虛擬電廠的應(yīng)用場景及關(guān)鍵技術(shù)OUTLINE一、虛擬電廠發(fā)展背景二、虛擬電廠構(gòu)建三、虛擬電廠交四、虛擬電廠應(yīng)用場景案例3加入星球獲取更多更全的數(shù)智化解決方案新能源大規(guī)模發(fā)展帶來的重大挑戰(zhàn)供給側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力下降

需求側(cè)負(fù)荷不確定性增加

電力供需實(shí)時(shí)平衡困難隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，能源轉(zhuǎn)型不斷推進(jìn)，高比例新能源接入電力系統(tǒng)已成必然趨勢。2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”風(fēng)電、光伏裝機(jī)12

億干瓦以上!用電負(fù)荷“尖峰化”、

“季節(jié)性”形勢更為嚴(yán)峻電力系統(tǒng)運(yùn)行視角虛擬電廠連接用戶側(cè)(分布式)和大某著名企業(yè)批發(fā)市場分布式、用戶側(cè)傳統(tǒng)來說對于大某著名企業(yè)完全不可見，通過負(fù)荷預(yù)測作為系統(tǒng)運(yùn)行的邊界條件。光

伏儲

能互聯(lián)網(wǎng)為“廠房”,以數(shù)據(jù)為“燃料”市場信息

電力市場充電樁虛擬電廠由由由協(xié)調(diào)優(yōu)化大某著名企業(yè)資源的合理優(yōu)化配置及利用集控平臺可控負(fù)荷能量交互可調(diào)容量穩(wěn)定出力證5國內(nèi)虛擬電廠發(fā)展迅速◆廣州：虛擬電廠管理平臺已注冊各類用戶30家，完成簽約15家，邀約響應(yīng)能力約1250

兆瓦，實(shí)時(shí)響應(yīng)能力約220兆瓦.-->需求響應(yīng)◆上

海

：商業(yè)建筑虛擬電廠，目前已接入樓宇130幢，

發(fā)電容量59.6MW,

節(jié)省電力投資2.4億元，減少占地60公頃。-->需求響應(yīng)◆冀北：

基于泛(FUN)電平臺的虛擬電廠示范工程一期實(shí)時(shí)接入與控制11類19家泛在可調(diào)資源，容量約16萬千瓦，支撐奧運(yùn)期間100%綠色用電。

-->調(diào)峰輔助服務(wù)◆浙江麗水：

綠色能源虛擬電廠接入多座水電站，調(diào)峰能力43萬千瓦。-->調(diào)峰輔助服務(wù)◆華北：某著名企業(yè)綜能虛擬電廠聚合15.4萬千瓦可調(diào)資源參與華北電力輔助服務(wù)市場，可創(chuàng)造日23萬千瓦時(shí)的新能源電量消納空間。

-->調(diào)峰輔助服務(wù)◆深圳：網(wǎng)地一體虛擬電廠平臺可在10分鐘內(nèi)響應(yīng)緊急調(diào)控需求。-->需求響應(yīng)◆湖北武漢：虛擬電廠試點(diǎn)項(xiàng)目可在多區(qū)域局部降低監(jiān)控負(fù)荷70萬千瓦，折合某著名企業(yè)基建投資12.8億，減少碳排放300萬噸。-->需求響應(yīng)6OUTLINE一、虛擬電廠發(fā)展背景二、虛擬電廠構(gòu)建三、虛擬電廠交四、虛擬電廠應(yīng)用場景案例7可調(diào)節(jié)負(fù)荷、負(fù)荷型虛擬電廠?

虛擬電廠電源型虛擬電廠?(可調(diào)度、消耗電功率)

(可調(diào)度、輸出電功率)(不可調(diào)度、輸出電功率)從分布式資源到虛擬電廠、可調(diào)節(jié)負(fù)荷的基本認(rèn)識空調(diào)

電動汽車充電

儲能小型燃機(jī)

分布式光伏分散式風(fēng)電作為買方參、

與，但是此

時(shí)還能稱為

虛擬電廠嗎?

實(shí)質(zhì)上是購

買方。輔助服務(wù)市場

(功率平衡能力)能量市場需求響應(yīng)靈活性電能量8虛擬電廠與可調(diào)負(fù)荷√

由中電聯(lián)組織，TC575

牽頭TC564、TC549、TC82等全國8家標(biāo)委會成立“虛擬電廠”標(biāo)準(zhǔn)工作組，規(guī)劃了22項(xiàng)虛擬電廠標(biāo)準(zhǔn)，目前兩項(xiàng)國標(biāo)立項(xiàng)、

一項(xiàng)行標(biāo)立項(xiàng)；√TC549、TC575

編制了二十余項(xiàng)有關(guān)“需求響應(yīng)”的國標(biāo)行標(biāo)，涉及了需求響應(yīng)信息模型、需求響應(yīng)系統(tǒng)與終端、負(fù)荷聚合商需求響應(yīng)平臺、需求響應(yīng)效果評估等

方面。√

國調(diào)牽頭制定了一系有關(guān)“可調(diào)負(fù)荷”

的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可調(diào)節(jié)負(fù)荷不一定需要聚合，但可以包括聚合。概念本身是用于做區(qū)分的，明確而清晰的概念使得人們對事物的認(rèn)識和描述更為準(zhǔn)確，傾向于下面的區(qū)分：業(yè)務(wù)●需求響應(yīng)

