VPP海外市场状况与趋势分析白皮书

51.1市场规模 7 1.3美国(北美)市场说明 1.4澳洲、日本等其他市场 1.5VPP市场主要参与者 1.7实际成功案例描述 1.7.1头部技术平台案例 311.7.2中介机构案例 371.7.3市场代理人案例 381.8能源市场参与者的战略定位 41章结 42 2.1灵活性资源价值链 442.2在价值链中的定位 452.2.1能源聚合器Aggregator(中介商) 452.2.2技术平台 2.2.3市场代理(MarketAgent) 492.3新的风险商业模式(初期可进入市场标志) 2.3.1之前的注意事项(PreviousConsiderations) 2.3.2商业模式建议 3选择和投资VPP技术关键 3.1电力系统的相关要求 7123.2关键性技术及其应用 3.3数据标准及安全挑战 3.3.1能源研究与开发部美国能源部(DOE) 3.3.2标准工业通信和公共信息模型(CIM) 783.3.3网络安全 3.3.4网络安全信息共享流程和实践 4.1.1相关协议 904.1.2相关协议适用场景说明 96 96 97 4.2.4SunSpecA/lianceTM联盟 4.4开源软件体系全景图 5.1电力现货市场交易自动化 6长园飞轮的VPP解决方案 6.1.1面临的问题 6.1.2虚拟电厂的价值 6.1.3针对虚拟电厂运营商或聚合商的价值 6.1.5虚拟电厂分散式资源收益 36.2技术优势 6.2.1长园飞轮虚拟电厂是一个基于云原生架构的虚拟电厂服务平台 6.2.2长园飞轮虚拟电厂的应用架构与业务架构方面优势明显 6.2.3长园飞轮虚拟电厂在提升聚合商及客户收益方面的优势明显 6.2.4长园飞轮虚拟电厂可调负荷聚合具有多能源接入方式的特点 6.2.5长园飞轮虚拟电厂在硬件方面的优势明显 6.2.6长园飞轮虚拟电厂的设备接入方式灵活多样 6.2.7长园飞轮虚拟电厂的预测服务优势明显 6.2.8长园飞轮虚拟电厂在数据安全方面做了许多努力 6.2.9长园飞轮虚拟电厂与区域虚拟电厂平台在数据交互方面的优势明显 6.2.10长园飞轮虚拟电厂具有长远眼光的系统功能与产品规划 6.2.11长园飞轮虚拟电厂在分布式资源接入物联网的经验颇丰 6.3成功案例 章结 144长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司5VPP为DER能源的参与者提供了一种工具，使他们可以从获得灵活性收益。核心是基于能源EloT的基础的物联能力，聚合资源旨在获得交割。VPP的市场设计一般包括时空细分，辅助服务重新定义(提供快速响应的备用电力和调节需求),新的容量市场(促进RES参与和引入灵活性要求)等趋势。在这种情况下，能源服务提供商(ESCO),零售商，目前全球VPP软件市场收入预计在2023年底达到25亿美元，并在2028年达到最高30～40亿美元。Chart3-3.AnnualCombScenario,WorldMarkets图3:全球VPP软件整体市场规模示意图soGEEnerwisem翻onctEne图4:VPP选择典型国家的Aggregator中介商分布图要求)。marketslong-termmarkets的能源，这相当于灵活性服务市场规模约100亿美元[Flexibilitymarket长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司9TERRE是用于交易替代备用电源(ReplacementReserve)的综合平台建设并旨在与其他ENTS0-E平衡项目共享所获得的知识。该项目正在开发的IT平台ENTS0-E内辅助服务调整。EC规则2017/2195制定了平衡指南，并建立了框成立于2008年，旨在创建一个统一的欧洲电力市场。ENTSO-E正在进行的最重布式太阳能(家庭和商业屋顶)。HEMS将在2025年之前安装在15%的家庭中，●存储(例如抽水蓄能系统和大型化学能电池)●网络升级(例如输电和配电网的扩展)●增加需求方的灵活性(例如可控/可转移负载)和能源系统集成和调度，资本密集型的，其特点是交付周期长(长达10年)。在这方面，在欧洲等需求促进动态定价计划和支持DR市场准入的措施，定义了聚合器(中介商)和能源Energy2Market,GreenComNetworks等)。预计到2028年，欧洲将占据VPP市场规模的三分之一，年销售额约为10亿美元，全球全年VPP规模将扩大到4·AnabypisofcureotValuestheamavoiloblty图9:不同国家适合实施需求侧本地灵活性LocalFlexibility来源：smarten.eu1.3美国(北美)市场说明建立辅助服务市场的目的是为保证电网调度有足够的可调节(灵活性)资源来确保安全可靠的电力平衡，电网调度作为市场的唯一的买家，根据预期的电力供需情况，确定所需要的辅助服务(可调节资源的类型与容量，例如：调频、备用等),通过辅助服务市场的竞价方式以最小的成本获得。