CONTENTS01

。基本概念基本概念、背景、技術(shù)組成、主要類型、主要參與方、功能價值03

。發(fā)展現(xiàn)狀國

外

、

國

內(nèi)02

·

關(guān)鍵技術(shù)04●

商業(yè)模式PART

01基本概念VPP

是一種通過先進信息通信和監(jiān)測控制技術(shù)，實現(xiàn)海量分布式新能源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、

電動汽車等聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，作為一個特殊電

廠參與電網(wǎng)運行和電力市場的電源協(xié)調(diào)管理系

統(tǒng)，對外表現(xiàn)為一個可控電源。虛擬電廠結(jié)構(gòu)圖與傳統(tǒng)電廠相比：1、

構(gòu)成資源多樣化；2、更具環(huán)保性；3、

更具競爭力。電網(wǎng)信息通信技術(shù)智能計量技術(shù)多元聚合技術(shù)柔性負荷虛擬電廠協(xié)調(diào)控制技術(shù)1.1

基本概念儲能火電風電光伏充電樁

普通負荷節(jié)能

電力供應(yīng)單位增加提高能源效率

電力調(diào)配技術(shù)的改進需求角度

供給角度1.2

背景去中心化綜合化清潔化智能化1.2

背景(四化)

1.2

背景(兩高三低)兩提高

三降低用戶用能成本其他污染物排放用能效率運行可靠性光伏互聯(lián)網(wǎng)為“廠房”以數(shù)據(jù)為“燃料”資源的合理優(yōu)化配置及利用信息通信技術(shù)由由由個

本地控制

集控平臺

協(xié)調(diào)控制技術(shù)能量交互電力市場可調(diào)容量大電網(wǎng)充電樁信息流

----→

能量流

一市場信息穩(wěn)定出力能源電力說智能計量技術(shù)可控負荷儲能電源自用型分布式能源(DDG)、

公用型分布式

能

源(PDG)DDG:

以戶用光伏為主，定位為“自發(fā)自用、

余電上網(wǎng)”;PDG:風電、光伏、氣電等中小型分布式電源，

為住宅、商業(yè)或工業(yè)設(shè)施等供電，目標是盡量

出售自產(chǎn)電能以獲得收益。可控負荷主動、被動可控負荷可以進行動態(tài)調(diào)度管理，有助于降低間歇性分

布式電源對常規(guī)負荷的影響，維持系統(tǒng)功率平

衡，提升分布式能源利用效率，實現(xiàn)電網(wǎng)和用

戶雙向互動。集控平臺軟件平臺、通信設(shè)施、控制裝置是VPP

進行能量管理、優(yōu)化調(diào)度、數(shù)據(jù)采集與

監(jiān)控，以及與電力調(diào)控中心、電力交易中心進

行通信的重要組成部分。同時，通過與電網(wǎng)其

他主體交互信息，可促進VPP管理可視化，也

便于電網(wǎng)對其進行監(jiān)控管理。儲能設(shè)備以分布式電化學儲能為主以適應(yīng)電力需求變化、補償分布式電源發(fā)電出

力波動性和不可控性，改善分布式電源出力波

動所致的電網(wǎng)不穩(wěn)定問題，增強系統(tǒng)對分布式

電源的消納能力并提高能源利用效率。1.3

技術(shù)組成軟件平臺

VPP

的核心，基于電網(wǎng)、資產(chǎn)

和天氣狀況進行監(jiān)視和預(yù)測，

通過平衡運行約束和經(jīng)濟指標

調(diào)度各類資源通信設(shè)施用于獲取數(shù)據(jù)和發(fā)出指令。不同

運營商和終端設(shè)施選擇不同的通

信協(xié)議，很多第三方聚合商使用

手機網(wǎng)絡(luò)，而電力公司大多選擇

已經(jīng)部署到位的專用網(wǎng)絡(luò)。控制裝置

傳遞指令的控制單元，第三方運

營商一般設(shè)計自有控制單元，與

負荷和發(fā)電資源進行有效對接，

電力公司一般從專業(yè)供應(yīng)商購買

此類裝置，風電、光伏和儲能電

池一般通過加裝額外功能的逆變

器接收指令。數(shù)據(jù)匯聚處理

智能監(jiān)控終端邊緣計算

邊緣計算監(jiān)控總覽調(diào)

控

中

心

虛擬電廠-

智慧運維系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)層

應(yīng)用層電

廠

平

臺

的

架

構(gòu)堆里交易管理中心月度結(jié)算交易出清合約管理資源管理中心項目監(jiān)控項目列表分類監(jiān)控運行控制中心計劃分解申報查詢計劃申報DB計算分析中心統(tǒng)計分析歷史查詢集控平臺風力發(fā)電

