中國儲能網(wǎng)訊：目前，各省市為應(yīng)對接下來不斷變化的能源供需形勢和節(jié)能減碳工作可謂絞盡腦汁。能源的飯碗必須端在自己手里，電力市場改革不斷推進，通信、控制等科技不斷進步，如何應(yīng)用新的管理和技術(shù)革新成果來為新形勢下的能源保供服務(wù)，虛擬電廠正在從一個技術(shù)性專有名詞走上前臺，成為政策和新商業(yè)模式的熱詞。本文嘗試對虛擬電廠做一綜述，并淺析其商業(yè)模式。
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前言
以往的電力系統(tǒng)削峰填谷，基本是通過火電廠實現(xiàn)，需要海量的投資；而通過虛擬電廠實現(xiàn)，建設(shè)、運營、激勵等環(huán)節(jié)，以比特來管理瓦特，充分發(fā)揮數(shù)字能源科技的價值，以輕資產(chǎn)投資實現(xiàn)重資產(chǎn)投資的同等效果。
既然這么節(jié)約，以前為什么沒有這么做？因為虛擬電廠這個黑匣子，要實現(xiàn)上述功能，需要有內(nèi)部可控的資源，比如儲能、充電樁等；需要有機制，比如電力市場交易；需要有技術(shù)，黑匣子內(nèi)部資源的控制和調(diào)度。
這些以前都不太具備條件，現(xiàn)在基本具備了，所以在電力市場發(fā)達(dá)地區(qū)和經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)進展相對較快。
一、重要政策速覽
（一）國家部委級文件
2022年1月18日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》（發(fā)改體改〔2022〕118號），電力市場改革再提速。提出雖然多元競爭主體格局初步形成，市場化交易電量比重大幅提升，但電力市場還存在體系不完整、功能不完善、交易規(guī)則不統(tǒng)一、跨省跨區(qū)交易存在市場壁壘等問題。應(yīng)加強實現(xiàn)電力資源在更大范圍內(nèi)共享互濟和優(yōu)化配置，提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和靈活調(diào)節(jié)能力，推動形成適合中國國情、有更強新能源消納能力的新型電力系統(tǒng)。關(guān)于虛擬電廠如何作為市場主體，參加市場交易完成商業(yè)閉環(huán)，獲得應(yīng)有收益，摘錄文件原文闡述如下：
因地制宜建立發(fā)電容量成本回收機制。引導(dǎo)各地區(qū)根據(jù)實際情況，建立市場化的發(fā)電容量成本回收機制，探索容量補償機制、容量市場、稀缺電價等多種方式，保障電源固定成本回收和長期電力供應(yīng)安全。鼓勵抽水蓄能、儲能、虛擬電廠等調(diào)節(jié)電源的投資建設(shè)。
健全分布式發(fā)電市場化交易機制。鼓勵分布式光伏、分散式風(fēng)電等主體與周邊用戶直接交易，完善微電網(wǎng)、存量小電網(wǎng)、增量配電網(wǎng)與大電網(wǎng)間的交易結(jié)算、運行調(diào)度等機制，增強就近消納新能源和安全運行能力。
2022年1月29日，國家發(fā)展改革委和國家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中提出，大力推進電源側(cè)儲能發(fā)展，合理配置儲能規(guī)模，改善新能源場站出力特性，支持分布式新能源合理配置儲能系統(tǒng)，開展工業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷、樓宇空調(diào)負(fù)荷、大數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、用戶側(cè)儲能、 新能源汽車與電網(wǎng)（V2G）能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示范。
