我国虚拟电厂的建设发展与展望 冯升波 中国宏观经济研究院能源研究所 2024年7月11日 一、虚拟电厂建设背景 二、虚拟电厂发展现状 三、虚拟电厂发展展望 3 l 2023年，全社会用电量9.22万亿千瓦时， 同比增速6.7%，支撑了GDP的5.2%增 速。 l “十四五”前三年，我国全社会用电 量年均增速7% l 电力弹性系数连续3年超过1，2016年 以来维持0.7以上的高位 以新增的谷段电力，替 代其他形式的能源 提高系统经济性， 促进可再生能源消 纳 需求侧资源对电力系统的调整作用 Ø 欧美等国家积极推动虚拟电厂参与电力市场运营。 • 美国:聚焦负荷资源聚合调配，推动小规模分布式电 源参与电力市场 • 案例一美国Tesla虚拟电厂: 2022年Tesla与美国加 州公共事业公司PG&E合作，向符合条件的 Powerwall用户提供2美元/千瓦时的报酬激励，在 分布式电源可靠并网和电力市场运营 • 案例一德国Next Kraftwerke欧洲最大虚拟电厂:聚 合资源包括沼气电厂、热电联产厂、水电光伏、电 池储能、电动汽车、工业负荷等。截至2022年底， 聚合规模约为1230万千瓦，聚合单元超过15000个， 通过调控各类分布式电源、用户和储能系统，参与 电力市场交易为电网提供平衡服务。 Ø 虚拟电厂是电力需求侧管理的重要实现形式，是我国电力需求侧管理长期实践的拓展，在

©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 用户侧综合智慧能源与虚拟电厂融合创新与思考 国家电投集团山东电力工程咨询院 国新毅 2024 年 07 月 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 系统建设的关键。 虚拟电厂作为一种可聚合与调控供给侧和需求侧多元资源的技术， 可以显著提升电力系统的灵活性与调节能力，进而有效应对“双随机” 带来的诸多问题。一方面通过引导需求侧资源外部特性匹配供给侧可再 生能源出力曲线，促进可再生能源电力的规模化消纳；另一方面实现对 用户侧分布式发电资源有序管理，提升分布式资源接入电网的友好性。 能源转型的挑战与机遇 虚拟电厂在能源转型中的角色 ©SPIC 创新 融合，真信 真干 真成 （二）用户侧融合开发的机遇与挑战 CONTENTS 目 （一）虚拟电厂发展面临的问题 录 （三）创新实践与布局 （四）相关认识与思考 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 5 （一）虚拟电厂发展面临的问题  缺乏国家层面的专项政 策和统筹规划  整体定位和发展目标不 够明确 

二、智能化改造的实现路径 三、 智能化改造案例 四、 企业发展与数字化转型 一、企业发展与智能化改造 六、 如何支持传统企业开展智改数转 目录 数字化转型之智慧电厂建设 五、数字化转型案例 数字化电厂就是在数字化电厂的基础上进行信息化和智能化融合， 利用物联网、 工业 互联网、大数据、人工智能、 工业机器人、虚拟现实等高新技术加强信息管理和服务、 清 楚地掌握生产流程、 到降本增效提高生产力的目的， 是数字化、信息化、智能化的科学高效的新型电厂。 五、数字化转型案例 建设背景 建 设 背 景 国家“一带一路” 战略 ( 基础设施互联互通 ) 高度 智 能 开放互动 全业务数据中心 建设燃煤电厂大数据中心及云计算平台，为运行维修提供指导和决策依据。构建数字化电厂数字化平台，实 现电厂数字化综合管理、监控，并利用三维可视化等技术手段提升管理水平，是国家“一带一路”战略的重 平，是国家“一带一路”战略的重 要 组成，也是“互联网 +” 在公司的具体体现。 大数据、云计算、物联网、移动互联技术的广泛应用 五、数字化转型案例 推进燃煤电厂智能控制系统技术攻关，研发基于互联网技术和智能设备的超超临界机组智能控制系统， 通信及其他 通信 工业 人防 视频会议 视频监控 远程会议 厂级监控系统 (SIS) 采集 故障 厂级管理系统 建设阶段 生产阶段

统，作为联接清洁能源生产与消费端的 桥梁和优化资源配置的关键枢纽，毫无 疑问地成为这一变革中的焦点。数字化 智能化技术与电力系统的融合，不仅带 来了清洁能源开发与消纳的更优方案， 驱动电力系统低碳转型，还将孕育出如 虚拟电厂和共享储能等创新业态，深刻 影响工业进程和我们的生活方式。 在此背景下，德勤中国和远景智能携手 撰写了本报告。凭借我们在电力领域多 年的研究与实践，本报告深入探讨了未 来新型电力系统“源、网、荷、储、碳、 济互通将实现多种能源的灵活配置，极大优化能源综合利用效 率。另一方面，伴随能源系统的演进而涌现的新兴技术和新兴 市场机制将重新定义用能模式，能源网络与交通网络、算力网 络等跨行业的融合，将催生车网互动、虚拟电厂、零碳算力中 心等新兴场景，引入跨领域主体深度参与能源互动，共同组成 朝气蓬勃的能源生态。 1.2 数字化战略深刻影响能源体系建设 高度复杂的新型能源体系需要更强大的数字化智能化手段保障 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 碳盘查 碳减排 碳认证 碳抵消 碳披露 需求响应技术 微网协同控制技术 电碳耦合算法 储能能量管理系统（EMS） 虚拟电厂云边 协同技术 电力智能物联技术 （AIoT） 网 储 荷 源 AI AI AI AI AI AI 数据流 碳流 电力流 图例： 10 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统

