长三角虚拟电厂发展现状分析报告--电力圆桌&自然资源保护协会.pdf-solarbe文库

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专题报告长三角虚拟电厂发展现状分析报告电力圆桌项目课题组 2023年 11月电力圆桌项目电力圆桌（全称电力可持续发展高级圆桌会议）项目于 2015 年 9 月启动，旨在紧扣应对气候变化、调整能源结构的国家战略，邀请业内专家和各利益方参与，共同探讨中国电力部门低碳转型的路径和策略。通过建立一个广泛听取各方意见的平台机制，电力圆桌将各方关心的、有争议的、目前决策困难的关键问题提交到平台讨论，选出核心问题委托智库开展高质量研究，并将研究成果和政策建议提交到平台征求意见，从而支持相关政策的制定和落地，推动中国电力行业的改革和可持续发展，提高电力行业节能减排、应对气候变化的能力。报告编写人员苏州中咨许相敏、程环宇、薛会、郭凤凤、徐璐、庞锐晰、郄梦婧感谢自然资源保护协会对报告提出的意见和建议项目课题组 Cover Image on 图虫创意苏州中咨成立于1994年，是中国国际工程咨询公司的控股子公司，是长三角地区重要的综合性咨询机构之一，是国际咨询工程师联合会和中国工程咨询协会会员单位。公司主要面向政府、企业、金融机构等服务对象，提供专业的投资策划、规划咨询、政策研究、评估咨询、管理咨询、全过程咨询等现代咨询服务。已累计承担 5000 多项各类咨询业务，服务区域从长三角拓展到全国绝大多数地区，同时积极响应“一带一路”倡议，咨询服务涉足加拿大、澳大利亚、非洲、东南等海外国家和地区。自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代起在中国开展环保工作，中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。N - RDC在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。更多信息，请访问www.nrdc.cn。长三角虚拟电厂发展现状分析报告 Report on Virtual Power Plant Development Status of Yangtze River Delta 2023 年 11 月 | i | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告目录执行摘要 �� 01 1� 长三角地区虚拟电厂发展背景 �� 03 1�1 虚拟电厂基本概念 ��03 1�2 长三角地区电力供需分析 ��05 1�3 长三角地区虚拟电厂政策环境 ��09 2� 长三角地区虚拟电厂建设现状与案例分析 �� 11 2�1 上海市虚拟电厂建设现状与案例 ��11 2�2 江苏省虚拟电厂建设现状与案例 ��15 2�3 浙江省虚拟电厂建设现状与案例 ��17 2�4 安徽省虚拟电厂建设现状与案例 ��19 2�5 长三角地区虚拟电厂案例总结 ��21 3� 苏州工业园区虚拟电厂建设潜力分析 �� 23 3�1 苏州工业园区资源分析 ��24 3�2 园区虚拟电厂建设资源汇总 ��33 4� 研究发现和建议 �� 34 4�1 研究发现 ��34 4�2 发展建议 ��37 参考文献 �� 39 附录 A 虚拟电厂潜力分析方法 �� 40 长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 01 | 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。此外，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 | 02 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告 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 11.8。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供机制支持。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。