虚拟电厂系列3——欧洲和美国虚拟电厂发展历程

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昨天和大家分享了虚拟电厂系列的第二部分：虚拟电厂的技术

今天和大家分享第三部分：欧洲和美国虚拟电厂发展历程

1、欧洲为虚拟电厂发源地，以发电资源的聚合为主要目标。

全球首个虚拟电厂项目诞生于 2000 年，德国、荷兰、西班牙等 5 国 11 家公司共同启动虚拟电厂项目 VFCPP，以中央控制系统通信为核心，搭建了由 31 个分散且独立的居民燃料电池热电联产 (CHP)系统构成的虚拟电厂。

2005 年，英、法等 8 国 20 家机构启动了 FENIX 项目， 以 FENIX 盒、商业型虚拟电厂和技术性虚拟电厂为创新点，分别在英国和西班牙实施，该项目为接下来虚拟电厂的设计奠定了框架基础。随后，丹麦、波兰、比利时等国家也开展了虚拟电厂项目的尝试，运用智能计量、智能能量管理和智能配电自动化等支柱技术，先后在虚拟电厂中引入电动汽车充电站平台、氧化还原电池、锂 电池、光伏电站、风电场、小型水电站等资源，虚拟电厂规模逐渐扩大。

标杆项目——“FENIX”：在电力运营商、电力市场及用户之间建立链接，实现各 机组设备的全息感知和高效调配。

FENIX 项目在探索适合欧洲电力系统的虚拟电厂这一目标上实现了重大突破，因此我们以 FENIX 项目为例，解读虚拟电厂的通用架构。

FENIX 项目虚拟电厂结构：

FENIX 将分布式能源（DER）整合入大型虚拟电厂（LSVPP），并对其进行分 级管理，由代理系统提供分布式能源的成本曲线和其他运行特性（发电和负荷容量、爬坡率、启停时间等），并形成竞标曲线，进一步发送至电力交易系统并参与市场交易。

FENIX 包括 3 个核心元素：FENIX 盒（FENIX box）、商业型虚拟电厂（CVPP） 以及技术性虚拟电厂（TVPP）。

➢ FENIX box：与 DER 控制系统相连接，以实现远程监测和控制。

➢ TVPP：在配电管理系统（DMS）中运行，主要功能包括实施发电调度、管理 DER，并控制电压和缓解电网阻塞。TVPP 主要为所在地区的配电网运营商 （DSO）和输电网运营商（TSO）提供平衡服务和其他配套服务，其功能包括 为 VPP 运营者提供可视化的 DER 信息，优化 DER 运行，并根据当地电网的运 行约束提供配套服务。

➢ CVPP：负责 DER 的调度和能源优化，提供的服务包括在电力批发市场中进行交易，平衡交易组合，以及通过提交出价和要价，为 TSO 提供辅助服务，其功 能包括对用户需求和发电潜力进行预测，以优化和调度用电量。 

FENIX 是全球首个集成了技术目标和市场目标的虚拟电厂项目，开发了可扩展和分层流动的信息和通信架构，提供了成本收益分析，量化了 VPP 的经济效益，证明了欧洲应用 VPP 的可行性，为完善现行的大型虚拟电厂提供了宝贵的经验。

2012 年， 挪威国家电力公司 Statkraft 在德国建立了第一个商业化虚拟发电厂，并向英国提供 1GW 灵活燃气发电。

2013 年，德国 Next Kraftwerke 公司研发的虚拟电厂 Next Pool 开始为德国 4 大输电网运营商（TSO）提供控制储备服务。Statkraft 和 Next Kraftwerke 的案例标志着欧洲的虚拟电厂产业全面进入商业化阶段。

2、与欧洲模式略有不同，美国模式偏重需求测。

美国虚拟电厂是在需求响应（DR）的基础上建立的，即通过控制电力价格、电力政策的动态变化来引导电力用户暂时改变其固有的习惯用电模式，从而降低用电负荷或获取电力用户手中的储能来保证电网系统稳定性。

2005 年，美国颁发《能源政策法案》，大力支持对需求响应的建设，将需求响应上升到国家发展层面，逐步建立了完善的需求响应管理系统。

2016 年， 美国纽约州 Con Edison 公司启动 CEVPP 计划，该项目是美国首个虚拟电厂计划， 斥资 1500 万美元为布鲁克林和皇后区的约 300 户家庭配备租赁的高效太阳能电池板和锂离子电池储能系统并参与虚拟电厂计划，该虚拟电厂参与输配电延迟、调峰、频率调节、容量市场和批发市场等应用，探索了通过虚拟电厂平台支持能量存储聚 合的盈利能力。

2017 年至今，美国佛蒙特州、纽约州、德克萨斯州及加利福尼亚州的公共事业公司相继开展虚拟电厂计划，邀请业主参与计划并给予补偿费用。

虚拟电厂系列的第三部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第四部分的内容：欧洲虚拟电厂商业模式

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