虚拟电厂技术和商业模式研究(精简版)

全球能源互联网发展合作组织虚拟电厂技术和商业模式研究精简版全球能源互联网发展合作组织运行局二○二二年七月禁止商用，仅供学习21世纪以来，随着分布式风光发电、储能系统和可控负荷高速增长，作为能整合调控上述分散资源积极参与系统调节的虚拟电厂(VPP)技术应运而生。因其对积极发展“新能源+储能”、源网荷储一体化和多能互补，提升电网安全保障水平、推动能源清洁转型具有重要意义，世界各国均在积极探索其实用化途径，新型商业模式也得益于灵活开放的电力市场机制、调度运行美发达国家发展较为成熟。商业模式分为四类：一是电力公司或电力零售商主导模式，聚合用户侧电池储能和灵活负荷等资源，重点提供电网支撑、尖峰负荷管理服务，主要位于澳大利亚、日本和美国等地；二是电力营销商模式，聚合分布式发电和大型用户负荷，重点参与批发电量市场、辅助服务和容量市场，主要位于欧洲(特别是德国);三是独立聚合商模式，由第三方聚合负荷、电源和储能等资源，重点参与现货市场、辅助服务和容量市场，主要位于欧洲和美国；四是储能供应商主导模式，由储能供应商聚合表后储能系统，重点提供电网支撑和辅助服务，参与现货市禁止商用，仅供学习场和容量市场，主要位于美国加州。我国VPP应用尚处在概念验证和试点阶段。理模式，仅有部分省份出台支持政策(例如辅助服务市场纳入VPP主体),国家仅在宏观政策方面积极引导。二是两大电网公司在冀北、上海、江苏、广东等地试点部署多个VPP项目，针对条件、交易产品以及相关监管政策和市场机制，走”发展目标。第一阶段(2022～2025年):由布式新能源、可控负荷聚合。第二阶段(2026~2030年):由专项资金、特定合约模式，逐步转持续商业模式，多种主体参与VPP开发，市场趋于活跃。第三阶段(2031～2035年):VPP实全球领先、技术先进的VPP龙头企业，大型专业化VPP运营商成为主流模式。禁止商用，仅供学习版本说明 I V1VPP基本概念和关键技术 1 1 1 2 5 6 71.2发展历程 2国外VPP政策和商业模式研究 2.1.1英国 22.2北美地区 2.3亚太地区 V禁止商用，仅供学习 2.4国外案例分析主要结论 3.1VPP发展必要性 3.2发展现状 3.3政策环境 3.4应用案例 3.4.1南网深圳VPP试点项目 3.4.3华北国网综能VPP 3.5面临问题 4.1国外VPP发展模式的适用性 4.3.1发展初期 4.3.2发展中期 4.3.3发展远期 1VPP基本概念和关键技术1.1基本概念不必拥有相应的资产而能够为消费者提供高效VPP是对电网中各种能源进行综合管理的软件电设备和装置的用电需求来产生“富余”电能，体电厂的效果；④在能源互联网建设提出之后，VPP可以看成是动态聚合各种能源的能源互联本报告认为：VPP是一种通过先进信息通信系统、可控负荷、电动汽车等聚合和协调优化，作为一个特殊电厂参与电网运行和电力市场的电源协调管理系统，对外表现为一个可控电源。侧响应属于VPP范畴。典型VPP主要由电源、储能设备、可控负某些主体(如电动汽车及充电桩)可能同属两个禁止商用，仅供学习 虚拟电厂技术和商业模式研究虚拟电厂虚拟电厂储能用光伏…图1.1典型VPP功能模块(3)可控负荷：分为主动可控负荷和被动源经济可开发量保守估计在5000万千瓦以上1。(4)集控平台：是VPP进行能量管理促进VPP管理可视化，也便于电网对其进行监控管理。集控平台主要包括以下三大要素：过平衡运行约束和经济指标调度各类资源。通信设施：主要用于获取数据和发出指令。不同运营商和终端设施选择不同通信协议，很多通过加装额外功能的逆变器接收指令。禁止商用，仅供学习 按照不同发展阶段，可将VPP划分为合约型、市场型和自主型三大类²(如图1.2所示)。