【儲能】上海交大+艾芊：虛擬電廠的典型運(yùn)營模式和關(guān)鍵技術(shù)

結(jié)語可再生能源替代化石能源是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主要途徑，隨著新能源發(fā)電占比的快速提升，電力系統(tǒng)面臨負(fù)荷低谷時段新能源消納難、尖峰負(fù)荷時段電力保供難的困境。虛擬電廠是聚合需求側(cè)各類分布式可調(diào)資源以支撐系統(tǒng)保證安全穩(wěn)定供電、實現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)手段，具有廣闊的發(fā)展前景。80000■先伏2030年新能源裝機(jī)超過12億干瓦2025年新能源裝機(jī)超過8億千瓦分布式電源80000■先伏2030年新能源裝機(jī)超過12億干瓦2025年新能源裝機(jī)超過8億千瓦分布式電源數(shù)據(jù)交互0202020212022202320242025202620272028202虛擬電廠運(yùn)營商云平臺202020212022202320242025202620272028202虛擬電廠運(yùn)營商云平臺煤電1%21%煤電1%21%調(diào)度信息大電網(wǎng)行需要虛擬電廠可調(diào)節(jié)負(fù)荷3虛擬電廠運(yùn)營交互架構(gòu)示意圖1來源：國家能原同2022年一季度網(wǎng)上新間發(fā)布會文字實錄2來源：國網(wǎng)能源研究院《中國電力快分限虛擬電廠運(yùn)營交互架構(gòu)示意圖1來源：國家能原同2022年一季度網(wǎng)上新間發(fā)布會文字實錄2來源：國網(wǎng)能源研究院《中國電力快分限ZSJTUll2030年我國新能源裝機(jī)占比24502虛擬電廠運(yùn)營模式關(guān)鍵問題①虛擬電廠對外參與能源市場：·除了常規(guī)的電能市場外，還可考慮電力輔助服務(wù)市場、碳交易市場、天然氣市場…;③利潤分配市場交易中心①③利潤分配市場交易中心①市場VPP運(yùn)行控制中心交易②虛擬電廠對內(nèi)形成內(nèi)部市場：交易·虛擬電廠運(yùn)營商可與底層用戶形成主從關(guān)系，虛擬電廠運(yùn)營商通過價格信號引導(dǎo)底層用戶用能行為；調(diào)度管理滿意度反饋·底層用戶之間可合作運(yùn)行，以聯(lián)盟方式運(yùn)行，虛擬調(diào)度管理滿意度反饋③虛擬電廠之間或與其他市場主體點對點交易：·多個虛擬電廠之間或者虛擬電廠與其他市場主體之間也可形成7>問題1:如何計及外部市場環(huán)境與內(nèi)部分布式資源多重不確定因素下，外部市場不確定性外部市場不確定性隨機(jī)優(yōu)化理論魯棒優(yōu)化理論機(jī)會約束理論信息間隙理論89建立智能樓宇型虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度模型，目標(biāo)函數(shù)為最大化虛擬電廠的運(yùn)行收益，考慮約束包括：電動汽車運(yùn)行約束、空調(diào)負(fù)荷運(yùn)行約束、調(diào)頻容量約束、調(diào)頻信號不確定性約束等采用機(jī)會約束規(guī)劃耦合調(diào)頻信號不確定性，電動汽車運(yùn)行狀態(tài)不確定性，空調(diào)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)不確定性，氣溫不確定性。并通過轉(zhuǎn)化為確定性約束的方式進(jìn)行求解：(o")2=Ny(Φ(2(1-Φ())+Φ(i-m)(1-(o;")2=N(Φi(1-Φ(i))+Φ(i-m)(1-Φ(i虛擬電廠對外參與能源市場>問題2:隨著電力系統(tǒng)低碳化發(fā)展，多種能源之間的耦合關(guān)系，缺乏多能耦合虛擬電廠在多能源市場環(huán)境下的運(yùn)營模式n熱電機(jī)組ppempp燃?xì)鈾C(jī)組p燃?xì)鈾C(jī)組碳捕集碳捕集Q天然氣0ECECmEEmk運(yùn)輸和封存mk電-熱-碳-天然氣耦合虛擬電廠結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷電負(fù)荷控制信號p需求響應(yīng)大氣多市場環(huán)境1、電力市場：除了參與電能量市場或助服務(wù)；2、碳交易市場：虛擬電廠被分配初始懲罰成本；3、天然氣市場：虛擬電廠可以在天然場出售。