（二）地方政策（僅選編代表性政策）
1. 廣東
電改重鎮(zhèn)廣東首先動作，虛擬電廠方面有兩條主線。其一是國家能源局南方監(jiān)管局發(fā)布《2022年南方區(qū)域電力市場監(jiān)管工作要點》、關(guān)于印發(fā)《南方區(qū)域電力并網(wǎng)運行管理實施細(xì)則》《南方區(qū)域電力輔助服務(wù)管理實施細(xì)則》的通知（南方監(jiān)能市場〔2022〕91 號），積極推動儲能、虛擬電廠等更多市場主體納入“兩個細(xì)則”考核補償管理，研究增加轉(zhuǎn)動慣量、爬坡等新的輔助服務(wù)品種，組織調(diào)度機構(gòu)制定新型儲能、虛擬電廠等第三方主體并網(wǎng)調(diào)度運行規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。其二是廣東電力交易中心印發(fā)《廣東省市場化需求響應(yīng)實施細(xì)則（試行）》，需求響應(yīng)資金來源包括電力用戶分?jǐn)?、現(xiàn)貨市場發(fā)電側(cè)市場考核及返還費用（不含中長期偏差考核和南方區(qū)域“兩個細(xì)則”考核，下同）等資金，當(dāng)現(xiàn)貨市場發(fā)電側(cè)市場考核及返還費用等資金無法覆蓋需求響應(yīng)費用時，按照需求響應(yīng)各交易品種費用占總費用的比例，將現(xiàn)貨市場發(fā)電側(cè)市場考核及返還費用等資金支付至各交易品種，不足部分由需求地區(qū)全部電力用戶按結(jié)算月份月度實際用電量比例分?jǐn)?。主要是加快培育用戶?cè)靈活性資源聚集和調(diào)配能力，需求側(cè)響應(yīng)逐步形成3%-5%的需求側(cè)調(diào)節(jié)能力為儲能、虛擬電廠等新興資源構(gòu)建可持續(xù)的商業(yè) 模式，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
2. 山西
另一個電改先鋒山西則發(fā)布《山西虛擬電廠建設(shè)與運營管理實施方案》，依托電力現(xiàn)貨市場建設(shè)成果，推動現(xiàn)貨市場形成的實時供需價格信號在市場主體之間傳導(dǎo)，運用市場機制，引導(dǎo)發(fā)電側(cè)、用電側(cè)、儲能側(cè)的資源通過虛擬電廠方式參與電力平衡，大幅提升電力系統(tǒng)的靈活性和保障能力，促進新能源消納。并首先提出負(fù)荷側(cè)虛擬電廠、微電網(wǎng)虛擬電廠、源網(wǎng)荷儲一體化虛擬電廠的區(qū)分及定義。
3. 重慶
6月22日，華中能源監(jiān)管局發(fā)出《重慶電力調(diào)頻輔助服務(wù)市場交易規(guī)則（征求意見稿）》，顯然是了解用戶側(cè)靈活性資源只有儲能才可能擔(dān)當(dāng)主力的現(xiàn)狀，明確提出調(diào)頻輔助服務(wù)提供者包括統(tǒng)調(diào)范圍內(nèi)以下并網(wǎng)主體：發(fā)電企業(yè)、獨立儲能（0.5 萬千瓦及以上，持續(xù)時間 1 h 以上的獨立儲能電站及儲能裝置）、聯(lián)合儲能（允許具備提供調(diào)頻輔助服務(wù)能力的儲能裝 置、儲能電站與上述調(diào)頻資源聯(lián)合作為調(diào)頻輔助服務(wù)提供者，包 括：火儲、風(fēng)儲、光儲等）、其它并網(wǎng)主體（輔助服務(wù)供應(yīng)商、用戶含售電公司、虛擬電廠、聚合商等）。
無論是從政策規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是市場機制，這些政策的相繼出臺都將虛擬電廠提到了重要位置。
二、虛擬電廠的定義及功能分類
