国网国家电网能源研究国网能源研究院有限公司国内外虚拟电厂实践经验分析及高质量发展相关建议国网能源院虚拟电厂研究团队曹雨晨二O二五年四月
目录01新形势下虚拟电厂的多元化价值02国内外虚拟电厂实践经验分析03我国虚拟电厂高质量发展相关建议
"双碳"目标背景下,我国新能源实现跨越式发展截至2024年底,我国风电光伏装机规模达14.1亿千瓦、约占总装机的42%,年均装机增速(风电绅20%、光伏约60%】远超同期火电(约4%);发电量达1.83万亿千瓦时、约占全社会用电量的18.5%。预计到2030年,我国风电光伏总装机、发电量有望达26.2亿千瓦、3.57万亿千瓦时,分别占总装机、总发电量的49%、27%。太阳能发电水电4359513%水电1.85,15%1.58新能源装机超过26亿千瓦1200002025年新能源装机超过12亿千瓦风电1.72.14%火电6000C6.41,51%风电52068,16%0000火电144445.核电43%0.87.7%核电6083,2%20213003202420252006200820292023年底我国电源装机情况(万千瓦)2030年我国新能源装机预测(万千瓦)2030年我国发电量预测(万亿千瓦时)数据说明:历年发电装机、发电量数据来源于国家家游局公开发布数票:风电光伏车来源于国家能源局公开发布数据:2030年发电装机、发电量数据来源于国网
供需双侧不确定性增强,电力系统安全运行和新能源消纳矛盾显现电力供应侧,极热无风、极寒无光等极端天气频发,导致新能源出力的规律特征更加难以把握。电力需统面临负荷低谷时段新能源消纳难、尖峰负荷时段电力保供雅的困境负荷净负荷风电供需双侧高度不确定性新能源大发时期面临消纳困难新能源低谷时期面临供需供电不足风险供平价整需弃电与缺电风险并存调节资源更加紧缺Mar.O8 Mar:.08 Mar.09Mar.O9 Mar.10 Mar.10 Mr.11Mar.11 Mar.12 Mar.12 Mar.13Mar.13 Man.14Mar.140012000012000012000012600012000012600001200多重因素叠加影响供需不确定性高比例新能源系统弃电与缺点风险并存
需求侧资源参与电力平衡价值作用愈发突显,虚拟电厂备受关注以需求侧资源开发利用补强电力系统调节能力,是应对供需双侧不确定性的有效途径。虚拟电厂能够将单体容量小、分布散的需求侧资源“化零为整、聚沙成塔",在电力供需平衡困难时实现高效率、成规模的快速响应,具有重要价值意义。分布式电源信息诚电力市场市场信息用户侧储能费用结算费用结算是局电力系数据交互运行信息虚拟电厂运营商云平台到2025年,调度信息力达到最大用电负荷的3%-5%大电网可调节负荷Q新版《电力需求侧管理办法》虚拟电厂运营交互架构示意图
价值1:发展虚拟电厂是服务新能源消纳,促进能源绿色低碳转型的重要举措虚拟电厂可以引导其聚合的需求侧各类资源与配电网运行有机协同,促进分布式新能源就地消纳,助力局部平衡。另一方面,虚拟电厂作为规模化的灵活性资源整体参与大电网调节,服务新能源大范围优化配置助力系统平衡局部平衡系统平衡虚拟电厂可以引导聚合的需求侧各类资虚拟电厂可以在体量规模上形成可观的源与配电网运行有机协同,提升分布式灵活性资源,为大电网调节提供重要支局部系统新能源就近消纳水平。撑。平衡平衡虚拟电厂可实时分析用户的用电行为和虚拟电厂作为重要的系统调节资源,促需求,实现精准地匹配和调度,提升配进新能源通过大电网实现广域高效配置,电网新能源接纳能力。助力系统平衡。
价值2:发展虚拟电厂是挖掘需求侧可调节资源,支撑电力安全保供的新兴手段虚拟电厂具备"类电厂"技术特性,是响应速度、精度更为突出的需求侧资源高级利用形式,能够在电力供需平衡困难时实现高效率、规模化精准响应,提升电力系统安全裕度,丰富电力安全保供手段美国洛基山电力公司案例—洛基山电力与户用储能设备供应商"类电厂"技术特性sonnen共同开展的商业化运营项目SoleilLofts,其在公开报道宣称接入了电网公司的调度系统,可以实现调频重点特点高精度、响应速度快、成规模、南方电网案例深圳供由局与南网由科院业同开展了虑拟由厂会与调调节效果好频的试点,以多个蔚来换电站资源聚合的虚拟电厂为对象,实现“秒级响应"的调频需求技术创新:5G通信实现快速响应,安全接入区(指令上传下达),轻量化表现加密调度指令。形式调峰调频特殊背景:...