雙層優(yōu)化理論雙層優(yōu)化理論價格配額曲線理論場場啟停調(diào)峰服務(wù)深度調(diào)峰服務(wù)雙層優(yōu)化啟停二元變量曲線0曲線1黨標(biāo)量啟停調(diào)峰服務(wù)深度調(diào)峰服務(wù)雙層優(yōu)化啟停二元變量曲線0曲線1黨標(biāo)量p1價格配額曲線2、由于價格配額曲線方法(PQC)價格配額曲線輔助服務(wù)市場靈活負(fù)荷轉(zhuǎn)移策略虛擬電廠控制中心上層問題靈活負(fù)荷轉(zhuǎn)移策略虛擬電廠控制中心上層問題靈活負(fù)荷電價制定1)上層問題約束：靈活折扣價格范圍約束：可控機(jī)組約束；領(lǐng)導(dǎo)者：儲能設(shè)備約束：功率平衡約束；領(lǐng)導(dǎo)者：靈活負(fù)荷代理下層問靈活負(fù)荷代理下層問題2)下層問題約束：可轉(zhuǎn)移負(fù)荷功率范圍約束；不確定因素的刻畫虛擬交易模型的構(gòu)建虛擬利潤分配機(jī)制模糊利潤的偏好排序三個階段不確定因素的刻畫虛擬交易模型的構(gòu)建虛擬利潤分配機(jī)制模糊利潤的偏好排序三個階段關(guān)鍵點1*階段：聯(lián)盟效益預(yù)估虛擬電廠優(yōu)化組合機(jī)制虛擬電廠優(yōu)化組合機(jī)制輸入數(shù)據(jù)列出所有可能組合建立虛擬交易模型模型求解計算所有聯(lián)盟組合下的虛擬收益3階段：聯(lián)盟成員談判對比分析個體單獨收益與虛擬組合分配收益2d3階段：聯(lián)盟成員談判對比分析個體單獨收益與虛擬組合分配收益確定分配策略……7確定最佳虛擬電廠聯(lián)盟結(jié)構(gòu)不同組合下的虛擬收益分配并傳遞至各聯(lián)盟成員確定最佳虛擬電廠聯(lián)盟結(jié)構(gòu)22VPP數(shù)據(jù)VPP數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)交易數(shù)據(jù)降噪逆優(yōu)化交易模型單個用戶數(shù)據(jù)交易數(shù)據(jù)降噪逆優(yōu)化交易模型單個用能模型十用能模型十基礎(chǔ)狀態(tài)優(yōu)化和狀態(tài)優(yōu)化和互動模式博弈策略上層監(jiān)督模型VPP獨立運(yùn)行非合作博弈上層監(jiān)督模型VPP結(jié)盟合作博弈整合離散行為信息獲取互動運(yùn)行行為模式整合離散行為信息獲取互動運(yùn)行行為模式促進(jìn)電力市場良性發(fā)展，實現(xiàn)能量流與資金流的統(tǒng)一。>問題2:多個虛擬電廠之間的非合作運(yùn)行模式如何構(gòu)建調(diào)度合作博弈調(diào)度中心調(diào)度合作博弈調(diào)度中心交易中心目標(biāo)：系統(tǒng)級經(jīng)濟(jì)性信息：完全方法：邊際一致性優(yōu)化目標(biāo)：個體利益信息：不完全方法：貝葉斯法則/機(jī)器學(xué)習(xí)上級電網(wǎng)(公共服務(wù)企業(yè))·同一時段同時存在余電VPP與缺電VPP;于缺電VPP購電價格；合并規(guī)則：對于包含任意個聯(lián)盟的集合{S,S?,…,S}DUS,則將聯(lián)盟US分裂為{S?,S?,…S}。不存在第三方(聚合商):基于?存在第三方：基于分對稱納什均衡的共享貢獻(xiàn)分交易量。耗；另一方面，風(fēng)電可以以較低的價格從虛擬電廠處購買調(diào)頻分配收益的依據(jù)。風(fēng)電虛擬電廠風(fēng)電第三階段：基于共享平臺協(xié)調(diào)確定風(fēng)電與虛擬電廠的資金收支情況。日前能量市場日前調(diào)頻市場日前能量市場日前調(diào)頻市場零售市場日前交易完畢?！舸_定個體貢獻(xiàn)度：傳統(tǒng)的對稱納什談判的目的是平等地分配合作效益，不能反映每個參與主體對聯(lián)盟的貢獻(xiàn)程度。因此，可利用非對稱納什談判理論對合作效益進(jìn)行分配，并引入貢獻(xiàn)度PO的定義來識別每個參與主體對聯(lián)盟的貢獻(xiàn)，并據(jù)此分配合作效益。貢獻(xiàn)度被定義為參與主體交易的商品與該類交易商品購售差價乘積的總和在整個聯(lián)盟中所占的比例，具體表達(dá)如下：主動配電網(wǎng)功平交互容量配置調(diào)度中心主動配電網(wǎng)功平交互容量配置調(diào)度中心指令運(yùn)營商投資型共享儲能模式由專業(yè)的第三方運(yùn)營商負(fù)責(zé)投資、建設(shè)和維護(hù)共享儲能系統(tǒng)，并為用戶提供儲能租賃服務(wù)，有助于降低用戶的風(fēng)險。虛擬電廠運(yùn)營商會根據(jù)用戶提供的需求信息，規(guī)劃儲能電站容量和制定充放電計劃，并通過公共母線提供靈活的儲能服務(wù)。虛擬電廠運(yùn)營商會綜合考慮不同時間的儲能需求、設(shè)備的運(yùn)行狀況以及不確定因素，以優(yōu)化實體儲能設(shè)備容量的配置，同時有效降低運(yùn)營EEFs基于松弛閔可夫斯基和，將多臺電動汽車聚合為虛擬儲能，減少計算和管理的復(fù)雜性。EW=EYB+P·△t+EYBp態(tài)響應(yīng)特性：溫控負(fù)荷虛擬儲能的能量約束為：YEYVx≤EYF≤Erm實體儲能模型實體儲能模型通過合理配置儲能設(shè)備的容量，可以最大程度地滿足用戶的能量需求，同時降低儲能的建設(shè)和維護(hù)成本，進(jìn)而提高投資的回報率。