長三角虛擬電廠發(fā)展現(xiàn)狀分析報告 2023

結(jié)構(gòu)的國家戰(zhàn)略，邀請業(yè)內(nèi)專家和各利益方參與，共同探討中國電力部門低碳轉(zhuǎn)型的路徑和策略。通過建立一個廣泛聽取各方意見的平臺機制，電力圓桌將各方關(guān)心的、有爭議的、目前決策困難的關(guān)鍵問題提交到平臺討論，選出核心問題委托智庫開展高質(zhì)量研究，并將研究成果和政策建議提交到平臺征求意見，從而支持相關(guān)政策的制定和落地，推動中國電力行業(yè)的改革和可持續(xù)發(fā)展，提高電力行業(yè)節(jié)能減排、應(yīng)對氣候變化的中國國際工程咨詢有限公司chinachinalnternationalEngineeringconsultingcorporation蘇州中咨工程咨詢有限公司suzhouzhongziEngineeringconsultingCo,Ltd.控股子公司，是長三角地區(qū)重要的綜合性咨詢機構(gòu)之一，是國際咨詢工程師聯(lián)合會和中國工程咨詢協(xié)會會自然資源保護協(xié)會世紀九十年代起在中國開展環(huán)保工作，中國項目促進中國的綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展。N-RDC在北京市公安局注冊并設(shè)立北京代表處，業(yè) 01 03 03 05 09 11 11 15 17 19 21 23 24 33 34 34 37 39 40在推動“雙碳”目標實現(xiàn)的背景下，我國可再生能源產(chǎn)業(yè)逐步邁向高質(zhì)量發(fā)展階段，但可再生能源的快速發(fā)展和并網(wǎng)也為電網(wǎng)安全帶來了新的挑戰(zhàn)。虛擬電廠作為智慧能源管理系統(tǒng)，具備綜合平衡電力供給側(cè)和需求側(cè)的能力，協(xié)調(diào)優(yōu)化電網(wǎng)的穩(wěn)定性，有效地減輕了新能源發(fā)電波動對電網(wǎng)電能質(zhì)量的負面影響，同時解決了本報告旨在通過調(diào)研長三角地區(qū)虛擬電廠建設(shè)和運行情況，分析該地區(qū)虛擬電廠的建設(shè)必要性、運營模式、技術(shù)特點等，在此基礎(chǔ)上初步評估蘇州工業(yè)園區(qū)開展建設(shè)虛擬電廠的資報告分析顯示，長三角地區(qū)的電力供需差距明顯，凸顯了虛擬電廠建設(shè)的緊迫要增加電力供給并合理調(diào)配需求側(cè)資源；長三角各地虛擬電廠建設(shè)類型多樣，發(fā)展路徑主如上海和江蘇，因需求側(cè)管理起步較早，已率先試點了負荷型虛擬電廠。此外，各地也在不斷完善市場機制，積極探索不同的商業(yè)模式。例如，浙輔助服務(wù)市場以及參與電力輔助服務(wù)結(jié)算的試運行。長三角地區(qū)的探索和創(chuàng)新經(jīng)驗為區(qū)域和全國虛擬電廠建設(shè)提供了借鑒。但該地區(qū)仍然存在一些問題有待解決，如分布式能源的報告以蘇州工業(yè)園區(qū)作為案例，重點研究其建設(shè)虛擬電廠的必要性和潛力研究成果，報告基于蘇州工業(yè)園區(qū)各類電力用戶的行業(yè)特性和電網(wǎng)負荷特性，分兩階段計算不同領(lǐng)域可調(diào)節(jié)負荷資源潛力。研究發(fā)現(xiàn)，蘇州工業(yè)園區(qū)可調(diào)節(jié)資源潛力較高，擁有約對比2022年蘇州工業(yè)園區(qū)最高用電負荷314.8萬千瓦，園區(qū)虛擬為充分發(fā)揮虛擬電廠在支持長三角地區(qū)電力系統(tǒng)方面的作用，報告建議在政策制在政策制定方面，需要進行頂層設(shè)計，明確虛擬電廠的定義、目標以及實施策略，明確各方的職責；建立虛擬電廠的標準體系，在關(guān)鍵技術(shù)方面，進一步優(yōu)化虛擬電廠的調(diào)控優(yōu)化、分析預(yù)測等核心技術(shù)；提高虛擬電廠對不同資源對象的辨識和配置效率，實現(xiàn)海量分布式資源的即插即用，提高異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的通信承載能力；研究考慮虛擬電廠接入的安全校核方法和動態(tài)評估技術(shù)，加強信息安全防護，提升虛擬電廠運行控制的可靠性和安全性；建設(shè)統(tǒng)一的虛擬電廠接入平臺，實現(xiàn)在市場機制方面，需要研究虛擬電廠多元主體動態(tài)定價技術(shù)，實現(xiàn)不同類型可調(diào)源價值的最優(yōu)分配；完善現(xiàn)貨電能市場和輔助服務(wù)市場等電力市場的價格發(fā)現(xiàn)機制，鼓勵可調(diào)節(jié)資源的靈活響應(yīng)，以引導(dǎo)虛擬電廠和需求側(cè)響應(yīng)的進一步投資；此外，需要完善適應(yīng)虛擬電廠參與的多交易品種和多時間尺度的市場交易體系，為虛擬電廠的市場化運營提在商業(yè)模式方面，鼓勵合格的虛擬電廠參與電力市場，與傳統(tǒng)能源進行公平競可參與綠色證書、綠色電力和碳排放交易；可以探索多類型服務(wù)，如能源金融和大數(shù)據(jù)增長三角地區(qū)虛擬電廠虛擬電廠是將不同空間的可調(diào)節(jié)負荷、多元儲能側(cè)、電