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上海作為國際化年夜都會，其第三產業用電占比逐年晉陞，負荷峰谷差不斷拉年夜；同時，上海市風電、光伏占比超40%，整體呈現源側調節台北汽車材料才能匱乏的現狀。虛擬電廠作為整合需求側調節資源的有用手腕，在晉陞系統調節才能、促進新動力消納方面具有主要意義。
▌虛擬電廠整體架構
虛擬電廠對上級調度機構而言，其通過整合各類資源為一個虛擬把持單元，可輸出穩定可托的調節才能、年夜幅下降新動力并網對電網的沖擊，同時減少了調度對象的數目，使得需求側調度可輕量化、常態化開展；對上級買賣中間而言，虛擬電廠作為獨立市場主體進市，解決了海量電力用戶進市門檻的問題，同時也防止了海量保時捷零件用戶進市形成的模子爆炸式增長問題；對下級資源而言，其作為先進的動力治理系統，可晉陞動力應用效力、下降用電本錢，同時帶來了進市機會與市場收益。
綜上所述，虛擬電廠是連接上級調度機構、買賣中間與海量需求側資源的橋梁，是需求側資源參與市場發揮感化的主要載體。上海市虛擬電廠進進電力買賣和調度的架構如圖1所示。
▌現狀介紹汽車零件進口商
虛擬電廠建設方面，早在2014年上海作為試點地區就在全國率先啟動了電力需求響應，2019年建成國內首個虛擬電廠示范工程。未來，上海市虛擬電廠建設腳步將進一個步驟加速，上海市當局印發的《上海市進一個步驟推進新型基礎設施建設行動計劃（2023—2026年）》明確提出2026年全市虛擬電廠調節才能達到100萬kW。
虛擬電廠運營治理方面，依托新型電力負荷治理系統為底座建成上海市虛擬電廠運管平臺，上承調度中間、買賣中間，下接虛擬電廠市場主體，飾演了上海公司虛擬電廠運營體系中需求側資源中臺的腳色。在資源接進層面規范了虛擬電廠及其聚合的分布式電源、用戶側儲能、可調負荷等需求側資源的接進過程和請求，實現了虛擬電廠統一接進新型電力負荷治理系統；樹立了虛擬電廠技術準進體系，為規范虛擬電廠的運行和運營供給基礎才能支撐。
上海市虛擬電廠以“負荷型”虛擬電廠為主，截至今朝，平臺已接進虛擬電廠運營商23家，運行容量為240.98萬kW，申報可調節才能為69.74萬kW，接進資源以樓宇空調、充換電站等柔性負荷為主，如圖2所示。此中，黃浦區商業建筑虛擬電廠作為國家級需求治理示范項目，今朝已接進樓宇130棟，最年夜調節潛力為5.96萬kW，實現了對電網需求的高效響應和負荷均衡治理。此外，蔚來汽車整合其在上海的充換電站資源，構成了一個高度智能化的虛擬電廠系統，接收上一級車網互動公共平臺的調度。
在具體實踐方面，上海市虛擬電廠歷史累計開展虛擬電廠調用52次，2023年全水箱精年開展調用4次。汽車材料受限于單一的盈利形式，虛擬電廠難以常態化持續運營，年應用小時數較低，亟需市場化手腕引導虛擬電廠積極參與系統調節賓士零件。為此，接下來將針對虛擬電廠的價值，對虛擬電廠的盈利形式展開剖析。
虛擬電廠的多形式盈利形式
業界對虛擬電廠的發展歷程劃分為以下3個階段：邀約型虛擬電廠、市場型虛擬電廠與自立調度型虛擬電廠。隨著現貨市場與輔助服務市場的建設與完美，國內虛擬電廠的發展處于邀約型向市場型過渡階段。為此，本節起首綜述當前各省市已常態化開展的需求響應盈利形式；其次，針對現有的市場化條件，探明虛擬電廠的收益形式；最后，基于虛擬電廠本身價值瞻望其可擴展的業務。
▌需求響應收益形式
近年來，上海已經屢次開展了邀約型電力需求響應，鼓勵并支撐虛擬電廠幫助電網削峰填谷，為虛擬電廠供給了獲取收益的機會。本節將重點剖析虛擬電廠在現有上海需求響應中的盈利形式。根據《上海市需求響應實施細則》，今朝現行的邀約型需求響應依照場景分為削峰需求響應、填谷需求響應。在響應日前日或響應時段前若干小時，虛擬電廠將收到需求響應中間通過業務支撐平臺、mobile_phoneAPP等方法發出的響應邀約，告訴響應時間段及響應需量。虛擬電廠在確定參與響應后，可協商確定計劃響應量，并在響應時段自行調整用電負荷完成響應過程。需求響應中間可根據實際情況開展多輪響應邀約。參與約定需求響應的用電設備須實現用電信息在線監測并接進電力需求側治理在線監測平臺。
1.響應後果評估
根據《上海市需求響應實施細則》，虛擬電廠須滿足越日的實際響應量不小于越日申報響應量的60%，則認定為有用響應，并具備補貼條件。存在實際響應考察與補貼系數α。實際響應率=用戶越日實際響應量（kWh）/越日申報響應容量（kWh）×100%。當實際響應率低于60%，響應無效，不予補貼；當實際響應率高于60%，按有用響應量乘以補貼系數進行補貼。需求響應補貼價格系數見表1。
2.基線計算原則