光伏發(fā)電

燃煤機組電

源

側(cè)智能樓宇

智能家居智能工廠用

電

側(cè)策略配置電力市場交易管理中心調(diào)度指令需求響應(yīng)圖

表

4

:

虛

擬智能監(jiān)控終端云

平

臺1

合約型通過專項資金、特定合同、激

勵政策引導聚合商參與②

市場型建立電能量現(xiàn)貨市場、輔助服

務(wù)市場，參與市場獲得收益3

自主型高級發(fā)展階段，實現(xiàn)跨空間自

主調(diào)度，既包含可調(diào)負荷、儲

能和分布式能源等基礎(chǔ)資源，

也包含這些基礎(chǔ)資源整合而成

的微網(wǎng)、局域能源互聯(lián)網(wǎng)需求側(cè)資源型

①以可控負荷以及用戶側(cè)儲能、DDG等資源為主供給側(cè)資源型2

以PDG、電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)儲能

等資源為主混合資源型

3

由分布式發(fā)電、儲能和可控負荷

等資源共同組成，通過能量管理

系統(tǒng)優(yōu)化控制，實現(xiàn)能源利用最

大化和供用電效益最大化1.4

主要類型不同發(fā)展階段分類內(nèi)部資源類型對象主要通過需求響應(yīng)激勵資金池推動市場需求。主要通過市場交易引導用電方加入電力市場。主要通過信息強化市場主體參與力度。圖1.2

VPP

發(fā)展三階段對比場景供冷

供熱調(diào)峰

調(diào)頻有源

負荷工具需求

響應(yīng)現(xiàn)貨

市場智能

算法主體政

府

機構(gòu)交易

機構(gòu)運營

機構(gòu)目的削減

峰荷電力

平衡能源

改革2nd

Gen市場型3rd

Gen自主型用電

單位發(fā)電

企業(yè)產(chǎn)銷

用戶1tGen合約型產(chǎn)業(yè)鏈

51、負荷聚合商2、技術(shù)裝備供應(yīng)商(物聯(lián)網(wǎng)、智能計量、控制調(diào)度等)3

、VPP管控平臺開發(fā)商及運營商4、基礎(chǔ)設(shè)施運營商(通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、云計算、移動計算等)5、金融機構(gòu)用電側(cè)

②1、各行業(yè)大用戶(電子信息、

服裝、石油化工等)2、城鎮(zhèn)居民、工業(yè)園區(qū)、商業(yè)

建筑3、售電公司(批發(fā)零售商)發(fā)電側(cè)

①1、發(fā)電企業(yè)2、工業(yè)園區(qū)發(fā)電商(PDG)3、工礦企業(yè)(自建電源)4、城鎮(zhèn)居民(屋頂光伏)監(jiān)管機構(gòu)

4電力監(jiān)管機構(gòu)、系統(tǒng)調(diào)度機構(gòu)、

電力市場運營機構(gòu)、需求響應(yīng)中

心、技術(shù)標準化管理部門、市場

經(jīng)濟監(jiān)管部門等電網(wǎng)企業(yè)

3

電網(wǎng)公司、輸電企業(yè)、配電企業(yè)1.5

主要參與方功能價值

具體內(nèi)容具備電網(wǎng)調(diào)峰能力提供電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)服務(wù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行(電網(wǎng)側(cè))提供負荷備用服務(wù)提供電網(wǎng)阻塞緩解手段提供參與電力市場機遇保證優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)(用電側(cè))

提供用戶側(cè)節(jié)能服務(wù)提供應(yīng)急電源服務(wù)保障電源并網(wǎng)及電力消納(發(fā)電側(cè)

)提供海量分布式電源精益化管理手段提供清潔發(fā)展思路降低電力系統(tǒng)整體運行成本(監(jiān)管側(cè)

)提供公平多元化市場競爭提供系統(tǒng)價格穩(wěn)定能力提供分布式能源監(jiān)管手段創(chuàng)造全產(chǎn)業(yè)鏈和全業(yè)態(tài)綜合收益(產(chǎn)業(yè)鏈側(cè))提供全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展效益提供能源金融及大數(shù)據(jù)增至等衍生服務(wù)1.6功能價值PART

02關(guān)鍵技術(shù)信息通信技術(shù)

雙向通信技術(shù)：不僅能夠接受各

個單元狀態(tài)i

信息，而且能夠向控

制目標發(fā)送控制信號。相關(guān)技術(shù)

包括：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的服務(wù)、虛擬

專用網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)與信息

安全等資源組合優(yōu)化技術(shù)

③

分為：單體參與分配方案和響應(yīng)

容量最多方案。其中單體參與分

配方案體現(xiàn)了公平分攤原則；響

應(yīng)容量最多是以參與響應(yīng)的用戶

量最少為目標。智能計量技術(shù)