用戶的日均成本包括電網(wǎng)購電成本和儲能使用成主從博弈優(yōu)化流程主從博弈優(yōu)化流程虛擬電廠運(yùn)營商根據(jù)各需求側(cè)資源的調(diào)度能力，確定實體儲能的最優(yōu)容量配置：虛擬電廠運(yùn)營商需考慮參與調(diào)度的電動汽車和溫開始開始是否讀取所有用戶提基于Wasserstein距離生優(yōu)化配置模型用戶儲能需求優(yōu)化模型03區(qū)塊鏈在虛擬電廠中的應(yīng)用444電網(wǎng)統(tǒng)一管理平臺市場信息穩(wěn)定出力聚合商1聚合商2聚合商n資源聚合他電動汽車分布式電源風(fēng)電光伏可控場荷VPPn集通信技術(shù)需求側(cè)需求側(cè)且分散區(qū)塊鏈技術(shù)虛擬電廠虛擬電廠交易存在的問題虛擬電廠之間的交易以及虛擬電廠與其他用戶的交易成分布式光伏輔助服務(wù)輔助服務(wù)分布式光伏輔助服務(wù)輔助服務(wù)區(qū)塊鏈技術(shù)帶來的效益虛擬發(fā)電資源交易區(qū)塊鏈口運(yùn)行生態(tài)化。分布式信息系統(tǒng)與虛擬電廠架構(gòu)相匹配，開放的信息發(fā)布與交易平臺易于接入，便于聚合更多資源；虛擬發(fā)電資源交易區(qū)塊鏈口口業(yè)務(wù)智能合約化。流程自動執(zhí)行降低了信用成本，免去了交易手續(xù)費昂貴口信息透明化。公開透明的信息平臺有利于分布式電源尋找條件最優(yōu)的虛擬電廠加入，也為不同虛擬電廠之間提供了定價參考，激勵它們降低成本，虛擬電廠區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)虛擬電廠區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)研究工作相關(guān)研究工作省級平臺國家重點研發(fā)計劃虛擬電廠分層互動模式與區(qū)塊鏈可信交易技術(shù)市級平臺市級平臺市級平臺市交易中心大容量儲能市交易中心大容量儲能市級平臺課題承擔(dān)單位：國網(wǎng)上海市電力公司市級平臺建立虛擬電廠建立虛擬電廠分層互動型交易架構(gòu)，提升分布式資源參與電網(wǎng)調(diào)控的積極性；重點突破滿足交易共識快速達(dá)成的區(qū)塊鏈可信交易技術(shù)，構(gòu)建可信的市場交易環(huán)境。聚合商N(yùn)聚合商N(yùn)聚合商2創(chuàng)新點創(chuàng)新點提出分層互動、分布協(xié)調(diào)的虛擬電廠區(qū)塊鏈可信交易技術(shù)。通過主鏈交易、側(cè)鏈記錄的方式，實現(xiàn)市場環(huán)境下多類型靈活資源主體的分布式自主交易與安全靈活互動。虛擬電廠區(qū)塊鏈可信交易技術(shù)體系分層互動、分布協(xié)調(diào)的虛擬電廠區(qū)塊鏈可信交易技術(shù)通過主鏈交易、側(cè)鏈記錄的方式，實現(xiàn)市場環(huán)境下多類型靈活資源主體的分布式自主交易與安全靈活互動。一主多側(cè)扁平式：適用于上海示范工程志多主多側(cè)立體式：適用于浙江示范工程虛擬電廠可信交易架構(gòu)→a8醋n交易模式A交易策略人工智能交易技術(shù)可信支撐業(yè)務(wù)需求架構(gòu)基礎(chǔ)節(jié)點部署共識算法智能合約區(qū)塊鏈底層設(shè)計典型項目1:通過“云邊互聯(lián)”和“云云互聯(lián)”兩種技術(shù)方式，建立主配微協(xié)同控制體系。微電網(wǎng)與電網(wǎng)之間采用“云邊互聯(lián)”模式，虛擬電廠與電網(wǎng)之間采用“云云互聯(lián)”模式，結(jié)合電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用能力不足等業(yè)務(wù)場景需求，實現(xiàn)省地配微分層、分區(qū)、分時、分類協(xié)同控制，實現(xiàn)多層級多資源一體化運(yùn)行調(diào)控。云云互聯(lián)虛擬電廠云云云互聯(lián)虛擬電廠云省即(縣)云邊互聯(lián)縱向穿透省、地公司、邊緣層，實現(xiàn)對分布式光伏、儲能、充電樁、柔性負(fù)荷等負(fù)荷側(cè)資源的采集和控制，橫向跨越主網(wǎng)、配網(wǎng)、微網(wǎng)以及外部互聯(lián)網(wǎng)區(qū)，通過省調(diào)云上統(tǒng)籌決策、地調(diào)、配網(wǎng)、微網(wǎng)分層控制全面提升柔性可調(diào)可控能力，提升資源配置能力，保障新型電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。NH6E地公同地區(qū)級調(diào)應(yīng)白動化系統(tǒng)控制平臺地公同解主貼抵抵R控制周期控制周期二es理的的AR區(qū)三臨云邊互聯(lián)品aa微網(wǎng)虛以電r云負(fù)m中運(yùn)共+干十MRMR典型項目2:國網(wǎng)冀北公司研發(fā)了基于公有云和邊緣協(xié)同的虛擬電廠智能管控平臺，建立調(diào)度、交易、營銷與用戶側(cè)的數(shù)據(jù)交互接口，實現(xiàn)虛擬電廠持續(xù)在線響應(yīng)電網(wǎng)AGC調(diào)控指令，接入蓄熱式電鍋爐、智慧樓宇、可調(diào)節(jié)工商業(yè)負(fù)荷等11類可調(diào)資源，有冀北綜合能源公司以及一家社會企業(yè)接入。