虚拟电厂售电业务及共享储能等新型业态趋势

报告摘要

虚拟电厂（VPP）和共享储能技术是新型电力系统中应对新能源发电不稳定性、提升电网灵活性与经济性的关键手段。本文系统分析了虚拟电厂的商业模式、售电业务、市场交易流程及挑战，同时探讨了共享储能技术的定义、应用场景、运行结构与商业模式，并以国内外典型案例进行说明。

虚拟电厂的定义与功能：
- 虚拟电厂是一种通过软件和通信技术将多种分布式能源资源（如风能、光伏、储能、可控负荷等）集成在一起的系统。
- 其功能包括分布式能源管理、需求响应、市场交易等，能够像单一电站一样参与电力市场交易。
市场定位与交易方式：
- VPP在电力市场中可扮演发电机组、售电公司等角色，参与中长期、现货、辅助服务等市场交易。
- 在零售市场，VPP可通过控制电力价格和合同实施需求响应。
市场交易业务流程：
- VPP通过聚合内部资源，参与电力市场交易，其业务流程包括市场准入、申报、运行和结算等环节。
挑战与解决方案：
- 面临技术、法规、市场、经济等多方面的挑战，如资源聚合、市场投标、策略协调等。
- 采用两阶段鲁棒优化模型、Copula-CVaR模型、行为经济学理论以及深度强化学习等方法应对不确定性与策略性竞争。
- 探索基于区块链的P2P交易机制，提升交易透明度和效率。
国内外案例：
- Next Kraftwerke：德国虚拟电厂运营商，聚合多种资源，通过电力市场交易、辅助服务等方式盈利。
- 冀北虚拟电厂：中国首个市场化运行的虚拟电厂项目，通过智能管控平台聚合资源，参与调峰市场，实现经济收益。

共享储能概述：
- 共享储能是储能拥有权与使用权的解耦，允许用户通过支付服务费使用储能设施，避免高成本投资。
- 云储能系统由多个微电网共同投资和管理，为多个用户提供服务。
共享储能的由来：
- 随着新能源并网规模增加，多个省份实施新能源配储政策，但传统储能高成本和低利用率问题突出。
- 山东、青海等省份已开展共享储能试点，如鲁能海西州多能互补集成优化国家示范工程。
共享储能的应用场景：
- 应用于应急备用电源、促进分布式能源系统、电网削峰填谷、提高供电可靠性、电力市场参与及能源管理优化等方面。
共享储能的运行结构：
- 分为私有储能共享结构和公共储能共享结构。
- 私有储能共享结构：包括电力共享模式和资源再分配模式，适用于用户数量较少且配备储能设施的场景。
- 公共储能共享结构：包括社区储能模式和云储能模式，适用于用户不配备储能设施但可按需购买储能服务的场景。
共享储能的定价机制：
- 主要通过固定电价、分时电价、基于边际价格、基于博弈论和基于经验规则等方式确定。
- 基于市场出清优化、博弈论分析及经验规则进行定价协调。