引导聚合商参与，完成邀约、响应和激励流禁止商用，仅供学习易引导用电方加削减峰荷电力现货市场智能机构交易机构运营机构供热负荷用电发电产销用户市场型自主型参与VPP建设运营的利益相关方众多，总监管机构监管机构电力行业监管系统调度电力市场运营需求响应技术标准化市场及经济监管非垂直一体化数据汇集缩能源控制产业链负荷聚合商技术装备供应商管控平台开发及运营商金融机构基础设施运营商行业协会联盟供给侧资源用电侧发电侧电网侧发电侧：包括发电企业(尤其是旗下分散的新能源装机)、工业园区发电商(如PDG)、工矿企业(自建电源)、城镇居民(如屋顶光伏、购买powerwall等)、农村居民(如整县制光伏)6 用电侧：各行业大用户(如电子信息、石油零售商)等。上述利益相关方在VPP建设运营中分别承担不同角色，包括VPP项目所有者(Owner)、运行商(Operator)、技术提供方(Technologyprovider)、资产所有者(Assetowner)和服务购买方(BuyerofService),不同角色对应着不同权(1)服务电网安全稳定运行(电网侧)据，并向VPP发出负荷调节需求；VPP响应调(2)保证优质供电服务(用电侧)一方面作为售电(相对内部被聚合资源)主体， 用事业部门、工商业企业等的应急电源供应(3)保障电源并网及电力消纳(发电侧)八是提供海量分布式电源精益化管理手段。VPP可聚合发电商旗下的大量分布式或小型发源取得更多“绿证”,并通过市场交易获得额外(4)降低电力系统整体运行成本(监管侧)能量、辅助服务等市场提供更多的分布式新能源发电、储能等新型竞争主体，也为这些资源提供行政化激励等非市场化、过渡性支持政策退坡，营造公平多元的市场交易环境、促进电力系统健十一是提供系统价格稳定能力。大量VPP通过聚集海量负荷侧和发电侧分布式能源资源，为电力系统提供多方位、长尺度的电量或容量服务，为系统各环节提供更多调控手段和选择，有助于降低系统整体运行成本，降低全社会整体用电价格水平，促进经济社会发展。十二是提供分布式能源监管手段。通过VPP的海量聚合能力和建设运营行为，监管机构可对海量资源的静态建设和动态运行信息进行全息监测，并综合相关市场监管规则，防范分布式能源无序扩张和民间投融资违约等风险。(5)创造全产业链和全业态综合收益(产业链侧)十三是提供全产业链发展效益。VPP是跨越多行业的综合性产业，不仅可以促进负荷集成商、VPP和多能互补业务发展，也可带动互联网、移动通信、云计算、大数据等周边产业发展，具有带动就业、拉动GDP增长和带来额外纳税等收 1.2发展历程 2030年部署超过2500万千瓦；澳大利亚以聚合禁止商用，仅供学习用户侧储能为主，特斯拉公司在南澳建成了号称世界上最大的电池VPP。电力需求响应和VPP的试点。如江苏省于2016洁能源大规模消纳的“源网荷智能电网”系统。上海于2017年建成世界首个商业建筑VPP一黄浦区商业建筑VPP示范工程。国网冀北电力有限公司高标准建设直接参与华北辅助服务市场的VPP示范项目，优化创新VPP运营模式，高质量服务绿色冬奥，并参与了多项VPP国际标统高质量要求的电能输出，并提高发电经济性。包括集中控制、集中-分散控制及完全分散控制禁止商用，仅供学习盖日内调整计划修正日前计划偏差。人工智能、大数据等先进技术可提升决策精准度和实时性。是指以对用户生产生活影响最小为目标分解调以参与响应用户数量最少为目标，选取每个用户征；根据负荷短时、超短时响应可信容量预测技荷响应可信容量与调峰指令方案的对应关系，考虑通道等实际限制，自动形成出力调度指令。五是智能计量技术。智能计量技术是VPP重要实现技术之一，是实现VPP对分布式电源计量管理(AMM)和高级计量体系(AMI)等；获取自身消费或生产的电能以及相应费用等信不仅能够接收各个单元状态信息，而且能够向控 2国外VPP政策和商业模式研究企业监管等方面，为VPP的产生和发展提供了各国都在探索适合本国的VPP商业模式。