可調(diào)度負(fù)荷●虛擬電廠平臺●負(fù)荷聚合平臺

虛擬電廠平臺業(yè)務(wù)部門●營銷·

調(diào)度輔助服務(wù)能量市場9市場機(jī)制的重要性：市場

缺什么,應(yīng)該反映到價(jià)格上，

同時(shí)也決定了虛擬電廠的收益。以盈利作為目標(biāo)是如何聚合不同

類型分布式資源叢而形成虛擬電

廠的依據(jù)。類型規(guī)模地理/電氣位置輔助服務(wù)市場價(jià)格虛擬電廠的構(gòu)建分布式電源柔性可調(diào)負(fù)荷

儲能能量市場價(jià)格配置某類型資源多寡及其提供產(chǎn)

品的情況虛擬電廠的資源配置成本收益虛擬電廠構(gòu)建10O分布式光伏特定場景下為什么要聚合成為虛擬電廠●大量分布式光伏聚合形成規(guī)?；奶摂M電廠，具備參與批發(fā)市場的資格；●對分布式光伏而言虛擬電廠參與批發(fā)市場有可能獲得更高價(jià)格

(批發(fā)售電價(jià)格>分布式光伏上網(wǎng)電價(jià)→對照一般商品本應(yīng)如此);●對電力系統(tǒng)而言虛擬電廠對調(diào)度可見，成為被調(diào)度管理和考核的

對象，有利于系統(tǒng)安全運(yùn)行。集中光伏配儲能“建而不調(diào)”問題的引申●集中光伏配儲能應(yīng)是光伏場站自身參與市場運(yùn)行擴(kuò)大收益、減小損失的需要→合理市場機(jī)制設(shè)計(jì)；●分布式光伏聚合形成虛擬電廠，其配儲能也是由于配儲可以獲得

更大的收益。虛擬電廠中不同資源的配比問題√

分布式光伏上網(wǎng)按基準(zhǔn)價(jià)結(jié)算；目前江浙滬批發(fā)價(jià)格大致相當(dāng)于基準(zhǔn)價(jià)上浮20%?！?/p>

光伏出力的不確定性在市場中意味著損失和風(fēng)險(xiǎn)；√

基于成本收益分析計(jì)算確定配儲容量。11參與主網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行或者批發(fā)市場●分布式資源應(yīng)聚合等效至其對應(yīng)的22萬母線或者50

萬母線，由市場交確定虛擬電廠調(diào)度方案，并進(jìn)行指令分解。解決分區(qū)/配網(wǎng)局部熱點(diǎn)等供需平衡●聚合分區(qū)或者熱點(diǎn)相關(guān)區(qū)域范圍分布式資源，

采用需求響應(yīng)或者虛擬機(jī)組的配網(wǎng)調(diào)度。虛擬電廠分層分區(qū)優(yōu)化聚合-X-正常斷開、備用電源自授按導(dǎo)則：相鄰分區(qū)之間保持互為備用110KV層下再有35KV

分區(qū)時(shí)原則相同110

-X-kV區(qū)220kV層分區(qū)10

X-kV分110

-X一kV110kV鋼5006V

分

區(qū)220kV

分區(qū)220kV

分區(qū)110kV風(fēng)X

魏電源自嵌kV分風(fēng)110kYX-12-X—-X

·集中管理模式下，VPP對于所屬的資源具有集中優(yōu)化控制的職能，分布式資源用戶向VPP

讓渡了控制權(quán)，VPP與用戶間的控制權(quán)轉(zhuǎn)讓交額外的交安排。發(fā)電及負(fù)荷預(yù)測參與市場招投標(biāo)市場風(fēng)險(xiǎn)管理制定發(fā)電計(jì)劃滿足負(fù)荷需求實(shí)時(shí)運(yùn)行控制輔助服務(wù)計(jì)劃及控制網(wǎng)絡(luò)安全管理VPP信息預(yù)測模塊運(yùn)行計(jì)劃決策模塊市場交模塊實(shí)時(shí)控制模塊網(wǎng)絡(luò)安全管理模塊上報(bào)運(yùn)行及成本特性與VPP

簽到合約服從VPP運(yùn)行計(jì)劃及控制命令DGs

功能虛擬電廠的運(yùn)營管理模式DERBTDERBTDERBTVPP

功能成本特性運(yùn)行特性實(shí)時(shí)狀態(tài)集中管理模式案性

負(fù)

荷案性

負(fù)

荷DGDGDGPowerExchange運(yùn)行計(jì)劃控制指令輔助服務(wù)需求案性)

負(fù)荷交13分散管理模式下，

VPP

僅為信息的匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)者，即由所屬的分布式資源自主申報(bào)容量、性能、意愿，

VPP

匯總后，并向市場申報(bào)，該過程中實(shí)際上已經(jīng)融入了對資源經(jīng)濟(jì)層面的管理過程。提供輔助服務(wù)并參與輔助服務(wù)市場風(fēng)險(xiǎn)管理DGs簽定個(gè)性化合約促進(jìn)就地消納，減小輸電成本協(xié)同抵御風(fēng)險(xiǎn)資源優(yōu)勢互補(bǔ)DGs功能DER交→DER