而被购买的灵活性资源必须保证所被购买的容量“随时待命”,在电网调度需要的时候能够立即提供相应的电力。sunnovasUNPOWEROATIp图10:储能支持VPP相关，北美品牌公司长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司14DER微电网相当长的时间，现在澳大利亚的客户正在根据系统情况适当地管理他政府合作建立了VPP。该项目于2019年底开始运营，整合了超过50,000个家庭电池(特斯拉Powerwalls),并取得了预期以上的成果(CleanTechnica)。和液化天然气进口的依赖以及到2030年再生能源24%的雄心勃勃目标都表明，DER最终将指向VPP。[澳大利亚VPP市场前景(NavigantResearch,2019)]也开始与2018年的创业公司Geli(即：QCells)合作实施VPP。市场领导者AutoGrid正在与Japan'sEneres合作，在2020-2021年期间汇总了10,000个VPP市场现有产品评价，我们整理了前100个VPP解决方案。评估后应用了多项排除标准，减少到主流：26+创新：16个。最终解决方案列出如下：OpusOneSolutionsEnergyCorporation是一家总部在多伦多软件公司，帮助电力公司优化能源规划。该公司先进的基于模型的软件平台Grid0SR,GEDigital的OpusOneSolutions正在通过最先进的配电能源管理平台为数字公用事业提供支持。OpusOne是一家与美国NationalGrid合作的公司，为DER提供技术和金融平台，提供实时预测的价格信号和资源评估。此外，它还为NationalGrid提供了紧急电力功能，实现了完美的技术经济优化，并在配电系统平台和参与DER之间发挥了中央通信门户的作用。此外还与加拿大Ontario电网运营商(ieso)合作，根据监管机构、DNO和参与者决定的电网净收益，生成面向DER运营的时间和位置定价信号。该解决方案评估了提供能源和辅助服务的DER的效果，并生成了DNOTSO通信和调节机制。也还与美国公用事业公司(Ameren、ComEd、南加州爱迪生公司、夏威夷电力公司)和英国公用事业公司(ScottishPowerEnergyNetwork)等合作。Enbala是一家能源管理技术公司，总部位于加拿大不列颠哥伦比亚省。该公司的将分布式能源资源(DER)集成到微电网中，同时支持独立系统运行。可以管理各种规模的DER,包括太阳能电池板、小型风力涡轮机、天然气发电机、蓄电池、电动汽车充电器和可控负载。还可以与其他VPP平台集成，以实现更大规模的能源管理。资源(C&I过程负载(需求资源),储能设备，可再生能源资源的聚合)。该BluePillar是一家美国软件公司，成立于2006年，2022年10月，Blue于2017年以2.5亿美元收购EnerNOC,以整合需求资源中介业务并在业界占据一席之地。该公司通过EaaS(Energy-as-a-Service)方法为C&I客户提供服任独家DERMS角色，同时还提供面向最终用户的能源管理SW模块。它是意大利MP2Energy是一家美国的零售电力供应商，是ERCOT的合格调度实体和PJM的负荷管理服务提供商。该公司是一家领先的C&I客户需求资源管理服务提供商。2017年被Shell收购并进入了美国VPP市场，MP2Energ中的角色是充当风险管理者，为客户平衡能源供需方程式。我们是ERCOT的认证零售电力供应商和合格调度实体(QSE)以及PJM的弃风电服务提供商(CAdvancedMicrogridSolutions(AMS)是一家成立于2013年的美国软件公西门子和AES旗下公司Fluence(2020年10月15日)宣布，它已经收购了AMS的数字智能平台，AMS是公用事业规模存储和发电资产的人工智能优化竞价软保储能和灵活的发电资产对市场发出的价格信号做出最佳反应。AMS和Fluence此次收购是两家公司之间长达一年的合作关系之后进行的，补充并扩展了将分散的能源资源集成为虚拟发电厂并进行优化，2020年7月1日ABB按计划完成了将电网业务80.1%的股份转让给日立，2022年3月30日，日立该公司以在家庭物业上安装太阳能电池板的智能电池而闻名。Moixa的以帮助更有效地使用能源并降低家庭成本，他们负责开发电池硬件产品和布式能源资源与中央IT控制系统相结合，以实现分散式电力发电网络。该公司的产品可用于电力交易、电网运营商和太阳能和风能发电厂的运营商。Energy&MeteoSystems的数字解决方案为电力交易商、电力厂和电网运营商提供了一种完美的组合，以便更有效地将可再生能源整CentricaBusinessSolutions(前身为REstore)是一家比利时初创公司，被英国公用事业公司Centrica收购并重新品牌化。