来，虚拟电⼚将在⼈⼯智能调度、负荷⾦融化等新模式驱动下实现更⼤规模发展，为能源转型和双碳⽬标提供有⼒⽀撑。 引⾔ 传统模式⾯临挑战 随着新能源⾼⽐例接⼊和电⼒市场化改⾰的推进，传统"源随荷动"的供需平衡模式⾯临挑战， 灵活调节资源的价值⽇益凸显。 虚拟电⼚应运⽽⽣ 虚拟电⼚（Virtual Power Plant，VPP）应运⽽⽣，作为通过数字化⼿段聚合分散电源和负荷 资源进⾏统⼀调度和交易的新兴业态。 制以响应电⽹指令和市场信号的能⼒。这要求虚拟电⼚运 营商建⽴完善的技术⽀持系统，具备监测、预测、指令分解执⾏等信息交互功能，在接到电⽹调度或负荷管理系统指令后，能够及时优化控制各⼦资源。其中预测能⼒包括对 可再⽣能源出⼒和负荷变化的短期预测，以提前制定优化调度计划；监测和控制能⼒则要求对成千上万分布式资源的运⾏状态做到可视、可测、可控。 为此，虚拟电⼚的平台软件需要具有海量数据采集与管理功能 ，能够有效管理成千上万个⽤⼾侧设备档案，实时采集功率、电量、状态等运⾏数据并进⾏校验和存储，并⽀持 对资源分类分组和信息分发。同时，平台应提供市场交易与结算⽀持，包括⽤⼾合同管理、交易申报、调度指令接收与分解下达、以及结算对账等全流程功能，以便虚拟电⼚ 代表聚合资源参与电⼒市场交易时能够顺利执⾏和清算。 灵活调节能⼒ 对聚合资源进⾏精准控制以响应电⽹指令和市场信号的能⼒ 监测能⼒ 预测能⼒

能、云计算、区块链、物联网和大数据，实现能源系统的高 效预测、预警、联合调度和远程控制。2024年7月，随着《加 快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》的发布， 新型电力系统的建设目标被进一步细化。该方案围绕“清洁 低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的总体 原则，提出了建设智慧化调度体系、实施算力与电力协同项 目、发展源网荷储协同的智能微电网等具体任务，旨在通过数 03 2023.02 2024.07 加强新一代信息技术、人工智能、 云计算、区块链、物联网、大数据 等新技术在能源领域的推广应用。 适应数字化、自动化、网络化能源 基础设施发展要求，建设智能调度 体系，实现源网荷储互动、多能协 同互补及用能需求智能调控 加强电网基础设施建设及智能化升 级，提升电网对可再生能源的支撑 保障能力。推动可再生能源与人工智 能、物联网、区块链等新兴技术深度 能化加速转变，能源行业网络与信息安 全保障能力明显增强，能源系统效率、 可靠性、包容性稳步提高 围绕新型电力系统建设“清洁低碳、 安全充裕、经济高效、供需协同、灵 活智能”的总体方针，明确了建设智 慧化调度体系、实施算力与电力协同 项目、建设源网荷储协同的智能微电 网项目等具体任务 7 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统 | 大势所趋——国家数字化战略下的新型能源体系与新型电力系统

能、云计算、区块链、物联网和大数据，实现能源系统的高 效预测、预警、联合调度和远程控制。2024年7月，随着《加 快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》的发布， 新型电力系统的建设目标被进一步细化。该方案围绕“清洁 低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的总体 原则，提出了建设智慧化调度体系、实施算力与电力协同项 目、发展源网荷储协同的智能微电网等具体任务，旨在通过数 03 2023.02 2024.07 加强新一代信息技术、人工智能、 云计算、区块链、物联网、大数据 等新技术在能源领域的推广应用。 适应数字化、自动化、网络化能源 基础设施发展要求，建设智能调度 体系，实现源网荷储互动、多能协 同互补及用能需求智能调控 加强电网基础设施建设及智能化升 级，提升电网对可再生能源的支撑 保障能力。推动可再生能源与人工智 能、物联网、区块链等新兴技术深度 能化加速转变，能源行业网络与信息安 全保障能力明显增强，能源系统效率、 可靠性、包容性稳步提高 围绕新型电力系统建设“清洁低碳、 安全充裕、经济高效、供需协同、灵 活智能”的总体方针，明确了建设智 慧化调度体系、实施算力与电力协同 项目、建设源网荷储协同的智能微电 网项目等具体任务 7 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统 | 大势所趋——国家数字化战略下的新型能源体系与新型电力系统

