储能平抑可再生能源波动价格昂贵 储能装置 充电 放电 可再生能源 常规机组出力 网负荷 电 功功率 有 时间t 负荷侧控制 ⚫高耗能负荷发挥与储能类似的调节作用 ⚫很多负荷通过改造可以具备负荷侧响应能力 可再生能源 常规机组出力 网负荷 电 功功率 有 时间t 高耗能负荷 负荷降 出力 可再生能源波动控制——工业高耗能负荷 大容量工业负荷参与电网互动调节，是国家重大战略需求 2017年 六部委 《电力需求侧管理办法》（2017年） 国家发改委《电力辅助服务管理办法》 将提供辅助服务主体范围由发电厂扩大到包括新型储能、自备电厂、传统高载能工业负荷等主体。 2023年 国家发改委 《电力需求侧管理办法》 全面推进需求侧资源参与电能量和辅助服务市场常态化运行 2024年 国网能源院 《中国电力供需分析报告》 加强负荷管理，持续优化峰谷分时电价政策，进一步挖掘需求响应潜力。 工业负荷调控可行性——政策导向 Wind:43% PV:30.45% Wind:38% (b)我国主要省市弃风弃光率统计 全国电解铝产量分布与主要省市弃风弃光率 ◼电解铝分布在风电消纳问题突出的三北、云南地区 ，从地理条件上，高耗能负 荷平抑集中式新能源功率波动具备可行性 工业负荷调控可行性——区位契合 ➢ 电解负荷、电弧炉负荷的用电占全社会用电量的比例约18%，如果参与调节能够大幅提升电网灵活性 工艺类型 小行业 年产量 （万吨） 吨耗电量 （千瓦时/吨） 总耗电量 （亿千瓦时） 全社会用电量占比

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 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%。 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

................................. 32 需求侧资源潜力评估与开发利用路径 | 1 | 摘要 江苏 2025 年夏季最高用电负荷已突破 1.55 亿千瓦，风光发电装机占比超过 45%， 高负荷与高比例新能源并存的局面给江苏新型电力系统建设带来电力保供和新能源消纳的 双重难题。因此，充分挖掘和发挥需求侧资源的调节能力、提升系统灵活性，成为江苏建 设新型电 调节资 源难以满足电力电量平衡需求，开发需求侧可调资源是解决以上难题的有效且经济的手段。 考虑到资源潜力、技术成熟度和已有开发实践，报告建议积极培育虚拟电厂、智能微电网、 负荷聚合商等新型经营主体，优先开发工业负荷、电动汽车、非工空调、用户侧储能等资 源，并逐步拓展至换电站、数据中心、5G 基站等资源，形成分类分级的需求侧资源库， 逐步扩大需求侧资源规模。应以数字化赋能为基础，推动需求侧资源的规模化开发利用； 年售电量 0.3%、最大用电负荷 0.3%”的要求。《电力需求侧管理办法 (2023 年版 )》提 出“2025 年，各省需求响应能力达到最大用电负荷的 3%—5%，其中年度最大用电负荷 峰谷差率超过 40% 的省份达到 5% 或以上”的要求。《加快构建新型电力系统行动方案 （2024—2027 年）》提出需求侧协同能力提升专项行动，实现典型地区需求侧响应能 力达到最大用电负荷的 5% 或以上，具备条件的达到

Natural Science Foundation of China (51777088). 优化运行的关键。该文首先构建了能源供需双侧同时存在耦 合的园区综合能源系统运行架构，然后基于电力负荷价格弹 性响应模型推导建立了考虑冷热电需求耦合响应特性的精 细化综合需求响应模型。在此基础上，以综合能源系统运行 成本最小为目标，建立了园区综合能源系统优化运行模型， 该模型通过优化能源需求侧的售能价格和能源供给侧的设 heat and power，CHP)设备、电转 气(power to gas，P2G)设备、燃气锅炉(gas boiler， GB)，能源需求环节的中央空调(air conditioner，AC) 负荷、电热泵(electric heat pump，EHP)、吸收式制 冷机(absorption refrigerator，AF)等。此外，综合能 源系统还包括变压器(transformer，T)、换热器(heat 源系统优化调度中三类储能的协调关系。以上文献 从优化和博弈角度探讨了基于能量枢纽形式的综 合能源系统优化运行问题，但并没有考虑需求侧的 用户参与。 传统的需求侧响应只是针对电力用户，根据用 户负荷需求特性分为可平移、可转移、可削减负荷， 根据响应形式又可以分为价格型和激励型。在综合 能源系统中，需求侧响应进一步被拓展为综合需求 响应(integrated demand response，IDR)[7-10]。综合需