其它業(yè)務(wù)、抽翼北電力交易中心市場華北輔助服務(wù)市場其它業(yè)務(wù)、抽翼北電力交易中心市場華北輔助服務(wù)市場分布式光伏一虛擬電廠物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)專屬云計算雷熱式電鋼爐優(yōu)狀0L積O狀0和貴區(qū)場館貴區(qū)場館秦皇島地區(qū)張家口地區(qū)汽車充電站280五制冷制雪350+業(yè)負(fù)荷聚合資源類型及地理位置管控平臺數(shù)據(jù)、信息交互示意圖資料提供：國網(wǎng)冀北電力公司；中心·審核VPP運(yùn)營商入市資格負(fù)荷預(yù)測、調(diào)市場功率計劃編制運(yùn)行接收市場出清接收市場出清劃等分解至各可調(diào)節(jié)資源每15分鐘完成市場出清市場出清結(jié)果作為實時功率計劃下發(fā)運(yùn)行每15分鐘功率計劃分解至各個可基準(zhǔn)功率)*1/4h*出清價格資源國內(nèi)工程——浙江麗水虛擬電廠國內(nèi)工程——浙江麗水虛擬電廠典型項目3:浙江公司麗水虛擬電廠對麗水地區(qū)小水電、新能源、柔性負(fù)荷、電動汽車等全域大多數(shù)靈活資源進(jìn)行聚合管理，打造"超大號電池"?！烫攸c：聚合大量小水電資源。新能源電動汽車柔性新能源電動汽車靈活資源聚合管理麗水零碳虛擬電廠：對麗水地區(qū)小水電、新能源、柔性負(fù)荷、電動汽車等全域大多數(shù)靈活資源進(jìn)行聚合管理，打造“超大號電池”。特點：聚合大量水電和光伏等清潔能源發(fā)電。“空天地”全方位感知電源信息“空天地”全方位感知電源信息綜合運(yùn)用北斗通信、4G+量子、租賃專線等各類通信技術(shù)，結(jié)合通信采集加密一體化多功能終端，實現(xiàn)全域457座160萬千瓦分布式電源數(shù)據(jù)采集。網(wǎng)源協(xié)同以水為儲流域統(tǒng)籌優(yōu)化網(wǎng)源協(xié)同以水為儲流域統(tǒng)籌優(yōu)化接入水利部門全域水雨情實測數(shù)據(jù)，測算水電可發(fā)電力和電量，基于水系一張圖實現(xiàn)上下游聯(lián)動管理，統(tǒng)籌優(yōu)化34座庫容水電共計50萬千瓦出力。虛擬電廠技術(shù)支持系統(tǒng)虛擬電廠技術(shù)支持系統(tǒng)研發(fā)虛擬電廠系統(tǒng)，實現(xiàn)以小水電為主的多類型分布式可調(diào)資源聚合管理，具備電力市場模式、零碳模式和省網(wǎng)調(diào)峰模式。應(yīng)用場景一：供電緊張長周期庫容水電水位管理，在供電緊張時段精準(zhǔn)頂峰，提高頂峰能力30萬干瓦。應(yīng)用場景二：新能源消納困難通過時空耦合的小水電優(yōu)化調(diào)度，實現(xiàn)虛擬電廠整體的靈活性調(diào)節(jié)，讓出新能源消納空間50萬干瓦，達(dá)到“以水為儲”的運(yùn)行效果。國內(nèi)工程——上海虛擬電廠國內(nèi)工程——上海虛擬電廠典型項目4:上海超大型城市統(tǒng)一虛擬電廠示范工程聚合工業(yè)、商業(yè)樓宇、三聯(lián)供、電動汽車、鐵塔基站等資源，有黃埔虛擬電廠、蔚來汽車、安充充電站等多方運(yùn)營商接入，規(guī)模超過876萬干瓦。電力調(diào)度平臺虛擬電廠運(yùn)行管理與監(jiān)控平臺虛擬電廠I設(shè)備層c聚合協(xié)調(diào)出油單充換電站公共建筑電力交易平臺虛擬電廠N燃?xì)廨啓C(jī)時據(jù)中心面冷機(jī)項目建設(shè)優(yōu)勢特點項目建設(shè)優(yōu)勢特點>政府政策支持：政策涵蓋平臺建設(shè)、市場化交易、輔助服務(wù)等方面，并由政府出資支持臨港片區(qū)虛擬電廠配套建設(shè)。同時上海承擔(dān)著國家第二批現(xiàn)貨市場建設(shè)任務(wù)。>豐富實踐經(jīng)驗：管理上海市電力需求響應(yīng)管理平臺、充電站星級評定車網(wǎng)互動效果認(rèn)定平臺，已實施需求響應(yīng)24次，其中削峰17次，填谷7次，最大填谷111萬千瓦，最大削峰56萬千瓦，市場結(jié)算規(guī)模1593萬元。項目存在問題項目存在問題>虛擬電廠中所調(diào)用的資源以負(fù)荷資源為主，缺乏對其他類型資源的聚合，應(yīng)聚合了更為多樣化的資源類型，充分發(fā)揮不同資源的時空互補(bǔ)性。>集中調(diào)控模式的虛擬電廠運(yùn)行管理與監(jiān)控平臺在面臨海量位置分散、運(yùn)行環(huán)境多變分布式資源時將難以為繼。采用“云邊協(xié)同+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)+人工智能”架構(gòu)的虛擬電廠協(xié)同互動調(diào)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式資源友好并網(wǎng)與靈活支撐。德國虛擬電廠發(fā)展比較成熟，虛擬電廠項目已經(jīng)基本實現(xiàn)商業(yè)化。