2023新型电力系统专题研究之虚拟电厂.pptx

新型电力系统虚拟电厂2023·08目录1虚拟电厂总体介绍2虚拟电厂市场分析3虚拟电厂相关产业链4虚拟电厂项目案例请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容什么是虚拟电厂在传统的电力系统运行模式下，发电厂是电力的主要来源，发电功率具有一定 的调节能力，接受电网统一调度；电力用户根据自己的用电需求调节用电行为， 具有完全自主性，电网无法干预或改变用户的用电行为。新型电力系统的“源荷互动”：虚拟电厂是在用户侧将可控负荷（例如楼宇空 调、充电站、储能、分布式光伏、蓄冷、蓄热、燃气轮机、固定式燃料电池） 等多种资源聚合在一起，统一接受电网调度并参与电力交易。电网通过经济补贴等手段主动改变虚拟电厂的用电行为，当电力供给紧张时可 主动减小用电负荷，当电力供给过剩时可主动增大用电负荷，使电力用户具备 “源-荷”双重身份。虚拟电厂源于1997年Shimon Awerbuch博士的著作《虚拟公共设施：新兴产 业的描述、技术及竞争力》。21世纪初，虚拟电厂兴起于德国、英国、西班牙、 法国、丹麦等欧洲国家。与我国已经发展多年的智能微电网不同的是：虚拟电厂虽然依托智能微电网的 分布式发电、储能等电力资源，但是其主要目的是积极响应电网的市场化调度 需求，而非自发自用余电上网。参与主体以聚合商为主，实现了市场交易参与 主体与电力设施资产以及用户的主体分离；同时经济效益主要依靠服务费形式， 而智能微电网的效益主要来自分布式能源发电和储能的峰谷套利。图1：虚拟电厂典型构成请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容虚拟电厂相关主体虚拟电厂市场主体分三大部分，服务购买方、市场运营方、服务提供方。服务购买方主要包括电网、新能源电站、提供辅助服务的电力交易主体（调峰电厂、旋转备用/热备用）等。市场运营方主要负责负责日常运营，向相 关机构提供调用结果等信息。服务提供方以聚合商为主，他们通过先进的控制、通信等技术，通过对一定区域内的分布式电源、储能系统等的协调控制 和优化运行，来实现需求侧响应并且收取相关服务费用。表1：虚拟电厂相关市场主体市场主体 功能定位电网供电尖峰阶段，利用尖峰电价资金池购买需增／需减服务(对应需求响应的填谷／削峰业 务)来维持电网供需平衡。电网调峰电厂因故无法完成调峰目标时，购买需增服务以规避调峰辅助服务考核。服务购买方新能源电站产生弃风弃光时，购买需增服务促进清洁能源消纳并获得相应补贴。旋转备用/热备用因故无法完成备用目标时，购买需减服务以规避的备用辅助服务考核。调度机构负责建设、维护市场技术支持系统，负责市场日常运营，向相关机构提供调用结果等 信息。交易机构负责市场成员注册管理、竞价、出清、市场交易信息披露等交易流程管理，并 提供电力市场交易结算依据及相关服务。市场运营方——电力调度机构与交易机构虚拟电厂聚合多种分布式能源资源构成的特殊类型的发电厂，通过先进的控制、通信等技术， 实现分布式电源、储能系统、柔性负荷、电动汽车等分布式单元的协调控制和优化运行。服务提供方——虚拟电厂请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容发展虚拟电厂的意义与政策图2：发展虚拟电厂的意义图3：虚拟电厂主要政策推进电力市场化《“十四五”现代能源体系规划》对虚拟电厂的相关内容虚拟电厂相当于在配网侧延伸建立了电力现货市场，电力用户以 及其交易代理机构，通过市场化的报价，动态响应调度机构的实 时需求，是实现全面电力现货市场的必要环节。2022年3月 国家发展改革委、国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》，其中提到加快推动能源绿色低碳转型，推动电力系统向适应大规模高比例新能源 方向演进。大力提升电力负荷弹性：加强电力需求侧响应能力建设，整合分散需求响应资源，引导用户优化储用 电模式，高比例释放居民、一般工商业用电负荷的弹性。引导大工业负荷参与辅助服务市场，鼓励电解铝、铁合金、多晶硅等电价敏 感型高载能负荷改善生产工艺和流程，发挥可中断负荷、可控负荷等功能。开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能 源汽车与电网（V2G）能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范。促进节能降耗和碳减排虚拟电厂的发电能力主要依托安装分布式可再生能源，同时电动 车充电设施也可作为重要的需求侧响应资源。政府通过价格政策 提供适当的投资经济性，可促进绿电的发展，以及新能源车的基 础设施建设和消费需求，还可促进建筑领域的节能降耗。提升电网稳定性 节约电网投资与其他储能形式类似，通过虚拟电厂满足对最大负荷3-5%响应 能力，可有效的提升电网在用电高峰时间的调度资源，减少电网 在输变电设施的冗余投资，也可以促进新能源的发展。力争到 2025 年，电力需求侧响应能力达到最大负荷的3%～5%，其中华东、 华中、南方等地区达到最大负荷的5%左右。运营端：虚拟电厂收益相关政策2021