提升新能源功率顽测水平和气象顽测顽警水平，加强 提出分布式电源集群参与调频、调压、调峰的协同调控 风电、光伏预测功能建设。 方法。 设备部2 调 中 强化电力平衡管理，建立考虑负荷类型和分布式能源 拓展配电自动化主站分布式光伏功能应用，推进台区智 心 的负荷预测机制。加强日内平衡管理，动态分析风光 能融合终端与光伏并网断路器、光伏逆变器、 智能电能 水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 表的就地交互及深化应用，实现中、低压并网光伏的可 能发电较之 传统煤电的发电成本仍然较高，并且为了保障风电、太阳能发电顺利并网，需配套建设大量调峰资源以保障系统 运行的安全性，风电、太阳能发电仍不具备取代煤电的经济性 同时，我国风、光等自然资源与负荷中心存在显著的逆向分布特征，大量的新能源电力需要通过特高压通道输送 消纳，大规模的输电通道投资和固有的输电损耗也进一步降低了风电、太阳能发电开发的经济性。 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 式电源、微电网等多形态并存，源、网、荷、储等多要素互动，电、气、冷、热、氢等多能互补；CCUS、电制氢、 可控核聚变、超导输电等颠覆性技术广泛应用， 构建可调节负荷资源库。可调节负荷资源全部纳入省级智慧能源服务平台统一管理。配合政府科学编制有序用电方 案，达到最大负荷20%以上且覆盖各省最大电力缺口。建设新型负荷管理系统。 构建新型电力系统运行控制体系。提升极端天气情况下预测精度。开展新一代调度技术支持系统研发和试点建设 在公司系统内

业务主要基于跟踪 电 力价格、 电力政策的动态变化降低用电负荷或获取用户侧手中的储能来进行。 虚拟电厂 数字拥抱能源 点亮绿色世界 国外虚拟电厂实践案例 国内虚拟电厂实践案例 biaoti 实现可调节负荷、 分布式电源、 储能等资源的特征分析和多能 互 补 ，推动参与需求响应、 辅 助服 务及电力交易。 实现分布式电源及负荷资源的广 泛接入和远程调控 ，提高资源管 理水平。 促进源网荷协调互动 出清结果 出清结果 电 biaoti 业务架构 通过聚合、 协调优化可控负荷、 分布式电 源、储能装置等各类代理资源 ，作为一个独立 的市场主体参与电力需求侧响应、 调峰辅助 服 务等电力市场交易中以获取收益。 主要可 划分 成用户侧资源管理和电力市场交易两大 部分。 资源管理包括负荷终端的运行控制和平台 层的优化调度； 电力市场交易主要是通过对电 力交易规则的研究 接口服务器 子站层 数据上传 技术架构 数字拥抱能源 点亮绿色世界 智能电表 三相多功能监测仪表 温湿度传感器 分布式能源 负荷 储能 GPRS 、光纤、电力专网 等 调控中心 优化策略 / 控制指 令 调控需求 控制指令 量测层 主站层 网络层 数据库 服务器 通信

深化配电物联网建设应用，深化融合终端与智能断路器 、 智能电表等交互，实现台区全景监测、故障精准研判 、 分布式光伏并网监控、 电动汽车有序充电等功能规模 应 用。 强化电力平衡管理，建立考虑负荷类型和分布式能源 的负荷预测机制。 加强日内平衡管理，动态分析风光 水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 判日内平衡风险。 落实公司支持服务分布式光伏规模化开发工作方案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 传统煤电的发电成本仍然较高，并且为了保障风电、太阳能发电顺利并网，需配套建设大量调峰资源以保障系统 运行的安全性，风电、太阳能发电仍不具备 取 代煤电的经济性。 同时，我国风、光等自然资源与负荷中心 存 在显著的逆向分布特征，大量的新能源电力需要通过特高压通道输送 消纳，大规模的输电通道投资和固有的输电损耗也进一步降低了风电、太阳能发电开发的经济性。 大力发展风电、太阳能发电 互动，电、气、冷、热、氢等多能互补； CCUS 、 电制氢、 可控核聚变、超导输电等颠覆性技术广泛应用。 构建可调节负荷资源库。可调节负荷资源全部纳入省级智慧能源服务平台统一管理。配合政府科学编制有序用电方 案，达到最大负荷 20% 以上且覆盖各省最大电力缺口。建设新型负荷管理系统。 构建新型电力系统运行控制体系。提升极端天气情况下预测精度。开展新一代调度技术支持系统研发和试点建设， 在

