虛擬電廠售電業(yè)務(wù)及共享儲(chǔ)能等新型業(yè)態(tài)趨勢(shì)-東南大學(xué)-2024

虛擬電廠售電業(yè)務(wù)及共享儲(chǔ)能等新型業(yè)態(tài)趨勢(shì)主要內(nèi)容三一 引言共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式二虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐四總結(jié)五3一、一、引言1.1虛擬電廠在電力系統(tǒng)中的作用新能源為主體的新型電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)新能源發(fā)電的不穩(wěn)調(diào)度與控制難題市場(chǎng)建設(shè)和政策定性不確定性新能源，特別是太陽(yáng)能和風(fēng)能，其發(fā)電量受天氣和環(huán)境條件的影響很大。由于新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性，電網(wǎng)的調(diào)度和控制變得更加復(fù)雜。儲(chǔ)能需求增加與電網(wǎng)升級(jí)改造為了平衡供需和緩解新能源的間歇性，電力系統(tǒng)需要更多的儲(chǔ)能設(shè)施。體制改革電力市場(chǎng)和相關(guān)政策需要進(jìn)一步發(fā)展，以更好地整合新能源并激勵(lì)相關(guān)的技術(shù)與服務(wù)創(chuàng)新。4一、一、引言在供需平衡中的應(yīng)用有效平衡電力供需，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的對(duì)可再生能源虛擬電廠的市場(chǎng)優(yōu)化使用優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)的整合整合和優(yōu)化可與政策適應(yīng)性適應(yīng)電力市場(chǎng)行和管理，提再生能源發(fā)和政策的變高儲(chǔ)能效率和電，提高其接化，實(shí)現(xiàn)可持經(jīng)濟(jì)性入電網(wǎng)的能力續(xù)發(fā)展的路徑1.1虛擬電廠在電力系統(tǒng)中的作用虛擬電廠在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)及其挑戰(zhàn)56一、一、引言1.2

虛擬電廠的概念與功能虛擬電廠（VPP）定義：VPP是一種通過(guò)軟件和通信技術(shù)將多種分布式能源資源（如風(fēng)力發(fā)電、光伏、儲(chǔ)能設(shè)備、以及可控負(fù)荷等）集成在一起的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使得這些分散的資源能夠被聚合、調(diào)度、參與市場(chǎng)交易。一、一、引言分布式可再生能源風(fēng)能光伏能燃?xì)廨啓C(jī)生物質(zhì)能地?zé)崮芄I(yè)負(fù)荷商業(yè)負(fù)荷智能家居智能樓宇大型園區(qū)多類型儲(chǔ)能技術(shù)大規(guī)模電動(dòng)汽車需求響應(yīng)柔性負(fù)荷1.2

虛擬電廠的概念與功能虛擬電廠的資源組成7一、一、引言組合方式儲(chǔ)能：主要產(chǎn)品為輔助服務(wù)，調(diào)峰、調(diào)頻；柔性負(fù)荷：產(chǎn)品為輔助服務(wù)，性能取決于柔性負(fù)荷功率柔性調(diào)節(jié)能力；分布式電源：主要產(chǎn)品為電能量，也可包括輔助服務(wù)。分布式電源+儲(chǔ)能：產(chǎn)品為電能量，也包括輔助服務(wù)，取決于儲(chǔ)能配置多寡；分布式電源+柔性負(fù)荷：主要產(chǎn)品為電能量，也可包括輔助服務(wù)，取決于柔性負(fù)荷配置多寡；柔性負(fù)荷+儲(chǔ)能：主要產(chǎn)品為輔助服務(wù)。分布式電源+柔性負(fù)荷+儲(chǔ)能：主要產(chǎn)品可為電能量和輔助服務(wù)，取決于各種資源的配置情況虛擬電廠電源型負(fù)荷型儲(chǔ)能型混合型僅發(fā)出電功率僅吸收電功率

發(fā)出與吸收電能

發(fā)出與吸收電能量量相對(duì)比較平衡

不存在數(shù)值關(guān)系虛擬電廠內(nèi)部資源組合方式不同，

其功能類型也存在差異。1.2

虛擬電廠的概念與功能8一、一、引言虛擬電廠在多種應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮著重要作用，其中包括分布式能源管理、需求響應(yīng)以及市場(chǎng)交易等。01分布式能源管理實(shí)現(xiàn)這些資源的最優(yōu)配置和運(yùn)行實(shí)時(shí)調(diào)整資源輸出，確保能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和效率0203需求響應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整消費(fèi)者的電力使用模式，響應(yīng)電網(wǎng)需求或價(jià)格變化通過(guò)為參與需求響應(yīng)的消費(fèi)者提供經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，如降低電費(fèi)或提供獎(jiǎng)勵(lì)，鼓勵(lì)更多用戶參與市場(chǎng)交易根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格動(dòng)態(tài)等因素制定買賣策略，最大化經(jīng)濟(jì)效益提供頻率調(diào)節(jié)、備用電力和其他輔助服務(wù)，通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制獲取收益1.2

虛擬電廠的概念與功能9一、一、引言1.3

虛擬電廠的市場(chǎng)需求市場(chǎng)發(fā)展需要推動(dòng)電力市場(chǎng)健康發(fā)展，提高電力市場(chǎng)穩(wěn)定性及靈活性，使電力市場(chǎng)保持良性競(jìng)爭(zhēng)氛圍，降低電力物價(jià)，保障供需平衡?？稍偕茉吹恼想娏ο到y(tǒng)需要更多靈活性來(lái)處理這些能源的間歇性和不可預(yù)測(cè)性。VPP不僅能聚合可再生能源提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，而且提高了靈活性資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。電網(wǎng)現(xiàn)代化和數(shù)字化電力系統(tǒng)正在向更智能、更高效的方向發(fā)展，VPP利用先進(jìn)的軟件平臺(tái)對(duì)分布式資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，促進(jìn)了電網(wǎng)的現(xiàn)代化建設(shè)，為資源的市場(chǎng)化交易提供渠道。10電力市場(chǎng)對(duì)虛擬電廠技術(shù)和服務(wù)的需求涉及多種驅(qū)動(dòng)因素：本報(bào)告來(lái)源于三個(gè)皮匠報(bào)告站（）,由用戶Id:529794下載,文檔Id:178381,下載日期:2024-10-22一、一、引言異構(gòu)資源接口不統(tǒng)一，集成與管理困難通信與數(shù)據(jù)處理能力，用戶隱私安全VPP的接入和運(yùn)營(yíng)受現(xiàn)有法規(guī)的限制電力市場(chǎng)的開(kāi)放程度和透明度不足多時(shí)段、多市場(chǎng)類型決策難題投標(biāo)不確定性問(wèn)題市場(chǎng)成員之間策略性競(jìng)爭(zhēng)壓力初始建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本高內(nèi)部資源的穩(wěn)定性較差，短期難以回收投資1.3

虛擬電廠的市場(chǎng)需求虛擬電廠在電力市場(chǎng)中的交易面臨一些挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要來(lái)自技術(shù)、法規(guī)、市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面。01 技術(shù)挑戰(zhàn) 02 法規(guī)挑戰(zhàn) 03 市場(chǎng)挑戰(zhàn) 04 經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)11主要內(nèi)容三一 引言共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式二虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐四總結(jié)五12二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.1

虛擬電廠的商業(yè)模式泰莫斯定義商業(yè)模式是指一個(gè)完整的產(chǎn)品、服務(wù)和信息流體系，包括每一個(gè)參與者和其在其中起到的作用，以及每一個(gè)參與者的潛在利益和相應(yīng)的收益來(lái)源和方式；商業(yè)模式體系包括企業(yè)的定位、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、盈利模式和企業(yè)價(jià)值等多方面；虛擬電廠的商業(yè)模式可依據(jù)電力市場(chǎng)化的完善程度和收入來(lái)源的不同,區(qū)分商業(yè)模式。13二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.1