（一）虛擬電廠的定義
虛擬電廠的研究最初緣起歐美，盡管虛擬電廠的概念己提出十余年之久，但對于虛擬電廠的框架尚無統(tǒng)一的權(quán)威定義。但顧名思義并非傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠，但可以通過虛擬（數(shù)字化）手段，達(dá)到實體電廠的同等效用。就是將相對分散的源、網(wǎng)、荷、儲等元素進行集成調(diào)控，形成一個黑匣子，對外等效成一個可控的電源。這個黑匣子，對外既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電，也可以作為“負(fù)電廠”消納系統(tǒng)的電力，起到靈活的削峰填谷等作用。
具體來說，它是一種將不同空間的可調(diào)（可中斷）負(fù)荷、儲能、微電網(wǎng)、電動汽車、分布式能源等一種或多種資源聚合起來，實現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，參與電力系統(tǒng)運行和電力市場交易的智慧能源系統(tǒng)。
虛擬電廠通過鏈接聚合商、微電網(wǎng)，以及它們所轄的各類負(fù)荷、儲能、微電網(wǎng)、電動汽車、分布式電源等參與電力市場交易以獲利，同時幫助電力市場平衡和調(diào)節(jié)，既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷。
（二）功能分類
1.從控制架構(gòu)角度，虛擬電廠可以分為：集中控制方式、分散控制方式、完全分散控制方式。
集中控制方式：集中控制方式下的虛擬電廠可以完全掌握其所轄范圍內(nèi)分布式單元的所有信息，并對所有發(fā)電或用電單元進行完全控制。集中控制方式最容易實現(xiàn)虛擬電廠的最優(yōu)化運行，但其擴展性和兼容性受到很大局限。
分散控制方式：分散控制方式下的虛擬電廠分為多個層次，能使虛擬電廠模塊化，改善集中控制方式下的通信堵塞和兼容性差的問題。
完全分散控制方式：在完全分散控制方式下，虛擬電廠控制協(xié)調(diào)中心由數(shù)據(jù)交換與處理中心代替，只提供市場價格、天氣預(yù)報等信息。完全分散控制方式使得虛擬電廠具有很好的擴展性和開放性，更適合參與電力市場。
來源：《虛擬發(fā)電廠研究綜述》中國電機工程學(xué)報
2. 從技術(shù)特點角度，可分為商業(yè)型CVPP和技術(shù)型TVPP
引用自：百度百科---虛擬電廠 詞條 https://baike.baidu.com/item/%E8%99%9A%E6%8B%9F%E7%94%B5%E5%8E%82/3593296?fr=aladdin）
一句話不完整概括，就是商業(yè)型虛擬電廠只有負(fù)荷聚集和交易，而技術(shù)型虛擬電廠則包含部分的調(diào)度功能。
商業(yè)型虛擬電廠是從商業(yè)收益角度考慮的虛擬電廠，是DER投資組合的一種靈活表述。其基本功能是基于用戶需求、負(fù)荷預(yù)測和發(fā)電潛力預(yù)測，制定最優(yōu)發(fā)電計劃，并參與市場競標(biāo)。商業(yè)型虛擬電廠不考慮虛擬電廠對配電網(wǎng)的影響，并以與傳統(tǒng)發(fā)電廠相同的方式將DER加入電力市場。一旦競標(biāo)取得市場授權(quán)，商業(yè)型虛擬電廠與電力交易中心和遠(yuǎn)期市場簽訂合同，并向技術(shù)型虛擬電廠提交DER發(fā)電計劃表和運行成本信息。
