长三角虚拟电厂发展现状分析报告 2023.docx

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1、目录执行摘要011 .长三角地区虚拟电厂发展背景03Ll虚拟电厂基本概念031.2 长三角地区电力供需分析051.3 长三角地区虚拟电厂政策环境092 .长三角地区虚拟电厂建设现状与案例分析112.2 上海市虚拟电厂建设现状与案例112.3 江苏省虚拟电厂建设现状与案例152.4 浙江省虚拟电厂建设现状与案例172.5 安徽省虚拟电厂建设现状与案例192.6 长三角地区虚拟电厂案例总结 213 .苏州工业园区虚拟电厂建设潜力分析2 33.2 苏州工业园区资源分析243.3 园区虚拟电厂建设资源汇总 334 .研究发现和建议344.2 研究发现344.3 发展建议37参考文献39附录A虚拟电厂潜

2、力分析方法40执行摘要在推动双碳目标实现的背景下，我国可再生能源产业逐步迈向高质量发展阶段， 但可再生能源的快速发展和并网也为电网安全带来了新的挑战。虚拟电厂作为智慧能源管 理系统，具备综合平衡电力供给侧和需求侧的能力，协调优化电网的稳定性，有效地减轻 了新能源发电波动对电网电能质量的负面影响，同时解决了电力供需之间的紧平衡问题。 本报告旨在通过调研长三角地区虚拟电厂建设和运行情况，分析该地区虚拟电厂的建设必 要性、运营模式、技术特点等，在此基础上初步评估苏州工业园区开展建设虚拟电厂的资 源潜力，以期为长三角及其他地区的虚拟电厂建设提供参考。报告分析显示，长三角地区的电力供需差距明显，凸显了虚

3、拟电厂建设的紧迫性，需 要增加电力供给并合理调配需求侧资源；长三角各地虚拟电厂建设类型多样，发展路径主 要在需求侧管理基础上实现，在技术上对信息安全、调度优化、快速响应等方面展开创新， 如上海和江苏，因需求侧管理起步较早，已率先试点了负荷型虚拟电厂。止匕外，各地也在 不断完善市场机制，积极探索不同的商业模式。例如，浙江首次开展了虚拟电厂参与备用 辅助服务市场以及参与电力辅助服务结算的试运行。长三角地区的探索和创新经验为区域 和全国虚拟电厂建设提供了借鉴。但该地区仍然存在一些问题有待解决，如分布式能源的 协调控制和精准预测能力不足，以及相关政策需要进一步完善等。报告以苏州工业园区作为案例，重点研

4、究其建设虚拟电厂的必要性和潜力。结合前期 研究成果，报告基于苏州工业园区各类电力用户的行业特性和电网负荷特性，分两阶段计 算不同领域可调节负荷资源潜力。研究发现，苏州工业园区可调节资源潜力较高，拥有约 22.5万千瓦可调节负荷资源，以及13.6万千瓦分布式光伏和1.06万千瓦基站储能资源， 对比2022年苏州工业园区最高用电负荷314.8万千瓦，园区虚拟电厂可建设资源约占最 高用电负荷的H.8%o为充分发挥虚拟电厂在支持长三角地区电力系统方面的作用，报告建议在政策制定、 关键技术、市场机制以及商业模式等方面取得突破：在政策制定方面，需要进行顶层设计，明确虚拟电厂的定义、范围、发展定位、发展 目

5、标以及实施策略，明确各方的职责；建立虚拟电厂的标准体系，消除各类负荷聚合商之 间的数据交互壁垒，建立协调一致的多方协作机制和标准。在关键技术方面，进一步优化虚拟电厂的调控优化、分析预测等核心技术；提高虚拟 电厂对不同资源对象的辨识和配置效率，实现海量分布式资源的即插即用，提高异构网络 下的通信承载能力；研究考虑虚拟电厂接入的安全校核方法和动态评估技术，加强信息安 全防护，提升虚拟电厂运行控制的可靠性和安全性；建设统一的虚拟电厂接入平台，实现 各类社会资本投资的虚拟电厂平台按照统一的技术规范标准接入，实现与电网的双向互动， 实现省内资源的最优配置。在市场机制方面，需要研究虚拟电厂多元主体动态定价