虛擬電廠的商業(yè)模式-參與主體虛擬電廠商業(yè)模式的關(guān)鍵在于多方利益主體的協(xié)調(diào)運(yùn)行，涉及到的主體包括：待聚合的資源（參與用戶）、虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商、電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商、政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)和常規(guī)負(fù)荷用戶（非參與用戶）。每一類主體在虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)和成功中扮演著重要的角色，共同推動(dòng)虛擬電廠的成功運(yùn)營(yíng)和電力市場(chǎng)的整體效益。虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商—實(shí)施主體優(yōu)化資源配置和運(yùn)行策略，以滿足市場(chǎng)需求、提高能源效率。政府機(jī)構(gòu)—監(jiān)管主體設(shè)定電力市場(chǎng)的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管市場(chǎng)運(yùn)作，保護(hù)市場(chǎng)主體利益。待聚合資源—實(shí)施對(duì)象（參與用戶）包括可再生能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)，可控負(fù)荷等，尋求最大化利潤(rùn)電網(wǎng)公司—需求主體借助VPP緩解電力投資，同時(shí)需要確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行固定負(fù)荷—服務(wù)對(duì)象（非參與用戶）消費(fèi)者，也是既得利益者14二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)VPP在電力市場(chǎng)中的定位批發(fā)市場(chǎng)售市場(chǎng)零

參與主體：批發(fā)市場(chǎng)用戶及零售用戶中長(zhǎng)期市場(chǎng) 現(xiàn)貨市場(chǎng)

輔助服務(wù)市場(chǎng)152.1

虛擬電廠的商業(yè)模式-市場(chǎng)定位虛擬電廠能夠在電力市場(chǎng)中扮演多重角色，既可以作為發(fā)電機(jī)組從電力批發(fā)市場(chǎng)和零售市場(chǎng)中獲利，而且還能作為售電公司組織和管理內(nèi)部用戶的需求響應(yīng)。參與主體：發(fā)電企業(yè)、電力用戶、售電公司在中長(zhǎng)期市場(chǎng)，VPP可作為傳統(tǒng)機(jī)組進(jìn)行中長(zhǎng)期雙邊、集中交易，合同轉(zhuǎn)讓交易。在現(xiàn)貨市場(chǎng)，VPP通過(guò)現(xiàn)貨交易的差價(jià)獲利。在輔助服務(wù)市場(chǎng)，VPP參與調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)市場(chǎng)交易。在零售市場(chǎng)，VPP通過(guò)直接或間接向終端用戶銷售電力獲利；還能通過(guò)控制電力價(jià)格和相關(guān)合同實(shí)施需求響應(yīng)。2.1

虛擬電廠的商業(yè)模式-三種類型16模式

類型定位運(yùn)營(yíng)主體主要業(yè)務(wù)收益方式以發(fā)電側(cè)為主參與市場(chǎng)交易聚合分散式發(fā)電資源①獨(dú)立虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商②發(fā)電公司③輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商①在批發(fā)市場(chǎng)銷售可再生能源電廠生產(chǎn)的電量②直接參與電力現(xiàn)貨交易，參與調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)①獲取電力交易及輔助服務(wù)收益的分成②通過(guò)幫助發(fā)電企業(yè)降本增效而收取服務(wù)費(fèi)分成市場(chǎng)環(huán)境下的需求響應(yīng)聚焦于用戶側(cè)光伏和可控負(fù)荷①公共事業(yè)公司②能源零售商①通過(guò)合約的形式,取得戶用光伏部分電力控制權(quán),必要時(shí)給能源零售商提供電力②能源零售商通過(guò)儲(chǔ)能聚合這些電能并在用電峰期提供給需要的用戶③參與調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)①將聚合的戶用光伏的電能通過(guò)儲(chǔ)能設(shè)施在低價(jià)時(shí)段儲(chǔ)存，在用電高峰時(shí)段高價(jià)銷售給終端用戶或輸電運(yùn)營(yíng)商，通過(guò)電價(jià)差獲得利潤(rùn)政策補(bǔ)貼型的需求響應(yīng)聚合資源,參與需求響應(yīng)和輔助服務(wù)①電網(wǎng)公司②售電公司③第三方獨(dú)立聚合商等①聚合柔性負(fù)荷、聚合分布式電源、聚合儲(chǔ)能②電網(wǎng)公司組織需求響應(yīng)計(jì)劃①需求響應(yīng)補(bǔ)償②輔助服務(wù)補(bǔ)償二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.1虛擬電廠的商業(yè)模式—國(guó)內(nèi)典型地區(qū)或省份參與品種虛擬電廠參與市場(chǎng)交易的品種17市場(chǎng)交易品種交易范圍交易組織形式典型地區(qū)或省份輔助服務(wù)調(diào)頻省內(nèi)、區(qū)域單邊報(bào)量，固定標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼；單邊報(bào)量報(bào)價(jià)，邊際出清重慶：調(diào)頻容量補(bǔ)償價(jià)格為日前3元/MW，日內(nèi)10元/MW。調(diào)峰省內(nèi)、區(qū)域上海：實(shí)時(shí)市場(chǎng)申報(bào)容量單位為0.01MW，時(shí)間間隔為15分鐘，最短持續(xù)時(shí)間30分鐘。報(bào)價(jià)上限值為400元/MWh備用省內(nèi)、區(qū)域南方區(qū)域：采用“日前出清+日內(nèi)調(diào)整”組織跨省備用市場(chǎng)交易。日前分24時(shí)段分省區(qū)申報(bào)10分鐘備用購(gòu)買和提供容量和價(jià)格，出清后在日內(nèi)由南網(wǎng)總調(diào)組織調(diào)整并事后披露?，F(xiàn)貨市場(chǎng)日前省內(nèi)單邊報(bào)量報(bào)價(jià)邊際出清山西：日前交易以報(bào)量報(bào)價(jià)方式參與日內(nèi)省內(nèi)山東：競(jìng)價(jià)申報(bào)運(yùn)行日調(diào)節(jié)的電力、調(diào)節(jié)時(shí)間、調(diào)節(jié)速率等信息，接受實(shí)時(shí)市場(chǎng)出清價(jià)格二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.1

虛擬電廠的商業(yè)模式—市場(chǎng)交易業(yè)務(wù)流程虛擬電廠參與市場(chǎng)交易的業(yè)務(wù)流程虛擬電廠資源聚合虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商注冊(cè)簽約可調(diào)節(jié)潛力分析預(yù)測(cè)市場(chǎng)成員競(jìng)標(biāo)優(yōu)化調(diào)度策略，執(zhí)行市場(chǎng)出清互動(dòng)調(diào)節(jié)效果評(píng)估交易結(jié)果結(jié)算0102030507040618二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)容量市場(chǎng)：參與容量市場(chǎng)競(jìng)價(jià)主能量：參與主能量市場(chǎng)競(jìng)價(jià)輔助服務(wù)：參與30min運(yùn)行備用市場(chǎng)競(jìng)價(jià)主能量：參與主能量市場(chǎng)競(jìng)價(jià)輔助服務(wù)：參與10min旋轉(zhuǎn)備用市場(chǎng)競(jìng)價(jià)和AGC服務(wù)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)時(shí)間尺度3年前日前實(shí)時(shí)緊急需求響應(yīng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)需求響應(yīng)項(xiàng)目?jī)r(jià)格反應(yīng)型需求響應(yīng)項(xiàng)目電力批發(fā)市場(chǎng)、電力零售市場(chǎng)美國(guó)PJM的需求響應(yīng)市場(chǎng)化交易項(xiàng)目PJM需求響應(yīng)市場(chǎng)的主要參與者：①