统，作为联接清洁能源生产与消费端的 桥梁和优化资源配置的关键枢纽，毫无 疑问地成为这一变革中的焦点。数字化 智能化技术与电力系统的融合，不仅带 来了清洁能源开发与消纳的更优方案， 驱动电力系统低碳转型，还将孕育出如 虚拟电厂和共享储能等创新业态，深刻 影响工业进程和我们的生活方式。 在此背景下，德勤中国和远景智能携手 撰写了本报告。凭借我们在电力领域多 年的研究与实践，本报告深入探讨了未 来新型电力系统“源、网、荷、储、碳、 济互通将实现多种能源的灵活配置，极大优化能源综合利用效 率。另一方面，伴随能源系统的演进而涌现的新兴技术和新兴 市场机制将重新定义用能模式，能源网络与交通网络、算力网 络等跨行业的融合，将催生车网互动、虚拟电厂、零碳算力中 心等新兴场景，引入跨领域主体深度参与能源互动，共同组成 朝气蓬勃的能源生态。 1.2 数字化战略深刻影响能源体系建设 高度复杂的新型能源体系需要更强大的数字化智能化手段保障 来源：远景智能，德勤，《数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统》 碳盘查 碳减排 碳认证 碳抵消 碳披露 需求响应技术 微网协同控制技术 电碳耦合算法 储能能量管理系统（EMS） 虚拟电厂云边 协同技术 电力智能物联技术 （AIoT） 网 储 荷 源 AI AI AI AI AI AI 数据流 碳流 电力流 图例： 10 数字驱动、智慧引领：迈向未来的新型电力系统

等多种获利模式。目前，工商业储能的经济性主要来自峰谷价差套利，需量管理、动态增容和补贴等 都是叠加可观收益的途径，而需求响应等获利途径因需要依托电网需求才能获益使得该类收益较小且 不稳定，未来可预见的是通过聚合商或虚拟电厂的资源聚合集中参与电力市场多种交易和服务所获得 的收益将成为最主要收益。 （4）市场预测 政策方面，电价政策方面，未来电价调整将更加频繁且价差会逐步走低，且午间谷电的地区正不 断增加，势必会 因素，部分地区并不具备可投资性，灵活调整“容需模式”并通过需量管理所获收益可实现一充一放下 的可观项目盈利，故峰谷套利与需量管理的结合将成为2025年工商业储能最主要的盈利模式。更长期 分析，工商业储能将凭借虚拟电厂的资源聚合实现在电力市场的相关盈利，故未来现货市场套利有望 成为最主要盈利手段。 地区发展方面，江浙粤三省仍依托于可观套利价差成为中国工商业储能发展的主要战场，虽 2024年广东省整体发展降速 的比 例越来越高，供热机组必须维持在一定的负荷运行，这更加大了电网调频难度。且根据现AGC调节办 法，虽然参加调频调峰机组可以获得一定的经济补偿，但非计划停运会导致机组来年发电小时数考 核，故电厂参与调频调峰积极性不高，亟需新的调频手段。飞轮储能属典型的功率型物理储能技术， 2025 中国新型储能行业发展白皮书 图34 电力储能用飞轮储能单元典型结构 资料来源：储能技术中心、南京未来能源系统研究院

，加强安 全监管。 支持园区虚拟电厂加快发展 制定《苏州工业园区虚拟电厂管理办法》等政策，明确虚拟电厂主管部门、调度运行管理 机制等，明确虚拟电厂在能源布局中的发展定位、发展目标及分步实施策略，明确虚拟电 厂作为电力市场参与主体的地位、电网并网调度主体应具备的权利、责任和义务，明确不 同主体参与虚拟电厂的补贴政策。协调各方利益关系，为虚拟电厂建设提供必要的支持和 配套服务。简化审 配套服务。简化审批程序和减少行政障碍，加快虚拟电厂项目的推进速度。建立虚拟电厂 市场准入标准、程序和交易规则。 工业领域 制定新能源产业发展专项政策 制定《苏州工业园区新能源产业发展规划》《苏州工业园区支持新能源产业高质量发展的 指导意见》《苏州工业园区新能源产业专项资金扶持办法》等，明确新能源产业发展目标、 发展方向与细分领域，重点支持太阳能、氢能、储能、新能源汽车、智能电网等领域的技 36 鼓励储能设施参与电网调峰，提高经济效益 37 开展虚拟 电厂试点 示范 全面摸排可调节资源，收集可调节设备、可聚合容量、响应方式、响 应时长等关键信息，制定可调节资源开发和利用方案 38 探索以建筑可调节负荷资源为依托，试点建设园区虚拟电厂 39 建立虚拟电厂参与需求侧响应和电力市场辅助服务的体制机制、市场 规则和技术规范 40