源側(cè)等一種或多種資源聚合電調(diào)峰，又可作為“負電廠”加大負荷消納配合系統(tǒng)填谷；既可快速響應(yīng)指令配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟補償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類電力市場光伏發(fā)電風力發(fā)電燃煤機組商業(yè)負荷居民負荷工業(yè)負荷月度結(jié)算統(tǒng)計分析歷史查詢月度結(jié)算統(tǒng)計分析歷史查詢資源管理中心運行控制中心交易管理中心計算分析中心資源管理中心運行控制中心交易管理中心易管理中心調(diào)控中心按照聚合資源的不同，虛擬電廠可分為電源型虛擬電廠、負荷型虛擬電廠、廠強弱廠中強擬電廠。第一階段是邀約型虛擬電廠，由各省政府部門牽頭組織。在這一階段，各聚共同完成邀約、響應(yīng)和激勵領(lǐng)取。虛擬電廠主要聚合可控負荷資源，參與電力輔助服務(wù)市場，盈利主要來自響應(yīng)補貼，市場化程度較低。第二階段是市場型虛擬電廠，虛擬電電能量現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場和容量市場的銜接機制成熟。在這一階段，虛擬電廠聚合商以實體電廠模式參加不同電力市場，獲取多樣化的收益。虛擬電廠將作為市場主體入各類電力交易市場，其盈利模式更加清晰和多樣化。第三虛擬電廠能夠?qū)崿F(xiàn)跨空間自主調(diào)度。在這一階段，虛擬電廠的資源聚合進一步擴大，包括由上海、江蘇、浙江、安徽“三省一市”組成的開放40多年來我國經(jīng)濟發(fā)展最活躍、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強、吸納外來人口最多然而，長三角地區(qū)能源資源較為匱乏、外部依賴度高，化石能源在能源消費結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)量的18.2%，安徽省是區(qū)域內(nèi)唯一對外凈輸出電量的省。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2021年，巨大的峰谷差增加了電網(wǎng)平衡的難度，更凸顯了電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)資源短缺的問題，同迫切需要推進長三角地區(qū)的電力生產(chǎn)與消費革命，以構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的電力體系，以支持該地區(qū)的現(xiàn)代化經(jīng)濟體系建設(shè)。因此，長三角地區(qū)虛擬電廠的建設(shè)具有重要意義，它將在未來優(yōu)化整個長三角地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)，推動綠色、低碳、創(chuàng)新型發(fā)展，發(fā)揮從電量來看，上海市全社會發(fā)、用電量均保持穩(wěn)步增長的態(tài)勢，全社會發(fā)電量從2016年的832.3億千瓦時增至2022年的963.44億千瓦時，同期全社會用電量則從從負荷來看，上海市最大負荷增加的幅度小于本地發(fā)電裝機的增幅，最高用電負瓦增加到2830萬千瓦。盡管上海市本地負荷缺口有所改善，但2022年最高用電負荷仍上海市作為典型的人口聚集和負荷密集區(qū)域，面臨著外來電比挑戰(zhàn)。未來，電力供需平衡的日益緊張，以及物聯(lián)網(wǎng)通信等技術(shù)的進步，為虛擬電廠的發(fā)展創(chuàng)造了良好前景。從發(fā)電側(cè)來看，上海的可再生能源將以更快的速度發(fā)展，可再生能源在上海電力系統(tǒng)中的占比將逐年提升。根據(jù)上海能源十四五規(guī)劃，到2025年，上海的可再生能源將占全社會用電量的36%。與此同時，傳統(tǒng)電力供應(yīng)體系中以煤電為主的化石季和冬季出現(xiàn)極端天氣的概率增加，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)明顯的雙峰特征，尖峰負荷持續(xù)時間將逐步延長。此外，上海市的電動汽車保有量急劇增長，截至2022年，上海市的新能源汽車保有量達到94.5萬輛，位居全球首位。隨著第三產(chǎn)業(yè)和居民用電的發(fā)展，負荷峰谷差從電量來看，江蘇省全社會發(fā)用電量均保持增長態(tài)勢，全社會發(fā)電量從2016年的從負荷來看，江蘇省統(tǒng)調(diào)用電最高負荷的絕對值和增幅均高于統(tǒng)調(diào)發(fā)電最高負荷江蘇電力供需矛盾突出，未來供電缺口將持續(xù)存在。2022年迎峰度夏期間，江蘇全網(wǎng)的調(diào)度用電最高負荷是1.3億千瓦，同比增長14.04%。迎峰度夏期間，最大負荷破億），從電量來看，浙江省全社會發(fā)用電量均保持穩(wěn)步增長的態(tài)勢，全社會發(fā)電量從2016軟件業(yè)的用電增幅明顯，較2016年分別增長94%和81%?