虛擬電廠平臺建設方案

1虛擬電廠平臺建設方案五國綜集團虛擬電廠發(fā)展情況虛擬電廠業(yè)務現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國綜集團虛擬電廠建設背景和目標一

虛擬電廠簡介虛擬電廠典型案例國綜集團虛擬電廠可提供的增值服務目錄ONTENTS】2電力交易中心虛擬電廠=發(fā)電系統(tǒng)+儲能設備+可控負荷虛擬電廠概念自1997年提出以來，受到了歐洲、北美和澳洲多國廣泛

關注。近年來，隨著信息通信技術

(ICT)

、

分布式協(xié)調控制技術和智

能計量技術的提高，分布式電源、儲能、電動汽車的快速發(fā)展，虛擬電

廠正在進發(fā)出新的生命與活力。3能量流信息流電網(wǎng)重明D

作三微網(wǎng)虛擬電廠

控制中心光伏發(fā)電儲能電采暖虛擬電廠簡介一概念虛擬電廠智能園區(qū)風力發(fā)電電動汽車物聯(lián)網(wǎng)技術

大數(shù)據(jù)技術虛擬電廠簡介—關鍵技術調度優(yōu)化技術邊緣計算技術云計算技術區(qū)塊鏈技術4按照控制方式分類>

集中-分散控制虛擬電廠：√控制中心把一部分運行控制功能分配到本地控制

√控制中心負責能量優(yōu)化調度，滿足用戶需求和市場規(guī)劃改善了集控控制模式中通信量大和擴展性差的

問題虛擬電廠控制中心發(fā)電單元用電單元發(fā)電單元發(fā)電單元數(shù)據(jù)交換與處理中心<-智能

代理智能代理發(fā)電單元發(fā)電單元用電單元發(fā)電單元>

集中控制虛擬電廠：√控制中心掌握完整信息√控制中心具有完全控制權控制中心控制能力強，但通信量大，

兼容性和擴展性差發(fā)電單元>

完全分散控制虛擬電廠：√控制中心簡化為數(shù)據(jù)交換和處理中心√子系統(tǒng)通過智能代理的協(xié)同，實現(xiàn)控制中心的功能擴展性和開放性好，但要求智能代理和子系統(tǒng)具備日常運行管理等功能用電單元

用電單元用電單元

發(fā)電單元虛擬電廠業(yè)務現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢發(fā)電單元虛擬電廠控

制

中

心本地虛擬電廠本地虛擬電廠本地虛擬電廠發(fā)電單元用電單元發(fā)電單元集中-分散控制結構完全分散控制結構集中控制結構發(fā)電單元智能

代理用電單元5虛擬電廠業(yè)務現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢按照承載業(yè)務分類可調負荷可調負荷

電網(wǎng)側儲能

電網(wǎng)側儲能需求響應

資源型

虛擬電廠供應側

資源型

虛擬電廠混合資源型虛擬電廠自用型分布式電源自用型分布式電源公用型分布式電源公用型分布式電源發(fā)電側

儲能發(fā)電側儲能用戶側儲能用戶側

儲能6調峰/調頻電源側/負荷側智能運維/能效評估未來發(fā)展電力輔助服務電能量交易

輔助服務用戶

能效服務虛擬電廠業(yè)務現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢電力輔助服務需求響

應型混合資

產型虛擬電廠現(xiàn)狀調峰7市場潛力在市場上潛力方面，隨著綜合能源業(yè)務蓬勃發(fā)展，分布式資

源規(guī)模逐漸龐大。以華北區(qū)域為例，其中可調負荷資源約

5000萬千瓦；用戶側儲能資源約100萬千瓦；電動汽車約600

萬輛；分布式電源裝機規(guī)模超6000萬千瓦。發(fā)展趨勢隨著輔助市場及現(xiàn)貨市場的逐步開放，虛擬電廠會逐步向著

分散控制混合型虛擬電廠發(fā)展，資源接入種類與交易品種會逐漸增多，運營方式也將向規(guī)?；?、多樣化、智能化轉變。2025聚合規(guī)模：10GW累計促進新能源消納：

72億KWh累計減少二氧化碳排放：

720萬噸2023聚合規(guī)模：4GW累計促進新能源消納：

21億KWh累計減少二氧化碳排放：

21萬噸2022聚合規(guī)模：2GW累計促進新能源消納：9億KWh累計減少二氧化碳排放：

90萬噸2024聚合規(guī)模：7GW累計促進新能源消納：

42億KWh累計減少二氧化碳排放：420萬噸虛擬電廠業(yè)務現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢B8典型案例一：江蘇省電力需求響應平臺2015年，江蘇省以工業(yè)企業(yè)參與需求響應開始，逐步引入樓宇負荷、居民負荷、儲能、充電樁負荷等，不斷匯聚各類可中斷負荷，已累計匯聚3309幢樓宇空調負荷，最大可控超過30萬kw,

江蘇地區(qū)累計實施響應18次，累計響應

負荷量達到2389萬kw。典型案例二：上海市虛擬電廠2014年，上海市試點建設虛擬電廠運營管理與監(jiān)控平臺。平臺注冊負荷集成商15家，接入用戶1961戶，可調節(jié)負荷總量120萬kW。