该公司提供面向其他公用事业和B2B模型的模块化软件平台，以将工业负荷和热联合发电厂集成到VPP中，以满足C&1需求，并提供灵活性。它还担任自己的中介和市场代理商，是完美EnergyInsights解决方案：运营效率和成迹提供无与伦比的可见性一从现场到设备级别。与英国和爱尔兰的1800多个组织以及全球7000多个企业合作，以解决他们GridShare软件还可用于为其他电池和电动汽车充电器添加智能，以帮助更有效VirtualPacker是东芝能源系统和解决方案的虚拟电源厂(VPP)解决方案，公司在日本。该公司的VPP技术将分布式能源资源与中央IT控制系统相结合，开发了一种名为Kaluza的灵活性市场的独家解决方案，用于连接、控制和优化分布式家庭设备。Kaluza通过大规模集成连接的设备，为TSO和DS0提供灵活1)利用Kaluza独特的Al技术和实时数据功能来连接和自动化数百万台2)通过智能可靠地转移电动汽车、暖通空调和电池储能充电，管理您的网更多收益3)使用Kaluza的家用设备可配置仪表板套件，转变组织的数字化能力和Limejump是一家英国的电力市场代理商和DER,参与英国电力系统的各种市场机制。他们的云端软件连接loT硬件，利用VPP平台招募电池、小型发电机和Limejump提供了一种端到端的方法，根据每个客户的需求量身定制，从项VattenfallFlexibilitySolutions(前身为Senfal)是一家荷兰初创公量，每个客户都需要支付加入费用，并从市场参与中获得节省金钱。Senfal一直致力于使用智能软件来充分利用电力消费和生产的灵活性。Senfal的供需软件可根据能源市场的高价或低价自动增加或减少业务流程的功2022年10月11日EnphaseEnergy,Inc.对GreenComNetworksAG的收BluWaveai成立于2017年，总部位于加拿大，提供用于能源优化的平台。该公司连接loT传感器和计量器，利用过去和实时数据，为社区、企业和公用事业提供基于人工智能的综合区域能源生产和存储的优化。Evergen是一家澳大利亚初创公司，通过集成分布式能源资源推进可再生能源。该公司的解决方案使网格运营商和分布式能源提供商之间实现双向通信，以创建虚拟电源厂(VPP)。Evergen的VPP管理包括客户获取和营销服务、客户账单管理、向客户提供激励付款、向新或现有客户进行VPP营销、将客户纳入VPP的启动和注册1。Evergen的平台具有直观的用户界面，允许操作员实时查看整个车队或单个资产的数据。它还允许操作员访问广泛的报告。他们甚至可以利用预测和实际情况来自定义构建自己的仪表板和报告功能。OrigamiEnergy是一家总部位于英国的软件公司，开发了可配置的预构建SaaS平台应用程序，帮助能源公司通过DER创造价值。该公司成立于2013年，筹集了4000万美元的资金，并在英国开展了各种项目。Origami是一个独立的BESS投资组合管理平台，它结合了物理和金融世界，使资产所有者和投资者能够抓住所有市场和地区的机遇。为您的投资组合获得最佳收入，延长使用寿命并产生更高的资产价值。使命是帮助建立一个由智能技术驱动的绿色能源世界。GridBeyond是一家英国的能源服务公司(ESCO),旨在通过使用人工智能GridBeyond的技术在一个协调的系统中平衡和协调能源生产、存储和工业负荷。GridBeyond的智能能源优化器是其服务的核心。通过将负载、发电和储面向能源贸易商的实时电网洞察：通过使用Reactive的超高速事件检测平Voltalis是一家法国初创公司，与家庭和中小型C&I中介机构合作，将家为计算机提供服务。参与Voltalis平台的客户没有收入，但可以通过节能和监超过14年的研发使我们能够在灵活的电力消耗和能源系统之间建立联系。Voltalis是第一家大规模释放这一潜力的公司，已连接超过200,000个家功能的能源优化软件平台。通过这些交易平台，可再生能源发电厂和C&I客户可以访问相关市场机会，并获得减少不平衡和价格风险的好处。该公司与英国NationalGrid合作，帮助精确测量系统惯性，并与TotalEnergies一起开发了活性的SW平台。通过需求响应实现实时供需平衡。其主要服务是在德国TSO (TenneT)、芬兰TSO(Fingrid)和瑞典TSO(SvenskaKrafnat)的合作项目该公司在纽约ISO(NYISO)的平衡区域中担任需求响应中介服务商(DRntn图16:guidehouseinsightsleaderboardvirtualpowe1.7.1头部技术平台案例ForecsonctatedmodelmegsunStandaloneDERMS-on-premorcloAdditionalModulesstepwisel图17:业务系统架构图来源：厂商官网&VirtualizationAdapter图18:Grid0S@系统架构题来源：厂商官网长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司32旧卧yWholesalemarketsSupplycontIntegratedaccessandsuppr的运行稳定性。