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)是浙江發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的重點，光伏設(shè)備及元器件制造業(yè)、新能源車整車制造業(yè)、充換電服務(wù)業(yè)用電從負荷來看，浙江省用電最高負荷低于總裝機容量，但差距正在快速縮小，總裝從電量來看，安徽省全社會發(fā)用電量均保持持續(xù)增長的態(tài)勢，全社會發(fā)電量從2016從負荷來看，安徽省最大用電負荷和發(fā)電裝機容量增長平穩(wěn)，整體呈供大于需的局供本省用之外，安徽省還承擔了一定的外送的任務(wù)。安徽省是華東地區(qū)的能源基地，通過相關(guān)政策詳見表1-2。這些政策的制定旨在推動虛擬電廠項目發(fā)揮示范作用，實現(xiàn)多種可調(diào)資源的有效聚合，鼓勵工業(yè)用電大戶和商業(yè)可中斷用戶積極參與負荷需求響應(yīng)，以推動《上海市公共機構(gòu)綠色低碳循環(huán)發(fā)展行動改造，實現(xiàn)虛擬電廠功能，積極參與電力需求智能電網(wǎng)。加快布設(shè)新能源終端和智能電網(wǎng)設(shè)施發(fā)揮新能源微電網(wǎng)、智慧減碳虛擬電廠等項加快構(gòu)建以零碳能源為基礎(chǔ)的區(qū)域性電能集中管理模式，建立城市級“虛擬電廠”和能源互聯(lián)網(wǎng)中心聚合可調(diào)節(jié)工商業(yè)、智能樓宇、電動汽車充電站、分布式光伏、風電等泛在可調(diào)資《上海市碳達峰實施完善用電需求響應(yīng)機制，開展虛擬電廠建設(shè)，引導(dǎo)工業(yè)用電大戶和工商業(yè)可中斷用戶積極參與負荷需求側(cè)響應(yīng)，充分發(fā)揮全市大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺作用，深入推進黃浦建筑樓宇電力需求側(cè)管理試點示范，并逐步在其他區(qū)域引導(dǎo)自備電廠、高載能工業(yè)負荷、工商業(yè)可中建立完善需求響應(yīng)體系。體系包括市場模式響應(yīng)規(guī)則、技術(shù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)管理等，實現(xiàn)用電與電網(wǎng)之間互聯(lián)互通互動，促進電力資源優(yōu)化配完善適應(yīng)新型儲能發(fā)展的電力市場體系，推動新型儲能以獨立電站、儲能聚合商、虛擬電廠等多種形式參與輔助服務(wù)，鼓勵配建新型儲能得電力”服務(wù)水平持續(xù)推廣并拓展綜合用能服務(wù)。各供電企業(yè)積極服健全電力需求側(cè)響應(yīng)機制，健全可中斷、可調(diào)節(jié)負荷，打造具有浙江特色的電力需求側(cè)管理模式。加快建設(shè)多元融合高彈性電網(wǎng)，積極建設(shè)虛擬電廠、源網(wǎng)荷儲等示范項目，提升電網(wǎng)儲能示范應(yīng)用的實施積極支持用戶側(cè)儲能建設(shè)。推動儲能應(yīng)用與電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展，探索運用數(shù)字化技術(shù)對分布式儲能設(shè)施開展平臺聚合，鼓勵智慧能源、虛擬電廠等新業(yè)態(tài)發(fā)展，充分發(fā)揮靈活、可調(diào)性儲能深化能源治理改革創(chuàng)新。持續(xù)提升電力需求側(cè)《浙江省能源發(fā)展提升電力系統(tǒng)靈活可靠性。推動源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補，推進虛擬電廠建設(shè)促進可再生電力精準負荷響應(yīng)能力擴大到千萬千瓦級，負求響應(yīng)優(yōu)先、有序用電保底”的原則，在全省范圍內(nèi)開展電力需求響應(yīng)工作，運用市場機制和價格杠桿廣泛發(fā)動各類市場主體參與需求響應(yīng)，逐步形成全省最大用電負荷5%左右的需長三角地區(qū)虛擬電廠建設(shè)現(xiàn)狀與案例分析目前，長三角地區(qū)的虛擬電廠發(fā)展迅速，特別是在上海、江蘇和浙江地區(qū)，具有顯著特點。一方面，這些地區(qū)用電需求巨大，面臨著較高的電力短缺風險，因此虛擬電廠的發(fā)展具有緊迫性。另一方面，這些地區(qū)具備大量可控負荷，為建設(shè)虛擬電廠提供了有點關(guān)注需求響應(yīng)資源的發(fā)展，以引導(dǎo)電力用戶更靈活地調(diào)整用能需求，實現(xiàn)了電力用戶從電能消費者向電能生產(chǎn)者和消費者的身份轉(zhuǎn)變。同時，上海市電力公司正在牽頭制定作為全國首批建設(shè)虛擬電廠的城市之一，上海市已成功建立了市級虛擬電廠平臺，實現(xiàn)了對12家不同類型虛擬電廠資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度。這些虛擬電廠包括黃埔商業(yè)建涵蓋了各種資源，如中央空調(diào)、水泵、電熱鍋爐、照明、充電樁、換電站、其他儲能設(shè)備序號12為實現(xiàn)對市內(nèi)各類虛擬電廠的監(jiān)控管理和協(xié)同調(diào)度，上海市搭建了市級虛擬電管理與監(jiān)控平臺，其運行體系見圖2-1。