技術(shù)型虛擬電廠是從系統(tǒng)管理角度考慮的虛擬電廠，考慮DER聚合對本地網(wǎng)絡(luò)的實時影響，并代表投資組合的成本和運行特性。技術(shù)型虛擬電廠提供的服務(wù)和功能包括為DSO提供系統(tǒng)管理、為TSO提供系統(tǒng)平衡和輔助服務(wù)。本地網(wǎng)絡(luò)中，DER運行參數(shù)、發(fā)電計劃、市場競價等信息由商業(yè)型虛擬電廠提供。技術(shù)型虛擬電廠整合商業(yè)型虛擬電廠提供數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)信息(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、限制條件等)，計算本地系統(tǒng)中每個DER可作出的貢獻(xiàn)，形成技術(shù)型虛擬電廠成本和運行特性。技術(shù)型虛擬電廠的成本及運行特性同傳統(tǒng)發(fā)電廠一起由TSO進行評估，一旦得到技術(shù)確認(rèn)，技術(shù)型虛擬電廠將控制DER執(zhí)行發(fā)電計劃。
3. 從市場實踐角度，各出機杼
我國目前對于虛擬電廠的分類中，從市場實踐角度并未按照上述的學(xué)術(shù)型分類，各地因地制宜制定了指導(dǎo)性文件，進行了或粗或細(xì)的分類。從分類的不同也可以管窺各地虛擬電廠市場實踐情況。下面以廣東、山西、重慶進行簡述，并附帶說明其商業(yè)模式。
三、國內(nèi)虛擬電廠及其商業(yè)模式
（一）廣東虛擬電廠
（以下僅包括電力交易中心的需求側(cè)響應(yīng)，未包括輔助服務(wù)，后續(xù)專題再討論）?？杉{入虛擬電廠響應(yīng)資源類型包括：傳統(tǒng)高載能工業(yè)負(fù)荷、工商業(yè)可中斷負(fù)荷、用戶側(cè)儲能、電動汽車充電設(shè)施、分布式發(fā)電、智慧用電設(shè)施。負(fù)荷聚合商或大用戶按照響應(yīng)資源所屬地區(qū)、是否具備直控能力等條件分別聚合形成虛擬電廠，參與需求響應(yīng)交易。虛擬電廠按照是否具備調(diào)度中心直接控制條件分為直控虛擬電廠和非直控虛擬電廠。直控虛擬電廠聚合的響應(yīng)資源須具備調(diào)度監(jiān)測條件，其中用戶側(cè)儲能需具備單獨計量條件且調(diào)節(jié)容量不應(yīng)用于用戶側(cè)電能管理。
1. 日前邀約需求側(cè)響應(yīng)
2. 可中斷負(fù)荷交易
3. 直控型可調(diào)節(jié)負(fù)荷交易（含虛擬電廠）
直控型可調(diào)節(jié)負(fù)荷交易的競爭性配置收益按月結(jié)算，包括容量收益和延遲投產(chǎn)考核兩部分。容量收益 于納入調(diào)度運行的次月根據(jù)出清價格和有效調(diào)節(jié)容量計算。對于超過承諾投產(chǎn)日期但未投產(chǎn)的直控虛擬電廠，按月執(zhí)行延遲投產(chǎn)考核。
（二）山西虛擬電廠
1. 國網(wǎng)山西省電力公司已經(jīng)投資建設(shè)了智慧能源互聯(lián)網(wǎng)集成系統(tǒng)
國網(wǎng)山西綜能公司自2019年4月開始籌劃山西綜合能源智慧服務(wù)平臺建設(shè)，同年9月，國網(wǎng)總部下發(fā)智慧能源服務(wù)平臺典型設(shè)計方案后， 項目名稱正式確定為山西省級智慧能源服務(wù)平臺，并遵循國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，開展平臺建設(shè)工作。兩年以來建成了以客戶側(cè)用能控制系統(tǒng)（CPS）為基礎(chǔ)，以共享服務(wù)為核心，以靈活微應(yīng)用為手段，通過數(shù)字化平臺賦能，促進公司綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)用平臺，全面支撐國網(wǎng) 公司建設(shè)具有中國特色、國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略落地。平臺具有采集能源大數(shù)據(jù)、智能運維、能效管理、智慧能源控制、需求響應(yīng)、能源生態(tài)圈、項目管理等多項功能。