从项目开发主体看，国外VPP商业模式大致可以分要应用在欧洲(特别是德国);三是独立聚合商模式，由第三方聚合负荷、电源和储能等资源，应用在欧洲和美国；四是储能供应商主导模式，财经(BNEF)对全球93家VPP企业的调研结果，截至目前尚未有任何一家VPP企业实现盈利³。彭博新能源财经，《TheBusinessofVirtualPowerPlantCompanies》,2022年4月5日，系禁止商用，仅供学习2.1欧洲地区在欧洲，德国、英国、法国的VPP发展起以上三国已出台相关引导政策和保障措施，推动VPP健康有序发展。英国将灵活电力市场机制纳制障碍问题。法国明确VPP参与市场的门槛和机制，引导技术发展方向，确保VPP发展符合电网需求。德国结合自身可再生能源发展需求，重点解决新增分布式电源并网和市场交易问题。近年来，VPP在英国发展迅速。截至2020年底，英国VPP项目数量已超过32个，总容量达到616万千瓦。VPP已成为英国电网灵活调节参与者加入，不断推动英国VPP商业模式不断从政策环境看，英国碳中和进程为VPP提电网公司采取措施消除VPP参与系统平衡流程障碍，增设新的平衡服务参与者VLP与交易供应单元(SBMU)。从项目开发看，独立VPP运营商发起推动禁止商用，仅供学习了VPP项目开发。这些运营商，既不隶属于传VPP平台运营商，负责资源聚合和技术开发，提电项目，装机容量合计达到308万千瓦，容量占比约为50%,主要为风电场和光伏电站。需求侧响应主要为工商业可调节电源，容量合计143万低电网运营和升级改造成本。二是基于社区(用户)的商业模式，主要通过社区、工商业区等形聚合成VPP,以实现增加电量销售、参与平衡市表2.1英国VPP主要商业模式对比分析基于用户模式发电企业模式电网公司共建平台模式(英国特有)项目名称主要参与方社区居民、平台开发商、电网公司发电企业、平台开发商、电网公司配电公司、输电公司平台运营商、配网侧灵活性资源提供商能源组合用户侧光伏、储能发电侧资源、储能发电侧资源、需求响应、储能、分布式电源规模(万千瓦)平衡服务√√√直接销售√需求响应√√√向消费者直接供电√投资方平台开发商发电企业政府资助、电网公司、平台运营商Powervault公司第三方团队Piclo公司居民用户：每年120英镑额外奖励，分享电网平衡服务收益。增加卖电、提供电网平衡服务收益。配网侧灵活性资源：获得电网公司所支付分享电网平衡服平台运营商：获得技术服务获得技术服务使用法国VPP呈现加速发展趋势，尤其2014~2015年之后，相关项目开发和并购愈发活跃。源发电装机快速增长，监管政策允许VPP参与系统平衡调节机制，电网公司明确VPP参与门 总容量超过150万千瓦。禁止商用，仅供学习区(用户)的商业模式，主要用于缓解区间联络线压力，具体可由地方政府将VPP项目委托给发电侧资源以及用户侧分布式能源，解决发电、售电业务的整合增效问题，参与方为发电企业、的调节能力，减少新增输电线路的投资需求。二 基于用户商业模式混合型模式(用户侧+发电电网发起采购模式(法国特有)项目名称主要参与方社区居民、工商业用户、技术开发商新能源发电企业、技术开发商、负荷侧调节资源输电网公司、储能装置运营商能源组合商业居民照明、负荷侧储能装置、分布式太阳能光伏电站、风电场、家庭储能、热泵、电动汽车规模(千瓦)530万(规划)3.2万平衡服务√√√直接销售√需求响应√√向消费者直接供电√√投资方朗贝斯克市政府、法国电力公司发电企业、技术平台商政府资助、电网公司先投资后出售平台运营商Voltalis公司暂为法国电网公司RTE盈利方分享电网平衡服务收益，降低电费开增加卖电收益，为电网提供平衡服务获得额外收益。