目前，該平臺已接入虛擬電廠12家，虛擬發(fā)電準入審核結(jié)果虛擬電廠外特性調(diào)度需求執(zhí)行認定結(jié)果調(diào)度需求出清結(jié)果電力交易平臺虛擬電廠管理平臺出清結(jié)果出清結(jié)果電力交易平臺虛擬電廠管理平臺出清結(jié)果注冊信息合同信息虛擬電廠外特性虛擬電廠檔案虛擬電廠外特性虛擬電廠檔案響應(yīng)信息虛擬電廠虛擬電廠虛擬電廠能源站商業(yè)樓宇工業(yè)園區(qū)能源站商業(yè)樓宇燃氣輪機蓄冷機光伏儲能動力照明空調(diào)工業(yè)設(shè)備動力照明空調(diào)在商業(yè)模式方面，主要應(yīng)用場景為削峰填谷需求響應(yīng)。在2021年和2022年，國網(wǎng)上海電力率先實施了以“雙碳”為主題的電力需求響應(yīng)行動，并引入了“無感調(diào)控”模式的填谷需求響應(yīng)。2021年的電力需求響應(yīng)行動首次融入了“智慧減碳”概念，成為國內(nèi)同類需求響應(yīng)行動中可調(diào)節(jié)資源種類最豐富、充電樁負荷規(guī)模最大、基站儲能參與度最高的一次行動。2022年的“無感填谷”模式通過提前設(shè)定的預(yù)置策略和響應(yīng)計劃，實現(xiàn)了用戶積極性更高、調(diào)控精度更高、響應(yīng)時效更快，從而增強了電網(wǎng)調(diào)控的可靠性，有助于日日日日—黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠定位為商業(yè)建筑領(lǐng)域的負荷類虛擬電廠，重點聚焦調(diào)資源的集中調(diào)控，是國內(nèi)首個以商業(yè)建筑為主要調(diào)控對象的虛擬電廠。項目主要參與方基于設(shè)備負荷特性研究，該項目將樓宇內(nèi)常見設(shè)備進行分類，并針對不同類型設(shè)備，通過停、關(guān)、調(diào)三類方式，能夠精細化的調(diào)整樓宇內(nèi)用電設(shè)備的運行規(guī)律，從而達到科學源的開發(fā)，包含了冷水機組、風冷熱泵、電熱鍋爐、動力照明、充電樁等大量可控用電設(shè)具備分鐘級自動需求響應(yīng)能力，此外還接入了2個居民社區(qū)、3個化響應(yīng)資源，完成商業(yè)建筑虛擬電廠生產(chǎn)與運營調(diào)度應(yīng)用的開發(fā)與上線運行。項目作為上通風機新風機組通風機新風機組冷凍冷卻水泵例：水泵在允許的情況鍋爐例：在電鋼爐和燃氣鋼制冷熱機組例：建筑同時具備大小制冷機組整的情況下，調(diào)高出水制冷機組例：優(yōu)先將建筑中電制電鍋爐運行的情況下，調(diào)整電江蘇省在負荷側(cè)管理方面走在長三角的前列，延續(xù)其發(fā)展，江蘇省的虛擬電廠試點案例以負荷型虛擬電廠為主，代表案例包括省級需求側(cè)管此外，江蘇省近年來也開始在儲能型和混合型虛擬電廠領(lǐng)域進行試點，例如江蘇電網(wǎng)側(cè)儲能和南京江北虛擬電廠等項目。目前，江蘇省尚未建立像上海市一樣的市級統(tǒng)一虛擬電廠管理平臺，因此日常的調(diào)度和交易仍然由各虛擬電廠直接與省交易中心和省調(diào)度中心進行序號12規(guī)模最大、功能最全的首套毫秒級響應(yīng)的電網(wǎng)側(cè)儲3通過串聯(lián)分布式光伏、儲能設(shè)備及各類可控負荷，參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)市場，按需增減各類能源使完善，江蘇電力公司于2015年開通需求響應(yīng)中心業(yè)務(wù)支撐平臺，該平臺對江蘇省電網(wǎng)削響應(yīng)負荷能力為188萬千瓦。目前，該平臺已實現(xiàn)50千伏安以上容量用戶的負荷監(jiān)測全在商業(yè)模式方面，該項目專注于滿足削峰填谷需求。作為需求響應(yīng)中心業(yè)務(wù)的支臺，該項目的主要應(yīng)用場景是江蘇省內(nèi)的削峰填谷需求響應(yīng)。削峰方面，江蘇省于2015年首次實施全省范圍的需求響應(yīng)，日最高響應(yīng)負荷188.75萬千瓦，次年，該平臺成功支填谷方面，江蘇省自2018年以來在國慶、春節(jié)負荷低谷時段創(chuàng)新開展填谷需求為確保大電網(wǎng)安全運行，在江蘇省經(jīng)信委等政府相關(guān)部門指導(dǎo)下，江蘇省電力公司試點建設(shè)了大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)。該平臺于2017年5蘇州完成了用戶側(cè)零誤跳的實切驗證，實際參與用戶245戶，精準切負荷300萬千瓦，充分驗證了系統(tǒng)的可靠性及其友好互動性。2018年，項目具備260萬千瓦毫秒級、376萬千瓦秒級可中斷負荷精準控制容量、417.5萬千瓦實時負荷調(diào)控能力，可提升特高壓直作為國內(nèi)首套基于實時可中斷負荷快速響應(yīng)的負荷管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對負荷資源被切除后安全保障用電不受任何影響，最大程度保障企業(yè)產(chǎn)能和電網(wǎng)設(shè)備安全，降低負面2023年，國網(wǎng)浙江電力牽頭，正在編制國標《虛擬電廠管理規(guī)范》。