虚拟电厂在新型电力系统中的应用与思考 国家电网 STATE GRID 国网电力科学研究院 STATE GRID ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE 政策背景 虚拟电厂 相关系统 典型案例 目 录 CONTENT 01 02 03 04 关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见 ( 发 改 能源规〔 2021 〕 280 号 ) 中 重 点 工 作 相关政策 4 另一方面，能源系统的清洁化和用能成本约束使得电力系统运行可靠性面临严峻挑战。 风电、太阳能发电的出力具有明显的波动性和间歇性特征，大规模接入将使得电力系统的电压稳定、功率平衡等 面 临严峻挑战，而我国现有电力系统灵活性调峰资源的缺失和柔性控制与系统调度能力的短板难以应对大规模新 能 源接入。必须投入大量资金用于系统 政策背景 5 新型电力系统构建分为转型期、建设期、成熟期三个阶段。 2021-2030 年是转型期，传统电力系统向新型电力系 统 升级，新能源发电装机成为第一大电源；分布式、微网加快发展，跨省区输电继续增长；火电灵活性改造全面实 施 , 新能源主动支撑、虚拟电厂、柔性输电、系统安全运行和控制等技术逐步成熟并推广应用。 2031-2045 年 是建设 期 ，新型电力系统基本建成，新能源逐步成为

循环发展和低碳发展。NRDC 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。 封面图片：福建省平潭岛沿海的风力发电机｜图源：王旺旺 / 中新社 所使用的方正字体由方正电子免费公益授权 福建省新型电力系统建设关键问题研究 课题组成员 顾 问： 史玉波、郑宝强 组 长： 邓平强 副组长： 林卫斌、林金义、陈闽新、邱辉艳 成 员： 王永明、朱文毅、雷勇、陈崇民、官友政、邱向京、戴逸清、 张强林、宾雪、蔡小玲、吴亦昊、游淑淋、陈佳桥、林晓东、姜福丽、 王志强、夏诗尧、宋晓逸、范晓婷、刘凯、黄勇、秦鹏 感谢自然资源保护协会专家为本报告提供的宝贵建议。 2025 年 8 月 | i | 福建省新型电力系统建设关键问题研究 目 录 摘要 ................................................................................ ......................................................................................3 1. 福建省新型电力系统建设关键问题识别 ..............................................................5 1.1 电源侧关键问题分析 ..........

��������� ��������� ��������� �� �� �� �� 新型电力系统发展趋势及挑战 01 - 2 - - 3 - 新一代低压电力线宽带载波通信助力新型电力系统 技术白皮书 新型电力系统的显著特征是新能源在电源结构中占据主导地位。2024 年《加快构建新型电力系统行动方案 （2024-2027 年）》（发改能源〔2024〕1128 号）明确要求创新新型有源配电网调度模式，重点在分布式新能源、 ， 强化分布式资源管控能力，提升配电网层面就地平衡能力和对主网的主动支撑能力。新能源具有随机性、波动性、间歇 性特点，系统调节资源需求大，且新能源大规模并网后系统呈现高度电力电子化特征，与传统电力系统相比，新型电力 系统在持续可靠供电、电网安全稳定和生产经营等方面将面临重大挑战： 一是电网承载与消纳能力不足、反向重过载问题突出，部分台区在午间光伏出力高峰时段出现反向过载，需紧急 切负荷或限功率运行。 后，电力电量平衡及安全 稳定运行裕度不足。分布式光伏“四可”能力不足已成为制约新型电力系统运行管理水平提升的关键问题。 总之，新型电力系统在低压侧的转型需突破技术、经济与政策的多重约束，需要通过统一设备标准、优化协同控制、 创新市场机制，提升分布式光伏消纳能力与电网韧性，为“双碳”目标提供底层支撑。电力系统需加速推进以计量系统 为基础的低压侧智能化应用经验推广，推动低压侧从被动承接到主动调

基础设施主要集中在东部负荷中心，依赖化石能源供电，而西部新 能源富集区却面临算力需求不足的问题，影响了绿电的消纳。在系 统协同层面，算力调度以性能优化为导向，电力系统则以稳频调峰 为目标，二者缺乏统一的优化框架，造成新能源利用率损失 3%- 5%。技术层面，算力系统的异构性与电力系统的波动性难以通过传 统控制模型实现兼容，跨域协同效率低下。这些问题的存在严重制 约了算力产业与能源系统的协同发展。 本白皮书详细 第九届未来网络发展大会白皮书 算电协同技术白皮书 IV 建设，并探讨了算电协同面临的技术挑战和未来发展方向。我们期 待本白皮书能够为政产学研各界提供系统性参考，推动算力网络与 新型电力系统从简单叠加走向深度融合，最终实现“绿色算力赋能 数字经济，高效能源驱动算力革命”的美好愿景。 第九届未来网络发展大会白皮书 算电协同技术白皮书 V 目 录 一、算电协同发展背景 与此同时，我国电力系统正经历深刻变革，新能源装机占比已突 破 50%，但消纳问题日益突出。2024 年一季度，西藏光伏利用率仅 第九届未来网络发展大会白皮书 算电协同技术白皮书 2 为 68.6%，青海、甘肃等新能源大省也面临类似困境。在此背景下， 算力负荷的时空可转移特性（如“东数西算”工程中的冷数据处理西 迁）和灵活调节潜力（如 AI 训练任务的错峰调度）为电力系统提供 了

储介质进行可循环的电能存储、转换 及释放的设备系统。 通过输电，把相距甚远的（可达数千 千米）发电厂和负荷中心联系起来， 使电能的开发和利用超越地域的限制。 变电是指电力系统中，通过一定设备将 电压由低等级转变为高等级（升压）或 由高等级转变为低等级（降压）的过程。 配电是在电力系统中直接与用户相连 并向用户分配电能的环节。 2022云边协同大会 源网荷储的重要性 减少可再生能源的 随机性 提高电网 可靠性 避免用电负荷 14% 农业及废弃物碳排放 9% 中国碳排放来源结构（2020年） 2022云边协同大会 我国电力系统面临的问题 ◆ 电力系统中电能实时供需平衡是保证系统安全稳定运行的根本要求 ◆ 电力系统供给侧和需求侧的资源正在发生结构性深刻变革 ◆ 提升电力系统电能的供需平衡能力已成为构建新型电力系统战略的重大关键问题 供需平衡面临的挑战 ◆ 我国清洁能源占能源消费总量比重达到23.4%，其中风电、光电累计装机规模达到5 临着无机组可切的囧境 供给侧 需求侧 50Hz （发电侧） （用户侧） 2022云边协同大会 破解供需平衡难题方法：拓展可调度资源，挖掘需求侧资源价值 ◆ 唤醒系统中可调度资源是提升电力系统供需平衡能力的有效途径 ◆ “源随荷动”的传统供给侧调控方式难以为继 ◆ 通过激励、价格信号引导需求侧资源参与供需平衡，比传统方法更加经济、绿色 需求侧可调度资源 分布式储能 大工业用户