德國《可再生能源法》明確規(guī)定,所有100干瓦以上可再生能源發(fā)電項目必須參與電力市場交易銷售，因此很多分布式可再生能源項目傾向于選擇交由虛擬電廠運(yùn)營。yNorinhuwhendTouhibabrdrI與平衡市場，提供備用服務(wù)，特別是二次備用和三次備用服務(wù)?？芍袛嘭?fù)荷既可以參與電力平衡市場，也可以參與輸電系降低了參與再調(diào)度的最低門檻，即從10MW降低到100kW,引入了“調(diào)度管理商”這一新的市場角色。所有100kW以上的新增可再生能源機(jī)組都必須進(jìn)行直接銷售。靈活性的法律基礎(chǔ)和先決條件。國外工程——德國國外工程——德國德國虛擬電廠資源來源于發(fā)電側(cè)、需求側(cè)和儲能，但其高分布式能源占比的特點決定了其以分布式電源的聚合為主。能源資源組合發(fā)電側(cè)、需求側(cè)，儲能需求側(cè)發(fā)電側(cè)、需求側(cè)發(fā)電側(cè)、需求側(cè)發(fā)電側(cè)電廠規(guī)模(2021年)(2018年)3000MW以上(2015年)(2019年)資源管理與優(yōu)化√√√√√√√√√√√√直接銷售√√√√√需求響應(yīng)(工商業(yè))√√√√√需求響應(yīng)(家庭)√向消費者/產(chǎn)消者供電√√√獨立虛擬電廠電力公司虛擬電廠新型市場參與者虛擬電廠等全鏈條能源服務(wù)，因而獲得了海量的響應(yīng)資源(2021年其電廠規(guī)模已達(dá)9800MW)。主要服務(wù)模式√依托其資源聚合平臺NEMOCS提供各類資√模式1:電能量交易，代理風(fēng)電、光伏、水電、熱電聯(lián)產(chǎn)等各類電源參與中長期、現(xiàn)√模式2:輔助服務(wù)、需求響應(yīng)交易，利用聚合資源中可調(diào)節(jié)資源(包括水電、生物質(zhì)發(fā)電、儲能、電動汽車等)啟動快、出力靈活的特點，參與電網(wǎng)輔助服務(wù)獲取收標(biāo)桿案例1:德國西部魯爾地區(qū)OBO公司的短期柔性儲能業(yè)務(wù)。Next-Kraftwerke公司幫助OBO公司向電網(wǎng)提供柔性儲能服務(wù)，為OBO安裝了兩臺緊急備用發(fā)電機(jī)，當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生過度偏移時，Next-Krafttwerke虛擬電廠的控制系統(tǒng)將激活這兩臺設(shè)備，向電網(wǎng)輸送提供高達(dá)500KW的電力。公司將從虛擬電廠解決方案和激活中獲得標(biāo)桿案例2:奧地利南部Lichtenegg公司的可再生能源發(fā)電輔助交其提供虛擬電廠的輔助交易功能，輔助其在現(xiàn)貨市場的日常交易中出售20%的電力，而20%的電力占據(jù)了發(fā)電量60%-70%的總收入。公司將從輔助可再生能源發(fā)電廠進(jìn)行現(xiàn)貨交易中獲得的分成收入。算，參與備用市場可得到中標(biāo)容量與調(diào)用電量兩部分組成的結(jié)算費用(實際響應(yīng)量>中標(biāo)容量的90%時)。虛擬電廠參與市場的收益模式代理需求響應(yīng)資源(PDR)分布式能源(DER)“虛擬”單元參與電力市場交易內(nèi)可持續(xù)輸出能量市場：最低聚合容量不小于0.5MW;(單個分布式資源容量不超過1MW)2)每4s提供狀態(tài)信息；能量市場：10MW以下無需遙測1)無論任何容量都需要遙測；2)每4s提供狀態(tài)信息；1)無論任何容量都需要遙測；2)每4s提供狀態(tài)信息美國加州虛擬電廠參與市場方式典型運(yùn)營商及案例：特斯拉以其Autobidder實時交易和控制平臺為核心，依托其“車+樁+光+儲+荷+智”的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，形成超強(qiáng)的虛擬電廠服務(wù)能力，通過與電網(wǎng)公司合作、獨立運(yùn)營等方式在美國、澳大利亞、英國市場占據(jù)了大量市場份額。產(chǎn)能產(chǎn)能特斯拉虛擬電廠生態(tài)市場自用汽車產(chǎn)能汽車電池商務(wù)充電網(wǎng)光伏發(fā)電商業(yè)充電網(wǎng)標(biāo)桿案例1:1度電2美元，加州公共事業(yè)公司PG&E借助Powerwall向用戶直接購買電力。2022年，特斯拉與加州公用事業(yè)公司PG&E合作開展了名為“EmergencyLoadRed參與計劃的Powerwall所有者在電網(wǎng)面臨巨大壓力的緊急情況下，每向提供一度電即可獲得2美元收益，遠(yuǎn)高于加州平均住宅電價25美分/度電。標(biāo)桿案例2:提供Powerwall優(yōu)惠，佛蒙特州能源零售商GMP獲取業(yè)主電力的部分使用權(quán)。