目前，浙江省謀劃構(gòu)建完成了“1國標+3行標”系列標準體系，以調(diào)度管理模式、市場運行體系、新型電力系統(tǒng)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)安全要求、國家宏觀政策等為出發(fā)點，系統(tǒng)設(shè)計建立了“中國特色虛擬電廠”浙江模式，為全國虛擬電廠建設(shè)提供浙江方案。浙江省虛擬電廠建設(shè)情況見表序號12345統(tǒng)調(diào)節(jié)的能力，是全國首臺（套）接入調(diào)度系統(tǒng)參與實時響應(yīng)調(diào)節(jié)的虛擬電廠。該項目由華能集團牽頭，在浙江能源監(jiān)管辦組織省電力公司、交易中心、調(diào)控中心、華能能源服務(wù)華能浙江虛擬電廠廣泛聚集浙江省內(nèi)各地的分布式電源、新型儲能、2.5萬千瓦。華能浙江虛擬電廠平臺將實時的調(diào)度指令進行優(yōu)化分解，分配給位于浙江省不同城市的虛擬電廠終端，這些虛擬電廠可參與電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、備用電力以及需華能浙江虛擬電廠平臺的建設(shè)在調(diào)控技術(shù)、運行策略等方面形成了諸多創(chuàng)新點，具體包括：①多類型資源優(yōu)化聚合調(diào)節(jié)以及在線自動調(diào)控。②全流程全閉環(huán)AGC實時調(diào)節(jié)。③虛擬電廠功率控制秒級響應(yīng)。④應(yīng)用5G、北斗作為接入資源的主要通信技術(shù)。⑤實現(xiàn)虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場輔助服務(wù)、電能量市場的優(yōu)化運行策略。⑥區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于電力與長三角地區(qū)的其他省市相比，安徽省在虛擬電廠建設(shè)方面的進展相對是因為安徽省內(nèi)擁有豐富的煤炭和水力資源，擁有多個重要的火力發(fā)電廠和水電站，與周邊地區(qū)建立了緊密的電力互聯(lián)互通關(guān)系，一直以來都是長三角地區(qū)的重要電力供應(yīng)地，因此一直擁有充足的電力供應(yīng)，這使得虛擬電廠建設(shè)的動力相對不足。然而，近年來，安徽省的用電增長速度較快，尤其是最高用電負荷增速更為顯著，2022年安徽省電力缺口達在這一背景下，合肥供電公司于2020年建成并投入運營了合肥虛擬電廠，這是國內(nèi)首個全面應(yīng)用“5G+量子”技術(shù)的虛擬電廠。該虛擬電廠聚合了分布式光伏發(fā)電、儲能、充換電設(shè)施、微電網(wǎng)等多種電力能源形式，使它們能夠互聯(lián)互動，總裝機容量達到這些舉措有望為安徽省未來的電力供應(yīng)問題提供有力支持。安徽省虛擬電廠建設(shè)情況見表結(jié)合不同資源特性構(gòu)建調(diào)壓，調(diào)頻，調(diào)峰三大類結(jié)合不同資源特性構(gòu)建調(diào)壓，調(diào)頻，調(diào)峰三大類序號1商業(yè)模式上，國網(wǎng)合肥公司結(jié)合不同資源特性，面向不同的應(yīng)用場景，通過光伏電站構(gòu)建調(diào)壓虛擬機組，接入總裝機容量為153通過光伏電站構(gòu)建調(diào)壓虛擬機組，接入總裝機容量為153MW的光伏電站，利用光伏電站逆變器及SVG設(shè)備的電壓快速應(yīng)特性，通過控制終端邊緣計算模塊，實現(xiàn)基于穩(wěn)定電壓目標的動態(tài)到穩(wěn)態(tài)全過程電壓秒級控制。通過儲能站及電動汽車換電站構(gòu)建調(diào)頻虛擬機通過儲能站及電動汽車換電站構(gòu)建調(diào)頻虛擬機組，通過儲能站及換電站的特性，可快速響應(yīng)調(diào)度測的調(diào)頻指令，實現(xiàn)調(diào)頻功備電網(wǎng)暫態(tài)故障情況下的故障協(xié)同處理處置能力。通過充儲資源柔性負荷控構(gòu)建調(diào)峰虛擬機組，已接入總功率為通過充儲資源柔性負荷控構(gòu)建調(diào)峰虛擬機組，已接入總功率為電動汽車充電站的負荷可調(diào)節(jié)特性，通過調(diào)整不同時段電動汽的負荷調(diào)節(jié)和更高的操作安全性。虛擬電廠系統(tǒng)能夠提升合肥電網(wǎng)的抗災(zāi)能力，迅速調(diào)控頻率波動，確保穩(wěn)定供電。在運營方式上，系統(tǒng)在日常期間保障新能源消納和安全運行，而在峰谷時期則起到了削峰填谷的作用。虛擬電廠可以實現(xiàn)對負荷的無感調(diào)節(jié)，確保商業(yè)綜合體內(nèi)空調(diào)溫度變化較低，以及電動汽車充換電時間的最小增加。由于該項目首次融入對比盈利模式、技術(shù)、政策、市場，各省市虛擬電廠的實踐和創(chuàng)新同中有異。各省市的虛擬電廠盈利模式主要依賴于參與電力需求響應(yīng)和提供輔助服務(wù)以獲取利潤。然而，當前政策補貼型需求響應(yīng)的開展頻次和補貼金額有限，使得盈利具有不確定性，需要進一步完善電力市場激勵機制和補償機制，以增強盈利的持續(xù)性。