虛擬電廠功能可整合包括分布式發(fā)電設(shè)備、可控負(fù)荷和分布式儲能裝置等資源，并通過配套的調(diào)控技術(shù)、通信技術(shù)實現(xiàn)對各類分布式能源進行整合調(diào)控的載體，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行，實現(xiàn)虛擬電廠聚合方案、虛擬電廠運行優(yōu)化、聚合體利益分配、多能供需監(jiān)測評估、綜合能源系統(tǒng)仿真等功能。
國家電網(wǎng)CPS系統(tǒng)“云管邊端”體系系統(tǒng)架構(gòu)
2.《虛擬電廠建設(shè)與運營管理實施方案（晉能源規(guī)[2022]1號）》
山西省能源局于2022年6月21日印發(fā)該方案，按照虛擬電廠聚合優(yōu)化的資源類別不同，將虛擬電廠分為兩類：
“負(fù)荷類”虛擬電廠：指虛擬電廠運營商聚合其綁定的具備負(fù)荷調(diào)節(jié)能力的市場化電力用戶（包括電動汽車、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、可中斷負(fù)荷等），作為一個整體（呈現(xiàn)為負(fù)荷狀態(tài)）組建成虛擬電廠，對外提供負(fù)荷側(cè)靈活響應(yīng)調(diào)節(jié)服務(wù)。
“源網(wǎng)荷儲一體化”虛擬電廠（以下簡稱“‘一體化’虛擬電廠”）：指列入“源網(wǎng)荷儲一體化”試點項目，建成后新能源、用戶及配套儲能項目通過虛擬電廠一體化聚合，作為獨立市場主體參與電力市場，原則上不占用系統(tǒng)調(diào)峰能力，具備自主調(diào)峰、調(diào)節(jié)能力，并可以為公共電網(wǎng)提供調(diào)節(jié)服務(wù)。
市場建設(shè)初期，“負(fù)荷類”虛擬電廠參與中長期、現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場，“一體化”虛擬電廠參與現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場。虛擬電廠參與現(xiàn)貨市場時，僅參與日前現(xiàn)貨市場，實時現(xiàn)貨市場中作為固定出力機組參與出清，待條件具備后，再參與實時現(xiàn)貨市場。
商業(yè)模式?！柏?fù)荷類”虛擬電廠與聚合資源按照現(xiàn)行零售市場分時段交易規(guī)則參與月度、旬交易，雙方共同確定各時段交易電量及交易價格并約定偏差責(zé)任。亦可按照“固定價格+紅利分享”的方式約定零售結(jié)算方案。其中，零售用戶可分享紅利=（虛擬電廠運營商中長期市場結(jié)算均價-現(xiàn)貨市場結(jié)算均價）×零售用戶紅利分享系數(shù)（0≦紅利分享系數(shù)≦1）。由于零售用戶電費結(jié)算早于紅利計算，零售用戶紅利分享結(jié)果次月向零售用戶傳導(dǎo)。待虛擬電廠運行逐步成熟后，虛擬電廠與聚合資源可參與日前和日內(nèi) 96 點零售市場分時段交易，將分時價格信號在日前或日內(nèi)及時傳導(dǎo)至終端零售電力用戶。
“一體化”虛擬電廠參照火電機組報價模式報價，需申報運行日用電負(fù)荷與發(fā)電負(fù)荷的最大值，以用電負(fù)荷最大值的負(fù)值作為運行下限，以發(fā)電負(fù)荷的最大值作為運行上限，申報 3-10段發(fā)電遞增量價曲線，作為全天 24 小時參與現(xiàn)貨市場的出清依據(jù)。市場初期，申報用電負(fù)荷最大值應(yīng)小于等于“一體化”項目用戶側(cè)負(fù)荷的 50%，申報發(fā)電負(fù)荷的最大值應(yīng)小于等于“一體化”項目發(fā)電側(cè)規(guī)模的 50%。