2017年，特斯拉與佛蒙特州公用事業(yè)公司Green擇以每月55美元分期10年或一次性5500美元(2017年P(guān)owerwall原價5900美元)的優(yōu)惠價格獲得Powerwall產(chǎn)品，但需要放棄一部分電池商業(yè)模式設(shè)計的核心在于多方利益主體的協(xié)調(diào)，對于虛擬電廠，需要考慮聚合資源、虛擬電廠運(yùn)營商、電力系統(tǒng)運(yùn)營商、政府的訴求等。訴求：一是獲取最大化收益；二是受到最小化影響。問題：預(yù)期收益不足，且一定程度給用戶生產(chǎn)帶來影響，第三方運(yùn)營商服務(wù)成熟度和用戶對于新鮮事物接受度有待提高。訴求：一是助力能源安全保供；二是促進(jìn)新能源消納；三是延緩電力投資。問題：虛擬電廠規(guī)?；l(fā)展對現(xiàn)階段電網(wǎng)帶來安全穩(wěn)定影響。運(yùn)營商運(yùn)營商AA訴求：一是獲得業(yè)務(wù)收益；二是提前布局，獲得更多優(yōu)質(zhì)客戶資源，便于進(jìn)一步拓展節(jié)能、分布式能源開發(fā)利用等其他業(yè)務(wù)，獲得持續(xù)客觀收益。問題：“利”不明，現(xiàn)階段虛擬電廠運(yùn)營商收益不足且存在不確定性。訴求：一是增強(qiáng)市場運(yùn)轉(zhuǎn)活力，提高資源配置效率；二是帶動產(chǎn)業(yè)升級提效，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)問題：需要進(jìn)一步完善政策、市場機(jī)制，提高監(jiān)督管理效率。簡介網(wǎng)電價，以換取用戶設(shè)備的控即類似于固定月租形式對參與取用戶設(shè)備的介入權(quán)調(diào)節(jié)的總利潤優(yōu)點營業(yè)務(wù)捆綁開展，便于推廣劣勢應(yīng)用范圍受限，虛擬電廠與用戶需有虛擬電廠以外的業(yè)務(wù)，才能采用此模式固定費模式下對提升用戶的積極性作用有限，同時VPP運(yùn)營商承擔(dān)主要風(fēng)險與VPP平臺收益掛鉤應(yīng)用實例DISCOVERENERGY公司：廠平臺公司：向Vermont地區(qū)的零售能電池接入網(wǎng)平衡市場競標(biāo)的利潤我國電力市場建設(shè)仍在加速推進(jìn)，虛擬電廠這類第三方主體參與市場交易仍在逐步探索，因此目前虛擬電廠可通過參與電力市場交易(目前僅調(diào)峰輔助服務(wù)市場、部分試點現(xiàn)貨市場)或者政策性需求響應(yīng)兩個渠道獲取收益，市場主體主要是虛擬電廠運(yùn)營商、電網(wǎng)公司、用戶等，主要采用折扣電價、利潤分成、附加服務(wù)的形式吸引用戶。(市場渠道)·第三方運(yùn)營商(技術(shù)、平臺提供商)虛擬電廠)虛擬電廠(主流)·現(xiàn)貨(很少)(降低系統(tǒng)峰值、提高低谷新能源消納、提供系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力)(政策補(bǔ)貼)·第三方運(yùn)營商(技術(shù)、平臺提供商的需求側(cè)響應(yīng)交易應(yīng)(削峰為主)趨勢①:以需求響應(yīng)、輔助服務(wù)等電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)性服務(wù)為核心拓展交易、節(jié)能提效業(yè)務(wù)，形成多維一體的能源服務(wù)模式是關(guān)鍵。鑒于虛擬電廠僅提供調(diào)節(jié)能力獲取的收益成長空間受限，且單一參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的業(yè)務(wù)布局難以培養(yǎng)足夠的客戶粘性，把握虛擬電廠發(fā)展的核心——客戶資源，因此國內(nèi)外大部分運(yùn)營商重點在于成為多維一體的綜合能源服務(wù)商，是未來虛擬電廠商業(yè)模式發(fā)展的重點。長久運(yùn)營；2√Tesla、Next等均是多元化業(yè)務(wù)格局2√需求響應(yīng)服務(wù)切入拓展節(jié)能服務(wù)、節(jié)能服務(wù)商拓展虛擬電廠業(yè)務(wù)等√客戶、數(shù)據(jù)資源是核心未來趨勢未來趨勢趨勢②:平臺模式成為虛擬電廠規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵?，F(xiàn)階段，虛擬電廠主要發(fā)展的是基于狀態(tài)信息感知的物聯(lián)網(wǎng)平臺模式，對負(fù)荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源發(fā)揮數(shù)據(jù)采集、聚合調(diào)控、交易結(jié)算、運(yùn)營分析等作用，典型的如冀北虛擬電廠平臺模式等。未來，隨著虛擬電廠規(guī)模不斷提升，物聯(lián)網(wǎng)平臺將作為虛擬電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的基本底座，而具備交易撮合、征信、產(chǎn)業(yè)鏈金融、專業(yè)化運(yùn)維、宣傳推廣等功能的供需對接類生態(tài)平臺將為發(fā)展重點，為用戶、虛擬電廠運(yùn)營商、金融企業(yè)、專業(yè)運(yùn)維公司、設(shè)備軟件廠商等提供交互和賦能服務(wù)，虛擬電廠將形成“物聯(lián)網(wǎng)平臺+供需對接平臺”新型平臺模式。