配電公司（EDC）：為PJM內(nèi)部終端用戶提供配電服務(wù)；②

負(fù)荷服務(wù)實(shí)體（LSE）：包括負(fù)荷聚合商和其它電力銷售方，只向其合同簽訂終端用戶出售電力資源或提供其它用電服務(wù)；③

削減服務(wù)提供商（CSP）：組織具有削減負(fù)荷潛力且愿意參與電力市場(chǎng)需求響應(yīng)交易的終端用戶，代表終端用戶參與到PJM需求響應(yīng)項(xiàng)目，可以是LSE；④

終端用戶（EUC）：不能直接參與市場(chǎng)交易，必須通過(guò)LSE或CSP作為代理方才能參與需求響應(yīng)市場(chǎng)交易。PJM需求響應(yīng)的項(xiàng)目類型：①

經(jīng)濟(jì)型需求響應(yīng)（能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)）②

緊急型需求響應(yīng)（能量市場(chǎng)、容量市場(chǎng)）③

價(jià)格反應(yīng)型需求響應(yīng)（基于分時(shí)電價(jià)的需求響應(yīng)）2.1

虛擬電廠的商業(yè)模式—需求響應(yīng)市場(chǎng)化典型19二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.1

虛擬電廠的商業(yè)模式—中國(guó)政策補(bǔ)貼型需求響應(yīng)20廣州虛擬電廠實(shí)時(shí)響應(yīng)工作流程廣州虛擬電廠類型及補(bǔ)貼情況響應(yīng)類型提前通知時(shí)間補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)（元/千瓦時(shí)）響應(yīng)系數(shù)削峰邀約響應(yīng)提前1天0—51＞4小時(shí)1.5實(shí)時(shí)響應(yīng)/3填谷邀約響應(yīng)提前1天0—21＞4小時(shí)1.5實(shí)時(shí)響應(yīng)/3二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.1

虛擬電廠的商業(yè)模式21中、美、歐虛擬電廠商業(yè)模式的差異美國(guó)歐洲中國(guó)資源情況資源與負(fù)荷分布相對(duì)較為均衡，主要為家用儲(chǔ)能、光伏等可控負(fù)荷以分布式發(fā)電資源為主分布式光伏、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷等電網(wǎng)體制所有權(quán)較為分散各國(guó)之間所有權(quán)較為分散由電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理調(diào)度與交易各ISO負(fù)責(zé)各自區(qū)域電網(wǎng)的調(diào)度管理和市場(chǎng)交易各國(guó)調(diào)度+歐洲電網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)及協(xié)調(diào)中心。主要交易中心共同運(yùn)營(yíng)歐洲統(tǒng)一市場(chǎng)統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理:國(guó)調(diào)(分調(diào))負(fù)責(zé)省間輸電通道調(diào)度+各省調(diào)負(fù)責(zé)省內(nèi)電網(wǎng)調(diào)度電力市場(chǎng)模式金融交易+日前實(shí)市場(chǎng)雙邊合約+日前日內(nèi)場(chǎng)內(nèi)交易+平衡機(jī)制計(jì)劃逐步放開(kāi)一市場(chǎng)化的中長(zhǎng)期交易+現(xiàn)貨交易虛擬電廠盈利方式市場(chǎng)化需求側(cè)響應(yīng)收益電力市場(chǎng)交易及輔助服務(wù)收益補(bǔ)償型需求側(cè)響應(yīng)收益+輔助服務(wù)收益虛擬電廠發(fā)展階段市場(chǎng)交易型，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化市場(chǎng)交易型，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化邀約型為主，仍處于試驗(yàn)階段整體來(lái)看，美國(guó)和歐洲在虛擬電廠的發(fā)展和市場(chǎng)化運(yùn)作方面較為成熟，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，而中國(guó)仍在試驗(yàn)和逐步市場(chǎng)化的過(guò)程中。二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.2.1

虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)-定義22售電業(yè)務(wù)的定義：通過(guò)控制和優(yōu)化多種分布式能源資源，參與電力市場(chǎng)交易，向電網(wǎng)或終端用戶銷售電力及電力系統(tǒng)輔助服務(wù)的商業(yè)活動(dòng)。售電業(yè)務(wù)是核心運(yùn)營(yíng)活動(dòng)之一，將多種分布式能源資源通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)和軟件平臺(tái)整合起來(lái)，形成一個(gè)能效高、響應(yīng)靈活的電力資源集群。虛擬電廠能在電力市場(chǎng)上像單一電站一樣進(jìn)行電力銷售和交易。二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)虛擬電廠售電業(yè)務(wù)范圍示意圖分布式能源資源交易中心①

市場(chǎng)交易③點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易VPP調(diào)控中心② 聚合管理②對(duì)聚合資源形成內(nèi)部市場(chǎng)VPP通過(guò)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)底層資源的發(fā)電和用能行為。底層資源之間以合作方式運(yùn)行，VPP合理分配利潤(rùn)③。運(yùn)營(yíng)商之間的電力交易多個(gè)虛擬電廠之間或者虛擬電廠與其他市場(chǎng)主體之間也可進(jìn)行電力交易。虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)-定義①

對(duì)外參與能源市場(chǎng)VPP聚合內(nèi)部分布式能源資源參與電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)交易，此外還可考慮參與碳市場(chǎng)、天然氣市場(chǎng)。23二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)cont

W

c

Pt,

Qt

rt,

,

Tssrt,min

rt

rt,max

T

xPt

GxtQt

Hxt

I

t

dt

Ω

2.2.2 虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)外參與能源市場(chǎng)挑戰(zhàn)1：如何聚合內(nèi)部分布式資源，計(jì)算滿足多種運(yùn)行約束條件下VPP整體對(duì)外的功率調(diào)節(jié)能力，同時(shí)滿足系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)性能的要求構(gòu)建虛擬電廠功率聚合模型ΩMx

m

靈活資源約束t

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行約束

調(diào)節(jié)持續(xù)時(shí)間

爬坡速度響應(yīng)速度虛擬電廠等效聚合示意圖聚合結(jié)果：通過(guò)數(shù)學(xué)解析法獲得VPP在公共連接點(diǎn)連續(xù)時(shí)間尺度的可行域P、Q，及其調(diào)節(jié)技術(shù)指標(biāo)

r,τ,ω.24二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)內(nèi)部分布式能源資源不確定性外部市場(chǎng)環(huán)境不確定性可再生能源出力、負(fù)荷消耗等各類能源市場(chǎng)價(jià)格、調(diào)頻等輔助服務(wù)調(diào)節(jié)信號(hào)隨機(jī)規(guī)劃理論 魯棒優(yōu)化理論考慮多重不確定性因素的相關(guān)性信息間隙理論條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值進(jìn)一步演化歷史相關(guān)性驅(qū)動(dòng)的魯棒優(yōu)化Copula理論數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分布魯棒優(yōu)化……二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.2.2 虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)外參與能源市場(chǎng)挑戰(zhàn)2：如何在考慮內(nèi)部資源和外部市場(chǎng)環(huán)境的多重不確定性下，提高VPP優(yōu)化運(yùn)行與市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)的準(zhǔn)確性25TtminPVPP

,QVPP

0

U

S

M

max min 1

sTt

1Ttmin

s,x

F

,PVPP,QVPP

SP

max

U1T

s主問(wèn)題MP：

min

SPVPP

,QVPP，xk t

1

s,x

F

,PVPP,QVPP

次問(wèn)題U

μ:μt

μt

Ltζt,t

T

ζt,min

ζt

ζt

,max

t

Tζi,t,max

i,t二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)外參與能源市場(chǎng)考慮不確定性的VPP聚合問(wèn)題構(gòu)建包含多不確定性因素相關(guān)性和多時(shí)間尺度耦合關(guān)系的不確定性集。以可行域最大化為目標(biāo)，構(gòu)建VPP兩階段魯棒優(yōu)化模型，并采用基于列和約束生成算法優(yōu)化求解。最終獲得更精準(zhǔn)、偏差功率更低的VPP可行域。26i

N

t

TH

U

i

U

j

H

i,j

N,i

jmax

不確定性集合的構(gòu)建 基于列和約束生成算法的兩階段魯棒優(yōu)化求解相關(guān)文獻(xiàn)：X.