Enbala的实时能量平衡平台——ConcertoTM—提供了一种可扩展、准确和快速的方法，用于从灵活的负载、储能和可再生能源中创建可控和可调度分布式能源(DER)并访问高级见解，从而让所有人都能更轻松地获得和负担Enbala还与美国公用事业公司PortlandGeneralElectric合作，德国公用事业公司RWE;亚利桑那州公共服务深度合作：共同开发了VPP,以实现对DER图23:相关VPP平台企业汇总表普遍性1.7.2中介机构案例力供应而支付费用。参与该计划的特斯拉Powerwall客户在5月电厂”,该项目将在50,000个家庭中分布250兆瓦的互联屋顶太阳能和电池储Not困Col/gasplbnt吕H盈出1.7.3市场代理人案例总共超过5,400个设备(从几千瓦到最大20兆瓦的光伏、小水电、生物气体、许多灵活性的初创公司。Limejupm的用例是将多个内燃机(燃气发动机)集成38AutoGridreactivedo图26:提供软件平台OEM厂商相关信息一些原始设备制造商(OEM)正在开发和测试自己的技术(例如：西门子、aatikopArocVPP初创企业的积极合作/收购在大规模(GW级)的市场中运营VPP。如上图所事业公司和0&G公司)有吸引力，而且对外部参与者(如OEM或投资基金)也有√√非电力公司√√√√√√的RegD(快速响应调节)市场价格在2017年为17美元/兆瓦时/小时，包括制在欧洲，2018年荷兰和德国联合市场的年平均频率控制备用功率(FCR)价格为12.8欧元/兆瓦时/小时，二次备用功率(aFRR)价格为8.9欧元/兆瓦时/小时。假设85%的利用率，提供服务的VPP可以实现约12.07~14.45美元/兆瓦考虑到VPP的建设成本，欧洲预期收益约为25~75美元/千瓦/年。散，虚拟电厂起步于电力供给侧，聚合分布式发电资源，从而帮助可再生能源●第一是辅助服务市场，该市场直接与特定地区或国家的输电系统运营商●第二是日内市场上的不平衡交易，由于无法百分百准确预测所需能源量，各DS0之间的电价差异很大，是竞争性的业务。基于以上分工，在欧洲商业化1)美国拥有众多直接连接到用电侧的分布式太阳能资源。随着《降低通货膨胀法案(IRA)》的发布，美国政府为风能、太阳能和其他化石燃料替代品提供了超过3000亿美元的资金，给美国的可再生能源行业带来极2上下游生态和商业模式探讨Aggregotor甲甲需求侧灵活性是指对市场价格信号做出反应的灵活性，其价值由ESCO 司，并获得部分创造的价值。直接响应灵活性需求的需求侧灵活性由中介商 长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司流。ESC0将对最终用户设备中尚未意识到的价格做出反应，以实现灵活性的收益。通过VPP平台出售所需的资源组合，中介商根据VP维持当前水平的设备投资成本(CAPEX)和运营成本(OPEX),从而获得更高的包括中介商、软件平台和市场代理人。这些可以进一步BRP提供电力服务一样。其中，中介商可能成为BRP并成为自己的市场代理人 应(DR)并将其用作需求侧灵活性进行交易。这是VPP的最成熟形式，实时负载设备)和EV充电。这些类型的VPP可以为解决电力网络拥堵问题提供解决方案电联产客户翻造什么价值、客户关系者·批发市场参与者。以客户为中心的产品服电动汽车充电桩站(在专有平台的情况下)入·批发市场收●需求响应●再生能源发电●储存设备大型C&I(商业和工业)和家庭部门可以提供需求资源，而小型发电设备可以通过招募参与市场来获得利益。需求响应是参与VP从中介经营者那里购买服务的第二类客户可以是BRP、TSO和DS0在平衡市场和中介经营者会从单个资源(所有者)获得收入的一部分，以支付平台使用费用或2.2.2技术平台构建成功的VPP的基石。要集成控制大量不同的分散能源资源，需要大规模的的上行解决方案，另一种是DERMS(分布式能源资源管理系统)平台，它是一种下行解决方案，用于管理TSO/DS0和电力公司的DER组合。(中介)·供应能源资产异构组合的以客户为中心的产品云原生技术。·机器学习专家话(一般部署在AWS平台)费占已产生收如果产品是DERMS,则主要针对TS0/DSO和公用事业，如果产品是VPP平须成为BRP。这是由于以下两个原因：●只有BRP才能向TSO提供灵活性服务●当预期容量和实际容量不同时，需求响应资源可能会引起不平衡TSO将这些责任委托给BRP。BRP被定义为一个私营企业，它在输电网中平衡一个或多个连接点。BRP组合也被称为平衡组(BalancingGroup),通过资金投入、长期合同和与其他BRP的交易来构建平衡组合。发电厂和长期购买者(off-taker)在电力系统中必须与BRP签订合同，也可以直接成为BRP(NextKraftwerke,2020)。