“一體化”虛擬電廠作為平衡責(zé)任方，在內(nèi)部為其聚合的各類資源提供購售電服務(wù)。與負(fù)荷類聚合資源參照“負(fù)荷類”虛擬電廠的零售市場相關(guān)交易規(guī)則開展售電服務(wù)，與電源側(cè)及儲能等資源的結(jié)算方案由雙方自主協(xié)商確定并提交電力交易中心備案。
（三）重慶虛擬電廠
1. 概述
（以下僅包括該地區(qū)調(diào)頻輔助服務(wù)，未包括該地區(qū)電力市場中虛擬電廠應(yīng)用）6月28日，華中能源監(jiān)管局發(fā)布《重慶電力調(diào)頻輔助服務(wù)市場交易規(guī)則（征求意見稿）》。提到，允許獨立儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)：容量0.5萬千瓦及以上，持續(xù)時間1小時 以上的獨立儲能電站及儲能裝置可參與調(diào)頻輔助服務(wù)。在市場運行初期，調(diào)頻容量補償價格暫定為日前3元/兆瓦，日內(nèi)15元/兆瓦。
現(xiàn)貨電能量市場未運行時，參與調(diào)頻市場的市場主體可獲得調(diào)頻里程補償?，F(xiàn)貨電能量市場運行時，同時參與調(diào)頻市場和現(xiàn)貨電能量市場的市場主體，可獲得調(diào)頻容量和調(diào)頻里程補償；僅參與調(diào)頻市場的市場主體可獲得調(diào)頻里程補償。調(diào)頻市場實行日清月結(jié)。
2. 報價及結(jié)算
調(diào)頻資源調(diào)頻里程報價以“元/兆瓦”為單位，最小單位“0.1元/兆瓦”。市場運行初期，調(diào)頻里程申報價格上、下限分別暫定為 15 元/兆瓦、5 元/兆瓦。電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)按照收支平衡原則、以日清月結(jié)的方式進行調(diào)頻市場相關(guān)費用結(jié)算。調(diào)頻市場結(jié)算與當(dāng)月電費結(jié)算同步完成。參與調(diào)頻市場的市場主體在當(dāng)月電費總額基礎(chǔ)上加（減）應(yīng)獲得（支付）的調(diào)頻輔助服務(wù)補償（繳納）費用，與當(dāng)月電費一并結(jié)算。調(diào)頻市場補償費用包括調(diào)頻容量補償、調(diào)頻里程補償兩個部分。
調(diào)頻里程補償：調(diào)頻資源在調(diào)頻市場上提供調(diào)頻輔助服務(wù)可以獲得相應(yīng)的調(diào)頻里程補償。調(diào)頻資源的調(diào)頻里程補償按日統(tǒng)計按月進行結(jié)算，調(diào)頻資源日調(diào)頻里程補償計算公式如下：
調(diào)頻容量補償：中標(biāo)的調(diào)頻資源容量補償按日統(tǒng)計，按月結(jié)算，調(diào)頻資源日容量補償R調(diào)頻容量補償計算公式如下：
此外，南方電網(wǎng)深圳供電局、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院聯(lián)合研發(fā)了國內(nèi)首個網(wǎng)地一體虛擬電廠運營管理平臺，南方電網(wǎng)總調(diào)和深圳供電局調(diào)度機構(gòu)均可直接調(diào)度，實現(xiàn)了可調(diào)節(jié)負(fù)荷全時段可觀、可測、可調(diào)，并率先探索了新型電力系統(tǒng)下電力供需深度互動的可持續(xù)發(fā)展路徑，深圳局也探索利用網(wǎng)地一體虛擬電廠實行精準(zhǔn)削峰。2020年，上海黃浦區(qū)虛擬電廠項目是迄今最大規(guī)模的一次試運行，參與樓宇超過50棟，釋放負(fù)荷約1萬千瓦。
四、他山之石
（一）虛擬電廠的一般性技術(shù)架構(gòu)及特點
