虛擬電廠專題報(bào)告電改推動(dòng)虛擬電廠迎藍(lán)海市場(chǎng)

虛擬電廠專題報(bào)告：電改推動(dòng)，虛擬電廠迎藍(lán)海市場(chǎng)需求側(cè)帶動(dòng)，虛擬電廠迎來(lái)藍(lán)海時(shí)代需求側(cè)靈活調(diào)控，引入虛擬電廠新模式電源結(jié)構(gòu)問(wèn)題導(dǎo)致尖峰負(fù)荷需求無(wú)法得到滿足。2021年中國(guó)電力裝機(jī)總量高達(dá)24.21億千瓦，其中火電機(jī)組13.01億千瓦，遠(yuǎn)高于全國(guó)主要電網(wǎng)每月最高的用電負(fù)荷。但是我國(guó)用電高峰時(shí)段的電力缺口依然存在，其根源是我國(guó)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題：我國(guó)電源側(cè)基荷電源過(guò)多、靈活性資源尤其是尖峰資源較少。尖峰資源存在年利用小時(shí)數(shù)較少、度電成本過(guò)高的問(wèn)題，難以在原有電價(jià)機(jī)制下獲取利潤(rùn)空間，從而阻礙了尖峰資源的投資積極性。同時(shí)，可再生能源占比持續(xù)提升，供電不穩(wěn)定性加劇，亟需有效措施幫助滿足實(shí)施組合式資源調(diào)度，有效滿足用戶側(cè)需求。當(dāng)前時(shí)點(diǎn)非水電可再生能源最低消納權(quán)重逐年提升，供電不穩(wěn)定性增加，需求側(cè)管理重要性持續(xù)提升。目前，我國(guó)政府部門(mén)對(duì)各省市均限定了可再生能源（非水電）最低消納權(quán)重，且權(quán)重逐年提升。隨著風(fēng)電、光電總供電量占比提升，供電不穩(wěn)定性增加，靈活、快速的調(diào)度需求增多，需求側(cè)管理變得愈發(fā)重要。什么是虛擬電廠？虛擬電廠是將不同空間的可調(diào)負(fù)荷、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車、分布式電源等一種或多種可控資源聚合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，參與電力系統(tǒng)運(yùn)行和電力市場(chǎng)交易的智慧能源系統(tǒng)。它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電或控制可調(diào)負(fù)荷調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納，配合填谷。虛擬電廠的發(fā)展是以可控負(fù)荷、儲(chǔ)能、分布式電源三類可控資源的發(fā)展為前提?？烧{(diào)負(fù)荷：可調(diào)負(fù)荷的重點(diǎn)領(lǐng)域包括工業(yè)、建筑和交通等。工業(yè)負(fù)荷的調(diào)節(jié)潛力主要來(lái)自于非生產(chǎn)性負(fù)荷和輔助性負(fù)荷，不同工業(yè)行業(yè)間存在較大差異；商業(yè)和公共建筑可調(diào)負(fù)荷主要為樓宇空調(diào)、照明、動(dòng)力負(fù)荷，約占整個(gè)樓宇負(fù)荷的25%，居民建筑可調(diào)負(fù)荷因分布散、容量小從而聚合難度較大；交通可調(diào)負(fù)荷主要增量為電動(dòng)交通。據(jù)測(cè)算，遠(yuǎn)期國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)可調(diào)負(fù)荷理論潛力可達(dá)9000萬(wàn)kW，未來(lái)3~5年，通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、完善補(bǔ)貼政策和交易機(jī)制，可力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)4000~5000萬(wàn)kW，約占最大負(fù)荷5%。分布式電源：在用戶現(xiàn)場(chǎng)或靠近用電現(xiàn)場(chǎng)配置較小的發(fā)電機(jī)組以滿足特定用戶的需要，或支持現(xiàn)存配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，包括小型燃機(jī)、光伏、風(fēng)電、水電、生物質(zhì)等或其發(fā)電組合。儲(chǔ)能：儲(chǔ)能設(shè)備主要包括機(jī)械儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能四類。虛擬電廠作為智能電網(wǎng)的一種運(yùn)行方式，促成了各自獨(dú)立的發(fā)電廠、負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)之間的靈活合作。虛擬電廠技術(shù)并不改變這些實(shí)體與電網(wǎng)的硬連接，而是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些實(shí)體進(jìn)行整合、協(xié)調(diào)、優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)電、用電資源的合理、優(yōu)化、高效利用。換而言之，發(fā)電、用電不受電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度中心的直接調(diào)度，而是通過(guò)虛擬電廠的控制中心參與到電網(wǎng)的運(yùn)行和調(diào)度中。目前在我國(guó)，受限于分布式能源與儲(chǔ)能的發(fā)展水平，虛擬電廠主要偏向用戶負(fù)荷端調(diào)控，基于激勵(lì)的需求側(cè)進(jìn)行電力資源調(diào)峰填谷。虛擬電廠聚合上下游資源，調(diào)控空間大虛擬電廠的產(chǎn)業(yè)鏈由上游基礎(chǔ)資源、中游資源聚合商和下游電力需求方三者共同組成。其中上游基礎(chǔ)資源又可細(xì)分為可控負(fù)荷、分布式能源以及儲(chǔ)能系統(tǒng)，虛擬電廠通過(guò)對(duì)三種基礎(chǔ)資源的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)電力資源的削峰填谷。中游的資源聚合商是虛擬電廠的核心組成部分與控制主體。資源聚合商通過(guò)對(duì)上游可控負(fù)荷、分布式能源以及儲(chǔ)能系統(tǒng)三者的整合、優(yōu)化、調(diào)度、決策，從而實(shí)現(xiàn)虛擬電廠的正常運(yùn)行。產(chǎn)業(yè)鏈的下游為電力需求方，主要參與者有電網(wǎng)公司、售電公司和其他參與電力市場(chǎng)化交易的主體。下游參與者為市場(chǎng)提供輸配電服務(wù)和電網(wǎng)接入服務(wù)，并向市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)提供市場(chǎng)化交易和市場(chǎng)化服務(wù)所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。虛擬電廠的發(fā)展需外圍市場(chǎng)支撐依據(jù)外圍條件的不同，可以把虛擬電廠的發(fā)展分為三個(gè)階段：邀約型虛擬電廠、市場(chǎng)型虛擬電廠和自由調(diào)度型虛擬電廠。虛擬電廠的發(fā)展依賴于外圍電力市場(chǎng)的支撐，電力市場(chǎng)主要包括電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)和中長(zhǎng)期市場(chǎng)。輔助服務(wù)市場(chǎng)主要是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外，由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)和電力用戶提供的服務(wù)，最主要形式為調(diào)峰、調(diào)谷、調(diào)頻等服務(wù)。邀約型虛擬電廠是在沒(méi)有電力市場(chǎng)的情況下，由政府部門(mén)或調(diào)度機(jī)構(gòu)牽頭組織，各個(gè)聚合商參與組織資源以可控負(fù)荷為主進(jìn)行響應(yīng)，共同完成邀約、響應(yīng)和激勵(lì)流程，當(dāng)前我國(guó)各省試點(diǎn)的虛擬電廠以邀約型為主。市場(chǎng)型虛擬電廠是在電能量現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)和容量市場(chǎng)建成后，虛擬電廠聚合商以類似于實(shí)體電廠的模式，分別參與這些市場(chǎng)獲得收益。在此期間，虛擬電廠以電力市場(chǎng)配置電力資源運(yùn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)協(xié)調(diào)、優(yōu)化和控制可控負(fù)荷、分布式電源和儲(chǔ)能三大