因此市场代理人(中介商+BRP)被设计为具有更低的市场准入门槛。当独立召的产品促进可持展植电(在专有平台的情况下)提信助服入1)市场参与者在开发初期很少，但市场机制已经建立2)可用的可再生能源资源丰富，风力和太阳能在电力混合中的比重很大，分布式电源占比高，可再生能源装机容量占比超过40%3)政府在开始逐步开放需求方和中介机构可以参与的电力现货市场4)以西班牙举例在欧盟网络代码和最近的清洁能源包(CEP)中包含的各种西班牙政府2020年开放的电力市场，通过能源零售商可以整合需求资源。总规模为9亿欧元。根据西班牙的NECP(国家能源和气候计划),到H2025目标情景，风力和太阳能将占发电量的50%,这是2019年的两倍。随着波动性再2018年西班牙的自用太阳能电池板安装数量增加了80%,安装容量增加了40%。西班牙目前拥有4,545个EV充电站，未来需要10万个/30万个(2025年/2030年)以上。而根据NECP,西班牙到2030年需要6GW的储能技术(水电，2019)(REE,2020)(Statista,2019)(ANPIER,2019)(WoodReal-timetechnicalconst供应商支付可用性和实际利用率的补偿。对于三次备用电力，将对实际表现进行二次和三次备用电力以及应急停电的市场规模达到了225百万欧元。在提供的家庭仅占10%,而家庭ESS的普及速度较慢，因此今天的紧急需求资源组合场上最具吸引力的C&1需求响应组合资源。了解特定电力混合对目标市场的影响非常重要，因为它与系统灵活性要求有很高的相关性。复合天然气发电厂(CCGT)是一种设备容量较大的资源，迄今为止并未被广泛用作主要发电源。然而，随着西班牙最近采取强硬立场逐步淘汰煤炭，燃气发电在电力混合中变得越来越重要。可再生能源每年都在增加，核电在设备容量方面所占的比重不大，但仍然是一种信誉和重要性很高的资源。西班牙计划未来不再新建核电站，但目前运营的核电站预计将继续运行至少20年。随着煤炭逐步淘汰，风力和太阳能的比重增加，燃气发电(26GW)可以成为可靠且快速运行的中间阶段解决方案。%Ciclocombinado23,4%■Sol■Turbinaciánbombeo3.2%■Resid西班牙的电力混合在未来十年将面临巨大的变化。2019年，可再生能源占发电量的39%,西班牙NECP预计这一数字将增加到最高74%。为了实现这一目标，需要扩大风力和太阳能的混合使用，以及增加可调节的电力和其他储能资源的重要性。在可再生能源占比较高的电力混合中，有一天发电量将完全由可再生能源组成，这将导致对灵活性资源的需求激增。正在西班牙进行测试(OMIE,2019)。自用部门消除了所谓的“太阳税”,并在RD244/2019中得到了某种程度的如上图所示，西班牙能源混合和目标情景(2025年，2030年)从2018年到2019年，分布式太阳能发电机的安装数量增加了80%,而安装容量仅增加了此扩大电动汽车和充电基础设施也很重要。西班万辆EV充电器(Transport&Environment,2019)。因此，西班牙中期可用的当的激励措施以促进需求资源的参与和整合是虚拟发电厂广泛实施的非常重要的因素。成为适合VPP的市场的根本前提条件是电力市场的自由化和垂直分割。自由化和分割市场中存在制度以创造适合VPP的环境。已经制定了时间差(TOU)场规则和网格监管框架中列出。与市场设计和网格监管相关的主要挑战如下：1)可能集合小型能源资源以满足市场最小投标规模2)由于指令和响应之间的长时间延迟(leadtime),资源可用性的不确定3)由于合同和实际响应之间的差异而导致的不平衡码，特别是CommissionRegulation2017/2195,其中包含有关平衡的指导，以及第三个能源包和最近的西班牙气候保护法放宽的清洁能源包(CEP)。fMruntfMrunt2015～20198w图37:欧洲和西班牙监管框架的发展历程“CleanEnergyPackage”(CE旨在通过8项立法来重新定义会员国的4个领域的能源市场(Linklaters):●新的电力市场设计长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司56●再生能源整合和促进●能源效率●制度框架1)内部电力市场指令(InternalElectricityMarketDirective):到2020则714/2009(自2020年1月起具有约束力且适用)3)ACER规则修改(ACERRegulation的重制):取代规则713/20095)再生能源指令；取代指令2009/28/EC(至2021年6月)6)能源效率指令；修改现有指令2012/27/EU,以实现2030年目标并直接修7)建筑物能源性能指南；修改指南2010/31/EU,直到2020年3月转换transpositiondeadl24-12-1810-03-20anspositiondeadline2019年7月生效，自2020年1月起具有约束力。