輔助服務(wù)DER虛擬電廠的運(yùn)營管理模式Exchange數(shù)據(jù)交換及處理市場價(jià)格、氣象及負(fù)荷預(yù)測VPP個(gè)

|交

預(yù)測信息VPP功能個(gè)性化合約L案性負(fù)荷制定運(yùn)行計(jì)劃參與市場招投標(biāo)分散管理模式DERDGBTDERDG

BTN

7信息共享N案性

負(fù)荷柔性負(fù)荷PowerDG14BT7OUTLINE一、虛擬電廠發(fā)展背景二、虛擬電廠構(gòu)建三、虛擬電廠交四、虛擬電廠應(yīng)用場景案例15口用某著名企業(yè)息采集系統(tǒng)是對電力用戶的用某著名企業(yè)息進(jìn)行采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，參與輔助服務(wù)交戶側(cè)實(shí)時(shí)有功、無功、電流、電壓、遙信等運(yùn)行類數(shù)據(jù)，交互頻次不大于1分鐘/次?？诒镜赝ㄐ攀侵鸽娔苡?jì)量儀器與采集終端間的信息通信。

一般微功率無線通信發(fā)生功率小，廣泛使用藍(lán)牙技術(shù)，對其供電站和電廠開展信息采集工作具有積極作用?？谶h(yuǎn)程通信指的是系統(tǒng)采集終端同系統(tǒng)主站之間的數(shù)據(jù)通信，其有專某著名企業(yè)信與公某著名企業(yè)信之分。口虛擬電廠通過光纖直聯(lián)或4G(5G)無線專網(wǎng)等方式實(shí)現(xiàn)對所聚合調(diào)節(jié)資源遙測、遙信的全覆蓋，網(wǎng)絡(luò)速率延遲不超過500ms,丟包率不高于0.5%交計(jì)量支撐口

虛擬電廠提供輔助服務(wù)時(shí)，需要考慮調(diào)頻與不同時(shí)間尺度備用的數(shù)據(jù)采集與通信需求?？谟?jì)量裝置應(yīng)具備約定時(shí)刻凍結(jié)電能量數(shù)據(jù)能力，最小凍結(jié)間隔不大于15分鐘。目前數(shù)據(jù)采集存儲及通訊條件等不能滿足虛擬電廠參與調(diào)頻服務(wù)的相關(guān)技術(shù)

要求，需要進(jìn)一步提升。>計(jì)量信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集存儲及通訊條件>

虛擬電廠提供輔助服務(wù)的計(jì)量要求16虛擬電廠參與電力交易虛擬電廠參與市場交設(shè)計(jì)對國內(nèi)外需求側(cè)及虛擬電廠參與市場交進(jìn)行調(diào)研，研究適宜不同場景的市場化交設(shè)計(jì)。虛擬電廠參與中長期電量市場交對當(dāng)前上海電力交進(jìn)行調(diào)研，研究在當(dāng)前體制下，基于中長期電量市

場的虛擬電廠交。虛擬電廠參與輔助服務(wù)市場交調(diào)研當(dāng)前上海調(diào)峰、調(diào)頻等典型輔助服務(wù)的獲取方法和市場化交，研

究虛擬電廠提供輔助服務(wù)參與市場化交的模式和方法。虛擬電廠參與市場交設(shè)計(jì)在現(xiàn)有電力交框架下，研究虛擬電廠參與能量和輔助服務(wù)市場化交易

的總體設(shè)計(jì)。虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場方案設(shè)計(jì)考慮未來現(xiàn)貨市場發(fā)展，提出現(xiàn)貨市場環(huán)境下考慮虛擬電廠參與的典型設(shè)計(jì)

方案。17替代

直接參與中發(fā)

電

長期市場中長期電量市場的二級市場替代低谷調(diào)峰交易調(diào)峰輔助服務(wù)的二級市場參與高峰調(diào)峰交易高峰發(fā)電=削減負(fù)荷(原有序用電用戶自愿向虛

擬電廠購買電能)近期：依托現(xiàn)有的交遠(yuǎn)期虛擬電廠參與市場化交體架構(gòu)系統(tǒng)調(diào)頻輔助服務(wù)交易直接購買方式和與常規(guī)電廠捆綁模式參與現(xiàn)

貨市場

(

電

力

市

場

+

輔助服

務(wù)市場)3

分布式電源電力

維度虛擬

電廠電量

維度柔性負(fù)荷儲能18OUTLINE一、虛擬電廠發(fā)展背景二、虛擬電廠構(gòu)建三、虛擬電廠交四、虛擬電廠應(yīng)用場景案例19在可再生能源裝機(jī)大幅增長的推動下，澳大利亞虛擬電廠(Virtual

PowerPlant,VPP)

蓬勃發(fā)展，項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，為此澳大利亞開展了一系列電力市場改革措施研究，探索如何能夠?qū)⒖稍偕?/p>

源、儲能技術(shù)、分布式能源和需求響應(yīng)等資源與電力市場運(yùn)行進(jìn)行有效整合，其中的一個(gè)環(huán)節(jié)是為期兩年的虛擬電廠參與電力市場試點(diǎn)運(yùn)行。虛擬電廠被認(rèn)為是澳大利亞NEM未來

能源組合的重要組成部分。通常，虛擬電廠作為用戶側(cè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源、儲能設(shè)備、分布式能源、新能源汽車等靈活性資源集成聚合的主要形式，對海量靈活性資源進(jìn)