长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 03 | 1 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 [1] 。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。 | 04 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告图 1-1 虚拟电厂平台架构示意图 [1] 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 1-1。表 1-1 各类型虚拟电厂的特征 [1] 虚拟电厂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，实现调频功能弱长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 05 | 虚拟电厂聚合资源运营模式出售属性储能型独立储能项目，风、光储一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。 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、64.6、55.4 和 63.48，火电比重较高，长三角净外调电量为 3231.3 亿千瓦时，约占区域内总消费电 | 06 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告量的 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压力。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区的能源结构，推动绿色、低碳、创新型发展，发挥关键作用。 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 [2] 。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。尽管上海市本地负荷缺口有所改善，但 2022 年最高用电负荷仍有 19 的负荷缺口 [2] 。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。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 CO 2 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征，尖峰负荷持续时间将长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 07 | 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。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 ,2022 年“电气机械和器材制造业”、“信息传输、软件和信息技术服务业”的用电增幅明显，同比增长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 [3] 。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。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 [3] 。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” 末预计新能源装机达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、雁淮直流满送，以及区外受电稳步提升（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 4346.0 亿千瓦时，同时期全社会用电量则从 3873.2 亿千瓦时增至 5799.0 亿千瓦时 [4] 。具体到各用电领域 , 建筑业与信息传输、计算机服务和 | 08 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告软件业的用电增幅明显，较 2016 年分别增长 94 和 81。互联网数据服务业是浙江发展数字经济的重点，光伏设备及元器件制造业、新能源车整车制造业、充换电服务业用电量均实现较快增长。截至 2022 年，浙江省本地发电量仍存在 1453 亿千瓦时的电量缺口，外来电占比 25.1。从负荷来看，浙江省用电最高负荷低于总装机容量，但差距正在快速缩小，总装机容量从 2015 年的 8215 万千瓦增加到 2022 年的 11793 万千瓦，增幅仅 30，同期用电最高负荷从 5850 万千瓦增加到 10190 万千瓦，增幅达 42.6 [4] 。此外，受台风等气候因素的影响，浙江电网运行一直面临巨大压力。 1.2.4 安徽省电力供需情况从电量来看，安徽省全社会发用电量均保持持续增长的态势，全社会发电量从 2016 年的 2252.7 亿千瓦时增至 2022 年的 3271.0 亿千瓦时，同时期全社会用电量则从 1795.0 亿千瓦时增至 2993.2 亿千瓦时。具体到各用电领域 , 农、林、牧、渔业与批发、零售业和住宿、餐饮业的用电增幅显著，同比 2021 年分别上升了 102 和 93。安徽省农业生产呈现稳中有增的发展态势，第三产业逐渐成为安徽整体经济发展的主引擎。截止到2022年，安徽省本地的发电量不存在缺口问题，全社会发电量有 8.5 的富余 [5] 。从负荷来看，安徽省最大用电负荷和发电装机容量增长平稳，整体呈供大于需的局面。2016-2022 年，安徽省最高用电负荷从 3167.8 万千瓦增加到 5600.0 万千瓦，增幅 43.4；发电装机容量从 5732.7 万千瓦增加到 9219.0 万千瓦，增幅 37.8 [5] 。除了发电供本省用之外，安徽省还承担了一定的外送的任务。安徽省是华东地区的能源基地，通过 “皖电东送”通道，安徽火电覆盖江苏、浙江、上海等地区。长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 09 | 1.3 长三角地区虚拟电厂政策环境自 2021 年以来，长三角地区各省市陆续出台了多项政策，其中多有提及虚拟电厂，相关政策详见表 1-2。这些政策的制定旨在推动虚拟电厂项目发挥示范作用，实现多种可调资源的有效聚合，鼓励工业用电大户和商业可中断用户积极参与负荷需求响应，以推动电力调度模式从传统的“源随荷动”逐渐向“源荷互动”的新模式转变。表 1-2 长三角地区虚拟电厂政策省市时间文件名主要内容上海 2022 年 1 月上海市公共机构绿色低碳循环发展行动方案到 2023 年在全市实现 20 家公共机构需求响应改造，实现虚拟电厂功能，积极参与电力需求响应工作上海 2022 年 7 月上海市瞄准新赛道促进绿色低碳产业发展行动方案（20222025 年）智能电网。加快布设新能源终端和智能电网设施发挥新能源微电网、智慧减碳虚拟电厂等项目示范作用，推动光储直柔等智能电网应用。上海 2022 年 7 月上海市数字经济发展 “十四五”规划加快构建以零碳能源为基础的区域性电能集中管理模式，建立城市级“虚拟电厂”和能源互联网中心聚合可调节工商业、智能楼宇、电动汽车充电站、分布式光伏、风电等泛在可调资源，推动传统“源随荷动”调度模式转变为“源荷互动”新模式，实现绿色电力就近最大消纳，打造零碳能源产业新生态上海 2022 年 7 月上海市碳达峰实施方案完善用电需求响应机制，开展虚拟电厂建设，引导工业用电大户和工商业可中断用户积极参与负荷需求侧响应，充分发挥全市大型公共建筑能耗监测平台作用，深入推进黄浦建筑楼宇电力需求侧管理试点示范，并逐步在其他区域和行业推广应用。上海 2022 年 8 月上海市能源电力领域碳达峰实施方案引导自备电厂、高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂等参与系统调节。江苏 2018 年 7 月江苏省电力需求响应实施细则（修订版）建立完善需求响应体系。体系包括市场模式响应规则、技术架构、数据管理等，实现用电与电网之间互联互通互动，促进电力资源优化配置，推动负荷管理科学化、用电服务个性化。 | 10 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告省市时间文件名主要内容江苏 2022 年 8 月江苏省“十四五”新型储能发展实施方案完善适应新型储能发展的电力市场体系，推动新型储能以独立电站、储能聚合商、虚拟电厂等多种形式参与辅助服务，鼓励配建新型储能与所属电源联合参与电力市场。