571对于资源类型(发电、储能、招募资源)或连接级别(输电、配电)的访问应平●其他规则和指南EectricilyMorketEnergyEfficlenc3|Fosterprosumershroughene4|OblgotiontorsupplentootronsposfiondeadinetransposfiondeodinetrangpouifionStartof图40:ENTS0-E规则框架图中介机构参与平衡供应。此处最小容量要求从10MW降至1MW,上限和下限已从2092092020202120222023图41:电力平衡项目路线图欧盟委员会(EC)的目标之一是创建统一的电力市场，以提高电力系统的可靠性和经济性。许多欧洲电力系统都由同步区域组成，但在建立统一的电力市场方面，相邻电力系统之间的互连容量是一个重要的限制因素。这种限制容量也影响着实施标准化辅助服务交易的共同平台。如果网络拥挤，电力交易在电力系统之间变得困难。图42:欧洲统一电力市场进程为此，最初的倡议是在执行欧洲规则2015/1222的容量分配和2018年跨境即时项目(XBID)的拥挤管理之后进行的(EC,2015)。CrossBorderIntraday项目，也称为跨境即时交易耦合，旨在创建一个跨越欧洲的统一即时市场，这被认为是建立欧洲能源市场的关键要素。随着可再生能源的普及，供应计划的间歇性增加，需要额外的工具来维持平衡，因此XBID项目得以推进(Amprion,2018)。随着能源市场范围的扩大，虚拟发电厂将整合更多的需求资源，为电力系统的整体效率提供机会，从而对VPP的增长产生积极影响。气候变化法案项目最近已提交给西班牙议会进行批准。公开的草案为西班牙的能源转型制定了规制基础，并制定了雄心勃勃的目标和倡议。草案的核心要素●西班牙的能源转型预计将创造25万至35万个就业机会，并为GDP每年贡献1.65亿至2.57亿欧元。●到2030年，可再生能源发电将达到全面混合电源的70%,这与NECP中规定的74%数字相反。●电力法已修改，以引入能源存储设备所有者和独立电力中介机构。●为确保未来的供应稳定性，将提高可再生能源的稳定性和可预测性，并开发有关可再生能源的附加收入结构，以确保新的发电容量的投资回报。●将促进通过双向发电来实现能源存储。长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司61●到2040年，只有零排放车辆才能注册，到2050年，只有零排放车辆才2.3.2商业模式建议●产品定义●产品相关：电池和太阳能系统的技术成熟度非常高，而且在家庭和第三市场上的普及程度不断增加。已经开始开发DR技术，但尚未完全开发。因此，得出结论，当设计产品时，应识别EMS和VPP之间的相当依赖关系，并在同一核心平台内利用共享软件基础架构(数据架构)。●客户部分：强调家庭解决方案和工业解决方案之间的明显区别。家庭解决方案具有高度的可扩展性和重复性，而工业解决方案则是定制的。针对特定的主要功能，低扩展性的解决方案可以基于差异化构建业务模型，以达到特定的客户部分或更有效地提供能源服务。因此，最佳解决方案是在核心平台上构建的可扩展解决方案，以改进市场覆盖范围和服务提供，并区分增值。●战略性方法：智能设备、DER和负载管理在内的EMS解决方案是家庭市场上可用的基本配DER和负载管理在内的定制EMS解决方案是特定商业和工业市场部门的基本与能源市场相连的VPP解决方案是实现能源交易的基本配置，其中介绍了DER和需求资源。因此，为每个目标客户提供差异化的产品提供策略将提高盈利能力，而在面向家庭为了执行这些任务，综合解决方案需要考虑以下模块功能：atfcportspkt扫esdclectrisisybantrm图44:家庭HEMS支持VPP具备的价值点描述数据存储、收集和软件架构：指将从内部(例如智能电表数据)和外部(例如天气预报、电网状态)获得的数据结构化，以便算法可以执行。利用云计算和边缘计算，可以轻量化内部的EMS设备，从而使其与竞争产品区分开来。长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司63连通性：设备/设备之间可以通信的程度或与不同家庭通信协议的兼容性水平。要定义设备级通信标准，需要具体的业务级知识。物联网(loT)似乎是访于不准确的再生能源发电量或需求预测而导致的平衡成本以及最大化市场交易 图45:电力综合平台能力示意图EMS/VPP平台是一个综合平台，由两个不同的产品定义为核心平台。EMS是为三种不同的产品：家庭EMS,商业EMS和工业EMS,其中家庭EMS具有较小的由于客户对VPP的信任度(VPP能够移动负载并控制分布式资源的程度)很重要，YPPAagregatorYPPAagregatorsoProsumcrs&gpbu过品牌一致的能源、消费者优化、资产控制和市场参与来提供完整的EaaS,从长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司65●监管框架●技术相关●业务模型监管框架不断发展，现有范式的变化尚不确定。