Liu,

Y.

Li,“Dynamic

aggregation

strategy

for

avirtual

powerplant

to

improve

flexible

regulation

ability,”

Energy,20242.構(gòu)建

Copula-CVaR函數(shù)

a

c a

m20020a

c a

mRl

LMPl

LMP

max

M

h

,

M

d

dM

R

h

,

M

d

dM

1

sk

R

sk

M

aM

+bM

s

k1

1

max

sk

R

sk

R

aR+bR

s

k1

03.將Copula-CVaR以乘以一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)偏好系數(shù)Ｌ的形式加入目標(biāo)函數(shù)中，獲得虛擬電廠在調(diào)頻市場(chǎng)中的競(jìng)標(biāo)決策模型：M1:

maxTc,t

t t a

m,t

t t t t l,tLMP,t

tq

t

N

s

k

R

s

k

1

t

1

M

aM

2

+bM

s

k

M

L

a

2c m LMP a

c a

mm l

LMPM

R,

M

,

,

,

s

R

s

M

aM

+bM

1

M

s

虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)外參與能源市場(chǎng)考慮不確定性的市場(chǎng)投標(biāo)問(wèn)題采用Copula函數(shù)構(gòu)建市場(chǎng)價(jià)格與調(diào)頻需求之間相互關(guān)聯(lián)的不確定性模型，并以相應(yīng)的Copula-CVaR模型作為市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)量度指標(biāo)對(duì)需求響應(yīng)聚合商的決策風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化建立以需求響應(yīng)聚合商的利益最大化為目標(biāo)的競(jìng)標(biāo)模型。1.建立損失函數(shù)27二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)相關(guān)文獻(xiàn)：X.

Liu,Y.

Li,“Dynamic

bidding

strategy

for

a

demandresponse

aggregator

in

the

frequency

regulation

market,”

Applied

Energy,

2022虛擬電廠參與多種市場(chǎng)交易能量市場(chǎng)調(diào)頻市場(chǎng)備用市場(chǎng)

VUjjj jj

J

M

max

P

VU

x?,s

Fμ,

Pmin

πPVU

min 1

sμ

UVUj,min

jjM?

x?

m

j

Tj,ss

j

Jststj,tst j,tPVU

PVUt

t

,,t

1,

j

Jj,tst j,t st stRVU

RVUt

t

, ,t

1,

j

Jst:

P

P

VU

G?

x?

c

j

J以市場(chǎng)收益最大為目標(biāo)，同時(shí)滿足系統(tǒng)、資源運(yùn)行約束以及市場(chǎng)所需的調(diào)節(jié)性能二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)外參與能源市場(chǎng)挑戰(zhàn)3：如何實(shí)現(xiàn)多市場(chǎng)間策略協(xié)調(diào)，有效地在電力市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)之間平衡資源使用，這要求虛擬電廠具備高度的策略靈活性和響應(yīng)能力根據(jù)分布式資源的運(yùn)行狀態(tài)，市場(chǎng)需求及價(jià)格的動(dòng)態(tài)變化，VPP隨之動(dòng)態(tài)的調(diào)整自身的組合形式，制定完善的競(jìng)標(biāo)策略。VPP將分布式資源聚合為多個(gè)虛擬機(jī)組，分別參與不同的調(diào)節(jié)任務(wù)，虛擬機(jī)組之間的資源根據(jù)需求協(xié)同運(yùn)行。28行為經(jīng)濟(jì)學(xué)理論：前景理論、心理賬戶、啟發(fā)式認(rèn)知偏差K級(jí)推理方法，深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)等人工智能方法前景理論認(rèn)為，對(duì)于某一個(gè)全概率事件

(??,

??)

，它們分別的概率為(??,

??)，價(jià)值??(??)和概率的權(quán)重??(??)以這樣的方式結(jié)合為前景值??(??,??;??,??)=??(??)??(??)+

??(??)??(??)然后，自然人會(huì)比較各個(gè)全概率事件的前景值，并且選擇較大的那個(gè)。二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.2.2 虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)外參與能源市場(chǎng)挑戰(zhàn)4：如何考慮其它市場(chǎng)主體的策略性競(jìng)標(biāo)行為以及由認(rèn)知水平存在差異且信息不互通產(chǎn)生的有界理性行為29相關(guān)文獻(xiàn)：Kahneman

andTversky,

Prospect

Theory:

An

Analysis

ofDecision

under

Risk,

Journal

ofthe

Econometric

Society,1979虛擬電廠k

級(jí)理性競(jìng)標(biāo)策略形成過(guò)程虛擬電在市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)示意圖二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)外參與能源市場(chǎng)考慮其它市場(chǎng)主體有界理性的VPP競(jìng)標(biāo)策略利用

k

級(jí)推理方法探索VPP的決策過(guò)程，其k

級(jí)有界理性決策是基于其它參與者k-1級(jí)競(jìng)標(biāo)策略而獲得的。采用DQN算法與k級(jí)推理方法相結(jié)合的方式來(lái)獲得具有不同理性等級(jí)VPP競(jìng)標(biāo)策略。302.2.3

虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)聚合資源形成內(nèi)部市場(chǎng)挑戰(zhàn)1：如何通過(guò)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)內(nèi)部成員行為，實(shí)現(xiàn)自身優(yōu)化運(yùn)行VPP在分布式能源經(jīng)濟(jì)調(diào)度中處于領(lǐng)導(dǎo)地位，優(yōu)先制定售電策略及負(fù)荷電價(jià)，EV等柔性負(fù)荷作為跟隨者，根據(jù)虛擬電廠的售電決策改變自身的購(gòu)電行為，以謀求最低的購(gòu)電成本。在實(shí)現(xiàn)虛擬電廠利益最大化的同時(shí)降低負(fù)荷的購(gòu)電成本。Max:

VPP購(gòu)售電收益s.t:系統(tǒng)功率平衡約束售電價(jià)格約束儲(chǔ)能充/放電量、充/放電速率約束儲(chǔ)能SOC約束EV調(diào)度容量約束電力市場(chǎng)交易約束Min:

負(fù)荷購(gòu)電成本s.t:柔性負(fù)荷轉(zhuǎn)移量約束EV充/放電速率約束EV充/放電量約束階段功率總量約束電量采購(gòu)電價(jià)信息

DAM

EVL ES

PVTt t t ttt

1max

G

CC

C

C

C

R

t上層：VPP決策模型PVPP=PPV

PES

PEV

PL1'

PL2'

PL1

PL2t t t t t t t tt t t t t t tPPV

PPV

PL

PL=

PEV

PRT+

PRT-EVT Tb,tt

1 t

1X

X

min

s,t

b,t

maxXEV≤XEV≤XEV≤X

EV下層：負(fù)荷購(gòu)電模型EVEV

L2TEV

t

1

min

C

C

PCt

t

1

DAMb,t

tmin

t

maxPL1

≤PL1≤PL1PEV

≤PEV≤PEVt

,min t t

,maxSOCEV

≤SOCEV≤SOCEVt

,min t t

,maxL1L1,stKtt

1P

P

t

t

1L2L2,stKKt

1

Pt

Ptt

1K二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)31引入行為經(jīng)濟(jì)學(xué)對(duì)消費(fèi)者用能行為、需求響應(yīng)偏好進(jìn)行建模二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.2.3

虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)聚合資源形成內(nèi)部市場(chǎng)挑戰(zhàn)2：用戶在需求響應(yīng)決策中的地位提高，如何構(gòu)建靈活的需求響應(yīng)模型32考慮稟賦效應(yīng)

loadMinNlimpEHPi,li,li i,lEs

TT

i i,l

Ni

Pt

i

1

i,li

l

1MinimploadEHPi,li,li,l

i

i,l

i

i,lE

Ni Nl

Pt

T

T

i

1l

1

理性人考慮

資金時(shí)間偏好

MiniNNlimp[oadEHPi,li,li,li i,li i,lEts

T

(1

)

P

T

i

1

l

1busmaxNbEHPl

,bi,lb

i,l tb

1

Eload

P

P

約束條件：考慮社會(huì)影響二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.2.3

虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—對(duì)聚合資源形成內(nèi)部市場(chǎng)研究包含電熱泵資源的虛擬電廠優(yōu)化模型：優(yōu)化目標(biāo)：滿足用戶用能需求，同時(shí)考慮用戶舒適度，經(jīng)濟(jì)最大化33相關(guān)文獻(xiàn)：Nicholas

Good,

Usingbehavioural

economic

theory

in

modelling

of

demandresponse,

Applied

Energy,

Applied

Energy,20192.2.4 虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—虛擬電廠之間的電力交易挑戰(zhàn)1：如何實(shí)現(xiàn)多VPP之間高效、靈活的電力交易，增加交易的可信度和監(jiān)管的便利性在區(qū)塊鏈平臺(tái)上驗(yàn)證了所提機(jī)制的可行性和經(jīng)濟(jì)性Theaddress

ofDERgeneratorsTheaddressofelectricityusersTheaddressofresponse

policyTheaddressofheating

suppliersTheaddressofresponse

policyTheaddressofheatDRusersTheaddressofresponse

policyMatchmakingsmart

contractAccount

1（DERgenerators）Account

2（electricityusers）Account

3（heatingsuppliers）Onthe

chainUnder

thechain

Thedisturbedexchanges

mix-

matchtheordersOrder-bookswithsignaturesSettlementsmart

contractOrder

1：Initiator：account

1Sell

out：10kW

Sell-time：1:00-2:00SignatureAccount

4（heat

DRusers）Order

2：Initiator：account

2Maximumbuy

in：5kWBuy-time：1:00-2:00Theaddress

ofresponse

policySignatureOrder

3：Initiator：account

3Sell

out：10kJSell-time：2:00-3:00SignatureTheaddress

ofresponse

policySignatureOrder

4：Initiator：account

4Maximumbuy

in：6kJ

Buy-time：2:00-3:00Theaddressof

responsepolicySignatureOrder

1

Order

2

Order

nSignaturebyexchangeTrading

cycleTransactionsequence

The

transaction

partiesEnergy

amountTransaction

price(×0.01Finney)Round

11Seller0→Buyer

1201072Round

12Seller1→Buyer

1101143Round

13Seller1→Buyer

3501125Round

14Seller1→Buyer

0201091Round

25Seller2→Buyer

0201112GLN NGiDi

= Pi

1 i

1P

GNGik

1

ki

1

+

(

/ P

)

Amountof

electricityOptimalbuyingpriceBuyer

1Buyer

2Buyer

3Buyer

mOptimalselling

priceSeller2Seller1Seller

mPricemargin集中出清連續(xù)雙邊拍賣基于區(qū)塊鏈技術(shù)的P2P交易——實(shí)現(xiàn)交易的透明化和去中心化提出結(jié)合集中出清和連續(xù)雙邊拍賣的基于區(qū)塊鏈的虛擬電廠P2P交易機(jī)制34二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)ParachainbridgeUUAUUEthereumRelay

chainLAElectricityusersPlasmaState

channelParachainqueuesand

I/OParachain(Polkadotbased)GBlock

generatorTransactiondataPrivate

chainsPlasma

basedchainsValidatorFinaldeal

dataEthereum…Contract

B1 2RelaychainUser

User

… Non-renewableDGs(DG1,

DG2…)Contract

BPrivatechain/Sidechainofplasma/parachainof

PolkadotAggregator

1

Aggregator

2

Aggregator

n

RESRESgenerator’spower

amountBiddingprice/

priceadjustment

signalContract

C

Contract

ATotalRESpoweramountFinaltransaction

dataContract

DElectricitydata/amountof

tokensContract

BUser

DG1 1….:status0x1Transactionminedandexecution

succeedtransaction

hash0x442bda980ed188a4011bf65dc3494cfacc776e758e8052c6ebc22dc707774392from0xca35b7d915458ef540ade6068dfe2f44e8fa733cTheaddressofContract

BtoCon1powerquery()0x692a70d2e424a56d2c6c27aa97d1a86395877b3agas3000000gasAqueryfunctionbuilttoshowthepower

bought/soldtransaction

cost23566

gas oftheclientsoftheNo.1

aggregatorexecution

cost2294

gashash0x442bda980ed188a4011bf65dc3494cfacc776e758e8052c6ebc22dc707774392input0x436...11de6decoded

input{} Thepowerboughtof

aggregatordecoded

output{"0":

"int256[]277,150,502,397,122"

}No.1's

clientslogs[]value0

wei

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的P2P交易提出基于分布式優(yōu)化的基于區(qū)塊鏈的能源交易機(jī)制實(shí)現(xiàn)分布式優(yōu)化的完全鏈上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)提高交易吞吐量的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)減少公有鏈上的數(shù)據(jù)傳輸，保護(hù)用戶隱私Thedemand/supplyamount

(MW)0402060801255 10 15 20Theserialnumberofthemarket

participantsResultcalculated

bycentralized

methodResultcalculatedbydecentralized

methodElectricity

usersNon-renewableenergy

generatorsBelong

to Belong

to Belong

to

aggregator1aggregator2aggregator

3

Belong

to

aggregator

4

Belong

to

aggregator

5

（交易機(jī)制）（區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)）2.2.4 虛擬電廠的售電業(yè)務(wù)—虛擬電廠之間的電力交易35二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.3

虛擬電廠示范案例—Next

KraftwerkeNext

Kraftwerke

是一家總部位于德國(guó)科隆的虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商，提供虛擬電廠全套解決方案。其聚合的資源包括沼氣電廠、熱電聯(lián)產(chǎn)廠、水電、光伏、電池儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、工業(yè)負(fù)荷等。聚合單元數(shù)量：

16769

個(gè)聚合容量：

13500

MW交易電量：

15.1

TWh員工數(shù)量：

338

人年?duì)I業(yè)收入：

>6

億歐元36二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.3

虛擬電廠示范案例—Next

KraftwerkeNextKraftwerke

主要通過(guò)電力市場(chǎng)交易、提供輔助服務(wù)以及可控資源的優(yōu)化調(diào)度與電網(wǎng)進(jìn)行互動(dòng)并獲利。01電力市場(chǎng)準(zhǔn)入及交易服務(wù)為個(gè)人資產(chǎn)所有者以及各類投資組合經(jīng)理提供市場(chǎng)準(zhǔn)入。包括日前和盤中市場(chǎng)的短期交易，以及歐洲各個(gè)電力交易所的長(zhǎng)期和場(chǎng)外交易。提供輔助服務(wù)活躍于歐洲七個(gè)TSO地區(qū)，提供輔助服務(wù)。如發(fā)生頻率不平衡，VPP將收到來(lái)自