智能化选煤厂可参考图 2 所示技术架构，划分为设备层、控制 层、执行层、决策层四层。设备层主要包括机电设备及检测仪表、 保护装置等；控制层主要包括生产集中控制系统、设备状态监测 系统、视频监控系统、调度通讯系统、安全监测系统等；执行层 主要包括生产管理、机电管理、安全管理、经营管理、节能与环 保管理、安全与职业健康管理等；决策层主要包括：智能控制、 智能管理、智能分析、辅助决策等。 8 图 统一规划网络和数据安全系统，保障信息内外传输利用的安全冗 余，同时强化网络和数据安全意识。 网络基础设施建设包括但不限于办公区网络、生活福利区网 络、工业控制网络、视频监控网络、安全监控网络、无线网络和 融合调度通信系统，鼓励逐步开展 5G+矿山物联网系统建设，建 设多系统融合的无线接入网关，提升矿山无线基础设施兼容水平， 提升煤矿各系统的综合感知能力、融合交互能力，满足煤矿智能 化全面感知、自主决策和敏捷响应的需求。 针对井工矿轨道运输、无轨胶轮车等运输方式，建设具有智 能规划、任务分配功能的辅助车辆智能调度管理系统，逐步实现 物料运输、人员运输等辅助运输车辆的智能管控、智能规划路径 与智能调度。 煤矿智能辅助运输系统应建设以车辆精确定位信息为基础， 以车载智能终端为核心，辅助井下信号灯控制系统、智能调度系 统、语音调度系统和地理信息系统，实现车辆监控、指令下达、 运输任务调配、失速保护、报警管理、应急响应等功能，优化作

存储、计算、治理、分析、服务的功能，具备数据共享、多源 数据融合、生产过程控制、生产设备运维、决策分析管理、故 障联动报警、信息引导发布等功能。能够实现各自动化、智能 化子系统集中操作、集中监控和统一调度，为安全生产、动态 监控、经营决策等提供多维数据支持。 按表 3-1 评分，总分为 100 分。按照检查存在不符合要求的 项目进行扣分，各小项分数扣完为止。 本部分设加分两项：（1）运算平台主设备，包括 具备满足矿井需要的数据存储与数据采集能力，存 储容量不少于 1 年时间。 5 查现场和资料。不符合 要求或功能扣 5 分。 ⑦ 实现双回路供电，配备不小于 2h 不间断备用电 源，有声光报警装置；具备 UPS 电源系统，保证主要 调度信息化系统续航时间≥4 小时。 5 查现场和资料。不符合 要求或功能 1 处扣 5 分。 数据融合 平台 ① 建立统一的数据服务接口、信息采集标准、数据 格式、通信协议，实现数据的统一集中管理，建立矿 处扣 2 分。 ③ 工作面运输实现远程控制和智能集中操控。 3 査现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 3 分。 综合保障系统 ① 采用工作面智能控制系统，能够在巷道监控 中心、地面调度中心进行远程监控，实现协同 控制、一键启停。 8 査现场和资料。不符合要 求或功能的 1 处扣 2 分。 ② 采用智能供液系统，根据压力、流量等智能 调控，并具备自动配液功能。 6 查现场和资料。不符合要