浙江 2021 年 5 月浙江省全面提升“获得电力”服务水平持续优化用电营商环境三年行动计划推广并拓展综合用能服务。各供电企业积极服务保障各类虚拟电厂、储能等先进技术应用，加快构建以新能源为主体的电力系统。浙江 2021 年 6 月浙江省循环经济发展 “十四五”规划健全电力需求侧响应机制，健全可中断、可调节负荷，打造具有浙江特色的电力需求侧管理模式。加快建设多元融合高弹性电网，积极建设虚拟电厂、源网荷储等示范项目，提升电网设施智能化调度运行水平浙江 2021 年 11 月关于浙江省加快新型储能示范应用的实施意见积极支持用户侧储能建设。推动储能应用与电网协同发展，探索运用数字化技术对分布式储能设施开展平台聚合，鼓励智慧能源、虚拟电厂等新业态发展，充分发挥灵活、可调性储能资源在新型电力系统中的平衡作用浙江 2021 年 12 月关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的实施意见深化能源治理改革创新。持续提升电力需求侧响应能力，积极推广虚拟电厂。浙江 2022 年 5 月浙江省能源发展 “十四五”规划提升电力系统灵活可靠性。推动源网荷储一体化和多能互补，推进虚拟电厂建设促进可再生能源消纳。开展电力需求侧响应，到2025年，电力精准负荷响应能力扩大到千万千瓦级，负荷侧调峰能力达到全社会最高负荷的 5。安徽 2022 年 1 月安徽省电力需求响应实施方案（试行）按照“安全可靠、自愿参与、公平公正”和“需求响应优先、有序用电保底”的原则，在全省范围内开展电力需求响应工作，运用市场机制和价格杠杆广泛发动各类市场主体参与需求响应，逐步形成全省最大用电负荷 5 左右的需求响应能力。长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 11 | 2 长三角地区虚拟电厂建设现状与案例分析目前，长三角地区的虚拟电厂发展迅速，特别是在上海、江苏和浙江地区，具有显著特点。一方面，这些地区用电需求巨大，面临着较高的电力短缺风险，因此虚拟电厂的发展具有紧迫性。另一方面，这些地区具备大量可控负荷，为建设虚拟电厂提供了有利条件。 2.1 上海市虚拟电厂建设现状与案例根据文献，上海市可调节负荷资源超过 876 万千瓦，占 2022 年上海最高用电负荷的 26.1，其中包括工业负荷 123 万千瓦、商业负荷 216 万千瓦、电动汽车负荷 100 万千瓦等 [6] 。为充分发挥负荷资源优势，近年来，上海市电力公司积极推进虚拟电厂项目，重点关注需求响应资源的发展，以引导电力用户更灵活地调整用能需求，实现了电力用户从电能消费者向电能生产者和消费者的身份转变。同时，上海市电力公司正在牵头制定国家标准虚拟电厂资源配置与评估技术规范，为虚拟电厂的发展提供技术规范和指导。作为全国首批建设虚拟电厂的城市之一，上海市已成功建立了市级虚拟电厂平台，实现了对 12 家不同类型虚拟电厂资源的统一管理和调度。这些虚拟电厂包括黄埔商业建筑虚拟电厂、上海蔚来汽车虚拟电厂、铁塔基站虚拟电厂、国网上海综合能源虚拟电厂等， | 12 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告涵盖了各种资源，如中央空调、水泵、电热锅炉、照明、充电桩、换电站、其他储能设备以及铁塔基站储能等。上海市虚拟电厂建设情况见表 2-1。表 2-1 上海市虚拟电厂建设情况序号试点项目主要影响资源主要场景特点 1 黄浦区商业建筑虚拟电厂工商业负荷、储能等商业楼宇能源管理、削峰填谷等以商业楼宇为主的虚拟电厂体系 2 嘉定区泛在电力物联网智慧充放电示范试点项目充电桩等削峰填谷等通过智慧有序充电实现对用户充电行为的灵活引导与主动调控 2.1.1 上海市虚拟电厂典型案例（1）市级虚拟电厂运行管理与监控平台为实现对市内各类虚拟电厂的监控管理和协同调度，上海市搭建了市级虚拟电厂运行管理与监控平台，其运行体系见图 2-1。目前，该平台已接入虚拟电厂 12 家，虚拟发电机组共 10078 户，涵盖资源类型包括工商业楼宇、三联供、电动汽车、铁塔基站等，削峰能力 10.7 万千瓦，填谷能力 7.9 万千瓦。