物聯(lián)網(wǎng)平臺作用：數(shù)據(jù)采集、聚合調(diào)物聯(lián)網(wǎng)平臺作用：數(shù)據(jù)采集、聚合調(diào)控、交易結(jié)算、運(yùn)營分析等技術(shù)：IoT技術(shù)主導(dǎo)，與物理系統(tǒng)強(qiáng)鏈接供需對接平臺作用：交易撮合、宣傳推廣、產(chǎn)業(yè)鏈金融、專業(yè)化運(yùn)維等技術(shù)：IT技術(shù)主導(dǎo)，與物理系統(tǒng)弱/無鏈接雙重屬性供需對接平臺屬性拓生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)平臺屬性強(qiáng)業(yè)務(wù)雙重屬性供需對接平臺屬性拓生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)平臺屬性強(qiáng)業(yè)務(wù)虛擬電廠平臺起互級云平臺級③璐(功能)④⑤邊①①用戶例哲能絡(luò)端②邊緣智能網(wǎng)關(guān)計算)③通信網(wǎng)培全等)管邊端酮現(xiàn)階段——典型的物聯(lián)網(wǎng)平臺模式：冀北虛擬電廠平臺架構(gòu)未來階段——“物聯(lián)網(wǎng)平臺+供需對接平臺”雙重屬性未來趨勢未來趨勢趨勢③:具體可以從平臺類型、技術(shù)發(fā)展、商業(yè)模式三方面解構(gòu)平臺模式的發(fā)展階段特征。平臺類型上，項目級物聯(lián)網(wǎng)平臺為主，未來物聯(lián)網(wǎng)平臺+供需對接平臺有機(jī)鏈接層次化平臺體系成為重要發(fā)展方向；存儲、分析的初級階段，到未來深度結(jié)合應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)沉淀和機(jī)理模型開發(fā)；商業(yè)模式上，當(dāng)前以提供專業(yè)服務(wù)為主，未來功能訂閱、金融服務(wù)、應(yīng)用商店分成等模式將會興起，在產(chǎn)品交易、服務(wù)交易的基礎(chǔ)上，逐步向知識交易演進(jìn)。項目級物聯(lián)網(wǎng)平臺、能源服務(wù)電商平臺有機(jī)鏈接的層次化平臺體系項目級物聯(lián)網(wǎng)平臺、能源服務(wù)電商平臺主要技術(shù)平臺類型上，當(dāng)前項目級物聯(lián)網(wǎng)平臺、能源服務(wù)電商平臺共存，未來二者有機(jī)鏈接的層次化平臺體系成為重要發(fā)展方向。尚處于數(shù)據(jù)存儲、分析、展示的初級階段，深度結(jié)合應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)沉淀和機(jī)理模型開發(fā)成為提升面向能源服務(wù)商賦能能力的核心關(guān)鍵。商業(yè)模式商業(yè)模式現(xiàn)階段還是主要以提供專業(yè)服務(wù)或?qū)⑵脚_作為產(chǎn)品直接銷售為主，未來功能訂閱、金融服務(wù)、應(yīng)用商店分成等模式將會興起，在產(chǎn)品交易、服務(wù)交未來趨勢未來趨勢趨勢④:在上述發(fā)展階段分析的基礎(chǔ)上，提出未來虛擬電廠平臺模式發(fā)展重點為覆蓋交易服務(wù)、專業(yè)服務(wù)的“兩級平臺、兩大生態(tài)”?！皟杉壠脚_”為項目級物聯(lián)網(wǎng)平臺與能源服務(wù)電商平臺結(jié)合的混合一體化平臺，打造“應(yīng)用創(chuàng)新生態(tài)”、"聯(lián)合交付生態(tài)"兩大生態(tài)。征信運(yùn)維廣告推送等服務(wù)訂單服務(wù)信息項目級物聯(lián)網(wǎng)平臺層項目實施基本信息運(yùn)維等配能源服務(wù)規(guī)劃現(xiàn)場數(shù)據(jù)、經(jīng)驗、知識支撐應(yīng)用功能迭代完善項目支撐項目實施交易需求等金融配套服務(wù)兩級平臺生態(tài)架構(gòu)圖兩級平臺體系項目級平臺促進(jìn)各類解決方案的落地，供需對接平臺做好交易、征信、運(yùn)維、金融等賦能服務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新生態(tài)臺價值延續(xù)性。聯(lián)合交付生態(tài)05團(tuán)隊及相關(guān)研究介紹團(tuán)隊負(fù)責(zé)人介紹艾芊教授上海交通大學(xué)電氣工程系博士生導(dǎo)師中國電機(jī)工程學(xué)會能源互聯(lián)網(wǎng)專委會委員中國自動化學(xué)會能源互聯(lián)網(wǎng)專委會委員【研究方向】電力系統(tǒng)建模，電能質(zhì)量，分布式發(fā)電，人工智能以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，能源互聯(lián)網(wǎng)等.