电网公司：通过示范，实现技术积累，减少新增线路投资，降低系法国电力公司：获得政府资金资助，实现技术积实现VPP相关平台后期资产收购方：通过与电网公司签署协议，储能装置仍由电网调控，但可获得固定收益。国《可再生能源法》明确规定，所有100千瓦以上可再生能源发电项目必须参与电力市场交易销售，因此很多分布式可再生能源项目倾向于选择交由VPP运营。德国VPP运营商主要业务是在电力批发市场销售100千瓦以上的可再生能从政策环境上看，电网公司允许VPP参与系统平衡调节，VPP可用其所聚合的各类资源，参与电网平衡，主要提供二次、三次备用服务。《可中断负荷协议条例》允许VPP参与需求响公司主导开发运营。规模最大的NextKraftwerke公司VPP项目，所聚合容量、营收金额近几年快速提升，至2018年，总容量已达到600万千瓦，年营收6.18亿欧元(约合44亿人民币)。禁止商用，仅供学习 表2.3德国VPP主要商业模式对比分析混合型模式(用户侧+发电侧)基于用户商业模式项目名称意昂项目主要参与方社区用户、技术开发商意昂公司及其用户社区用户、储能技术开发商能源组合发电侧资源、需求侧响应、储能发电侧资源、需求侧响应、储能用户侧光伏、用户侧储能平台运营商公司意昂公司Sonnen公司规模(万千平衡服务√√√直接销售√√需求响应√√√向消费者直接供电√√投资方公司意昂公司Sonnen公司平台运营商公司意昂公司Sonnen公司盈利方增加售电收益，分享电网平衡服所聚合用户：居民用户：分享电网平衡服务收分享电网平衡服增加购电、售电收益，获得电网平衡服务收益。分享电网平衡服务收从商业架构看，主要包括三类。一是第三方运营的混合型模式，其不隶属于传统电力公司，禁止商用，仅供学习专注于VPP平台运营和技术开发，还为能源公身电源以及负荷聚合接入VPP,除运营信息及能区(用户)的商业模式，通过社区组织实现能源聚合，并以此为基础推出VPP服务。过制定较为完善的法律政策，明确VPP的定位和市场角色，为其发展和创新技术的应用提供制以NextKraftwerke为代表的相关德国技术商实德国在欧洲电力相关技术领域的领先地位。2.2北美地区截至2020年底，北美建成投运的VPP总装机规模接近100万千瓦，其中大部分在美国。当前，美国VPP试点项目数量超过20个，分布在14个联邦州。随着分布式可再生能源在美国多布式电源管理和负荷响应的一种新型解决方案，禁止商用，仅供学习未来有望加速发展。有关机构预计，到2029年北美VPP市场总规模将达到860万千瓦，年均增长率约为31%,主要集中在美国。环境正义法案和国家能源行动法案为VPP提供于2018年发布2222号法令，要求独立系统运行这为VPP发展扫清了政策障碍。从参与方看，美国VPP项目的类型比较多元化，建设和运营VPP的主体包括配售电电力公司和独立第三方VPP公司，参与方包括电力方聚合商、居民和工商业用户等。从商业架构看，美国的VPP均基于社区(用户)的商业模式，主要通过社区、工商业区等形碳，还将继续推动分布式电源和储能快速发展，未来可以围绕分布式可再生能源的聚合形式规划电网，在电网需求方面建立灵活性和弹性。对2.3亚太地区试点方式推进VPP发展，日本开放部分调节市规模接入给原本十分脆弱的电网系统带来更大服务。在项目试运行期间，试运行VPP多次为电网提供了关键的应急频率控制辅助服务 (FCAS)或能源响应，并获得较好的经济回报。从政策环境看，澳大利亚从1991年开始推动电力市场改革，建立了国家电力批发市场和零售市场，实行现货交易和金融合约交易，明确国家电力市场管理公司作为市场主体购买系统调频及调压的相关辅助服务。2020年，推出新的电网辅助服务规程，根据电网安全运行及经济性的需求，将电网支持与控制辅助分为可靠性与安全辅助服务及有市场收益的辅助服务两类，为试点VPP创造了有利条件。