行感知監(jiān)測、狀態(tài)估計(jì)、聚合互動，從能量、空間、時(shí)間三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)需求側(cè)資源集群參與某著名企業(yè)調(diào)峰、新能源消納、市場交

場景應(yīng)用。能源目前在澳大利亞電力中的占比達(dá)到32.5%。根據(jù)澳大利亞能源市場運(yùn)營商(AustralianEnergyMarketOperator,AEMO)公開數(shù)

據(jù)顯示，截至2021年12月，澳大利亞國家電力市場(

NationalElectricityMarket,NEM)發(fā)電裝機(jī)總量約為65吉瓦，其中分布式光伏約為14GW?？稍偕茉磪f(xié)會清潔能源委員會(CEC)

透露，

2021

年，澳大利亞總共增加了1209MW在其《2022年澳大利亞清潔能源報(bào)告》中

的規(guī)模超逾5MW

太陽能項(xiàng)目，并且可再生澳大利亞AEMO試點(diǎn)目標(biāo)虛擬電廠的職能背

景20AEMO

虛擬電廠示范Project

overviewLeadOrganisationAustralianEnergyMarketOperatoUmitedLooationVictoriaARENAProgramAdvancingRenewablesProgramStart

date29March

2019End

date31January

2022ProjeotPartnersNoneAEMOThisDERprojectwe以田戶側(cè)家庭電池儲能系統(tǒng)為主的VPP

運(yùn)行模式及其參與FCAS

市場提供服務(wù)的技術(shù)

規(guī)范，

AEMO與澳大利亞可再生能源機(jī)構(gòu)、AEMC

、AER

以及分布式能源整合計(jì)劃(Distributed

Energy

Integration

Program,DEIP)

合作開展建設(shè)AEMO

VPP示范項(xiàng)目。口目標(biāo)：旨在了解掌握儲能電池運(yùn)行規(guī)律，評價(jià)虛擬電廠提供VP

P

提供能源、頻率控制輔助服務(wù)

(FCAS)

、為配網(wǎng)提供電壓支撐等方面的能力，檢驗(yàn)虛擬電廠是否具備增值

潛力及增值空間，為虛擬電廠納入電力市場體系規(guī)則制定和技術(shù)要求積累經(jīng)驗(yàn)。Home>Erohssts>AEMOVirtual

PowerPlant

DemonstrationsAEMOVirtual

PowerPlant

Demonstrations$3.46mFunded

byARENA$7.07mTotalprojoctcost21Wind虛擬電廠示意圖概覽并網(wǎng)的VPPs

側(cè)重于協(xié)調(diào)屋頂光伏、電池儲能和可控負(fù)載設(shè)備。澳大利亞VPPConsumer:⑤

FinancialEnwronmentaldb黎Transmission

重HBatterystorageBenefitsNetwork:coeh

HydroCoal/gas

plant

PlanteralwtuoirResidentialandmercialenergygdeBehindthe

meterDistributionEpotodeMicrogridsSolar22eⅢl由加入星球獲取更多更全的數(shù)智化解決方案總?cè)萘亢嫌?jì)為3

1

兆

瓦

，其中

絕

大

部

分(27

兆瓦)在南澳大利

亞。約7150

用戶簽約參與試點(diǎn)虛擬電廠

項(xiàng)目，幾乎占安裝儲能電池用戶的

1/4。項(xiàng)目名稱位置規(guī)模(兆瓦)EnergyLocals

(Tesla

SA

VPP)南澳大利亞州16AGL南澳大利亞州6SimplyEnergy南澳大利亞州4sonnenShineHub新南威爾士州

南澳大利亞州11EnergyLocals維多利亞州1(Members

Energy)新南威爾士州1HydroTasmania昆士蘭州1參與試點(diǎn)運(yùn)行的虛擬電廠的技術(shù)設(shè)備都是“光伏+儲能電池”澳大利亞虛擬電廠規(guī)模共計(jì)

虛擬電廠市場主體注冊8家23口需要在NEM

適當(dāng)注冊為市場客戶或市場輔助服務(wù)提供商，或成為其中一個(gè)申請人適當(dāng)注冊的集團(tuán)的一部分)口具備符合所要求的兩份技術(shù)規(guī)范文件：>

最低技術(shù)規(guī)范>

數(shù)據(jù)規(guī)范項(xiàng)目的參與者有義務(wù)向AEMO

提供兩份數(shù)據(jù)集，包括：√

聚

合

的VPP

數(shù)據(jù)集——每個(gè)VPP

的預(yù)期有功功率流的聚合預(yù)測和聚合實(shí)際性能數(shù)據(jù)(例如，位于南澳大利亞的VPP

必須提供南澳大利亞地區(qū)的電能預(yù)測)√

設(shè)備數(shù)據(jù)集——一組以每5分鐘采集頻率分辨率采樣的D

ER

系統(tǒng)變量。試點(diǎn)運(yùn)行實(shí)施方案還規(guī)定虛擬電廠的最小規(guī)模為1兆瓦，不得包含集中式儲能電池。市場準(zhǔn)入24市場參與方式AEMO采取了三種虛擬電廠參與市場試點(diǎn)運(yùn)行的方式：口一是虛擬電廠與售電公司合作同時(shí)參加調(diào)頻輔助服務(wù)市場和實(shí)時(shí)電力市場；