监管水平在欧洲和国家层面上有所不同，执行和转换时间也各不相同。因此，需要适应动态的监管框架和新的网络代码，例如招标，跨区域输电风险，需求响应，电力中介业务，能源存储和网络安全规定。随着自我消费者、能源生产者、独立电力中介业者和地方能源社区等新参与者进入公平竞争环境，适应监管变化的速度、预测新角色并进行整合至关重要。考虑到任何规定可能会对参与者在灵活性价值链内造成问题，因此可以强调●参与中介业务的消费者有权在2026年之前从市场参与者转移，因此客户的权利得到加强，客户中心解决方案的需求也越来越高●所有市场代理人可能需要向受到需求响应直接影响的其他市场参与者支付财务补偿需求资源中介只能通过零售商进行，直到独立电力中介出现为止。因此，能源政策和监管在各种市场中鼓励灵活性参与的同时，也带来了挑战。从技术角度来看，灵活性解决方案需要高水平的设计来解决现有问题。资产类型从屋顶太阳能到工业锅炉不等，缺乏供应商之间的标准，国家之间的市场差异也存在。为了解决这个问题，需要灵活的设计。API使各种资产和供应商之间的集成变得容易，基于模块化架构的设计可以根据特定要求调整解决方案。例如：德国的GreenComNetworks是一家基于开放API和模块化架构的灵活性解决方案提供商。实时数据管理和资产集成在技术上也是困难的。预测和通信在实时调整数千个不同的资产方面是必要的。基于云的计算解决方案可以解决这些问题，并在多个地区实现快速部署，轻松扩展或缩小运营需求(数据存储，计算能力)。电力是一种基本资源，与经济增长和生活质量直接相关。自20世纪后半叶以来，电力系统一直在不断发展，为了保证经济最优化的稳定供应，竞争已逐步66引入发电和零售部分。随着气候变化的影响日益显著,减少碳足迹的需求为了将全球平均温度保持在比工业化前低2摄氏度的水平以下，直到21世纪末，承诺减少温室气体排放量。在2012年签署的巴黎协定中，参与国家被要求提交为期10年的气候计划以实现气候目标，并提交适应气候变化的计划。气从化石燃料转向可再生能源。通过电气化(将最终能源燃料燃烧转变为电力消耗)和分散化(发电厂从集中式大型发电厂分散到分散式能源资源)等变化，可以整合许多可再生能源的部分，提出了新的要求。与传与市场，监管在国家和欧洲两个层面上都在不断发展。EUNetworkCodes在促进招募资源参与辅助服务的同时，CleanEnergyPackage要求中介业务员无歧家庭灵活性资源可以作为可扩展的解决方案来处理，但是C&1灵活性需要心勃勃的目标是推广可再生能源，并于2020年下半年开放给中介业务员参与市Total、BP、Equinor和Repsol)也在向电力业务多元化。此外，一些电力公司 (Centrica、Enel、E.on、Engie、Eneco、Statkraft)在VPP业务中占据了强这使得在客户和核心业务中通过参与能源优化和参与优化市场来提供新产品和电等管理和其他许多行业的交叉行业参与者可以通过VPP从能源市场资源中获美国电力公司在2016年投资了超过700亿美元用于输配电设备、系统和服电力公司投资的智能电网部门包括信息技术(IT)和运营技术(0T)。IT包括商业系统信息管理，例如工资单、付款和其他行政系统，OT包括物理电力2020年，美国电力公司在数字技术(IT和OT)上的总资本约为每年150亿美元，预计到2026年将超过245亿美元。该支出中最大的部分是与智能电网技术和系统有关的部分，而智能电网投资从2020年的83亿美元增加到2026年的164亿美元。图48:显示了过去12年(历史和预测)数字技术的资本支出图中显示了过去12年(历史和预测)数字技术的资本支出，并显示了IT和0T系统在智能电网设备中所占的比例。与IT/0T无关的投资持续稳定，而纯1)美国电力公司在2016年投资了超过700亿美元用于输配电设备、系统和2)电力公司投资的智能电网部门包括信息技术(IT)和运营技术(0T)。技术和系统有关的部分，而智能电网投资从2020年的83亿美元增加到2026年的164亿美元。图49:各类别技术类型的示例根据美国能源信息署(EIA)和爱迪生电气协会(EEI)提供的数据，私人电力公司(10U)的输电网络资本投资将达到250亿美元，公共电力公司、发电和输电合作社将增加44亿美元，预计将持续到2019年。此外，2019年输电设备所有者的运营和维护成本总计为141亿美元。强大的输电系统是降低成本的市场电力通过高压(通常为69kV或更高)输电线路和变电站传输到配电系统。在美国，输电线路由三个互联的广域网(互联网)组成。电力公司输电运营商、独立系统运营商(ISO)和区域输电机构(RTO)根据市场结构计划和负责运营互联广域网的部分，从秒到年。美国在72个平衡机构(BA)中控制发电和输电以实现实时供应平衡。通过能源管理系统(EMS),反映约束条件(热，电压等)各种通信媒介(光纤，无线等)从现场设备获取数据。