从参与方看，VPP项目主要由独立运营商开发运营。运营商兼顾资源的聚合与调度，为参与方提供储能设备及定制化解决方案，通过VPP整合平台对聚合资源进行调度，参与市场交易。从商业架构看，澳大利亚VPP试验项目主要采用独立平台模式，由政府提供补贴并进行监管，以特斯拉、发电商AGL为代表的独立运营商负责搭建平台整合分布式光伏电源和储能装置等负荷侧快速响应调节资源。其收益来源主要有两类：一是通过平台将多余的太阳能电力回售给电网公司；二是平台利用储能系统为局部电力系统提供快速响应的辅助服务，在电力系统出现由事故或天气等原因引发的电源或电网事故时，为电网提供及时的辅助服务支持。禁止商用，仅供学习设储能系统并加入VPP项目，为电网提供调节通过鼓励“光伏+储能”的模式，在保证电网稳大规模接入导致的午间低电价甚至负电价的情济严重受限，电网备用与调节资源也长期短缺。(2015)”中首次明确提出推广VPP,此后通过VPP主要通过参与容量市场与小时前市场进行从参与方看，日本VPP参与方可以分为三接签订VPP服务协议、聚合用户的各类负荷资指令或信号的集成调度服务的集成调度商上调节(爬坡)能力的储能设施和分布式电源以及具备向下调节能力的负荷用户为代表的VPP批发市场和供需调节市场等电力市场出售的模聚合可再生能源电源并以企业售电合约(PPA)形式出售给完全使用清洁电能的公司(RE100)实现增加电量销售、参与平衡市场的收益。设施的配套储能资源及电动车V2G反供电等方2.4国外案例分析主要结论总体上都还处于技术试点和商业模式探索阶段，型国家VPP发展经验，基本可以得出以下基本一是VPP发展与所在国电力市场建设情况禁止商用，仅供学习容量及调节市场并逐步向VPP开放；澳大利亚业案例的孵化和盈利模式创新提供了土壤环境。场等其他电力市场机制欠缺，因此我国VPP参是实现VPP商业推广应用的关键。在国外发展案例中，各国出台了相关政策和措施，对VPP的市场角色、参与门槛、运营范围等进行了明确。英国为VPP参与二次平衡机制单元做了详细定义；法国规定了1兆瓦的最小申请准入门槛；德参与电力市场；美国2222号令允许分布式资源国电力发展现状，尽管VPP能够代表不同分布但在我国电力市场机制和制度并不完善的情况完善VPP发展外部发展环境。英国、德国修改调整审批流程和并网导则；法国政府为VPP提重要保障。国外VPP一般由发电企业、售电公司和独立运营商对所聚合的资源进行统一协调在英国，专业的VPP独立运营商在发展初期主 虚拟电厂技术和商业模式研究日本还将VPP细分为资源整合、资源调度与资源提供方，并按功能纳入辅助服务市场交易并参与分成。我国现有政策条件不允许电网公司参与分布式电源的投资和运营，对VPP的管理经验和机制尚不完善，如果将来主要依靠独立的VPP公司，则需要充分借鉴国外经验，实施有效的管理模式，积极探索VPP在我国的可行方案。当前的国外VPP试点项目一般在特定区域内，跨越地域和多个企业协调存在难度，VPP在获取电网运行数据、模型和参数等方面也存在权限问题。例如在美国，不同地区的市场规则、监管、电力公司要求等不尽相同，智能分析需要的信息目前很多电力公司都不提供；澳大利亚在试点项目中，着重对数据接口、数据交互等方面开展研究和探索。分布式资源模型数据定义也存在差异，导致VPP项目整体优化的一致性较差。3我国VPP发展政策和应用情况我国VPP整体仍处于发展初期，政策机制随着集中及分布式(如整县制光伏)新能源快速VPP有望成为电力系统和电力市场的主要参与3.1VPP发展必要性我国分布式新能源以光伏为主(其他少部分为风电、气电或生物质发电),截至2021年底，我国分布式光伏累计装机容量达到1.08亿千瓦，约占全部光伏发电并网装机容量的1/3(2021年增量占比首超50%);预计到“十四五”末，各类分布式新能源发电总装机将超过2.7亿千瓦，分布式渗透率快速提升，局部地区甚至将超过着我国整县制光伏等分布式新能源建设步伐不禁止商用，仅供学习二是提升清洁能源消纳能力的需要(电网智能协同调控和决策支持下对大电网呈现出稳三是调峰负荷潜力挖掘的需要(用户侧)。