6、技术，实现不同类型可调节资 源价值的最优分配；完善现货电能市场和辅助服务市场等电力市场的价格发现机制，鼓励 可调节资源的灵活响应，以引导虚拟电厂和需求侧响应的进一步投资；此外，需要完善适 应虚拟电厂参与的多交易品种和多时间尺度的市场交易体系，为虚拟电厂的市场化运营提 喇制支持。在商业模式方面，鼓励合格的虚拟电厂参与电力市场，与传统能源进行公平竞争，并 可参与绿色证书、绿色电力和碳排放交易；可以探索多类型服务，如能源金融和大数据增 值等；丰富虚拟电厂的激励机制和政策。长三角地区虚拟电厂 发展背景1.1 虚拟电厂基本概念1.1.1 基本概念虚拟电厂是将不同空间的可调节负荷、多元储能侧、电源侧等一种

7、或多种资源聚合 起来，参与电力系统运行与交易的智慧能源管理系统叫 其既可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；既可快速响应指令配合保障 系统稳定并获得经济补偿，也可等同于电厂参与容量、电量、辅助服务等各类电力市场 获得经济收益。下图1-1是虚拟电厂平台的架构示意图。图1-1虚拟电厂平台架构示意图1.1.2主要类型按照聚合资源的不同，虚拟电厂可分为电源型虚拟电厂、负荷型虚拟电厂、储能型虚 拟电厂、混合型虚拟电厂等类型。各类型虚拟电厂的特征见下表I-Io表1-1各类型虚拟电厂的特征1虚拟电I聚合资源运营模式出售属性电源型风、光等分布式能源聚合可控、不可控机组（风电、光

8、伏）等资源， 通过出售其发出的电源，参与电力还市场交易强负荷型居民用电、写字楼制冷 用电等聚合区域内分散式负荷（如居民用电、工商业 负荷）等资源，参与辅助服务市场，实现调频 功能弱虚拟电I聚合资源运营模式出售属性快他开U独立储能项目，风、光%型储-体化项目聚合不同地点的储能项目，响应调峰、调频需 求参与电力辅助服务市场中混合型源网荷储一体化由可控机组、不可控机组（风光发电）、可控负 荷（电动车）、独立储能项目等聚合而成强虚拟电厂在不同的发展阶段和应用模式下，可以分为邀约型、市场型和自主调度型虚 拟电厂。第一阶段是邀约型虚拟电厂，由各省政府部门牵头组织。在这一阶段，各聚合商 共同完成邀约、响应和

9、激励领取。虚拟电厂主要聚合可控负荷资源，参与电力辅助服务市 场，盈利主要来自响应补贴，市场化程度较低。第二阶段是市场型虚拟电厂，虚拟电厂与 电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场的衔接机制成熟。在这一阶段，虚拟电厂聚合 商以实体电厂模式参加不同电力市场，获取多样化的收益。虚拟电厂将作为市场主体被纳 入各类电力交易市场，其盈利模式更加清晰和多样化。第三阶段是自主调度型虚拟电厂， 虚拟电厂能够实现跨空间自主调度。在这一阶段，虚拟电厂的资源聚合进一步扩大，包括 微电网和局域能源互联网。虚拟电厂在这一阶段具有更大的自主调度能力和资源整合能力。 这一演进过程将有助于虚拟电厂的不断发展和提高其市场化程度。

10、1.2 长三角地区电力供需分析由上海、江苏、浙江、安徽三省一市组成的长江三角洲（长三角）地区，是改革 开放40多年来我国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强、吸纳外来人口最多 的区域之一。2022年，长三角三省一市GDP合计约29.03万亿元，约占全国GDP总量的四分之一。 然而，长三角地区能源资源较为匮乏、外部依赖度高，化石能源在能源消费结构中占主导 地位，因此该地区能源电力发展面临着供需不平衡、结构待优化等问题。2022年，上海、 江苏、浙江、安徽三省一市发电总装机中的火电装机比重分别为89.34%s 64.6%、55.4% 和63.48% ,火电比重较高，长三角净外调电量为3231

11、.3亿千瓦时，约占区域内总消费电 量的18.2% ,安徽省是区域内唯一对外净输出电量的省。根据调研数据显示，2021年， 上海市、江苏省、浙江省的最大峰谷差分别为1398.67万千瓦、2900万千瓦、3436万千瓦， 巨大的峰谷差增加了电网平衡的难度，更凸显了电力系统灵活性调节资源短缺的问题，同 时也加大了电力系统的供电保障任力。长三角地区的能源电力系统面临多重挑战，无法简单地通过传统的粗放方式来解决。 迫切需要推进长三角地区的电力生产与消费革命，以构建清洁、低碳、安全、高效的电力 体系，以支持该地区的现代化经济体系建设。因此，长三角地区虚拟电厂的建设具有重要 意义，它将在未来优化整个长三角地