實際上西方國家，在這塊已經(jīng)有不少案例。各國各有特點，日本和德國以儲能和分布式電源，作為虛擬電廠的主體，美國則是以可控負(fù)荷為主，規(guī)模已占尖峰負(fù)荷的5%以上。
虛擬電廠結(jié)構(gòu)示意圖
聽上去虛擬電廠和需求側(cè)響應(yīng)，好像比較相似，本質(zhì)內(nèi)涵也比較一致。實際上，廣義來講，虛擬電廠是需求側(cè)響應(yīng)的延伸版，需求側(cè)響應(yīng)主要是削峰，主要針對用戶負(fù)荷；虛擬電廠則是削峰和填谷兼顧，源網(wǎng)荷儲都包含在內(nèi)。
虛擬電廠的響應(yīng)機制，比起常規(guī)的需求側(cè)響應(yīng)，要靈活迅速，一旦系統(tǒng)發(fā)生負(fù)荷缺口或者消納困難，虛擬電廠可以迅速實現(xiàn)削峰填谷，自動響應(yīng)，要求和常規(guī)電廠的效果，基本一樣。
需求側(cè)響應(yīng)的響應(yīng)要求，相對低一些，做到自動響應(yīng)的目前基本沒有。虛擬電廠能夠發(fā)展，必須具備以下三種資源：分布式電源、儲能、可調(diào)節(jié)負(fù)荷。
（二）國外虛擬電廠概述
虛擬電廠在歐美發(fā)達(dá)國家發(fā)展較為成熟。在歐美各國已有一些可供借鑒的小規(guī)模示范項目。自2001年起，歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發(fā)電單元為主要目標(biāo)的虛擬發(fā)電廠研究項目，參與的國家包括德國、英國、西班牙、法國、丹麥等?，F(xiàn)已實施的虛擬電廠項目有德國卡塞爾大學(xué)太陽能供應(yīng)技術(shù)研究所的試點項目、歐盟虛擬燃料電池電廠項目、歐盟FENIX項目等。
日本：將狹義上的VPP定義為直接并網(wǎng)的可再生能源發(fā)電設(shè)備和儲能裝置，而廣義上的VPP還包括用戶側(cè)的新型DR，但傳統(tǒng)DR則不包含在其中。VPP(DR)涉及的分布式“電源”主要包括如下三類。
此圖片引自“能源電力說”，專此致謝
日本推廣VPP(DR)的重點集中在住宅、辦公大樓、工廠、商業(yè)設(shè)施、公共事業(yè)和電動汽車等六大領(lǐng)域，以“光伏+儲能”為主要形式，如下圖：列舉了日本VPP(DR)商業(yè)模式的主要業(yè)務(wù)特色。
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歐盟：2009年完成FENIX項目，目標(biāo)在于對分布式能源分級管理，由代理系統(tǒng)提供分布式能源的成本曲線和其他運行特性（發(fā)電和負(fù)荷容量、爬坡率、啟停時間等），系統(tǒng)對所有分布式能源進行整合，并將其傳輸至虛擬電廠并形成競標(biāo)曲線，競標(biāo)曲線進一步發(fā)送至電力交易系統(tǒng)并參與市場交易。
澳大利亞：2018年南澳的光儲VPP項目由特斯拉和南澳政府合作開展。參與該項目的住宅安裝了屋頂太陽能系統(tǒng)和特斯拉Powerwall儲能系統(tǒng)，虛擬電廠通過智能控制進行統(tǒng)一調(diào)控，為澳大利亞電網(wǎng)提供調(diào)頻服務(wù)，減少用電高峰電網(wǎng)的壓力。同時，每個參與的家庭也獲得了收益，電費也大幅降低。
加州：為協(xié)助電網(wǎng)應(yīng)對壓力，電力系統(tǒng)運營商正通過VPP來利用家庭電池等分布式能源。彭博新能源財經(jīng)估計，到2030年加利福尼亞州的家庭電池總?cè)萘繉⑦_(dá)到5,600MW，較目前的770MW大幅增加。上述行動是Pacific Gas and Electric公司“緊急減載計劃”的一部分。該計劃有助于避免夏季用電高峰期出現(xiàn)停電。該計劃對客戶向電網(wǎng)提供的電力支付2美元/kWh，是家庭用戶通過光伏發(fā)電可獲得0.27美元/kWh的七倍以上。