此外，各省市的虛擬電廠在分布式能源的協(xié)調(diào)控制和精準預(yù)測能力也都有不足，需要加強提高。雖然各省市虛擬電廠發(fā)展存在相似性，但它們在技術(shù)、政策、市場等方面的實踐和創(chuàng)新為整個長三角地區(qū)提供了針對不同類型的樓宇負荷特性進行研究，實現(xiàn)柔性負荷的精確控制。上海市還在政策上放寬了結(jié)算考核標準，鼓勵更多主體參與市場調(diào)峰，同時創(chuàng)新建立了市級虛擬電廠運行管理在技術(shù)上實現(xiàn)了毫秒級精確負荷控制和負荷分類分級管理。江蘇省還在鎮(zhèn)江試點建設(shè)了世浙江省的虛擬電廠發(fā)展受益于其豐富的聚合資源和高比例的可再生能源裝機容量。浙江省虛擬電廠平臺實現(xiàn)了多元資源的聚合和優(yōu)化調(diào)節(jié)，接入了相當規(guī)模的分布式能源。此蘇州工業(yè)園區(qū)虛擬電廠建設(shè)潛力分析為了準確分析潛力和確定建設(shè)規(guī)模，需要結(jié)合當?shù)刎摵汕闆r進行詳細的分析。本報告中我們選取蘇州工業(yè)園區(qū)作為案例研究，通過對各領(lǐng)域資源進行量化分析，旨在充分挖掘蘇州工業(yè)園區(qū)隸屬江蘇省蘇州市，位于蘇州市城東，地處沿海經(jīng)濟開放區(qū)與長江三相應(yīng)的，園區(qū)電力供給對外依存度高，電力供應(yīng)安全的制約因素較多，在國內(nèi)可再生能源高比例并網(wǎng)背景下，由于其隨機性、波動性、間歇性特點，一旦風電、光伏出力大幅下滑，極有可能帶來電力安全風險，導(dǎo)致電力供需緊平衡、電能質(zhì)量下降等問題。特別影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，特別是連續(xù)生產(chǎn)類企業(yè)。在此背景下，建設(shè)虛擬電廠能夠提供靈活的能源供應(yīng)和需求管理，通過綜合利用各類調(diào)節(jié)資源，與智能電網(wǎng)相結(jié)合，實現(xiàn)智能調(diào)度和管理，促進電力供需平衡，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，保障企業(yè)正常生產(chǎn)，基于蘇州工業(yè)園區(qū)電力供需兩側(cè)現(xiàn)狀，目前園區(qū)電力系統(tǒng)中虛擬電廠可調(diào)節(jié)的資源主要包括可調(diào)節(jié)負荷和分布式電源，見圖3-2，而在儲能方面尚未形成規(guī)模，故本次虛擬電可調(diào)節(jié)負荷資源是指在電力系統(tǒng)中能夠通過控制、調(diào)整或管理其電力消耗行對電力需求進行靈活調(diào)節(jié)的負荷。這些資源可以在需要時減少或增加其電力消耗，以適應(yīng)可調(diào)節(jié)負荷可調(diào)節(jié)負荷蘇州工業(yè)園區(qū)虛擬電廠蘇州工業(yè)園區(qū)虛擬電廠建設(shè)資源分布分布式電源分布式電源分布式光伏5G基站儲能工業(yè)領(lǐng)域建筑領(lǐng)域交通領(lǐng)域分布式光伏5G基站儲能在實際運行層面，用戶能否參與虛擬電廠以及參與度的大小，除了與外部刺激（負荷可調(diào)節(jié)性指的是用戶負荷在時間和大小上可以進行調(diào)整的程度，根活條件限制，用電設(shè)備可分為可調(diào)節(jié)負荷和不可調(diào)節(jié)負荷[8]。不可調(diào)節(jié)負荷是指在電網(wǎng)高峰時段下，用戶負荷中心不可以調(diào)節(jié)的負荷部分，該部分負荷要求的供電可靠性高，一旦改變會對用戶生產(chǎn)生活或者電網(wǎng)安全性帶來嚴重影響用戶負荷中心可以調(diào)節(jié)的負荷部分。從調(diào)節(jié)負荷的角度，一般認為，可調(diào)節(jié)負荷可調(diào)節(jié)性可調(diào)節(jié)能力可調(diào)節(jié)性響應(yīng)時段（1）工業(yè)領(lǐng)域：主要用電設(shè)備為電鍋爐、電窯爐、電傳送裝置、電機等生產(chǎn)裝備，以及電梯、照明、空調(diào)等輔助生產(chǎn)設(shè)備等。根據(jù)用電特性，可分為連續(xù)性用戶和不連續(xù)用①連續(xù)生產(chǎn)電力用戶，包括化工、水泥、冶金等行業(yè)，此類用戶用電量大，生產(chǎn)班制②非連續(xù)生產(chǎn)電力用戶，包括機械、紡織、食品等行業(yè)，此類電力用戶生產(chǎn)班制不連（2）建筑領(lǐng)域：主要用電設(shè)備包括空調(diào)、照明、電梯、水泵、電采暖等用能設(shè)備。用電高峰較為集中，多為白天，機關(guān)和學校多為工作日；醫(yī)院等公共機構(gòu)對電力的可靠性②商業(yè)建筑，包括賓館、餐飲、娛樂等行業(yè)，用戶用電量大，用電高峰較為集中，多③居民建筑，主要以居民用電為主，用戶用電量大，增長快，負荷變化大，通常形成（3）交通領(lǐng)域：以電動車、港口岸電以及充電設(shè)施為代表，用戶用電量大，用電高峰較為集中，特別是電動私家車出行多為早晚高峰，其充電時段的選擇具有較大的調(diào)節(jié)綜合各重點領(lǐng)域負荷特性，工業(yè)中非連續(xù)生產(chǎn)行業(yè)，建筑領(lǐng)域的商業(yè)建筑，能力、價格敏感度高，可調(diào)節(jié)負荷資源潛力大；連續(xù)工業(yè)、充電設(shè)施其次。