在這種情況下，虛擬電廠要與售電公司簽訂協(xié)議，虛擬電廠不必進(jìn)行注冊，交與售電公司進(jìn)行結(jié)算?？诙鞘垭姽緭碛械奶摂M電廠參加調(diào)頻輔助服務(wù)市場和實(shí)時(shí)電力市場交易。口三是虛擬電廠可以單獨(dú)注冊，但僅能參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場。參加試點(diǎn)運(yùn)行的虛擬電廠市場主體在注冊時(shí)需提交用戶表計(jì)標(biāo)識碼和電表技術(shù)參數(shù)，注入頻率測試數(shù)據(jù)，無須繳納注冊費(fèi)。Retailer

engages

with

VPP

operatorRetailer

is

also

the

VPP

operator

VPP

operator

as

MASPServices:EnergyandFCASServices:Energyand

FCAS

Services:FCAS

onlyFinancially

Responsible

Market

ParticipantRetailer(FRMPendVPPeperator)Submitoperotional

dataSubmitoperationgl

dataSubmitoperationgl

dataVPPoperatoras

MASPMeterdata(via

MDP)AncillaryProviderMeter

data

(via

MDP)Retoiler

(FRMP)mercial

ogreementVPPOperatorMarketServicesAEMOAEMOAEMOMASP

=FRMP=25澳大利亞VPP

可以作為某著名企業(yè)連接點(diǎn)處的財(cái)務(wù)責(zé)任市場參與者(

FinanciallyResponsible

Market

Participant,FRMP)即電

力

零

售

商，或是與FRMP簽訂商業(yè)合同

的運(yùn)營商，通過響應(yīng)電力現(xiàn)貨市場價(jià)格信號獲得收益。根據(jù)目前監(jiān)管要求，容量規(guī)模超過100兆瓦的VPP

可以不參與電力現(xiàn)貨市場集中調(diào)度，導(dǎo)致AEMO缺少VPP

響應(yīng)電力現(xiàn)貨市場電價(jià)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測信息。為進(jìn)一步提高

VPP

運(yùn)行狀態(tài)可觀測性、可預(yù)測性與可協(xié)調(diào)性，

AEMO

提出可以通過借鑒WDR

相關(guān)規(guī)

定，確定VPP

參與電力現(xiàn)貨市場集中調(diào)度閾值。澳大利亞NEM非遙測批發(fā)需求響應(yīng)閾值參與電能量市場電能量交易：虛擬電廠通過發(fā)電出力、用電負(fù)荷雙

向

交

能量。地區(qū)新南威爾士州昆士蘭州南澳大利亞州塔斯馬尼亞州維多利亞州閾值(兆瓦)140100321795VPP

電

力現(xiàn)貨市場價(jià)格響應(yīng)26參與輔助服務(wù)市場輔助服務(wù)交虛擬電廠可參與其中六種應(yīng)急恢復(fù)用調(diào)頻輔助服務(wù)品種交易：分別為快速向上恢復(fù)，快速向下恢復(fù)，慢速向上恢復(fù)，慢速向下恢復(fù)，延遲向上恢復(fù)，延遲向下恢復(fù)。此外：·

虛擬電廠響應(yīng)頻率偏移方式可以按照比例調(diào)節(jié)，即其出力/負(fù)荷上下調(diào)節(jié)量與頻率偏移幅度成比例，或者是以開關(guān)方式，例如關(guān)?；蜷_啟用電設(shè)備。·

受技術(shù)條件限制，試點(diǎn)運(yùn)行期間虛擬電廠不參與由AGC

調(diào)控的修正用調(diào)頻輔助服務(wù)市場。AEMO對虛擬電廠提供調(diào)頻輔助服務(wù)的技術(shù)要求進(jìn)行了相應(yīng)規(guī)定，其中包括數(shù)據(jù)采集裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、有功功率和頻率計(jì)量點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集時(shí)間顆粒度、計(jì)量精確度、

計(jì)量數(shù)據(jù)

的同步性、虛擬電廠對計(jì)量點(diǎn)頻率偏移響應(yīng)的時(shí)間等，并印發(fā)了測試虛擬電廠對頻率偏移響

應(yīng)功能的操作規(guī)程。27口運(yùn)營情況：>試點(diǎn)運(yùn)行期間出現(xiàn)了幾次突發(fā)事件，對于應(yīng)急恢復(fù)頻率需求，多數(shù)虛擬電廠都能提供調(diào)頻輔助服務(wù)。但也出現(xiàn)過公共互聯(lián)網(wǎng)造成與虛擬電廠通訊暫

時(shí)中斷時(shí)、虛擬電廠項(xiàng)目未能提供調(diào)頻輔助服務(wù)的現(xiàn)象。>在2020年4月至2021年4月期間，VPP