(

5

是VPP

實現(xiàn)對分布式電源和可控

負荷等監(jiān)測和控制的重要基礎(chǔ)，

包括自動計量管理和高級計量體

系。作用為自動測量和讀取用戶

狀態(tài)，方便用戶直觀獲取消費或

者生產(chǎn)的電能以及相應(yīng)費用等信協(xié)調(diào)控制技術(shù)

各項設(shè)備之間協(xié)調(diào)配合運行，提

高發(fā)電經(jīng)濟性。包括：集中控制、集中-分散控制、完全分散控制指令自動分配技術(shù)

依據(jù)歷史電網(wǎng)負荷數(shù)據(jù)、可信容

量預(yù)測技術(shù)、電網(wǎng)調(diào)控目標、指令方案，自動形成出力調(diào)度指令精準決策技術(shù)

2覆蓋日內(nèi)調(diào)整計劃修正日前計劃

偏差，需使用人工智能、大數(shù)據(jù)

等先進技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)息表1

智能電表和

傳統(tǒng)電表的功

能區(qū)

別名稱及功能智能電表傳

統(tǒng)電

表數(shù)據(jù)采集方式實時采集用電數(shù)據(jù)

，

記

錄

用

電

模

式按月記錄用戶用電量通

信

模

式雙

向

通

信單向

通

信電能質(zhì)量實

時

監(jiān)

測具備基

本

不

具

備終端設(shè)備間的

信

息

交

換具備，通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換功能基

本

不

具

備高級功能模塊的建立和應(yīng)用(資產(chǎn)管理功能、線損分析功能

〉采集并分析大量信息，提升電網(wǎng)公

司運行機制和資產(chǎn)管理水平不具備促進合理

節(jié)

約

用

電可通過后臺軟件靈活設(shè)置用戶類型，實現(xiàn)“錯峰用電”,并通過價格杠桿有效管理鼓勵用戶節(jié)約用電基本不具備PART

03發(fā)展現(xiàn)狀第2016年我國江蘇省投運了世界首個最大規(guī)模VPP,

也是首套針對清潔能源大規(guī)模消納的“源

網(wǎng)荷智能電網(wǎng)”系統(tǒng)當前世界上已建有上百個VPP,

其中英國超過了32個，總?cè)萘砍^616萬KW;

法國

超過了17個，總?cè)萘砍^150萬KW;

美國超過了20個，

總?cè)萘考s100萬KW。1997年Shimon

Awerbuch博士提出了“虛擬公共

設(shè)施”的概念，認為市場各獨立實體之間能

夠達成一種靈活合作，其資產(chǎn)互相彌補成為

一個虛擬的公共設(shè)施，從而為消費者提供更高效貼心的服務(wù)。2001年德國、英國、西班牙、法國、丹麥等歐洲國家開始日益興起以集成中小型分布式發(fā)電單

元為主要目標的虛擬電廠研究項目3.1

發(fā)展歷史2022年8月26日深圳虛擬電廠管理中心正式揭牌，標志著深

圳虛擬電廠邁入快速發(fā)展的新階段，這也是

國內(nèi)首家虛擬電廠管理中心。已接入分布式儲能、數(shù)據(jù)中心、充電站、地

鐵等類型負荷聚合商14家，接入容量達87

萬千瓦，接近一座大型煤

電廠的裝機容量。2021年廣州市虛擬電廠順利完成了基于電網(wǎng)實

時運行狀態(tài)的負荷資源精準調(diào)節(jié)，具備 邀約響應(yīng)和實時響應(yīng)兩大功能2016年我國江蘇省投運了世界首個最

大規(guī)模VPP,也是首套針對清潔能源大規(guī)模消納的“源網(wǎng)荷

智能電網(wǎng)”系統(tǒng)總體來看，我國VPP目前仍處于理論研究和前期試點的發(fā)展階段2017年上海建成世界首個商業(yè)建筑VPP-黃

埔區(qū)商業(yè)建筑VPP

示范工程3.2

中國現(xiàn)狀德國以聚合式能源為主日本以聚合用戶側(cè)儲能、分布式電源為主美

國以可控負荷為主澳大利亞以聚合用戶側(cè)儲能為主3.3

其他各國現(xiàn)狀PART04商業(yè)模式第獨立聚合商模式由第三方聚合負荷、電源和儲能等資源，重點參與現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)和容量市場，主要應(yīng)該在歐洲和美國儲能供應(yīng)商主導模式由儲能供應(yīng)商聚合匯入儲能系統(tǒng)，重點提供電網(wǎng)支撐

和輔助服務(wù)，一定程度上參與現(xiàn)貨市場和容量市場，

主要應(yīng)用于美國加州電