而公共建求高高低高高高低低中高低低低高高低高低高低高低工業(yè)、建筑和交通是蘇州工業(yè)園區(qū)虛擬電廠可調(diào)節(jié)負荷資源分析的重點領(lǐng)域，計算步驟分為行業(yè)最大可調(diào)節(jié)能力計算、行業(yè)可調(diào)節(jié)負荷計算兩大過程，分析方法的技術(shù)2022年蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)領(lǐng)域全年用電量為97.35億千瓦時，占全區(qū)全社會用電量本研究選取了各行業(yè)內(nèi)典型企業(yè)進行調(diào)研，并就企業(yè)產(chǎn)能利用率、生產(chǎn)班次、年度檢修時間等相關(guān)問題展開了交流。通過對同行業(yè)內(nèi)不同企業(yè)調(diào)研結(jié)果進行分析，經(jīng)加權(quán)計算得到工業(yè)行業(yè)的最大可調(diào)節(jié)能力約64.0萬千瓦，其中裝備制造、石化及化工、木材加工度賦值為50%；而鋼鐵、石化及化工、醫(yī)藥制造等行業(yè)雖然單個用戶可調(diào)節(jié)能力大、但根據(jù)賦值結(jié)果，按照公式（1-1計算得到蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)領(lǐng)域可調(diào)節(jié)負荷在建筑領(lǐng)域電力負荷呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性特征。尤其是空調(diào)負荷，是拉高最主要類型。同時，由于公共建筑和民用建筑，資源開發(fā)潛力難度較高，故本次計算重點截至2022年底，蘇州工業(yè)園區(qū)共計擁有各類商業(yè)建筑面積約1000余萬平方中辦公建筑、商場建筑和綜合建筑的比重約為7.1:1:2.6。根業(yè)園區(qū)商業(yè)建筑在制冷季的平均用電負荷分別/蘇州工業(yè)園區(qū)充電基礎(chǔ)設(shè)施以車用充電站、充電樁為主。根據(jù)規(guī)劃，2025年底，園區(qū)將建有公用充電樁3660個、專用充電樁607個、私人充電樁3萬個，容量總需求達類比估算，目前園區(qū)充換電設(shè)施中三類充電樁用電負荷約3.0萬千瓦、2.5萬千瓦和0.98根據(jù)對園區(qū)充電站和私人用戶的調(diào)研結(jié)果，用戶普遍對電價的敏感度高，價格波動可/綜上，工業(yè)、建筑（空調(diào)）、交通（充電設(shè)施從全年來看，參考江蘇省全年日最高、最低負荷曲線，江蘇省夏季（7、8月）負荷因此，夏季是蘇州工業(yè)園區(qū)電網(wǎng)削峰最迫切時刻。從工作日來看，參考江蘇省工作日典型工業(yè)領(lǐng)域方面，蘇州工業(yè)園區(qū)工業(yè)負荷占比較大，但工業(yè)負荷受季節(jié)變化影響小交通領(lǐng)域（充電設(shè)施）方面，負荷規(guī)模小，且不呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化。負荷與夏1123根據(jù)賦值結(jié)果，根據(jù)公式（1-2計算在電序號1213分企業(yè)建設(shè)有分布式光伏發(fā)電站，利用“閑置屋頂”產(chǎn)出“清潔電力”，截至2020年投可作為虛擬電廠的建設(shè)資源，聚合起來參與電網(wǎng)調(diào)度。截至2022年3月，已建成5G基江蘇和浙江都存在較大的電力缺口。同時，電力的峰谷差異愈發(fā)明顯，"十三江蘇的最高負荷在峰值負荷以上的平均持續(xù)時間達到了35.6小時，迫切需要像虛擬電廠在供應(yīng)側(cè)，盡管這些地區(qū)近年來一直在積極推廣清潔能源，且核能、風能和太陽能等的比例不斷增加，但總體上仍然高度依賴火電，這導(dǎo)致碳排放仍然較高。因此，這些地區(qū)需要結(jié)合本地優(yōu)勢，持續(xù)優(yōu)化發(fā)電裝機結(jié)構(gòu)，增加清潔能源的比例。在需求側(cè)，長三角地區(qū)的迅猛發(fā)展，電力需求大幅增長，尤其是電動汽車充電設(shè)施的增加對電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成了巨大挑戰(zhàn)?？傮w而言，目前長三角地區(qū)迫切需要解決如何增加供給并合理調(diào)長三角地區(qū)的虛擬電廠項目類型多樣，各地立足自身優(yōu)勢，側(cè)重不同的發(fā)展備相互借鑒和協(xié)同發(fā)展的潛力。上海和江蘇在需求側(cè)管理方面起步較早，擁有成熟的負荷管理機制，在負荷型虛擬電廠方面具有豐富的實踐經(jīng)驗。例如，上海的黃浦區(qū)虛擬電廠已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模樓宇負荷資源的精細管理，而江蘇的大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)是國內(nèi)首套基于實時可中斷負荷的快速響應(yīng)負荷管理系統(tǒng)。