聚合資源主要包括工業(yè)、商業(yè)、居民、電動汽車等，平臺運營期間，上海市多次啟動需求響應，累計削峰上百萬kW。典型案例三：冀北泛電平臺虛擬電廠冀北泛電平臺虛擬電廠目前已經實現(xiàn)了實時接入并協(xié)調控制蓄熱式電采暖、可調節(jié)工商業(yè)、智能樓宇、分布式光伏等11類19家泛在可調資源，容量約為16萬kW,

主要涵蓋張家口、秦皇島、廊坊三個地市。典型案例四：德國Next

Kraftwerke虛擬電廠NextKraftwerke是德國一家大型的虛擬電廠運營商，創(chuàng)立于2009年，是歐洲電力交易市場(EPEX)認證的能源

交易商，在歐洲交易所可以參與能源現(xiàn)貨市場交易。截至2021年，NextKraftwerke已有近萬個聚合單元，8000余MW聯(lián)網(wǎng)裝機容量，超過6億歐元營業(yè)額，15TWh能源交易量，其發(fā)電能力相當于四座核電站。虛擬電廠典型案例9目前華北地區(qū)的分布式新能源(包括：分布式光伏電站、分散式風電站、生物質發(fā)電站等)裝機容量屢創(chuàng)

新高，分布式電源在能源供應中占比逐年擴大。分布式電源現(xiàn)有應用模式主要有自發(fā)自用、自發(fā)自用余額

上網(wǎng)、全額上網(wǎng)三種模式。京津唐地域存在大量電動汽車、分布式儲能以及樓宇空調、電采暖、工業(yè)園區(qū)等負荷側泛在調節(jié)資源。根

據(jù)統(tǒng)計，2018年底電動汽車約40萬輛，其中北京約23萬輛。儲能資源超過20萬千瓦，空調保有量約8000萬臺，

電采暖用戶達163萬戶。2019-2020年供熱期華北電網(wǎng)供熱機組裝機18289萬千瓦，占火電裝機比例為73%,增加約2個百分點；京津唐電網(wǎng)供熱機組裝機5137萬千瓦，占火電裝機比例為77%,增加約2個百分點供熱機組比例的增加降低了

機組調峰能力，壓縮了新能源消納空間。2019年11月11日，華北能監(jiān)局發(fā)布《第三方獨立主體參與華北電力調峰輔助服務市場試點方案(征求意

見稿)》,方案中提出了虛擬電廠可以參與到電力調峰輔助服務市場。分布式能源發(fā)展?jié)摿薮?，電力輔助服務政策利好

10虛擬電廠建設背景和目標—電網(wǎng)穩(wěn)定運行需要京津塘地區(qū)

C分布式能漏規(guī)模總政策背景與需求空間分布式能源

發(fā)展現(xiàn)狀華北分布式電源

發(fā)展華北局政策

電力輔助服務華北電網(wǎng)

供熱情況00000020遠景目標：◆建成具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)>宗旨和使命：◆”人民電業(yè)為人民”宗旨和“為美好生活充電、為美麗中國賦能”>發(fā)展定位：◆積極服務“碳達峰、碳中和”目標和新型電力系統(tǒng)建設，緊扣國家電網(wǎng)公司“一體四翼”發(fā)展布局，聚焦主責主業(yè)，扛牢“四個責任”,集團化運

作、規(guī)范化經營，同心同德、同向同行，加快創(chuàng)建一流綜合能源服務產業(yè)集團?！裟壳凹瘓F在建、在運風光發(fā)電項目合計逾2GW,

儲能項目逾5GWh,

綜合能源項目覆蓋全國。虛擬電廠建設背景和目標—集團生產運行及業(yè)務發(fā)展需要合理的綜合能源解決方案專業(yè)的能耗監(jiān)測系統(tǒng)靈活的商業(yè)合作模式完善的支持服務及培訓科學的工程實施和管理深入的節(jié)能

潛力分析麟

882項目

施工技術

方案數(shù)據(jù)監(jiān)測專家

咨詢酸12建設目標·探索新型電力系統(tǒng)建設、服務電網(wǎng)穩(wěn)定運行；·提升項目生產運行水平，為綜合能源項目投資出謀劃策；·發(fā)揮國企擔當，依法合規(guī)、公平公正助力用戶節(jié)能增效。虛擬電廠建設背景和目標13集團虛擬電廠作為集團生產運行管理重要技術手段，積極跟蹤各地電力市場政策，支撐在運項目參加屬地輔助服務和電力市場，根據(jù)環(huán)境及能源市場波動情況，精細化項目日常生產運行計劃，確保集團在運項目生產質效?？紤]行業(yè)特性和環(huán)保要求，在安全生產基礎上，循環(huán)評估包含生產能效指標、運行水平指標、