深化配电物联网建设应用，深化融合终端与智能断路器 、 智能电表等交互，实现台区全景监测、故障精准研判 、 分布式光伏并网监控、 电动汽车有序充电等功能规模 应 用。 强化电力平衡管理，建立考虑负荷类型和分布式能源 的负荷预测机制。 加强日内平衡管理，动态分析风光 水煤气蓄等资源的发电能力和全网增供潜力，提前预 判日内平衡风险。 落实公司支持服务分布式光伏规模化开发工作方案， 在“三华”地区建设基于调控云的分布式电源调度管 传统煤电的发电成本仍然较高，并且为了保障风电、太阳能发电顺利并网，需配套建设大量调峰资源以保障系统 运行的安全性，风电、太阳能发电仍不具备 取 代煤电的经济性。 同时，我国风、光等自然资源与负荷中心 存 在显著的逆向分布特征，大量的新能源电力需要通过特高压通道输送 消纳，大规模的输电通道投资和固有的输电损耗也进一步降低了风电、太阳能发电开发的经济性。 大力发展风电、太阳能发电 互动，电、气、冷、热、氢等多能互补； CCUS 、 电制氢、 可控核聚变、超导输电等颠覆性技术广泛应用。 构建可调节负荷资源库。可调节负荷资源全部纳入省级智慧能源服务平台统一管理。配合政府科学编制有序用电方 案，达到最大负荷 20% 以上且覆盖各省最大电力缺口。建设新型负荷管理系统。 构建新型电力系统运行控制体系。提升极端天气情况下预测精度。开展新一代调度技术支持系统研发和试点建设， 在

化电力资源配置，促进可再生能源消纳，缓解电网运行压力，加 快建设新型能源体系，实现绿色用电、智能用电、有序用电。到 2025年底，松江区初步形成需求侧具备机动调峰10万千瓦能力的 虚拟电厂，具备年度最大负荷5%的稳定调节能力，切实降低电力 峰谷差、平抑可再生能源波动，提升松江电网安全稳定运行水平， 为建成“科创、人文、生态”的现代化新松江提供坚实电力保障。 二、参与主体 （一）松江区经济委员会 用，引进具有丰富经验和成熟业务团队的虚拟电厂运营商，引导 松江区高能耗企业、大型公共或商业建筑、综合能源站、充换电 站等优质资源主动参与虚拟电厂运营。 （二）松江区电力负荷管理中心 - 2 - 松江区电力负荷管理中心设置于国网上海松江供电公司实 体化运行，经松江区经济委员会批准成立并授权开展工作。负责 松江区虚拟电厂运营管理相关工作，包括但不限于国网上海松江 供电公司虚拟电厂平台的建设和日常运行维护。负责建立虚拟电 虚拟电厂运营商根据松江区电力负荷管理中心相关要求提 交精准响应承诺书，签订和履行响应代理协议；建设数字化平台、 为用户安装终端控制设备，实现对可调节资源的精细化管控。按 时进行调节申报，并根据响应出清结果及时通知其电力用户，保 障电力用户提供响应服务。 （四）电力用户 电力用户应具备一定的负荷调节能力，配合智慧能源单元、 分路监测模块、空调负荷聚合模块等负荷管理装置安装工作。签 订需

[11]基于 分时电价差异化使风、光、储多能源系统协调统 一，采用一种分时优化策略，实现了一种改进型综 合能源系统容量优化配置方法。祝荣等 [12]构建了一 种集可再生能源输出功率不确定性模型、柔性负荷 模型和储能设备模型于一体的工业园区风光储一体 化综合能源系统模型，以运行成本最低为目标，利 用商业求解器 CPLEX 进行求解。结果表明，所建 立模型有效提升了系统的运行经济性及可再生能源 网系统运行的经济、环境效益，将降低系统总体运 行的净现值成本作为目标，这种微电网结构利用 HOMERPro 软件计算得出优化储能配置，通过评 估可再生能源利用率和负荷缺失率判断达标情况。 此外，随着分布式电源和波动负荷在电网中的渗透 率不断增大，供电系统的不确定性显著增加，已不 再满足要求传统的确定性无功优化条件。尹青 等 [15-16]提出的概率无功优化模型和调度方法有效地 随着多能互补能源系统的发展，优化目标也随 之多样化，不仅关注单目标优化，而且多目标优化 3875 2024 年第 13 卷 储 能 科 学 与 技 术 也是研究的热点之一。梅书凡等 [17]提出了一种考虑 可再生能源出力和负荷需求季节性波动的储能优化 配置方法，从储能全生命周期收益和风光综合利用 率角度对储能的容量和功率进行优化配置。结果表 明，此方法不仅可保障储能经济性，还可进一步提 升可再生能源利用率。张歆蒴等 [18]以弃风弃光量最