TSO

的訂單，要求提供一定的功率以平衡頻率偏差。VPP的優(yōu)化調(diào)度通過(guò)

VPP

優(yōu)化分布式資源的生產(chǎn)可以帶來(lái)顯著的收入增長(zhǎng)。根據(jù)資產(chǎn)類型和市場(chǎng)的不同，可以進(jìn)行各種不同的優(yōu)化選項(xiàng)。37二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)Next

Kraftwerke將電價(jià)信息發(fā)送至用戶，調(diào)整用戶生產(chǎn)至低電價(jià)時(shí)段，降低用戶用電成本。在優(yōu)化負(fù)荷之前，負(fù)荷集中的時(shí)間段在06：00-08：00之間，此時(shí)市場(chǎng)電價(jià)處于較高水平，而通過(guò)虛擬電廠靈活調(diào)節(jié)聚合資源后，優(yōu)化后的負(fù)荷（綠色柱體）可以集中在電價(jià)較低的時(shí)段，從而使用戶的用能成本降低。二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.3

虛擬電廠示范案例—Next

Kraftwerke38申報(bào)結(jié)算注冊(cè)采用虛擬電廠到華北調(diào)度系統(tǒng)、冀北交易平臺(tái)注冊(cè)的方式。由虛擬電廠業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)籌聚合資源申報(bào)需求，基于交易平臺(tái)，向調(diào)控中心申報(bào)運(yùn)行交易計(jì)劃。運(yùn)行由華北調(diào)控中心向虛擬電廠下發(fā)調(diào)度指令，虛擬電廠通過(guò)智能調(diào)控決策分解指令到可調(diào)資源。采用華北調(diào)控中心與虛擬電廠業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商結(jié)算，虛擬電廠業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商與聚合資源結(jié)算兩級(jí)結(jié)算方式。2.3

虛擬電廠示范案例—冀北虛擬電廠冀北虛擬電廠是國(guó)內(nèi)首個(gè)市場(chǎng)化運(yùn)行虛擬電廠項(xiàng)目。平臺(tái)實(shí)時(shí)接入并控制蓄熱電采暖、工商業(yè)負(fù)荷、智能樓宇、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車充電站、分布式光伏等資源，構(gòu)建了‘1智能管控平臺(tái)+N運(yùn)營(yíng)商+X用戶’體系架構(gòu)。平臺(tái)聚合了35家用戶，156個(gè)可調(diào)節(jié)資源，總?cè)萘?5.8萬(wàn)千瓦，調(diào)節(jié)能力20.4萬(wàn)千瓦。冀北虛擬電廠參與華北調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制39二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)華北調(diào)度調(diào)令I(lǐng)D:T0027調(diào)節(jié)目標(biāo)：25MW調(diào)令狀態(tài)：發(fā)送完成接受時(shí)間：17:58:00調(diào)令I(lǐng)D:D00151調(diào)節(jié)目標(biāo)：549.257kW資源名稱：沽源總蓄熱資源調(diào)令狀態(tài)：已送達(dá)調(diào)節(jié)中冀北虛擬電廠運(yùn)作模式虛擬電廠受控中調(diào)令I(lǐng)D:D00151調(diào)節(jié)目標(biāo)：549.257kW資源名稱：沽源總蓄熱資源調(diào)令狀態(tài)：已送達(dá)可調(diào)資源受控中IoT邊緣網(wǎng)關(guān)優(yōu)化計(jì)算協(xié)同指令累計(jì)增發(fā)新能源電量3747萬(wàn)千瓦時(shí)，2022年已響應(yīng)最大調(diào)節(jié)功率為154MW，最大調(diào)節(jié)速率15.7MW/min

（占額定有功功率的4.4%）二、二、虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)2.3

虛擬電廠示范案例—冀北虛擬電廠40主要內(nèi)容三一 引言共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式二虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐四總結(jié)五41三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式3.1

共享儲(chǔ)能概述基本概念：儲(chǔ)能的擁有權(quán)與使用權(quán)解耦。儲(chǔ)能使用者在不獲取儲(chǔ)能所有權(quán)的條件下，僅通過(guò)支付服務(wù)費(fèi)用的方式享有儲(chǔ)能使用權(quán)，避免投資儲(chǔ)能的高昂成本而享受使用儲(chǔ)能帶來(lái)的便利。而儲(chǔ)能擁有者在不損失儲(chǔ)能所有權(quán)的條件下，通過(guò)收取服務(wù)費(fèi)用的方式轉(zhuǎn)讓儲(chǔ)能使用權(quán)，可以在避免儲(chǔ)能資源的浪費(fèi)同時(shí)獲取額外收益。共享儲(chǔ)能示意圖在右圖中，云儲(chǔ)能系統(tǒng)由多個(gè)微電網(wǎng)共同投資和管理維護(hù)，并同時(shí)為多個(gè)微電網(wǎng)提供服務(wù)。423.1

共享儲(chǔ)能概述共享儲(chǔ)能的由來(lái)隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)增長(zhǎng)，目前已有山東、湖南、等超過(guò)20個(gè)省份實(shí)施了新能源場(chǎng)站強(qiáng)制配儲(chǔ)政策，通常要求配儲(chǔ)比例達(dá)到場(chǎng)站容量的10%至20%。然而，儲(chǔ)能系統(tǒng)較高的投資建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本與其較低的利用率給投資者帶來(lái)巨大的困擾。青海共享儲(chǔ)能模式2019年4月，魯能海西州多能互補(bǔ)集成優(yōu)化國(guó)家示范工程儲(chǔ)能電站進(jìn)行了共享儲(chǔ)能交易試運(yùn)營(yíng)，市場(chǎng)化模式打破了單個(gè)電站獨(dú)享模式，為“共享儲(chǔ)能”提供了解決方案。43三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式共享儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景共享儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的“源-網(wǎng)-荷”多個(gè)方面具有應(yīng)用場(chǎng)景。提供應(yīng)急備用電源在電力系統(tǒng)故障或斷電時(shí)提供緊急電力，確保用戶的供電需求和安全促進(jìn)分布式能源系統(tǒng)電網(wǎng)削峰填谷增加電力系統(tǒng)的供電可靠性電力市場(chǎng)參與優(yōu)化能源管理和節(jié)能將分散的可再生能源整合和存儲(chǔ)起來(lái)，減少出力波動(dòng)降低峰值負(fù)荷、平衡電力供需，降低電力系統(tǒng)的壓力提供可靠的電力供應(yīng)，防止突發(fā)事件或設(shè)備故障引起的停電情況共享儲(chǔ)能可以成為電力市場(chǎng)的參與者，參與能源交易和能量市場(chǎng)的運(yùn)作根據(jù)用電需求智能調(diào)度能源的充放電，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果，降低用電成本三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式3.1

共享儲(chǔ)能概述44共享儲(chǔ)能與傳統(tǒng)儲(chǔ)能的區(qū)別相比于傳統(tǒng)儲(chǔ)能電站，共享儲(chǔ)能的核心屬性在于“共享”、“共贏”。儲(chǔ)能電站不僅僅為單一的發(fā)電或用電方提供服務(wù)，而是向多個(gè)用戶開(kāi)放儲(chǔ)能設(shè)施。儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景更加多元化。儲(chǔ)能設(shè)施的使用權(quán)和收益權(quán)被劃分為多個(gè)份額，不同用戶可以根據(jù)需求和能力購(gòu)買相應(yīng)份額，通過(guò)精細(xì)的調(diào)度管理和靈活的交易機(jī)制，實(shí)現(xiàn)各方的共贏。傳統(tǒng)儲(chǔ)能共享儲(chǔ)能電站類型自建電站共享電站服務(wù)對(duì)象單一新能源場(chǎng)站所有需要儲(chǔ)能的場(chǎng)站、資源管理模式提升自身發(fā)電質(zhì)量輔助服務(wù)三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式3.1