在應(yīng)急調(diào)頻市場份額從0.6%增加到3%,VP

P提供應(yīng)急調(diào)頻服務(wù)平均響應(yīng)水平從2兆瓦增加到14兆瓦。>總體來說，實(shí)際運(yùn)行時(shí)AEMO

平均能接收到66

%～97%

的虛擬電廠通過遙測技術(shù)上傳的數(shù)據(jù)。澳大利亞虛擬電廠運(yùn)行情況MarketRaise

6-secRaise

60-secRaise

5-minlower

6-seclower

60-seclower

5-minRegisteredcapacily

(MW)313131293131口參與容量：Table7VPP

registered

capacity

ineach

contingency

FCAS

market調(diào)頻輔助服務(wù)市場28澳大利亞虛擬電廠運(yùn)行情況電能量市場口參與交擬電廠表現(xiàn)出大體相近的充放電行為，其市場策略在很大程度上

是為了優(yōu)化用戶的用電量，而不是通過博弈實(shí)時(shí)市場價(jià)格獲利。特別是虛擬電廠的行為在正常電價(jià)范圍(0～300澳元/兆瓦時(shí))沒有明顯的改變。口市場分析顯示，即使在實(shí)時(shí)價(jià)格高于10000澳元/兆瓦時(shí)、低于負(fù)500澳元/兆瓦時(shí)

這樣的極端情況下，虛擬電廠的反應(yīng)并不存在趨同行為。在實(shí)時(shí)價(jià)格極高時(shí)，有

三家虛擬電廠在39%的時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)反應(yīng)?？谠诤芏嗟呢?fù)數(shù)實(shí)時(shí)價(jià)格出現(xiàn)時(shí)，確實(shí)觀察到虛擬電廠在充電，但是這些時(shí)段基本

上與虛擬電廠每天中午充電時(shí)間重合。在其他負(fù)價(jià)格時(shí)間，虛擬電廠充電是非常

有限的。24:0000-00Charging[LHs]

—SA

Price

[RHS]Generation/Discharging[LHs]Price(S/MWh)29器致力于可再生能源推廣應(yīng)用，作為電力交，在所有相關(guān)的歐洲電力市場上24/7全天

候運(yùn)營。歐洲最大的虛擬電廠(

VPP)

運(yùn)營商之一。不僅僅是電力交、能源服務(wù)提供商或清潔技術(shù)公司，而是能源轉(zhuǎn)型的“眾人的力量”?！癙owerof

Many'德國

Next

KraftwerkenextMRC

members(operational)

4M

MC

members(operational)Marketcoupling

in

Europe30SomeOwnnwypenbaued

enmge

einngt大力發(fā)展可再生能源是實(shí)現(xiàn)德國氣候目標(biāo)的重要路徑。德國在2021年對

其氣候目標(biāo)作出修改，將氣候中和目標(biāo)提前到2045年，2030年德國可再生能

源占比計(jì)劃從目前的46%提高到80%,占一次能源的比例從目前的20%提高到30%,2022年德國新增光伏裝機(jī)量達(dá)7.29GW

。

由于某著名企業(yè)規(guī)劃和擴(kuò)建滯后于可再生能源的發(fā)展，德國TSO

的某著名企業(yè)備用和棄風(fēng)棄光服務(wù)成本近幾年呈增長趨勢。新能源占比不斷提高Costsforthe

provisionofsecondaryandtertiarycontrolsanacty

pritingmed

pieingMio

C31德國的能源聚合市場和靈活性市場規(guī)模為75

GW,虛擬電廠通過聚合并集中調(diào)度分布式能源，成為提升電力系統(tǒng)靈活性的解決方案。德國電力市場高度自由化，《能源經(jīng)濟(jì)法》《可再生能源法》等從法律上鼓勵(lì)、推動虛擬電廠發(fā)展。德國虛擬電廠主要業(yè)務(wù)包括在批發(fā)市場銷售100

kW以上可再生能源電廠的發(fā)電量，以及利用靈活性參與日內(nèi)市場和平衡市場。Virtual

PowerPlantGt

Oyefsergy

sdee虛擬電廠是系統(tǒng)靈活性的解決方案Dumsndfohesey$Oumued

forHsbieySdg32德國

Next

Kraftwerke的規(guī)模Next

Kraftwerke創(chuàng)立于2009年，首先提出了聚合應(yīng)急發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電和沼氣發(fā)電以補(bǔ)償某著名企業(yè)波動的想法。254

15346

。12294

1711.200

MW9.800

MW9.000

MWConnectedTechnologiesTrading

Portal

NEXTRA

VPPasa

servkeNEMOCSNext

Kraftwerke

and

ToshibaESS

foundJoint

VentureNewexecutive

mansgementteam:Hendnik

Samisch,Katrin

Jedamzik

and

MarkLindenberg發(fā)展歷史eryuarwayyeyainGemagWEALJdLWFIEFbesawhollyownedsubsidiary

of

ShellFoundationolNet

Knfheerte

GmbHSlart

of

power

tradingthroughtheVitusl

PowerPlant

Next

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FUWPIOIWEAiTUdelivery

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inVPPtoaTSO

all

four

German

TSO

areasNext-Pool

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to:Aggregated

UnitsVolume

oftraded

energyrr

ume

integrauonofbatteries

&Power

to

GasNetworkedCapacityNext

Kraftwerke

debutsvariable

power

ratesMilestonesEmployeesTWhin

2019Foundation33Next

Kraftwerke聚合了龐大的資源池(

Next

pool),資源主要包括：·

儲能單元·

生物質(zhì)能發(fā)電廠·

CHP

發(fā)電廠·

電力負(fù)荷·

應(yīng)急發(fā)電機(jī)·

水力發(fā)電廠·

Power-to-X

系統(tǒng)·

光伏發(fā)電·

風(fēng)力發(fā)電資源類型聚合資源34為清潔能源發(fā)電企業(yè)提供平穩(wěn)出力服務(wù)，將不可控的風(fēng)電、光伏和可控的燃?xì)鈾C(jī)組、生物質(zhì)發(fā)電等資源整合從而降低可再生能源的波動性，參與日

