2023新型电力系统虚拟电厂.pptx

虚拟电厂：新型电力系统;一、虚拟电厂：需求侧响应的延伸;1.1 背景：能源绿色转型，电力系统调节能力要求提升;1.2 定义：通过数字化手段聚合分布式能源的软件平台系统;图表3：虚拟电厂结构示意图;虚拟电厂聚集了分布式能源（发电）、储能（充电/放电）、可控负荷（用电）等，可根据实际的组成将其划分为以下4类： 电源型虚拟电厂：具有能量出售的能力，可以参与能量市场，并视实际情况参与辅助服务市场； 复合型虚拟电厂：具有功率调节能力，可以参与辅助服务市场，能量出售属性不足； 储能型虚拟电厂：可参与辅助服务市场，也可部分时段通过放电来出售电能； 混合型虚拟电厂：全能型角色。在国外案例中，日本和德国以储能和分布式电源作为虚拟电厂的主体，美国则是以可控负荷 为主，规模已占尖峰负荷的5%以上。 图表5：虚拟电厂对外特征示意;二、欧美电力市场成熟，虚拟电厂已实现商业化;资料来源：《虚拟电厂效益评价指标体系构建及其范例分析》_毛田等，《虚拟电厂市场发展前景及实践思考》_封红丽等，泰安市能源局，山东省能源局，国海证券研究所;资料来源： Energy-Charts ，IEA，iFind ，风能专委会CWEA，国海证券研究所;德国虚拟电厂资源来源于发电侧、需求侧和储能，但其高分布式能源占比的特点决定了其以分布式电源的聚合为主。 收入来源：其主要应用场景为参与电力现货市场，并通过灵活电价来引导电厂管辖内系统优化发用电成本，优化交易 收益，溢价部分与客户分成；或参与辅助服务（调频、备用等）来收取服务佣金。 从市场参与主体来看，其包括独立虚拟电厂运营商、电力公司虚拟电厂、新型市场参与者，其中，独立虚拟电厂是主 要参与方。Next Kraft-werke是欧洲规模最大的虚拟电厂之一，2021年其电厂规模已达9800MW（来源于官网）。 图表11：德国分布式光伏占光伏装机量比重74.2% 图表12：德国虚拟电厂类型;资料来源：WIND， SEIA，IEA，EIA，《中国“十四五”新能源发展研判及需要关注的问题》，国海证券研究所;资料来源：能源研究俱乐部，《美国加州分布式储能参与电力市场分析》_宋安琪等，《虚拟电厂参与调峰调频服务的市???机制与国外经验借鉴》_李嘉媚等，国海证券研究所;三、国内现状：邀约型向市场化过渡;发布时间;依据外围条件的不同，虚拟电厂的发展可分为邀约型阶段、市场化阶段、自主调度型阶段，我国虚拟电厂处于邀约型向市场化 过渡的阶段。 邀约型阶段运作机制：“邀约—响应—激励”模式：（1）政府部门或电力调度机构发出邀约信号；（2）虚拟电厂组织资源进 行需求响应，激励电力用户调整其用电行为。 目前江苏、浙江、上海、冀北等地区已开展虚拟电厂实践，主要响应资源包括储能设施、充电桩、居民、楼宇等。 图表18：虚拟电厂的发展阶段 图表19：我国虚拟电厂实践案例;时间;国家电投牵头研发的虚拟电厂平台已在江苏、山东、广东等地上线，完成“虚拟电厂+电力需求响应/电力辅助服务/电力 现货“3项基础功能试验，逐步进入商业化阶段。其中： 国家电投深圳能源采用“虚拟电厂+电力现货”模式，能够精准预测电力现货市场价格，并根据价格信号自动调节用户可 控负荷，在不影响用户正常生产的情况下，将用户负荷从现货高价转移至现货低价时段，从而提高售电公司的电力现货盈 利。根据5月26日广东电力现货市场数据，深圳能源调度位于东莞的尚呈新能源蛤地智能充电站，将50千瓦时电量从0时 转移至4时，平均度电收益0.274元，实现了电网、用户、售电公司和虚拟电厂运营方的多方共赢，成为我国首个虚拟电 厂调度用户负荷参与电力现货市场盈利的案例。;电网调峰压力持续增加。截至2021年底，全国最大负荷约12亿千瓦，按照5%的可调节能力测算约为6000万千瓦可调负荷能 力。电力系统时段性、灵活性调节能力不足现象进一步加剧，需要多措并举提升系统调节能力，保障供需平衡。 据中电联预计，2025年全社会用电量达9.5万亿千瓦时，而最大负荷将达到16.3亿千瓦。考虑项目可行性，虚拟电厂可构建的 可调资源潜力按照响应能力需求容量、投资成本按1000元/千瓦计算，预计到2025年，虚拟电厂投资规模有望达815亿元。;