共享儲(chǔ)能概述45VPP等效儲(chǔ)能模型0

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聚合計(jì)算三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式3.1

共享儲(chǔ)能概述共享儲(chǔ)能與VPP的關(guān)系VPP中具有大量溫控負(fù)荷和電動(dòng)汽車等具有能量?jī)?chǔ)備功能的分布式資源，基于閔可夫斯基和、可行域投影等方法可以獲得VPP的等效儲(chǔ)能模型。溫控暖通空調(diào) 傳統(tǒng)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車46共享儲(chǔ)能與VPP的關(guān)系VPP與共享儲(chǔ)能的理念類似，

同樣是通過(guò)資源的共享提高能源的利用效率、增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，

進(jìn)而獲得更高的經(jīng)濟(jì)收益。VPP與共享儲(chǔ)能在商業(yè)模式和運(yùn)營(yíng)方式是存在類似方面，彼此之間能夠相互借鑒。VPP

既需要儲(chǔ)能系統(tǒng)為自身的服務(wù)提供保障，同時(shí)，其自身也可以等效為一個(gè)虛擬儲(chǔ)能單元。VPP與共享儲(chǔ)能能夠進(jìn)一步深度融合，通過(guò)二者的協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的優(yōu)化管理，為電力系統(tǒng)和市場(chǎng)參與者帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì)。三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式3.1

共享儲(chǔ)能概述47三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式共享儲(chǔ)能的架構(gòu)共享儲(chǔ)能主要包括兩種基本架構(gòu)（按所屬關(guān)系分）：集中式儲(chǔ)能資源共享架構(gòu)和分布式儲(chǔ)能資源共享架構(gòu)，其區(qū)別在于儲(chǔ)能資源是否歸共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商所有。分布式儲(chǔ)能資源共享架構(gòu)儲(chǔ)能資源由多方所有，所有權(quán)分散，并且所有權(quán)與控制權(quán)分離。共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商通過(guò)聚合調(diào)控手段滿足使用者的儲(chǔ)能需求。用戶-共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商-儲(chǔ)能所有者之間存在多對(duì)“一對(duì)多”的關(guān)系常見(jiàn)的分布式儲(chǔ)能資源包括：熱儲(chǔ)能、移動(dòng)儲(chǔ)能(電動(dòng)汽車)、5G基站等分布式儲(chǔ)能資源共享架構(gòu)48集中式儲(chǔ)能資源共享架構(gòu)主要面向單體小容量消費(fèi)者用戶，其自行建造儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性較差，如住宅小區(qū)公用設(shè)施用電三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式共享儲(chǔ)能的架構(gòu)集中式儲(chǔ)能資源共享架構(gòu)控制權(quán)和所有權(quán)均由運(yùn)營(yíng)商所有，因此運(yùn)營(yíng)商的調(diào)控更加簡(jiǎn)單高效。用戶-共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商-儲(chǔ)能所有者之間存在多對(duì)“一對(duì)一”的關(guān)系。49共享儲(chǔ)能商業(yè)模式縱觀全國(guó)已推行的共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商業(yè)模式，主要分四大類：1.

為新能源電站提供儲(chǔ)能容量租賃服務(wù)，獲取租賃收益，這也是目前大部分獨(dú)立共享儲(chǔ)能電站最主要的收益來(lái)源。內(nèi)蒙古《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》：在新能源資源較豐富、系統(tǒng)消納能力較差或電網(wǎng)調(diào)峰需求較為集中的地區(qū)，因地制宜布局建設(shè)獨(dú)立共享式新型儲(chǔ)能電站。2.

通過(guò)與新能源電站進(jìn)行雙邊競(jìng)價(jià)或協(xié)商交易，通過(guò)發(fā)揮儲(chǔ)能電站“蓄水池”作用進(jìn)行“低充高放”，降低新能源電站棄電率，實(shí)現(xiàn)雙方利益共享和分?jǐn)?。這主要在青海等新能源消納形勢(shì)嚴(yán)峻的省份應(yīng)用為主。三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式503.3

共享儲(chǔ)能商業(yè)模式513.參與電力現(xiàn)貨電能量市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)峰谷價(jià)差盈利。在電價(jià)高峰時(shí)段將電能儲(chǔ)存起來(lái)，在電價(jià)低谷時(shí)段將電能釋放出來(lái)，以獲取價(jià)格差異而獲利的一種商業(yè)模式。相當(dāng)于將用戶側(cè)的峰谷套利放在電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行。4.

參與電力輔助服務(wù)，儲(chǔ)能電站獲取調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)費(fèi)等，以及通過(guò)容量補(bǔ)償獲益。山東《關(guān)于開(kāi)展儲(chǔ)能示范應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》中規(guī)定：示范項(xiàng)目在火電機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行至50%以下時(shí)優(yōu)先調(diào)用，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)200元/MWh;三、三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式面臨的問(wèn)題：需要制定有效的運(yùn)行策略來(lái)協(xié)調(diào)用戶之間的能量交換私有儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)示意圖電力共享模式資源再分配模式在資源再分配模式下，僅共享儲(chǔ)能資源，通過(guò)對(duì)用戶儲(chǔ)能設(shè)備所有權(quán)進(jìn)行再分配實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能資源的容量共享。三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式共享儲(chǔ)能運(yùn)行結(jié)構(gòu)按照儲(chǔ)能資源的歸屬的不同，共享儲(chǔ)能的運(yùn)行結(jié)構(gòu)可以分為私有儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)和公共儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)下又存在多種共享模式。私有儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)在電力共享模式下，不僅僅儲(chǔ)能中的電力可以交換，用戶的電力生產(chǎn)、消耗同樣可以共享交換。52公共儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)示意圖社區(qū)儲(chǔ)能模式云儲(chǔ)能模式面臨的問(wèn)題：用戶之間的交互形式，儲(chǔ)能使用權(quán)的定價(jià)機(jī)制三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式共享儲(chǔ)能運(yùn)行結(jié)構(gòu)公共儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)公共儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)是指由社區(qū)或共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商所投資運(yùn)營(yíng)的大容量?jī)?chǔ)能裝置，而用戶并不擁有任何的儲(chǔ)能設(shè)備。在社區(qū)儲(chǔ)能模式下，同一供電區(qū)域下的用戶集資投建儲(chǔ)能設(shè)備,并交由共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)一管理。在云儲(chǔ)能模式下，利用集中式的儲(chǔ)能設(shè)施或聚合分布式的儲(chǔ)能資源為用戶提供儲(chǔ)能服務(wù)。將用戶原本獨(dú)立的儲(chǔ)能充放電決策轉(zhuǎn)移至云儲(chǔ)能平臺(tái)。53私有儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)適合對(duì)內(nèi)能量管理對(duì)外市場(chǎng)交易的應(yīng)用場(chǎng)景，而公共儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)下用戶不擁有儲(chǔ)能，用戶間交互更為復(fù)雜，更適合內(nèi)部能源優(yōu)化。3.4

共享儲(chǔ)能運(yùn)行結(jié)構(gòu)54私有儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)與公共儲(chǔ)能共享結(jié)構(gòu)的對(duì)比三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式3.5