资金总量有限，未充分发挥负荷侧调控潜力。四是完善电力市场的需要(监管侧)。VPP以参与辅助(平衡)市场，可以丰富我国电力市五是分布式新能源监管的需要(监管侧)。随着我国城镇屋顶光伏及农村整县制光伏等分方权益。发展VPP可助力我国构建分布式能源分调动非政府力量和新兴技术实现对海量分布六是争夺全球VPP产业话语权的需要(产业链)。欧美等西方国家早在20年前就已启动VPP严重滞后，且我国大部分试点项目中VPP核心平台开发依赖日立ABB电网等国外厂商，未积相关行业应提前谋划、主动追赶，尽早加入角力七是主导国内VPP产业发展的需要(产业链)。无论从国家宏观政策导向以及地方出台的相关文件细则看，还是从国家对能源电力经济环索布局VPP领域技术研究和产品研发，例如华为依托自身电力物联网领域技术优势和先进产品，积极参与冀北VPP建设，并与恒实科技在平台”项目早在2020年就入围国家能源局能源列表，且占据榜首；东方电子集团VPP业务涵盖城市级、负荷聚合商级和园区级三级VPP运我国大型互联网公司虽尚未大规模入局VPP相(尤其是电网企业)拥有得天独厚的电力系统资源，应加快引领VPP发展，主动参与国家顶层八是吸引社会力量参与分布式新能源发展的需要(产业链)。国家发改委等多部门近期指光伏等电源部署面临地域广、分布散、体量小、充分调动。而VPP恰好可以扮演“可以赚钱的3.2发展现状总体来看，目前我国VPP仍处于理论研究和前期试点的发展阶段，诸多省份在政府引导下，响应为主要运营和盈利模式，持续推进VPP发展。各地已普遍出台辅助服务市场政策，引导禁止商用，仅供学习 有望带动国内VPP快速可持续发展。3.3政策环境相关部门、地方政府、两大电网公司等不同层级发布系列规划文件，均将VPP作为电力系统重要技术研究和项目发展方向，为相关试点项目和表3.1我国VPP有关宏观政策导向时间机构文件有关内容1年发改委、能源局能电网发展的指导意见》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》提出研究推广VPP技术及能源虚拟化技术，提高需求侧管理水平，促进分布式能源消纳，优化用户侧可控资源运行方式，因地制宜开展VPP试点示范。2年国家电网、南方电网“两会精神”、动构建以新能源为主体的新型电力系统白打造完善的VPP运营模在新能源发电大规模并网消纳、数字电网、先进储能技术、VPP等方面实现突破；通过物联网和区块链技术聚合海量用户侧可调节资源，大力建设侧双向互动。3年7月广州工信部门《广州市VPP实施细则》将建设VPP,运用经济杠杆，引导用户参与电网运行调节，实现削峰填谷；计划安排补贴资金3000禁止商用，仅供学习序号时间机构文件有关内容以激励用户参与并培育VPP需求响应市场。4年10月国务院《2030年前碳达峰行动方案》在“加快建设新型电力系统”重点任务中提到，引导自备电厂、传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、VPP等参与系统调节。5年3月发改委等十部委《关于进一步推进电能替代的指导意见》将鼓励电动汽车、大数据中心、5G数据通讯基站等通过VPP参与系统互动等要求6年3月发改委、能源局代能源体系规划》开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、V2G能量互动等各类资源聚合的VPP示范，力争到2025年，电力需求侧响应能力达到最大负荷的3%～5%;加快V2G、及示范应用；推动储能设施、VPP、用户可中断负荷等灵活性资源参与辅助服务，研究爬坡等交易品数省(市)已出台政策机制允许VPP作为主体参与辅助服务市场，主要聚焦调峰和调频服务，同时明确了收益结算和分摊机制，因此VPP参试点运行。