可靠性指標等項目生產運行主要指標，提出在運

項目改進方案，探索提高在運項目生產質效，同時為綜合能源服務項目投資決策提供一定建議。虛擬電廠發(fā)展情況——運營效果生產

運行環(huán)保安

全經濟14集團虛擬電廠于2019年11月啟動建設，2020年11月投運，目前聚合60萬kW

內外部可調資源參與華北等地輔助服務市場，按照《集團虛

擬電廠運營工作方案》等多項生產運行管理規(guī)程，

開展7*24小時值班運營，有效保障了運營效果。

其中市場收入約3.2萬元/天，促進新能源消納約29.7萬千瓦時/天，減少二氧化碳排放約297噸/

天。同時服務主業(yè)，積極引導用戶科學有序用電，

在用電大負荷日最大削減用電負荷3.6萬kW,保障民生需求同時確保了電力供需平衡。收益統(tǒng)計社會貢獻實時功率甲*集團各省綜也積極開展了虛擬電廠建設和商業(yè)模式研究，其中冀北、河北、天津等公司都有了商業(yè)運作。以某省為例，去

年11月—今年3月，調峰貢獻達2億千瓦時，形成經濟收入超2000萬元。虛擬電廠發(fā)展情況——運營效果w虛擬電廠平臺于2021年實現(xiàn)APC

功能APC功能主要實現(xiàn)電網(wǎng)、虛擬電廠、用戶可控負荷三級實時協(xié)調互動。聚焦服務主業(yè)，大大提高了電網(wǎng)調峰響應速度，提升了虛擬電廠參與電力市場的技術能力，為用戶參與日內與實時輔助服務市場創(chuàng)造了技術條件，擴展了用戶盈利空間。積極參與虛擬電廠相關標準的制定2020年參與國家電網(wǎng)公司《可調節(jié)負荷資源接入調控技術規(guī)范》企業(yè)標

準的編制，2021年參與了中電聯(lián)《可調節(jié)負荷并網(wǎng)運行與控制技術規(guī)范》行

業(yè)標準的編制。相關科技項目開展情況已經開展多個科技項目研究，包括《基于綜合能源運營的虛擬電廠關鍵技術應用及運營模式研究》、《基于虛擬電廠的綜合能源系統(tǒng)建模及多元化

互動技術研究》、《客戶側柔性資源互動運營與交易支撐技術研究》,即將

開展了《基于多元互動的零碳微網(wǎng)綜合能源管控技術研究及引用》項目。~~虛擬電廠發(fā)展情況——核心能力---16~~以某生活熱水綜合能源服務項目為例，總負荷為0.5MW,

工作時間

為全天24小時，經測試，負荷預測精度可達到90%,電價預測精度可達到89%。根據(jù)預測的負荷和電價，在高電價

時段向上調整用能曲線，非補貼時

段向下調整用能曲線，在保證全天

熱水需求的情況下，預估可提升收

益24.5元/天，每年可提升3303元，

促進新能源消納1.21萬千瓦時，減少二氧化碳排放約12.1噸?！?/p>

每100MW資源預計每年可提升收入66.1萬元，提升收入20%,增加新能源消納約243萬千瓦時，減少

二氧化碳排放約2430噸。虛擬電廠發(fā)展情況——核心能力用戶可放心接入數(shù)據(jù)，平臺數(shù)據(jù)安全有保障集團虛擬電廠安全架構包括終端安全、網(wǎng)絡安全、平臺安全、應用安全、監(jiān)測分析5個維度，共設計7大類16種防護功能要求，覆蓋

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務架構各層級，全面對標【等級保護2.0】。用戶積

限安全網(wǎng)絡訪問控制平臺數(shù)據(jù)安全IPV6安全配置業(yè)務邏

輯安全接口服務安全應用安全監(jiān)測網(wǎng)絡分區(qū)和訪問控制應用安全監(jiān)測安全態(tài)勢分析和展示終端和網(wǎng)絡

安全管理流量安全監(jiān)測人員安全管理應用安全管理設備安全管理數(shù)據(jù)安全管理設備研發(fā)安全設備安全檢測供應鏈安全環(huán)境安全管理安全監(jiān)測管理備份和恢復管理認證

加現(xiàn)場設備標識鑒別在線匝斷物理和環(huán)

境安全設備安

全監(jiān)測行為安全監(jiān)測可執(zhí)行程序加固應用安全平臺安全接入訪問安全網(wǎng)絡訪問控制

和傳輸加密接入網(wǎng)絡安全本地網(wǎng)絡安全終端安全通用管理制度

終端層建設安全

終端層運營安全技術管理協(xié)同閉環(huán)業(yè)務數(shù)據(jù)安全傳刷安全身份認證量子通信傳期安全四份認證現(xiàn)場網(wǎng)絡接入認證現(xiàn)場網(wǎng)綱數(shù)據(jù)校驗虛擬電廠發(fā)展情況——安全保障應用平臺網(wǎng)絡絡端電源

電網(wǎng)

用戶

電力市場光纖

5G

4G3G/2G

北斗485

Modbus

CAN

以太網(wǎng)能力開放中心

物聯(lián)管理中心視頻監(jiān)智能

控終端

互終端H