共享儲(chǔ)能的定價(jià)機(jī)制共享儲(chǔ)能定價(jià)機(jī)制主要通過(guò)固定電價(jià)、分時(shí)電價(jià)、基于邊際價(jià)格、基于博弈論和基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則等方式確定。將包含用戶和共享儲(chǔ)能系統(tǒng)的社區(qū)可看作一個(gè)小型的電力市場(chǎng)，通過(guò)市場(chǎng)出清優(yōu)化的方式制定價(jià)格?；谶呺H價(jià)格的定價(jià)機(jī)制基于博弈論的定價(jià)機(jī)制由于存在用戶與共享儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商等多個(gè)利益主體，采用博弈論分析多方利益主體在使用共享儲(chǔ)能時(shí)的策略行為，提出合適的成本利益分配或定價(jià)協(xié)調(diào)機(jī)制。基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的定價(jià)機(jī)制采用如中間市場(chǎng)價(jià)格、賬單分?jǐn)偡绞揭约肮┬璞嚷蕜?dòng)態(tài)定價(jià)機(jī)制等已成熟運(yùn)行的定價(jià)機(jī)制。合作博弈：基于Shapley

值的利潤(rùn)分配、基于核仁的利潤(rùn)分配非合作博弈：拍賣理論、主從博弈三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式553.6

共享儲(chǔ)能示范項(xiàng)目國(guó)內(nèi)的共享儲(chǔ)能項(xiàng)目主要面向新能源并網(wǎng)后的棄風(fēng)棄光、調(diào)峰資源緊缺等問(wèn)題，更加重視發(fā)電側(cè)。國(guó)外共享儲(chǔ)能項(xiàng)目更側(cè)重社區(qū)用戶的光儲(chǔ)一體化建設(shè)。56項(xiàng)目名稱時(shí)間規(guī)模類型特色山東某共享儲(chǔ)能項(xiàng)目2022100MW/200MWh磷酸鐵鋰電池通過(guò)參與電力現(xiàn)貨交易、儲(chǔ)能容量租賃收益、現(xiàn)貨市場(chǎng)容量補(bǔ)償電價(jià)獲利青海海西共享儲(chǔ)能項(xiàng)目201932MW/64MWh可再生能源+磷酸鐵鋰電池通過(guò)雙邊交易、市場(chǎng)競(jìng)價(jià)交易、電網(wǎng)調(diào)度獲利西班牙共享儲(chǔ)能項(xiàng)目20181MW/0.39MWh風(fēng)電+儲(chǔ)能電池使可再生資源在發(fā)電高峰期能被完全消納德國(guó)EconamicGrid2009超過(guò)6000個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)分布式光伏+儲(chǔ)能用戶側(cè)光伏發(fā)電存儲(chǔ)，幫助2000個(gè)用戶獲取“免費(fèi)電力”澳大利共享儲(chǔ)能項(xiàng)目20161.1MWh社區(qū)共享儲(chǔ)能澳大利亞第一個(gè)大規(guī)模社區(qū)電池儲(chǔ)能三、共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式主要內(nèi)容三一 引言共享儲(chǔ)能技術(shù)與商業(yè)模式二虛擬電廠的商業(yè)模式與售電業(yè)務(wù)新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐四總結(jié)五5758四、四、新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐5年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)高達(dá)

200%資料來(lái)源：《2023年中國(guó)虛擬電廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》2022

年全球虛擬電廠項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)21.2GW，新增裝機(jī)9.9GW；預(yù)計(jì)2023年全球虛擬電廠項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)將達(dá)約31GW

；2025年，預(yù)計(jì)全球虛擬電廠裝機(jī)累計(jì)規(guī)模達(dá)58~60GW。353025201510502019年 2020年 2021年 2022年 2023年2019-2023年全球虛擬電廠累計(jì)裝機(jī)量累計(jì)裝機(jī)量（GW）4.1

市場(chǎng)趨勢(shì)分析59資料來(lái)源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院2022年中國(guó)虛擬電廠項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量約為3.7GW，占全球虛擬電廠裝機(jī)總量的17.5%；預(yù)計(jì)2025年中國(guó)虛擬電廠累計(jì)裝機(jī)總?cè)萘?9GW，投資規(guī)模300億元。預(yù)計(jì)2025年虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占全社會(huì)用電量達(dá)2%，2030年將達(dá)5%；預(yù)計(jì)到2025/2030年，虛擬電廠整體的市場(chǎng)空間有望達(dá)到723/1961億元。0.00%0.50%1.00%1.50%2020年 2021年 2022年 2023年 2024年2020-2024年中國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占比情況調(diào)節(jié)占比（%）四、四、新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐4.1

市場(chǎng)趨勢(shì)分析4.1

市場(chǎng)趨勢(shì)分析60中國(guó)各省市虛擬電廠行業(yè)發(fā)展方向VPP發(fā)展方向代表性省份參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)、提供輔助服務(wù)吉林、遼寧、河北、貴州、山西參與市場(chǎng)交易安徽、冀北、海南、山東、加強(qiáng)負(fù)荷響應(yīng)能力江蘇、上海、天津、浙江、四川、廣州其它多種商業(yè)模式重慶、湖北、內(nèi)蒙古當(dāng)前，國(guó)內(nèi)虛擬電廠的發(fā)展方向主要分為兩種：面向用戶側(cè)的負(fù)荷調(diào)節(jié)和面向系統(tǒng)側(cè)的輔助服務(wù)。不同地區(qū)的發(fā)展方向主要取決于當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)基礎(chǔ)。例如，江蘇省需求響應(yīng)基礎(chǔ)工作完備、用戶側(cè)具有充足的調(diào)節(jié)潛力，其VPP主要朝負(fù)荷型VPP發(fā)展，而火電新能源占比較多的地區(qū)如山西、山東，其VPP建設(shè)主要面向系統(tǒng)側(cè)調(diào)節(jié)。此外，根據(jù)市場(chǎng)建設(shè)程度不同，各省市正逐步開(kāi)展VPP市場(chǎng)化建設(shè)。四、四、新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐四、四、新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政策支撐虛擬電廠新興業(yè)態(tài)隨著VPP建設(shè)和運(yùn)行逐漸走向成熟，VPP的核心技術(shù)已不再局限于優(yōu)化運(yùn)行、協(xié)同控制與計(jì)量通信技術(shù)。VPP迫切面臨新一輪的技術(shù)升級(jí)，并由此衍生去新興業(yè)態(tài)。①數(shù)據(jù)的分析、處理與存儲(chǔ)由于VPP涉及大量的分布式能源資源，其數(shù)據(jù)量巨大且復(fù)雜。大數(shù)據(jù)技術(shù)用于高效處理、存儲(chǔ)和管理這些海量數(shù)據(jù)。此外，VPP的市場(chǎng)化運(yùn)行需要分析市場(chǎng)趨勢(shì)、價(jià)格波動(dòng)和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以提供市場(chǎng)情報(bào)支持，優(yōu)化交易策略。相關(guān)案例AutoGrid是一家專注于電力大數(shù)據(jù)服務(wù)的創(chuàng)新公司，擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和算法模型，被廣泛認(rèn)為是這一領(lǐng)域的先行者。Opower是一家家庭能源數(shù)據(jù)分析公司。通過(guò)獲取家庭消費(fèi)者的能源使用數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)方法和行為科學(xué)理論，進(jìn)行消費(fèi)者用電行為分析。61AutoGrid數(shù)據(jù)分析過(guò)程盈利模式SaaS模式：即軟件即服務(wù)方式，用戶按照AutoGrid為其處理的數(shù)據(jù)量付費(fèi)。共享收益模式：AutoGrid給客戶發(fā)送報(bào)告，客戶進(jìn)行需求響應(yīng)，與客戶分享收益；合作模式：給設(shè)備商提供軟件，向設(shè)備商收取License費(fèi)。管理全球超8300MW的靈活資源獲得1.5億美元的投資四、四、新興業(yè)態(tài)的發(fā)展前景與政