但是，对VPP可参与的辅助服务品地区对于VPP的定义内涵、功能定位、运行管段，大部分VPP政策和试点项目聚焦负荷侧需求响应(其中可调负荷占据主要地位),VPP运行管理主要遵循需求侧管理模式，导致VPP发展一定程度受制于需求侧响应市场规模和调用旨在有效扩大响应规模、激发市场主体活力。未正式发布VPP并网调度标准及规范，国内示范项目暂由两大电网公司与被接入VPP用户协我国的VPP应用尚处在概念验证和试点阶项目落地实施，呈现如下五大特征。禁止商用，仅供学习约型，按照特性约定时间参与系统运行(主要为需求侧响应);只有冀北VPP等少数示范项目属术支持，同时部分(如江苏)项目还与家电、充商业用户侧资源(如楼宇、园区等)为主、居民电动汽车充电桩等，少数试点项目(如浙江丽水及冀北)聚合了大量分布式新能源电源。五是大3.4.1南网深圳VPP试点项目深圳VPP管理平台是国内首家部署于网级调度云、可实现网省两级调度直调的VPP运营管理云平台，为用户资源通过VPP参与市场交禁止商用，仅供学习 表3.2深圳VPP试点项目基本情况项目类型负荷+储能型、合约型聚合方、运营方深圳供电局(含深圳中调)平台开发、硬件供应方日立ABB电网等被聚合资源深圳能源集团、南网电动、奥特讯、建科院、普天新能源、前海能源等单位；用户类型包含数据中心、充电站、地铁站、工厂、写字楼、储能、商业综合体等，总计36.7万千瓦。盈利模式暂无固定盈利模式，主要涉及有限次数试系统调用；后期拟参与南方区域辅助服务市场，加强其参与市场化需求响应力度，为用户提供节能效或额外收益，并完善商业模式。政策机制已出台省市场化需求响应政策、明确与电力辅助服务。技术标准深圳中调拟开展南方电网新型电力系图3.1南网(深圳)虚拟电厂示范工程调度画面示意以可调负荷(工业、楼宇空调、居民家电、储能、充电桩等)为聚合主体，实现毫秒级需求侧响应。2016年起国家电网主导建设大规模源表3.3江苏VPP试点项目基本情况项目类型负荷型、合约+市场型聚合方、运营方江苏电力需求测管理平台(中心)、江苏电网(调度)平台开发、硬件供应方海尔、美的等家电厂商，万邦等充电桩厂商，以及其他各类厂商。被聚合资源最初2015年主要为工业企业参与，后期逐步引入楼宇空调负荷、居民家用负荷、储能、充电桩负荷等(通过负荷集成商)。单次削峰规模达创纪录的402万千瓦达到最高负荷的3%～5%;最大填谷规模达257万千瓦，规模投资方平台由政府主导、电网等公司配合。盈利模式政府建立资金池定期开展削峰填谷等需求响应行动；近期逐步探索参与辅助服务市场，政策机制明确居民用户、工业用户、储能与充电桩运营商可通过负荷聚合商集成参与；已具备参2021年12月28日，国网综合能源服务集禁止商用，仅供学习电源、可控负荷和储能装置约20.4万千瓦用户市场，率先实现业内负荷自动控制，实现电VPP、用户可控负荷三级协调互动，提升了VPP表3.4华北综能VPP试点项目基本情况项目类型负荷型+市场型聚合方、运营方国网综能集团被聚合资源聚合分布式电源、可控负荷和储能装置约20.4万千瓦用户侧资源。盈利模式参与华北、河北南网辅助服务市场获得市场政策机制3.5面临问题一是用户侧负荷及发电侧资源参与意愿不参与方参与VPP意愿普遍不强，行业价值体现律保障；另外，我国大多数用户侧负荷(尤居民)可调控性差(或无),对于安装相应调控禁止商用，仅供学习虚拟电厂技术和商业模式研究二是电网侧业务布局和主导发展力度薄弱。