国家电网STATEGRID中国电力科学研究院有限公司ini虚拟电厂内涵定义相关研究李德智中国电力科学研究院二○二四年五月国家电网STATEGRID中国电力科学研究院有限公司anasics背景与现状目录CONTENTS存在问题概念及释义相关建议2一、背景与现状国家电网STATEGRID中国电力科学研究院有限公司mAfacirraais1.业务背景新型电力系统建设运行面临平衡性资源严重不足的挑战。口装机量方面，截至2023年底，全国风电、光伏装机达到10.5亿干瓦1,已占累计发电装机容量的36.0??口发电量方面，截至2023年底，全国清洁能源发电量达2.7万亿千瓦时，占全国总发电量的30.2其中风光发电总量达1.09万亿千瓦时，占总发电量12.4???口传统“源随荷动”的电网运行调节方式受到挑战，灵活性调节资源容量不足，到2025年可再生能源功率调节缺口需求约为5.62亿干瓦?。4.5单位：亿干瓦20202025203020504波动性可再生能源发电规模51015403.53装机/亿千瓦灵活煤电机组2342.5传统天然气发电机组11.51.82.32调节1.5抽水蓄能0.320.681.21.7手段电化学储能0.030.226.10.5合计2.354.38814.102016201720182019202020212022可再生能源功率调节需求2.655.62725.9■水电■风电■太阳能发电各类可再生能源累计装机规模'系统调1数据来源于中电联历年《中国电力行业年度发展报告》2数据来源：国家统计局3依据《“十四五”现代能源体系规划》等预测3一、背景与现状国家电网STATEGRD中国电力科学研究院有限公司AaKa1.业务背景虚拟电厂作为新型电力系统的重要组成部分，对保障电网安全稳定运行、服务新能源并网消纳、促进电力市场健康发展、推进能源绿色低碳转型，意义重大。保障电网安全稳定运行在极端天气或发电侧出力不足等场景下，虚拟电厂组织多元用户资源主动参与需求响应市场邀约、调峰辅助服务和现货交易，最大程度支撑电网安全稳定运行和电力可靠供应。促进电力市场健康发展虚拟电厂充分发挥规模效应和平台作用，为海量小规模、无法独立参与电力市场的需求侧资源提供参与市场竞争的机会，为电力市场培育新型市场主体。服务新能源并网消纳虚拟电厂引导需求侧资源主动匹配可再生能源出力曲线，最大限度提升可再生能源消纳能力。推进能源绿色低碳转型虚拟电厂实现对能源供应的智能化控制，提高能源利用效率，减少对传统化石能源的依赖，降低碳排放一、背景与现状国家电网STATECRLD中国电力科学研究院有限公司G2.发展现状——国外虚拟电厂发展现状欧洲：以分布式电源、储能资源为主，主要针对实现分布式电源可靠并网和电力市场运营典型实践—德国NextKraftwerke欧洲最大虚拟电美国：聚焦负荷资源聚合调配，推动小规模分布式电源参与电力市场厂：聚合资源包括沼气电厂、热电联产厂、水电、光伏、电池储能、电动汽车、工业负荷等。截至2022年底，聚合规模约为1230万干瓦，聚合单元超过15000个，通过调控各类分布式电源、用户和储能系统，参与电力市场交易为电网提供平衡服务。典型实践—美国Tesla虚拟电厂：2022年Tesla与美国加州公共事业公司PG&E合作，向符合条件的Powerwall用户提供2美元/千瓦时的报酬激励，在电网紧急状况时向电网输送电力，有5万个Powerwall用户符合补贴条件，累容量计达到50万千瓦时。澳大利亚：以用户侧储能为主，提供频率控制辅助服务典型实践一澳大利亚能源市场运营商(AEMO):约有7150个签约用户，规模总计3.1万千瓦,聚合资源以用户侧储能为主，可以参与紧急调频辅助服务市场和电能量市场。20事件，VPP参与紧急频率控制，辅助服。5一、背景与现状国家电网STATECRID中国电力科学研究院有限公司s2.发展现状——国内虚拟电厂发展现状山西：试点参与现货市场山西风行测控、山西电动汽车、华能山西能源3个虚拟电厂进入现货正式运行，共接入用户22户，接入容量20万千瓦。参与市场以来，共交易电量2965万千瓦时，结算电量2911万千瓦时，结算宁夏：试点参与调峰辅助服务典型实践-宁夏综合能源服务有限公司虚拟电厂：涵盖电采暖、数据基站、材料生产及制造等12个行业，试点参与辅助服务市场(以调峰服务为主)。自2023年10月28日启动虚拟电厂辅助服务以来，试点项目已开展14次调峰服务，累计申报容量51.27万千瓦，累计...