12、区的能源结构，推动绿色、低碳、创新型发展，发挥 关作用。1.2.1 上海市电力供需情况从电量来看，上海市全社会发、用电量均保持稳步增长的态势，全社会发电量 从2016年的832.3亿千瓦时增至2022年的963.44亿千瓦时，同期全社会用电量则从 1486.02亿千瓦时增至1745.55亿千瓦时，2022年上海用电量仍存在782.11亿千瓦时的 电量缺口，外来电占比44.81%00从负荷来看，上海市最大负荷增加的幅度小于本地发电装机的增幅，最高用电负荷从 2016年的3138.4万千瓦增加到2022年的3500万千瓦，而同期发电装机从2370.65万千 瓦增加到2830万千瓦。尽管上海市本地负

13、荷缺口有所改善，但2022年最高用电负荷仍 有19%的负荷缺口巴上海市作为典型的人口聚集和负荷密集区域，面临着外来电比例高、本地资源不足的 挑战。未来，电力供需平衡的日益紧张，以及物联网通信等技术的进步，为虚拟电厂的发 展创造了良好前景。从发电侧来看，上海的可再生能源将以更快的速度发展，可再生能源 在上海电力系统中的占比将逐年提升。根据上海能源十四五规划，到2025年，上海的可 再生能源将占全社会用电量的36%o与此同时，传统电力供应体系中以煤电为主的化石 能源将逐步调整成为调节性资源。从用户侧来看，由于CO2排放增加和环境气候变化，夏 季和冬季出现极端天气的概率增加，电力系统呈现明显的双峰特

14、征，尖峰负荷持续时间将 逐步延长。此外，上海市的电动汽车保有量急剧增长，截至2022年，上海市的新能源汽 车保有量达到94.5万辆，位居全球首位。随着第三产业和居民用电的发展，负荷峰谷差 逐年扩大，最大峰谷差达到48.5%o物联网、信息通信等技术的广泛普及推动商业楼宇、 电动汽车、分布式能源、5G基站等用户灵活资源快速增长。1.2.2 江苏省电力供需情况从电量来看，江苏省全社会发用电量均保持增长态势，全社会发电量从2016年的 4753.7亿千瓦时增至2022年的5949.0亿千瓦时，同时期全社会用电量则从5459.0亿千 瓦时增至7399.5亿千瓦时。具体到各用电领域f2022年电气机械和器

15、材制造业、信 息传输、软件和信息技术月船业的用电增幅明显，同心曾长21.5%和13.8%。截至2022年， 江苏省本地的发电量仍存在1450.5亿千瓦时的电量缺口，外来电占比19.6%从负荷来看，江苏省统调用电最高负荷的绝对值和增幅均高于统调发电最高负荷，统 调用电最高负荷从2016年的8886.2万千瓦增加到2022年的1.27亿千瓦,涨幅43% , 同期统调发电最高负荷从7360.1万千瓦增加到9686.2万千瓦，涨幅32%o可见江苏省本 地用电最高负荷缺口增大，从2016年的1526.1万千瓦增至2022年3001.2万千瓦。江苏电力供需矛盾突出，未来供电缺口将持续存在。2022年迎峰度

16、夏期间，江苏全 网的调度用电最高负荷是1.3亿千瓦,同比增长14.04%。迎峰度夏期间,最大负荷破亿 天数56天，负荷破亿时长达837小时。同时，江苏的海上风电、光伏装机容量高，十四五 末预计新能源新达9000万千瓦，占总装机比超过43% ,但核心出力相对较低。到十四五 末,即使建苏直流高端投产、雁港直流满送,以及区外受撇步提升（最大超3200万千瓦）, 全网仍存在超800万千瓦供电缺口，若区外受电未及预期，最大供电缺口将超1300万千瓦。1.2.3 浙江省电力供需情况从电量来看，浙江省全社会发用电量均保持稳步增长的态势，全社会发电量从2016 年的3197.6亿千瓦时增至2022年的4346.