此外，江蘇還在儲能方面投入較多，建設(shè)了世界規(guī)模最大、功能最全的電網(wǎng)側(cè)儲能電站，積累了豐富的經(jīng)驗。而浙江和安徽在混合型虛擬電廠方面具有更多的實踐經(jīng)驗，浙江的華能虛擬電廠廣泛整合了分布式電源、新型儲能、充換電站、樓宇空調(diào)等多元化可調(diào)節(jié)資源，成為國內(nèi)首個接入調(diào)度系統(tǒng)并參與實時響應(yīng)調(diào)節(jié)的虛擬電廠。安徽省，作為火力發(fā)電重要省份，其太陽能和風能等新能源的發(fā)各地在整合本地儲能和分布式發(fā)電資源并網(wǎng)后，可以實現(xiàn)互補和協(xié)同發(fā)展，共同應(yīng)對可再（3）長三角地區(qū)虛擬電廠技術(shù)特點鮮明，分布式能源的協(xié)調(diào)控制和精準預(yù)測能力有長三角地區(qū)的虛擬電廠項目在技術(shù)方面取得了顯著進展，但仍然面臨一些挑戰(zhàn)。各項目都致力于技術(shù)創(chuàng)新，圍繞信息安全、調(diào)度優(yōu)化、快速響應(yīng)等領(lǐng)域取得了重要的創(chuàng)新成果。例如，浙江華能虛擬電廠通過全流程全閉環(huán)AGC實時調(diào)節(jié)實現(xiàn)功率控制秒級響應(yīng)，而安徽擬電廠也實現(xiàn)了分布式能源出力的實時調(diào)節(jié)，以參與電網(wǎng)調(diào)儲能系統(tǒng)以及可控負荷的協(xié)調(diào)控制仍然是長三角地區(qū)虛擬電廠發(fā)展的關(guān)鍵和難點。尤其是在雙碳戰(zhàn)略下，長三角地區(qū)已經(jīng)擁有相當規(guī)模的分布式能源，但各項目在資源的優(yōu)化調(diào)度方面仍有待提高。由于用電設(shè)備的數(shù)據(jù)采集能力不足，數(shù)據(jù)積累有限，精準預(yù)測新能源資我國的電力市場改革尚未完成，虛擬電廠作為獨立的市場主體參與輔助服務(wù)方面仍然面臨一些門檻和政策要求。目前，三省一市的虛擬電廠項目中的用戶有限，大多數(shù)仍然是由政府邀請的需求側(cè)響應(yīng)或者提供輔助服務(wù)的用戶。這使得虛擬電廠的盈利模式缺乏可持續(xù)性。盡管一些項目參與調(diào)峰輔助服務(wù)，但由于政策補貼型需求響應(yīng)的頻次和金額有限，虛擬電廠運營商暫時無法僅依賴此業(yè)務(wù)盈利，這降低了市場主體的積極性。同時，虛擬電主要由地方政府主導(dǎo)，并由電網(wǎng)公司建設(shè)和運營，缺乏統(tǒng)一的省級平臺以及成熟的聚合商和服務(wù)商。整體的商業(yè)模式仍然處于探索階段。虛擬電廠運營模式有三層架構(gòu)，包括電力交易運營機構(gòu)、負荷聚合商（虛擬電廠運營商）和各類電力用戶和能源設(shè)備資產(chǎn)。在這個模型中，負荷聚合商與能源資產(chǎn)持有方之間的權(quán)責互動和利益分配是關(guān)鍵。與售電業(yè)務(wù)的商業(yè)模式相似，虛擬電廠的商業(yè)模式同樣有三層主體，都聚參與批發(fā)市場競爭。然而，虛擬電廠的商業(yè)模式更加復(fù)雜，復(fù)雜的資源需求、高技術(shù)要求以及復(fù)雜的互動耦合性。虛擬電廠的商業(yè)模式需要進一步完（6）蘇州工業(yè)園區(qū)可調(diào)節(jié)資源潛力高、企業(yè)數(shù)字化程度高，具有很好的虛擬電廠建此外，園區(qū)作為國內(nèi)領(lǐng)先的國家級開發(fā)區(qū)，歷來重視電力低碳化數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)新，在政府側(cè)，現(xiàn)已完成園區(qū)能源公共服務(wù)平臺的建設(shè)，覆蓋區(qū)內(nèi)企業(yè)的用能情況，率先建成全省首個開門接電示范區(qū)；在企業(yè)側(cè)，從自身發(fā)展需求和政策引導(dǎo)下，企業(yè)歷來重視在為充分發(fā)揮虛擬電廠對長三角地區(qū)電力系統(tǒng)的支撐作用，實現(xiàn)可調(diào)節(jié)資源納入新梳理各方的職責。建議借鑒江蘇的虛擬電廠發(fā)展模式，由政府主導(dǎo)平臺建開放、免費服務(wù)，社會資本主導(dǎo)虛擬電廠建設(shè)和運營，培育市場化的“聚合商”，以促進二是建立虛擬電廠標準體系，打破數(shù)據(jù)交互壁壘，建立家標準如《虛擬電廠管理規(guī)范》和《虛擬電廠資源配置與評估技術(shù)規(guī)范》可以為虛擬電廠一是優(yōu)化虛擬電廠的調(diào)控優(yōu)化、分析預(yù)測等核心技術(shù)，拓展多樣形態(tài)的資源動態(tài)善可調(diào)節(jié)資源協(xié)同優(yōu)化調(diào)控的標準體系。強化信息-物理-社會耦合視角下的動態(tài)特性量化分析能力。例如合肥虛擬電廠使用5G+量子技術(shù)實現(xiàn)了虛擬電網(wǎng)的再增速，并且提高二是提高虛擬電廠對不同資源對象的辨識和配置效率，三是研究虛擬電廠接入的安全校核方法和動態(tài)評估技術(shù)