我们怎样界说虚拟电厂？
什么是虚拟电厂：“通讯”和“聚合”构建电力能源新生态
虚拟电厂（VPP, Virtual Power Plant）是一种新型电源协调理理系统，虚拟电厂通过信息手艺和软件系统，实现漫衍式电源、储能、可调负荷 等多种漫衍式资源的聚合和协同优化 。
作为一个特殊的电厂，加入电力市场和电网运行的协调理理系统 。它既可以作为“正电厂”向系统供电调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳 配合系统填谷 。在电网运行方法向源网荷储无邪互动转型和结构向清洁低碳转型的配景下，鼎力大举生长虚拟电厂对增进电网供需平衡，实现漫衍式 能源低本钱并网，充分消纳清洁能源发电量，推动绿色能源转型具有重大的现实意义 。
虚拟电厂分类：电源型、负荷型、储能型、混淆型
虚拟电厂由可控机组、不可控机组，如风、光平漫衍式能源、储能、可控负荷、电动汽车、通讯装备等聚合而成， 并进一步思量需求响应、不确定性等要素，通过与控制中心、云中心、电力生意中心等举行信息通讯，实现与大电 网的能量交流 。 凭证虚拟电厂对外特征，差别类型特征的虚拟电厂具有差别的效劳能力，虚拟电厂可以分为电源型虚拟电厂、负荷 型虚拟电厂、储能型虚拟电厂、混淆型虚拟电厂等类型 。
虚拟电厂要害手艺：聚合建模手艺
聚合建模手艺可以对所有可调资源举行处置惩罚，在处置惩罚历程中不是对资源举行简朴相加，而是思量网络约束、装备运行约束以及经济特征下 聚合的响应能力 。聚适时差别聚合方法、资源容量将获得差别的功率规模以及本钱函数 。通过聚合建模手艺选择适当容量比率可以施展虚 拟电厂的经济性和无邪性 。
虚拟电厂要害手艺：数据驱下手艺
数据驱下手艺是虚拟电厂要害手艺，凭证详细功效差别，虚拟电厂分为商业型虚拟电厂（CVPP, Commercial Virtual Power Plant）和手艺型虚拟电 厂（TVPP, Technical Virtual Power Plant） 。
CVPP通过获取漫衍式能源的运行参数、边际本钱、 量测及展望效果，团结电价展望效果等市场信息， 实现内部聚合漫衍式能源的投资组合，并加入市场竞标，获取授权后制订条约提供系统平衡、辅助效劳等市场效劳，并向TVPP提供漫衍式可再生能源 (DER, Distributed Energy Resource)的调理 妄想及本钱信息 。
TVPP着重系统治理角度，团结获守信息，盘算内部资源聚合整体的手艺特征，关注DER聚合后对外地网络的影响，为配电网运营商 (DSO, Distribution Network Operator) 提供可视化信息，获取知足配网清静稳固的调控指令，制订内部调控计划，实现所聚合的配电网资源自动治理 。
虚拟电厂生长趋势：储能、漫衍式光伏加速推进
储能是虚拟电厂推进的主要偏向 。 储能自身特征：储能生长能够实现电力市场调频调压及暂态稳固 。在差别时间凭证漫衍式电源的特征及用户用电特征举行短期功率的无邪调理， 实现无邪性应急的作用 。稳固的储能手艺能够在电力欠缺时释放电能，抵达应对中恒久能量欠缺的效果 。 市场生长远景：云储能市场和漫衍式储能P2P市场是未来的重点生长偏向 。云储能通过在云端聚合漫衍式储能资源，为大宗的用户提供储能效劳 。 作为共享经济与电力系统储能融合的产品，是未来电网的一个新形态 。在能源交互机制基础上，以点对点手艺(P2P, (Peer-to-peer) 为典范代表 的漫衍式多边生意形式应运而生 。这种生意形式可实现配电网能量的就地平衡，在挖掘用户的自主互动特征，镌汰集中治理模式下的盘算压力等 方面有诸多优势 。
虚拟电厂的兴起回应了新能源行业的什么痛点？
虚拟电网生长配景：能源需求转型，用电供需矛盾突出
围绕电力的爆发和消耗，概略分为发电测、电网侧和用电 测 。 ? 电网对运行清静有严酷要求，电网清静的主要目的就是包管 发用电的实时平衡，需要发电侧的一直调理去拟合负荷曲 线 。 新能源发电严重依赖于自然资源（光照强度、风力强度）， 具有随机性、间歇性和波动性的特点，对负荷的支持能力不足 。 若规；苯硬⑷氲缤⒌，将会对电网造成重大攻击，威 胁电力系统清静以及供电的稳固性 。另外，由于小型漫衍式 新能源发电设施、储能设施、可控制用电装备、电动汽车等 的一连生长普及，在用电侧，许多电力用户也从简单的消耗 者转变为混淆形态的产销者，并且种种激增的大功率用电设备（如充电桩）“吃”起电来，也是让电网直呼压力山大， 显然不可任由其“胃口大开”一哄而上 。因而，新的发用电 势态下，“虚拟电厂”应运而生 。