前日內(nèi)市場、期貨市場及OTC

交易，助力新能源消納。通過預(yù)測和控制系統(tǒng)，

可在任何場景下平衡

發(fā)電出力，幫助避免

風(fēng)光發(fā)電不確定性帶

來的市場懲罰損失。電力交

—

—

市場準(zhǔn)入、平衡出力可訪問萬余資源的實(shí)

時(shí)數(shù)據(jù)，包括與天氣

相關(guān)的風(fēng)光出力等。

充足的數(shù)據(jù)能有效提

升預(yù)測準(zhǔn)確率。各類數(shù)據(jù)會根據(jù)自有

的氣象分析、各交易所市場信息滾動更新，

以穩(wěn)步減少預(yù)測誤差。盈利模式一盈

利

模

式—口---口1古

—

—35電力價(jià)格在日前市場每天變化24次，在EPEX

SPOT的日內(nèi)市場每天變化96次，價(jià)差可達(dá)50E/MWh

。通過優(yōu)化靈活性發(fā)電資源的生產(chǎn)計(jì)劃，可為客戶

顯著提升收益；也可通過控制可調(diào)負(fù)荷，降低客戶用電成本。Peak

loadoperationofabiogas

unit-example電力計(jì)劃套利——充分利用靈活性盈利模式二盈利模式36盈利模式三通過VPP聚合分布式資源，可在平衡某著名企業(yè)波動方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。Next

Kraftwerke在其VPP

中將小規(guī)模發(fā)電商、儲能單元和工商業(yè)用戶聯(lián)網(wǎng)，

提供進(jìn)入輔助服務(wù)市場的途徑。靈活資源需要滿足以下要求：·

可持續(xù)發(fā)電；·

具備遠(yuǎn)程控制的可能性；·

具備快速響應(yīng)能力。參與輔助服務(wù)——穩(wěn)定某著名企業(yè)盈利模式37控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是VPP

的核心，通過

M2M通信(

Machineto

Machine)實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)與自動化。TSO、電力市場、發(fā)電商和用戶之間的數(shù)據(jù)交換是高度加密的。

控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模信息的采集存儲，

包括VPP

當(dāng)前運(yùn)行情況及各資源的狀態(tài)，

繼而根據(jù)來自

EPEX

Spot

的實(shí)時(shí)價(jià)格信號，每15

分鐘調(diào)整所有靈活發(fā)電資源。冗余服務(wù)器結(jié)構(gòu)確保虛擬電廠持續(xù)運(yùn)行。核心技術(shù)38Next

BoxNext

Kraftwerke自有的通信終端，使用IEC

60870-5-104遙控協(xié)議，將分布式資源連接到VPP

控制系統(tǒng)，使得VPP能夠像一個(gè)單獨(dú)的發(fā)電廠一樣操作所有連接的單元，收集資源信息，使設(shè)

備能夠根據(jù)電價(jià)調(diào)整運(yùn)行方式。

NextBox

符合

TSO

傳輸規(guī)范和德國聯(lián)邦信息安全辦公室(BSI)

的要求。核心技術(shù)39T

=

5

L

百能源交系統(tǒng)特斯拉研發(fā)的Autobidder

是智能的能源交系統(tǒng)，可以提供基于價(jià)值的資產(chǎn)管理和投資組合優(yōu)化，使所有者和運(yùn)營商能夠根據(jù)業(yè)務(wù)目標(biāo)和風(fēng)險(xiǎn)偏好配置最大化收入的運(yùn)營策略；具有優(yōu)化能源產(chǎn)品能效及實(shí)現(xiàn)智能交，可以為客戶提供日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)電力交易與運(yùn)營服務(wù)。√

2012年，特斯拉開始研發(fā)家用儲能設(shè)施Powerwall和中型商用儲能設(shè)施Powerpack,進(jìn)軍能源領(lǐng)域；√

2015年成立Tesla

Energy業(yè)務(wù)單元，隨之布局光伏發(fā)電與深化光儲協(xié)同；√

2017年推出智慧能源管理平臺Autobidder,實(shí)現(xiàn)了“車+樁+光+儲+荷+智”生態(tài)系統(tǒng)整合，成為特斯拉布局分布式能源的核心與樞紐。特斯拉

Autobidder40Autobidder

平臺托管在

Tesla

高度可靠且安全的云基礎(chǔ)架構(gòu)上，可執(zhí)行大規(guī)模復(fù)雜計(jì)算，通過安全的WebAPI

與市場運(yùn)營商和客戶進(jìn)行對接。字

多分布式日志

O平臺架構(gòu)指令與控制型服務(wù)器

客戶所處電力環(huán)境9服務(wù)器6oo服務(wù)端n.Autobidder算法庫預(yù)測與報(bào)警市場數(shù)據(jù)投標(biāo)服務(wù)智能營銷C開源數(shù)據(jù)預(yù)測優(yōu)化416古業(yè)務(wù)領(lǐng)域與功能主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域：>批發(fā)市場，包括能源、輔助服務(wù)和容量>輸配電水平的某著名企業(yè)服務(wù)>可再生能源平穩(wěn)出力>