技术为基，构建全生命周期“能源新质生产力” 电力谐波，进而影响电能质量，对系统稳定性及用电设备使用寿命造成负面影响； y 更为经济的用能成本（66%）：用能企业对可再生能源、储能及柔性负荷的调度可以降 低用能成本，通过削峰填谷等策略为用能企业带来更大获利空间，但如果调度策略不系统、不科 学亦可能导致用电成本不降反升，如储能峰谷套利时产生额外用电需量致使容需量电费增加； y 可再生能源本地最大化利用（38%）：由于可再生能源发电功率随机性较强，当发电功 不同场景和需求进行动态切换。如在并网模式下，微电网可以与主电网实现能量互补和协同优 化；在孤岛模式下，微电网能够独立运行，确保关键负载的供电可靠性； y 综合的能源管理：微电网通过集成用量用费管理、设备状态监视、运行预测调度等功 能，实现了能源管理的智能化和精细化。如用量用费管理帮助企业实时监控能源使用情况，合理 控制成本； y 灵活的市场参与：随着电力市场的逐步开放和多元化发展，微电网能够灵活参与电力中 长 配电设备、电力负载进行统一管理的 发配用一体化微平衡系统，其主要有两个技术优势：一是“源网荷储”统一协调控制能力，即微 电网在不同环境下能够以最高效经济的方式生产和消费能源，并能够有效响应电网的调度指令； 二是孤网运行能力，意味着大电网故障或极端自然灾害下，微电网能够保障网内重要用能企业的 可靠供电。总之，微电网不仅能够在大电网系统下调节控制、平滑地连接进入大电网系统，还能 在其系统内部实现能量和电压的统一运行。

样的长周期交易方面，目前的机制尚未真正发挥稳定投资预期、大规模吸引社会资本的作用，仍然有很大改善空 间。第三，在2025初步建成全国统一电力市场体系的目标下，目前在多层次市场协同运行、跨省跨区灵活调度与 交易方面仍面临众多挑战，迫切需要打破行政壁垒、优化资源配置。我们判断，上述提到的几个方向，在接下来 几年都会有比较密集的改革动作，需要保持密切关注。 rmi.org / 7 2023电力市 货市场建设工作已在各省普遍展开（图表4）。 图表4 电力现货市场建设进程 来源：落基山研究所 c.调峰辅助服务市场 调峰辅助服务市场是较早展开试点的市场种类。其交易主要在发电机组之间展开，可调度机组（通常为火电机 组）在日时间尺度竞争调节（调降）发电机组出力，用于对冲新能源发电的波动性，从而促进新能源更高比例消 纳。调峰辅助服务是具有中国特色和阶段性特点的辅助服务市场品种：国际电力实践中一般不设置单独的调峰 细则》和《南方区域绿色电力交易规则（试行）》分别发布实施，为实现规则化、制度化、常态化的绿电交易打下 了基础。 储能交易方面，《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》和《关于进一步推动新型储能参与电力市场和 调度运用的通知》为抽水蓄能电站和新型储能电站明晰了价格形成机制，推动各类储能设备参与电力市场交易。 2023-2025年电力市场化改革趋势展望 到2025年，全国统一电力市场体系将初步建立。在这一宏