供应侧：火力发电仍占主导，水力、风能发电量不稳固
光伏发电装机量漫衍不均：2022年一季度，天下光伏新增并网装机1321万千瓦，同比提高138% 。新增装机规模较大的省份包括河北180万千瓦、 浙江164万千瓦、山东150万千瓦 。受地理位置和自然条件影响，光能资源漫衍不匀称，各省份装机量差别较大 。 风电装机量漫衍不均：2022年一季度，天下风电新增并网790万千瓦，同比增添16.7% 。新增并网规模较大的省区主要有吉林163万千瓦、甘肃90 万千瓦、山西68万千瓦 。阻止3月尾，天下风电累计并网3.37亿千瓦，同比增添17.6% 。一季度海优势电新增并网36万千瓦，受2021年底海优势电国家津贴到期影响，海优势电新增装机规模放缓，同比下降79% 。
需求侧：用电侧总量与结构转变提高负荷峰值
用电负荷总量屡立异高：目今社会用电短期峰值负荷一直攀升，加之极端天气的攻击，2022年夏日我国部分地区区域电力供需主要，国 家电网5个区域电网和19个省级电网负荷屡立异高，四川等省份启动了限电步伐 。用电需求结构转变，电力负荷特征恶化：近年第三工业及城乡住民用电的增添形成了“日内双峰”的特征，同时拉大了用电负荷峰谷 差，使能源电力保供形势更为重大严肃 。以上海为例，2020年夏日的最大峰谷差率高达43%，导致外地发电机组频仍启停，对机组清静 性造成磷坪面影响 。
虚拟电厂兼具无邪性和经济性
无邪性：把负荷侧的这些资源，包括用电负荷、储能，以及漫衍式的资源，通过信息化手段和手艺自动化手段荟萃起来，使其具备一个电厂的特征 。 它既可作为“正电厂”向系统供电或控制可调负荷调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳，配合填谷，能够实现配电网侧新能源的聚合治理、就 地消纳及无邪运行 。
经济性:投入本钱约为火电厂的1/8 。我国工具部电力供需关系趋紧，电力峰谷差矛盾日益突出，各地年最高负荷95%以上峰值负荷累计缺乏50小时 。峰谷差问题可以依赖多种手段缓解，但总体来看，随着虚拟电厂手艺的日渐成熟，虚拟电厂将成为削峰填谷投资本钱最低的手段 。凭证国家电 网测算，通偏激电厂实现电力系统削峰填谷，知足其谋划区5%的峰值负荷需要投资4000亿，而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节投资仅 需500-600亿元，既知足环保要求，又能够降低投入本钱 。
虚拟电厂在各国怎样落地？
德国：虚拟电厂已实现商业化
德国的虚拟电厂已实现商业化 。其主要营业是在批发市场销售 100kW以上中型可再生能源电厂生产的电量，在日前市场优化其 售电，使这些电厂成为虚拟电厂资源 。 虚拟电厂有利于无邪性较高的机组赚钱 。除可再生能源电厂外， 燃气热电联产、电池储能、应急发电机和需求响应等都可作为虚 拟电厂资源 。其主要应用场景是通过电力市场的无邪电价，指导电厂统领内系 统优化发用电本钱，优化生意收益 。
欧洲：工业链分工明确，商业模式聚焦发电侧
欧洲虚拟电厂通常由自力虚拟电厂运营商、发电企业或部分输电网运营 商 (TSO, Transmission System Operator) 提供效劳 。 从工业链角度：欧洲的电力系统分为发电、输电、配电和售用电环节， 而电网运营主体可以划分为输电网运营商和配电网运营商 (DSO, Distribution Network Operator) 。 输电网运营商认真控制和运行输电网，包括监测和控制电网内断路器、 开关以及输电网的电压 。 配电网运营商认真将能源举行分派和治理，并运送给终端消耗者，属 于竞争性营业 。 欧洲各国凭证区域划分输电网运营商的统领规模，并依赖跨国电网链 接，属于区域性垄断营业 。
美国：虚拟电厂生长早