SCADA系统通过设备，线路传感器，计量器和断路器等收集信息。虽然相位测量装置(PMU)自2009年以来备受关注，但仍然受到限制。动态输电容量(DynamicLineRating,DLR)EMS系统开始包括最新技术(例如PMU或DLR)在内的高级应用程序。因此，现WholesaleMarkets亻l3)持续的演变和普及5)常规故障Additionalload-followdaywith4-toTop20hours,coincidentwithbalancingauthorityarea●云原生+高安全●系统具备DER协议完整支持●云边一体TSDB时序数据库能力1997200319972003EnergyManagementsystem20112010StochasticOptimizationDistributedGener201420172DGUnitsEnergy第一阶段(2000-2007年):第二阶段(2008-2009年):第3阶段(2010-2011年):第4阶段(2012-2017年):第5阶段(2018年):第6阶段(2019年):长园飞轮物联网技术(杭州)有限公司74第7阶段(2020年):第8阶段(2021年):第9阶段(2022年～2023年):withinagivencity,county,orjurisdictions.CCAschoosetheirowneleportfolio,whichmayincluderenewaCCAsaggregatenumero图52:CCA将主导客户选择电力供应源PercentofUtilitiesUsingADMSFunction Advancedmanufacturing(energyefficiency)TransmissionreliabTransformerresilienceandadvancedcompoTransportation:energyconversion,fuel,network,storadistributedenergyreEfficiency:resources,manufacturing,electrical,andbuiAdvancedcoalenergysystemsandcNuclearenergyenablingReactorconceptsresearch,development,anddemonstAdvancedreactorsdemonstrationprogVersatilereactordesi标准对于实现智能电网设备和系统之间的数据流非常重要。标准的开发在使用互联网协议安全性的互操作性标准(如IEEEP2030.102.1)等领域中持续●严格的IEC市场，包括欧洲(西欧、南欧、北欧)、英国、澳大利亚等●严格的IEEE市场，包括美国及加拿大utilizedwithinutilPowerSystemProtectiveRelayApplicationsOverDigitalCommunicSynchrophasorDataTransferforPowerPracticeforNetworkCommunicationinElectricPowerExchangingInformationBetweenNCommunicationsrequirementsforfunctionsclasses,hydroelectricmoverplants,DERlogicalnodesPrecisiontimeprotocolprofileforutilitUsingIEC61850forUsingIEC61850forcondStandardconformanceteRecommendedpracticesforinterconnectingDERswithsecondGuideforconductingdistribut●用于变电站间广域应用的保护、自动化和控制系统通信要求●基于部分开源软件(TORWGB4.85)的HVDC系统内互操作性3.3.3网络安全●面向现代电力网络的网络安全研究与开发美国能源部(DOE)的CEDS(能源交付系统网络安全)研究与开发计划与电力部门合作，以减少对电力系统基础设施的网络风险。CEDS在DOE的CESER(网络安全、能源安全、应急响应)办公室内持续进行研究和开发。CEDS汇集了多个国家研究所、销售商、能源公司和行业协会，以开发工具和技术来预防、发现、缓解和脱离网络事故。通过这些努力，CEDS已经提供了47多个产品、工具和技术，以减少能源领域的网络风险。美国50个州中，1500多家公用事业公司购买了由CEDS研究开发的产品，约57%的电力使用客户从参与CEDS研究和开发的电力供应商那里获得服务。目前，CESER正在支持面向现代电力网络的活跃网络安全研究和开发项目，包括DarkNet、攻击检测、自动化系统隔离、自我修复电力网络和电力网络应用的安全框架等主题。CES