【項目合作】國家自然科學(xué)基金、重點研發(fā)計劃、863項目等縱向項目和多項橫向課題.【科研成果】科研項目：承擔(dān)和完成縱向課題5項，橫向課題20余項(近三年)科研項目：承擔(dān)和完成縱向課題5項，橫向課題20余項(近三年)·合作單位：國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、中國電科院、南網(wǎng)科學(xué)研究院、廣州供電局、上海電力公司、華東電力設(shè)計院、山東電科院、湖北電科院、許繼集團(tuán)…艾芊.虛擬電廠——能源互聯(lián)網(wǎng)的終極組態(tài).科學(xué)層調(diào)控技術(shù).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2022艾芊.區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)智能調(diào)控技術(shù).科學(xué)技術(shù)出版社，2023艾芊.能源互聯(lián)下成員的行為決策分析.上海交通大學(xué)出版社，2023sasM電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析艾芊.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.清華大學(xué)出版社，2014第二作者，全國工程碩士專業(yè)學(xué)位教育指導(dǎo)委員會推薦教材，上海交通大學(xué)第十二屆優(yōu)秀教材獎(第二版)第二作者，普通高等教育”十二五”國家級規(guī)劃教材.等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材現(xiàn)代電力系統(tǒng)辨識現(xiàn)代電力系統(tǒng)辨識人工智能方法艾芊.現(xiàn)代電力系統(tǒng)辨識人工智能方法.上海交通大學(xué)出版社，2012艾芊，鄭志宇.分布式發(fā)電與智能電網(wǎng).上海交通大學(xué)出版社，2013分布式發(fā)電鄭志宇，艾芊.分布式發(fā)電概述.中國電力出版社，2013賀興副研究員上海交通大學(xué)電氣工程系碩士生導(dǎo)師電力之光科學(xué)傳播專家，電機(jī)工程學(xué)會，2020-2023.【研究方向】【項目合作】【科研成果】完成縱向課題3項，橫向課題5項(近三年)團(tuán)隊成員介紹高揚(yáng)助理教授上海市青年科技英才揚(yáng)帆計劃獲得者上海交通大學(xué)電氣工程系新加坡國立大學(xué)研究員英國布里斯托大學(xué)副研究員瑞典皇家理工學(xué)院博士后《電力建設(shè)》中文核心期刊青年編委【研究方向】微電網(wǎng)及虛擬電廠的運(yùn)行優(yōu)化與控制、人工智能技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用【項目合作】國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金項目、重點研發(fā)計劃等縱向項目和國家電網(wǎng)公司總部科技項目多項橫向課題.【科研成果】·論文：發(fā)表學(xué)術(shù)論文三十余篇·科研項目：承擔(dān)和完成縱向課題3項，橫向課題2項(近三年)·合作單位：國網(wǎng)上海市電力公司、國網(wǎng)山東省電力公司棗莊供電公司等李嘉媚助理研究員上海交通大學(xué)電氣工程系【研究方向】微電網(wǎng)及主動配電網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化與控制、虛擬電廠【項目合作】國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金項目、重點研發(fā)計劃等縱向項目和國家電網(wǎng)公司總部科技項目多項橫向課題.【科研成果】·論文：發(fā)表學(xué)術(shù)論文十余篇·科研項目：參加多項縱向課題和橫向課題(近三年)·合作單位：國網(wǎng)上海市電力公司、國網(wǎng)山東省電力公司、廣州供電局等·課題組著眼于以“能源-環(huán)境-體制-信息-產(chǎn)業(yè)”多要素協(xié)調(diào)為背景的虛擬電廠相關(guān)技術(shù)，在架構(gòu)、理論、技術(shù)與應(yīng)用等方面對虛擬電廠開展前沿性的研究。課題組依托上海交通大學(xué)電氣工程系，以艾芊教授為學(xué)術(shù)帶頭人，主要研究方向：1電力系統(tǒng)認(rèn)知·大數(shù)據(jù)應(yīng)用·建模與參數(shù)辨識2優(yōu)化調(diào)度與EMS·優(yōu)化模型W控制策略與電能質(zhì)量治理W06結(jié)語口虛擬電廠運(yùn)營模式的的研究主要包括三部分，一是虛擬電廠參加外部能源市場，二是虛擬電廠內(nèi)部市場構(gòu)建機(jī)制，三是多虛擬電廠或與其他市場主體之間的交易?？谛滦碗娏ο到y(tǒng)中