美国现在是天下上实验需求响应（DR, Demand Response）项目 最多、种类最齐全的国家，也是较早开展需求侧治理的国家之一 。约有28GW的需求侧资源加入其中，约占岑岭需求的6% 。家庭虚拟 电厂手艺兴起，有助于整合更多的屋顶光伏和储能，同时扩大基于 时间的费率试点 。美国虚拟电厂通过控制电力价钱、电力政策的动态转变降低用电负荷或获取电力用户手中的储能来包管电网系统稳固性 。
中国：虚拟电厂生利益于初级阶段
现在，国家层面还没有出台专项的虚拟电厂政策，省级层面仅有上海、广东、山西划分出台了《关于赞成进一步开展上海市电力需求响应和虚 拟电厂事情的批复》（2020.9.16）、《广州市虚拟电厂实验细则（征求意见稿）》（2021.6.30）和《虚拟电厂建设与运营治理实验计划》 （2022.6.23） 。 与虚拟电厂相关的政策主要涉及需求响应、辅助效劳等 。为调动用户侧资源响应电力系统起劲性，在2013年需求侧试点基础上，上海、江苏、 广东、浙江、山东、河南等14个省区出台了需求响应新政策；江苏、湖北、辽宁、湖南、河南、安徽、福建、贵州、江西等省区，以及东北、 华东等五大区域出台或对电力辅助效劳政策举行了修订；华北、华中、浙江、江苏等地能源主管部分开放了虚拟电厂品级三方主体和用户资源 加入调峰辅助效劳身份 。
我们怎样测算虚拟电厂的盈利能力？
盈利能力影响因素：电价机制刷新
电价是虚拟电厂盈利能力的主要影响因素：峰谷电价差越 大，用户购置辅助效劳和需求侧响应的激励也就越大；电价 平均水平越高，用户购置能效优化效劳、虚拟电厂举行现货 生意的收益也就越大 。因此，电价机制刷新历程是虚拟电厂 盈利能力的主要影响因素 。
分时电价机制进一步完善，拉大峰谷价差：2021年7月，国 家发改委宣布《关于进一步完善分时电价机制的通知》，合理确定峰谷电价价差，系统峰谷差率凌驾40%的地方，峰谷 电价原则上不低于4：1，其他地方原则上不低于3：1；建设 尖峰电价机制，尖峰电价在峰段电价的基础上上浮比例原则 上不低于20% 。在《通知》宣布后，多省市响应政策，制订 出台了响应的峰谷电价政策 。电价机制刷新推高电价：自2021年7月推进分时电价机制与2021年10月燃煤上网电价政策的调解以来，电力生产工业生产者出厂价钱指数一直走高，这体现了上网电价的提高 。我 们预计，随着市场化电价机制刷新的一直深入，我国上网电价上涨的趋势仍将一连 。
盈利能力影响因素：电力市场刷新推进，电力现货市场建设推进
现货市场建设是虚拟电厂盈利能力的主要影响因素：电力现货生意与中恒久生意互为增补，其中现货市场具有主要的价钱发明功效，中长 期市场的电力价钱往往凭证现货市场价钱而定，因此电力现货市场建设是虚拟电厂盈利能力的主要影响因素 。电力现货市场建设加速推进，形成“8+6”试点名堂：2017年8月，国家发改委、能源局印发《关于开展电力现货市场建设试点事情的通 知》，在南方（以广东起步）、浙江、蒙西、山东、山西、福建、甘肃、四川8地开展电力现货市场试点事情；2021年5月，国家发改委、能源局宣布《关于进一步做好电力现货市场建设试点事情的通知》，在上海、安徽、江苏、辽宁、河南、湖北6省市开展第二批电力 现货市场试点事情 。
虚拟电厂的市场空间有多大？
虚拟电厂营业场景
虚拟电厂的营业场景主要有辅助效劳生意、需求侧响应、现货生意与能效优化 。辅助效劳生意：加入电网调峰、调频、备用，通过调配可控资源提供发电容量，包管电网稳固运行，并获取津贴收入 。需求侧响应：虚拟电厂凭证条约要求准时按容量切负荷，包管电网供需平衡，并获取津贴收入 。 现货生意：代表产销者集群在电力现货市场举行生意，优化电网运行供需，并获取分成收入 。能效优化：为大用户提供能源资源优化治理效劳，展望电力市场价钱波动，资助用户决议可调负荷的用电行为，署理购电营业，提供智能用电计划，并从客户获取分成收入 。
虚拟电厂投资市场规模测算：预计2030年近千亿元
可调负荷资源库投资本钱推算：凭证国家电网2020年的测算，若通过建设虚拟电厂知足其谋划区5%的峰值负荷需求，建设、运维和激励的资 金规模为400-570亿元，我们假设其中虚拟市场投资规模为400亿元 。凭证国家电网报新闻，2020年国家电网谋划区最高负荷为8.75亿千瓦， 知足其谋划区5%的峰值负荷需求所需的可调资源库容量为4375万千瓦 。由此可推算出，虚拟电厂可调负荷资源库的投资本钱约为914元/千瓦 。