德國Next Kraftwerke公司：Next Karftwerke是德國一家大型的虛擬電廠運營商，也是歐洲最大的虛擬電廠，致力于將可再生能源平穩(wěn)整合到電力系統(tǒng)中。該公司將可再生能源與商業(yè)和工業(yè)電力用戶以及儲能系統(tǒng)匯集在一起。該公司除了在歐洲運營有虛擬電廠外，還在日本，韓國，英國，斯洛伐克，荷蘭等國的項目中作為IT技術(shù)方案提供商。截至2020年6月，Next Kraftwerke 已有9516個聚合單元，8179MW聯(lián)網(wǎng)裝機容量，6.277億歐元營業(yè)額，其發(fā)電能力相當(dāng)于4座核電站。2009年成立的Next Kraftwerke公司員工總數(shù)不超過200人，銷售收入4億歐元左右，交易電量140GWh，業(yè)績非常突出。
Next Kraftwerke自主開發(fā)了 NEMOCS，一個基于SAAS的模塊化設(shè)計的軟件，使VPP能夠連接、監(jiān)控和控制DER（分布式能源）、用戶和存儲系統(tǒng)，以高頻率和最精確的方式顯示和記錄當(dāng)前輸入和資產(chǎn)狀態(tài)的實時信息。
特斯拉：近日特斯拉已邀請Powerwall的家庭用戶參與其位于加州的虛擬電廠(VPP)。該公司的固定式電池產(chǎn)品讓其在發(fā)展VPP技術(shù)方面處于有利位置，而這一技術(shù)在美國越來越普及。特斯拉以優(yōu)質(zhì)的分布式資源作為切入點，依托自家的大型儲能系統(tǒng)（Megapack、Powerpack）、家庭光儲一體（Powerwall、Solar Roof）、電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)勢。同時，特斯拉高度垂直整合軟硬件產(chǎn)品、支持軟硬件的遠(yuǎn)程升級功能，提高了產(chǎn)品的功能性、兼容性和一致性。隨著接入特斯拉軟件的用戶越來越多，規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn)，通過一站式服務(wù)采集用戶的用能數(shù)據(jù)，可以借助海量數(shù)據(jù)對用戶行為畫像，從而實現(xiàn)分布式能源應(yīng)用場景的效益最大化。
在此基礎(chǔ)上，特斯拉在全球范圍統(tǒng)一部署分布式管理平臺Autobidder，它是一套能源資產(chǎn)實時交易和控制平臺，該產(chǎn)品具備價格預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電量預(yù)測、智能競價及優(yōu)化調(diào)度等功能，能夠向用戶提供虛擬電廠服務(wù)，聚合負(fù)荷資源參與能量交互響應(yīng)。
Autobidder主要突破有兩點。其一采用開源協(xié)議架構(gòu)，而不是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的IEC協(xié)議或者工業(yè)自動化協(xié)議，降低了準(zhǔn)入門檻和成本，能夠吸引更多市場主體參與分布式能源。其次是以市場為導(dǎo)向，實施基于價格信號的動態(tài)優(yōu)化，可以凸顯用戶側(cè)價值，持續(xù)激勵引導(dǎo)用戶接入。
虛擬電廠建設(shè)，對于資源協(xié)調(diào)和聚集能力，對于響應(yīng)、控制、市場、平臺的可靠性和成熟度要求很高。作為儲能行業(yè)，顯然是主力軍。那么對于傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)、能源裝備制造業(yè)、能源管理軟硬件集成企業(yè)、售電公司、節(jié)能和能源工程運維企業(yè)如何參與？限于篇幅，編者先拋個磚，看反饋情況后續(xù)擇機另行詳述。