长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 13 | 图 2-1 上海市级虚拟电厂运行体系 [6] 在商业模式方面，主要应用场景为削峰填谷需求响应。在 2021 年和 2022 年，国网上海电力率先实施了以“双碳”为主题的电力需求响应行动，并引入了“无感调控”模式的填谷需求响应。2021 年的电力需求响应行动首次融入了“智慧减碳”概念，成为国内同类需求响应行动中可调节资源种类最丰富、充电桩负荷规模最大、基站储能参与度最高的一次行动。2022 年的“无感填谷”模式通过提前设定的预置策略和响应计划，实现了全程无需人工现场干预。与传统的调用模式相比，“无感调控”能够实现户均影响更小、用户积极性更高、调控精度更高、响应时效更快，从而增强了电网调控的可靠性，有助于推动需求响应的常态化开展。上海虚拟电厂开展交易情况见表 2-2. 表 2-2 上海虚拟电厂开展交易情况 [6] 时间交易名称出清情况参与主体 2019 年 12 月 5日迎峰度冬专项试点交易响应时长 2 小时电量 1.83 万千瓦时收益 43950 元 4 家运营商及其 226 个客户 , 共 8.7 万千瓦负荷 | 14 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告时间交易名称出清情况参与主体 2020 年 6 月 25 日端午节填谷需求响应交易容量 1.7 万千瓦电量 4.02 万千瓦时价格 1.2 元 / 干瓦时 2 家虚拟电厂运营商 2020 年 9 月 29 日 “十一”填谷需求响应交易容量 25 万千瓦价格 1.2 元 / 干瓦时综合能源服务公司、蔚来汽车、腾天节能、前滩新能源 4 家虚拟电厂 2021年5月6 日 “双碳”主题虚拟电厂需求响应削峰容量 6.2 万千瓦价格 2.4 元 / 千瓦时填谷容量 2.1 万千瓦价格 0.96 元 / 千瓦时腾天节能、前滩新能源综合能源服务公司、 5G 基站等 2022年2月6 日 “无感调控”填谷响应最大填谷负荷4.1 万千瓦累计填谷电量7.1 万千瓦时（2）黄浦区商业建筑虚拟电厂示范项目黄浦区商业建筑虚拟电厂定位为商业建筑领域的负荷类虚拟电厂，重点聚焦负荷侧可调资源的集中调控，是国内首个以商业建筑为主要调控对象的虚拟电厂。项目主要参与方包括上海市黄浦区商业楼宇、世博 B 片区综合能源中心、电力公司自有楼宇等。基于设备负荷特性研究，该项目将楼宇内常见设备进行分类，并针对不同类型设备，通过停、关、调三类方式，能够精细化的调整楼宇内用电设备的运行规律，从而达到科学调整用电负荷的效果，见表 2-3 和图 2-2。目前，项目已完成 6 万千瓦的商业建筑可调资源的开发，包含了冷水机组、风冷热泵、电热锅炉、动力照明、充电桩等大量可控用电设备，可调楼宇 130 幢，单个楼宇的平均响应能力 100 ～ 500 千瓦，其中 20 的商业建筑具备分钟级自动需求响应能力，此外还接入了 2 个居民社区、3 个电动车充电平台的多元化响应资源，完成商业建筑虚拟电厂生产与运营调度应用的开发与上线运行。项目作为上海电力需求响应的日常调度资源，已累计调度超 2000 幢次，单次最大削峰负荷 5 万千瓦，区域峰值柔性负荷调控能力超过 10，年可节约标煤约 1000 吨、减排 2700 吨 CO 2 。长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 15 | 表 2-3 商业建筑四类设备负荷特性设备类型负荷特性常用设备长期持续性的使用，短时间的暂停影响较小常关设备高能耗，但是对运行时刻没有要求二元设备在化石燃料与电的使用上相互转换供暖制冷设备供暖与制冷有着滞后性图 2-2 黄浦区商业建筑虚拟电厂负荷调节方式 2.2 江苏省虚拟电厂建设现状与案例江苏省在负荷侧管理方面走在长三角的前列，延续其发展，江苏省的虚拟电厂试点案例以负荷型虚拟电厂为主，代表案例包括省级需求侧管理系统、源网荷友好互动系统等。此外，江苏省近年来也开始在储能型和混合型虚拟电厂领域进行试点，例如江苏电网侧储能和南京江北虚拟电厂等项目。目前，江苏省尚未建立像上海市一样的市级统一虚拟电厂管理平台，因此日常的调度和交易仍然由各虚拟电厂直接与省交易中心和省调度中心进行对接。江苏省虚拟电厂建设情况见表 2-4。 | 16 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告表 2-4 江苏省虚拟电厂建设情况序号试点项目主要影响资源主要场景特点 1 大规模源网荷友好互动系统可中断 / 可调节负荷需求响应、新能源消纳等源-网-荷控制系统，国内规模最大 2 镇江电网侧储能储能需求响应、新能源消纳等 2018 年建成，是当时世界规模最大、功能最全的首套毫秒级响应的电网侧储能电站 3 南京江北虚拟电厂分布式能源、储能、可控负荷调峰辅助服务等通过串联分布式光伏、储能设备及各类可控负荷，参与电网调峰辅助服务市场，按需增减各类能源使用比例 2.2.1 江苏省虚拟电厂典型案例（1）省级需求侧管理系统江苏省从 20 世纪 90 年代着手建设基于需求响应的负荷控制系统，经过多年的建设和完善，江苏电力公司于 2015 年开通需求响应中心业务支撑平台，该平台对江苏省电网削峰填谷需求响应提供了有力支撑。该项目的参与主体为普通工业用户负荷集成商、储能站、电动汽车、5G 基站等。2015 年参与的独立用户 513 户，参与的负荷集成商 8 家，日最高响应负荷能力为 188 万千瓦。目前，该平台已实现 50 千伏安以上容量用户的负荷监测全覆盖。在商业模式方面，该项目专注于满足削峰填谷需求。作为需求响应中心业务的支持平台，该项目的主要应用场景是江苏省内的削峰填谷需求响应。削峰方面，江苏省于 2015 年首次实施全省范围的需求响应，日最高响应负荷 188.75 万千瓦，次年，该平台成功支撑了世界最大规模需求响应，响应总量达 344.75 万千瓦，有效降低电网峰谷差 18.47。长三角虚拟电厂发展现状分析报告 | 17 | 填谷方面，江苏省自 2018 年以来在国庆、春节负荷低谷时段创新开展填谷需求响应，最大规模 257 万千瓦，共计促进新能源消纳 3.38 亿千瓦时。（2）源网荷友好互动系统为确保大电网安全运行，在江苏省经信委等政府相关部门指导下，江苏省电力公司试点建设了大规模源网荷友好互动系统。该平台于 2017 年 5 月正式投入运行，并于当月在苏州完成了用户侧零误跳的实切验证，实际参与用户 245 户，精准切负荷 300 万千瓦，充分验证了系统的可靠性及其友好互动性。2018 年，项目具备 260 万千瓦毫秒级、376 万千瓦秒级可中断负荷精准控制容量、417.5 万千瓦实时负荷调控能力，可提升特高压直流送电能力 154 万千瓦。作为国内首套基于实时可中断负荷快速响应的负荷管理系统，该系统通过对负荷资源的分类、分级、分区域管理，将源网荷系统的应急处理速度从原先的分钟级提升至毫秒级，可精准控制到用户的特定负荷。可中断负荷由用电客户自主选择，如空调、部分照明用电，被切除后安全保障用电不受任何影响，最大程度保障企业产能和电网设备安全，降低负面影响。项目已累计增供电量 49.896 亿千瓦时、累计新增销售额 27.4428 亿元、累计新增利润 1.2474 亿元，年增利润约 8400 万元。在负荷控制能力方面，相当于 4 台百万千瓦火电机组，节省投资 126.4 亿元，经济和环境效益显著。 2.3 浙江省虚拟电厂建设现状与案例浙江电力虚拟电厂的发展处于全国前列，涌现出一批试点项目，如华能浙江虚拟电厂、金华全域虚拟电厂、宁波虚拟电厂、丽水绿色能源虚拟电厂、平湖县域虚拟电厂等。 2023 年，国网浙江电力牵头，正在编制国标虚拟电厂管理规范。目前，浙江省谋划构建完成了“1 国标 3 行标”系列标准体系，以调度管理模式、市场运行体系、新型电力系统建设、网络安全要求、国家宏观政策等为出发点，系统设计建立了“中国特色虚拟电厂”浙江模式，为全国虚拟电厂建设提供浙江方案。浙江省虚拟电厂建设情况见表 2-5。 | 18 | 长三角虚拟电厂发展现状分析报告表 2-5 浙江省虚拟电厂建设情况序号试点项目主要资源主要场景特点 1 华能浙江虚拟电厂储能，分布式燃机、楼宇、充换电设施等辅助服务、电能量市场等全国首台（套）接入调度系统参与实时响应调节的虚拟电厂 2 金华全域虚拟电厂 5G基站、储能电站、充电桩、空调、路灯和精准可调负荷调峰、调频辅助服务等地域全、资源全、时段全 3 宁波虚拟电厂分布式光伏、空调、储能和工业等用户侧可调节资源无功平衡调节、旋转备用等以 5G 专网和智慧终端聚合了前湾新区分布式光伏、空调、储能和工业负荷等用户侧可调节资源，精准有序服务电网安全保供和低碳转型 4 丽水绿色能源虚拟电厂侧重水电发电侧调峰辅助服务等接入全市 800 多座水电站，利