贯穿输变用电多个环节，拥有发展VPP的得天试点项目，在平台建设(如深圳)、电厂运营(如上海)、参与市场(如冀北)、标准制定(如冀北)合作，主动谋划、积极作为，在政府政策制定、产业链合作、技术项目研发等方面争取主动、赢体沿袭需求侧管理模式，不同项目对于VPP定远合理设计；国家和地方层面尚未明确VPP牵国现货市场和辅助服务市场不断深化建设和持 虚拟电厂技术和商业模式研究量补偿市场以及辅助服务市场等政策机制制定四是产业链侧标准规范欠缺和商业模式不并网、调度等相关标准规范，制约VPP健康有当前我国VPP项目基本均由电网公司(含调度机构)建设运营，在缺乏总体政策指导和机制驱度造成我国VPP发展的商业环境落后于技术环境；技术标准和商业模式不成熟，也一定程度制入局VPP,难以激发其开展技术研究、设备研发4我国特色VPP商业模式分析和政策建议荷储售服，其实施将使电力能源行业从“笨重”4.1国外VPP发展模式的适用性模式尚在探索。不同国家VPP运营商结合自身从聚合资源来看，主要包括基于社区(用户)的在我国可能具有一定发展潜力。SwellEnergy、特斯拉等储能设备运营商在销售储能系统的同时，能够非常容易地获得储能用户资源，通过与储能设施业主签订VPP运营协议的方式，组建并运营VPP,与储能设施业主分享运营收益。我国储能硬件企业无论是在数量上，还是在质量上都在不断发展壮大，而且不少企业也在探索由单纯的设备供应商向综合能源运营商转型，VPP是这些企业未来可能的发展方向。三是充分发挥独立运营商作用，有利于实现国内VPP的快速起步和发展。独立运营商在德国、美国等地区普遍存在并发挥巨大价值，尤其是在发展初期主导了大多数VPP项目的开发，如德国当前容量规模最大的VPP,也仍为独立运营商所开发运营。目前我国类似的独立能源聚合商仍处于起步摸索阶段，随着电力市场建设持续推进，如果现货及辅助服务市场试点充分完善，独立运营商将有机会获得较广阔的空间。四是英国“电网公司的平台模式”,在解决配电网的灵活性资源配置的方面具有一定参考价值。该模式在为配电网提供平衡服务问题上能力较强，参与方为配电网公司、输电网公司、技术平台运营商、配网侧灵活性资源提供商等。主要盈利模式为：电网公司支付平衡费用，平衡服术积累；其他参与方从中获得额外盈利。五是法国“电网发起采购的模式”,是电网主要盈利模式是：先期由电网投资，后期电N-1校验、电网级储能等灵活资源潜在投资收益4.2我国VPP分阶段发展模式国国情，我们提出“三步走”的设想，如图4.1禁止商用，仅供学习 发展目标以合的补贴等形式，逐步试点并推广，实现一定规模分布式新能源，发展初期配套政策尚不完答，运营规则和盈利模式逐步探索，项目由试点逐步推广，合约型主导优先考虑社区(用户)商法国电网发起采购模式发展中期市肠指离成巧，故荣指-类远期展望均可参与图4.1我国VPP未来分阶段发展模式展望(1)发展初期(2022～2025年)形成我国第一代VPP发展模式。市场成熟度市场成熟度价值体现0资金来源参与方意愿运营规则图4.2我国VPP初期发展阶段特征描述从外部环境看，该阶段配套政策尚不完善、利模式不明晰，参与方意愿不强烈，资金来源相对单一，价值体现渠道受限，因此VPP项目多和监管机制逐步建立，以负荷为主的需求响应型和以分布式电源为主的电源型VPP得到充分发 从商业架构看，可优先考虑社区(用户)商区、大用户、居民用户(含城镇及农村)等，首与，利于VPP管理与系统调度；缺点是平台构禁止商用，仅供学习该模式的优点是电网公司直接参与前期项目开度较低；缺点是VPP仅能参与交易价格较低的常规电力、电量市场交易，其经济性难以实现，从实施风险看，一是VPP的经济效益存在从投资规模看，按照一个县级水平50万千瓦光伏系统计算，光伏及其组件投资10亿元，电网升级改造投入5亿元，运营平台建设投资2亿元，每年发电量5亿千瓦时，辅助服务收入1亿元，大约4～5年收回投