【东南大学】2024虚拟电厂售电业务及共享储能等新型业态趋势报告_70页_6mb

虚拟电厂售电业务及共享储能等新型业态趋势总结

核心内容

虚拟电厂（VPP）和共享储能技术是当前电力系统中应对新能源发展和市场变化的重要新兴业态。VPP通过软件和通信技术整合多种分布式能源资源，如风能、光伏、储能、可控负荷等，实现对这些资源的聚合、调度和市场交易。共享储能则是通过解耦储能的拥有权与使用权，实现储能资源的多用户共享，提高储能利用效率和经济效益。

主要观点

1. 虚拟电厂的作用与功能

• 虚拟电厂能够实现对分布式能源资源的最优配置和运行，提高电力系统的稳定性和效率。
• 虚拟电厂可以参与电力市场交易，包括电能量市场、辅助服务市场、现货市场、零售市场等。
• VPP在电力市场中可扮演发电机组和售电公司双重角色，通过优化运行策略，实现市场需求和能源效率的双重目标。
• 虚拟电厂还支持需求响应，通过价格信号引导用户调整用电行为，降低用电成本。

2. 虚拟电厂的商业模式

• 以发电侧为主参与市场交易：聚合分散式发电资源，参与电力批发市场和辅助服务市场交易，主要收益来自电力交易分成和辅助服务收益。
• 市场环境下的需求响应：通过合约形式控制用户侧资源，利用储能设施进行电价差套利。
• 政策补贴型需求响应：聚合资源参与需求响应和辅助服务，获得政府或电网的补偿。

3. 虚拟电厂的市场交易与竞标策略

• 面临多重不确定性，包括市场价格、调频需求等，需构建不确定性集并采用两阶段鲁棒优化模型进行决策。
• 引入行为经济学理论和人工智能方法（如Copula-CVaR模型、深度强化学习）优化竞标策略，提高市场适应性和收益。
• 基于区块链的P2P交易机制提升交易透明度和效率，实现去中心化管理。

4. 虚拟电厂的示范案例

• Next Kraftwerke：德国领先的虚拟电厂运营商，聚合16769个资源，容量达13500 MW，年营收超过6亿欧元。
• 冀北虚拟电厂：中国首个市场化运行的虚拟电厂项目，聚合35家用户、156个可调节资源，总容量35.8万千瓦，调节能力达20.4万千瓦。

5. 共享储能概述

• 共享储能通过解耦储能的拥有权与使用权，实现资源的共享和优化利用。
• 应用于新能源并网、电网调峰、能源优化管理等多个场景，提高系统可靠性与经济性。

6. 共享储能的架构

• 集中式储能资源共享架构：储能资源由运营商拥有，用户通过租赁或交易获得使用权。
• 分布式储能资源共享架构：储能资源由多方所有，运营商通过聚合调控满足用户需求。

7. 共享储能的商业模式

• 储能容量租赁：新能源电站租赁储能容量，降低弃电率。
• 双边竞价或协商交易：通过“低充高放”策略实现峰谷价差盈利。
• 参与电力辅助服务：获取调峰、调频等辅助服务收益。
• 容量补偿：如山东规定在火电机组调峰运行至50%以下时优先调用储能，补偿标准为200元/MWh。

8. 共享储能的运行结构

• 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或较多的场景。
• 公共储能共享结构：包括社区储能模式和云储能模式，适用于不同规模的用户群体。

9. 共享储能的定价机制

• 采用固定电价、分时电价、基于边际价格、博弈论和经验规则等方式确定储能服务价格。
• 基于市场出清机制和博弈论分析，实现公平、高效的定价和收益分配。

关键信息

• 虚拟电厂：通过聚合多种分布式资源，实现供需平衡、市场交易、需求响应等目标。
• 共享储能：通过解耦拥有权与使用权，提高储能利用效率，降低投资成本。
• 市场机制：包括电力现货市场、辅助服务市场、零售市场等，VPP和共享储能在其中发挥重要作用。
• 技术挑战：包括异构资源集成、市场不确定性、策略协调、用户行为预测等。
• 政策支持：中国多个省份实施新能源配储政策，推动共享储能发展。

发展前景与政策支撑

• 随着新能源发展和电力市场改革，虚拟电厂和共享储能将发挥越来越重要的作用。
• 电力市场和政策需要进一步完善，以支持这些新型业态的发展。
• 通过引入区块链、人工智能等技术，提升市场交易的透明度和效率。
• 政策上鼓励储能参与电力市场交易，如山东、青海等地已出台相关支持政策。

总结

虚拟电厂和共享储能是应对新能源发展和电力系统挑战的重要创新。VPP通过整合分布式资源，提高系统灵活性和市场适应性，实现多种市场交易和需求响应。共享储能通过解耦拥有权与使用权，提升储能资源利用率和经济效益。两者在技术、商业模式和政策支持上均面临挑战，但同时也拥有广阔的发展前景。