雙邊合同安排>其他投資組合需求√

發(fā)電預(yù)測√

調(diào)度優(yōu)化平臺功能：√

價(jià)格預(yù)測√

負(fù)荷預(yù)測√

智能競價(jià)42特斯拉虛擬電廠生態(tài)產(chǎn)

能自用汽車產(chǎn)能數(shù)據(jù)分析汽車電池商務(wù)特斯拉新能源汽車充電網(wǎng)商

業(yè)光伏發(fā)電特斯拉充某著名企業(yè)絡(luò)Autobidder作為虛擬電廠實(shí)時(shí)交制平臺，聚合資源種類主包括EV、

儲能、光伏等特斯拉生態(tài)系統(tǒng)。其作為分布式數(shù)據(jù)庫和算力平臺，與能源產(chǎn)品進(jìn)行雙向通信，提供負(fù)荷和

發(fā)電量預(yù)測共享功能，與各級資源的信息和計(jì)算數(shù)據(jù)互聯(lián)共享，為虛擬電廠實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測、

快速調(diào)度、智慧響應(yīng)功能。商業(yè)模式電

網(wǎng)特斯拉能源負(fù)荷預(yù)測

價(jià)格預(yù)測

調(diào)度優(yōu)化能源調(diào)度Autobidder充某著名企業(yè)市場私有43進(jìn)展利用澳大利亞5萬多處居民光伏屋頂

SolarRoof

與特斯拉家用電池

Powerwall,打造出當(dāng)時(shí)全球最大的虛擬電廠，電力容量達(dá)250兆瓦時(shí)，電池儲存總?cè)萘窟_(dá)到650兆瓦時(shí)。每戶家庭可通過家用光儲設(shè)備自行發(fā)電和儲存電能，Autobidder

則將多余的電能匯集到中大型儲能設(shè)施

Powerpack和

Megapack,

并出售給某著名企業(yè)公司獲得收益，實(shí)現(xiàn)了光伏業(yè)主、特斯拉和某著名企業(yè)公司的三方共贏特斯拉位于澳大利亞南部的

HornsdalePower

儲能電站在高頻電力交得成功，僅2年多就收回投資特斯拉已在線上擁有了1000個(gè)Powerwall,同時(shí)也已得到下階段新增3000個(gè)儲能產(chǎn)品的合約推出“特斯拉虛擬電廠能源計(jì)劃”(TeslaEnergyPlanontheTeslaVirtualPowerPlant)以擴(kuò)大規(guī)模，針對南澳大利亞的

Powerwall擁有者定制了能源管理計(jì)劃，并將其特斯拉能源計(jì)劃和特斯拉虛擬電廠擴(kuò)展到維多利亞州將其由儲能產(chǎn)品Powerwall提供支持的虛擬電廠業(yè)務(wù)擴(kuò)展到南澳大利亞州和維多利亞州周邊的其他鄰近州和地區(qū)，包括新南威爾士州、昆士蘭州東南部和澳大利亞首都地區(qū)。這些地區(qū)的現(xiàn)有特斯拉Powerwall所有者或新買家可以選擇加入虛擬電廠計(jì)劃舉行Powerwall

家庭儲能電池的試驗(yàn)項(xiàng)目，64個(gè)德州北部家庭參與該試驗(yàn)，安裝特斯拉屋頂太陽能板和家用儲能電池。試驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)備能夠在幾秒鐘內(nèi)激活空閑的電池容量，并為某著名企業(yè)提供輸電服務(wù)，進(jìn)而減輕德州某著名企業(yè)的壓力。特斯拉目前正在呼吁德州的主要某著名企業(yè)營運(yùn)商改變規(guī)則，就住宅電池如何參與電力市場和獲得收益制定規(guī)則。若該計(jì)劃得到德州電力可靠性委員會(ERCOT)

的批準(zhǔn)，將在一年內(nèi)推出住宅發(fā)電計(jì)劃與美國加州公共事業(yè)公司PG&E合作在加州創(chuàng)建新的虛擬電廠(VPP),向符合條件的Powerwall

用戶提供2美元每kWh的報(bào)酬激勵(lì)，以便在某著名企業(yè)發(fā)生緊急狀況時(shí)向其輸送額外電力，從而保障某著名企業(yè)穩(wěn)定，避免停電事件發(fā)生。將有5萬個(gè)Powerwall用戶符合補(bǔ)貼條件，累計(jì)500MWh的能源容量可以在電力緊急狀況下調(diào)配。根據(jù)市場電力需求情況和Powerwall用戶數(shù)量來預(yù)估的話，不論他們在任何地方，每一次電力調(diào)度，他們都能有10-60美元的收入，并且系統(tǒng)越大，收益越多。隨著

PowerwallVPP項(xiàng)目的成功推進(jìn)，特斯拉將建成世界最大的分布式電池啟動“英國能源計(jì)劃”,并簽署為“任何英國住戶”提供發(fā)電的。英國電力系統(tǒng)運(yùn)營商

(ESO)允拉儲能電

池組進(jìn)入英國某著名企業(yè)平衡機(jī)制(BM)市場，并引入Autobidder

平