主要手段，但受海底地形以及深海声线弯曲等因素影响，远程定位 精度下降 未来技术突破 基于同频同时全双工的高带宽利用率的水声通信技术 基于正交时频空调制的抗多途多普勒效应的新型通信波形设计 基于深度学习的水下通信网络协议与路由调度技术 基于深度学习的声光电量子等多源异构信号融合技术 分布式定位导航网络、水下固定基站、快速布放设备等应用技术 未来发展趋势 技术融合与创新 多种水下通信技术融合，通信速率与通信距离的提高，形成高 立基于人工智能和云边协同的通信基础设施，为复杂的环境扰动和空间约束下的决策与控制提供保障；二 是多域耦合和异构动力学约束下的弹性决策，阐明环境、任务目标、海空异构平台间耦合作用，研究跨域 异构动力学约束下的任务调度与动态规划，建立强鲁棒、高弹性的任务决策体系，实现基于群体智能演化 的无人决策系统自主学习换代，提升协同效能；三是强异质动力学特性的海空无人系统一体化协同控制， 结合实时反馈与调整机制构建一体化 里程碑 2023—2025 子里程碑 2026—2030 2031—2035 2036—长期 目标 海空协同 异构无人 系统的一 体化控制 技术突破 及产业化 推广 构建海空协同异构无人系统任务 调度和动态规划体系，以应对多变的 环境扰动和强干扰挑战 掌握海空协同异构无人系统跨域自组网通信技术，构建高效、 灵活、稳定且安全的通信网络，在应对复杂环境扰动和空间 限制的条件下，逐步应用于实际的海上协同作业任务

当前主流集成技术主要包括集中式、组串式、交直流一体、高压级联等。其中，从系统架构和管 理方式来看，集中式方案通过电池多簇并联后与PCS相连，实现大功率、高效率的能源存储和输出， 且集中式储能系统大规模调度能力和成本效益突出，多应用于低压大功率场景。组串式储能系统每个 储能单元都具备独立控制和管理功能，其分散式架构赋予了组串式储能高度的可扩展性，在灵活性和 安全性上优势突出。在实际项目应用中，组串 动调整储能系统的运行模式；同时可以利用 AI 算法对储能系统的健康状况进行预测，提前发现潜在故 障并提出解决方案，在未来，EMS甚至可以在无需人工干预的情况下，独立完成复杂的能量调度任 务。同时，伴随光伏、风电、柴发以及各种负载等共同接入，或是参与VPP调度，EMS也需要支撑这 类复杂场景下的智慧能源管理，实现用户的用能最优。其次是更加友好的人机交互，智能化是运行策 略的不断演进，而更加友好的人机交互则是为了让 据分析，EMS 能够 根据能源的供需情况和价格波动，优化能源的分配和利用，实现能源的高效转换和存储，提高能源系 统的整体效率和可靠性。另一方面，EMS 将与智能电网、微电网等紧密结合，参与电网的调度和控 制，提供调频、调压、备用电源等多种辅助服务，增强电网的稳定性和灵活性，促进能源的清洁低碳 转型。 趋势四，云平台与分布式架构。云端具备高度的智能化，借助云平台技术，储能 EMS 可以实现

零碳物流新能源重卡全产业链一体化协同共建项目 ………………………………… 71 31. 基于零碳、智慧理念的毫沁营 110kV 变电站工程方案 ……………………………… 73 32. 零碳楼宇碳源调度运营【CSO】解决方案 …………………………………………… 75 33. 聊城楼宇光热复合热泵零碳能源解决方案 …………………………………………… 77 34.LP 零碳智能建造车间解决方案 … 的数字化、网络化、智能化。 4. 模式创新：依托五大中心 + 技术支撑体系的构建，加强产业板块、企业、部门之间的协 同效应，提升内部协作效率，最大化经营效益。 项目效益概况 1. 人工成本 全局调度的智慧化系统的建成投运，劳动密集型的工种将实现智能化、自动化、少人化， 2022 年预估累计减少 10% 的劳务用工，2023 年劳务成本预计同比减少 14.9%。 2. 综合工作效率 利用传 现生产大系统中各生产环节的协同 管理、协同作业，进而显著的提升矿山的运行效率，2023 综合工作效率提高 5%。 3. 内部收益率 全局调度引起的新增投资会引起现金流出，相对应的带来的费用节约会带来资金回流，以 10% 的收益率为基准，引入全局调度带来的项目净现值大于 0，即内部收益率大于基准收益率 的 10%，投资收益乐观。 申报单位 ◆ 国家电投集团科学技术研究院有限公司，内蒙古电投能源股份有限公司