根據行業標準《用戶參與需求響應基線負荷評價方式》福斯零件（DL/T 2162—2020），普通可采用取均勻值、加權法等方式。任務日時，選取用戶響應日前5個任務日（剔除響應日）的均勻負荷曲線，并按告訴前2h實測負荷進行基線修改。如碰到節沐日，采用加權法確定響應基線，選取用戶在響應日的前3日的均勻負荷曲線，依照0.2、0.3、0.5的權重系數確定參考基線，避開爬坡時段，并按響應時段前汽車冷氣芯2h實測負荷進行基線修改。
3.參與需求響應的收益
虛擬電廠參與需求響應收益F DA DR為：
式中：πDA cp、πDA cv分別為參與削峰、填谷的補償電價；tp，start、tp，end分別為參與削峰的開始與結束時間；tv，start、tv，end分別為參與填谷的開始與結束時間；Q DR，t為虛擬電廠在t時段的實際響應量。
式中：αt為虛擬電廠在t時段的補貼系數；P PR t為虛擬電廠調峰后在t時段的功率；PBt為虛擬電廠負荷基線在t時段的功率。
▌現行市場化條件下的盈利形式剖析
今朝，上海的現貨市場與輔助服務市場慢慢完美，為虛擬電廠參與市場營造了傑出的市場化條件，本節將一一剖析虛擬電廠參與現貨市場與輔助服務市場的盈利形式。
1.電力現貨市場
2022年7月，上海市發展和改造委員會、上海市經濟和信息化委員會、國家動力局華東監管局印發《上海電力現貨市場實施細則》（模擬試行版）的批復，上海正式進進電力現貨市場試行階段。
當前，上海市電力現貨市場包含日前市場與實時市場，其運行流程如圖3所示，D日為運行日，t為運行時。日前市場發電機組報量報價，用戶作為價格接受者只上報96時段用電量，不報價。買賣機構基于平安約束機組組合（security-constrained unit commitment，SCUC）與平安約束經濟調度（securityconstrained economic dispatch，SCED）集中優化出清，依照節點邊際電價結算。德系車材料實時市場中發電側沿用日前市場的報價信息，實時市場結合新的市場邊際條件和實際負荷，集中優化出清。今朝，上海市電力現貨市場采用96時段分時電價結算，發電側市場化機組依照機組地點物理節點的節點邊際電價結算，用戶側依照統一結算點電價結算，統一結算點電價為各發電機組的節點電價按發電量加權均勻獲得，如式（3）所示。
式中：πt為t時段用戶側統一結算點電價；πi，t為機組i在t時段的節點邊際電價；Qi，t為機組i在t時段的發電量；G為市場化機組聚集。
分時電價的結算方法下，虛擬電廠可公道設定下轄靈活性資源來下降購電價格，如圖4所示。虛擬電廠可設定下轄儲能資源在電價低谷時充電、電價岑嶺時放電；同時，可調整電動汽車充電時間等，以實現購電價格的下降。
2.輔助服務市場
2021年末，國家動力局印發《電力輔助服務治理辦法》，明確指出需求側資源可通過虛擬電廠等情勢參與輔助服務市場。我國的電力輔助服務產品重要包含調頻輔助服務、調峰輔助服務、備用輔助服務等，此中調峰輔助服務與調頻德系車零件輔助服務價格占總價格的一半以上。同時，調峰市場與調頻市場也是與虛擬電廠靈活調節才能最貼切的市場。各類輔助服務價格占好比圖5所示。
國內探討需求側資源參與輔助服務市場的技術路線為“從調台北汽車零件峰市場起步，分步推進”。今朝我國冀北、山東、上海、浙江、甘肅等地已明確虛擬電廠參與調峰市場的相關規定。2020年4月，國家動力局華東監管局、上海市發展和改造委員會、上海市經濟和信息化委員會印發《上海電力調峰Audi零件輔助服務市場運營規則（試行）》告訴，上海電力調峰市場正式試運行。此中已明確指出買賣種類包含虛擬電廠調峰買賣，對于參與調峰市場的虛擬電廠，其可調容量應年夜于1MW。今朝上海市調峰市場面向虛擬電廠重要開展填谷調峰，虛擬電廠通過減小出力或增年夜負荷來參與調峰，晉陞系統的新動力消納才能，以解決電網棄風、棄光問題。
根據時間標準劃分，上海市虛擬電廠調峰買賣可分為日前調峰買賣、日內調峰買賣與實時調峰買賣，分歧市場標準的虛擬電廠調峰買賣其準進門檻、報價下限等有所差別，具體如圖6所示。
虛擬電廠調峰收益為：
式中：FPR為虛擬電廠參與調峰市場的收益；QPR為調峰電量；πPR為虛擬電廠#先婚後愛，溫暖又殘酷的小甜文申報的調峰價格。
與調峰分歧，調頻服務針對于系統中不確定的小波動，對響應速率與響應精度有更高的請求，虛擬電廠頂用戶側儲能、電動汽車等相較于傳統的火電機組，在調頻機能、調節本錢等方面具有得天獨厚的優勢。今朝國內已有浙江、江蘇兩地明確虛擬電廠可作為獨汽車空氣芯立市場主體參與調頻市場獲取收益。調頻服務的收益由調頻容量收益與調用里程收益兩部門構成，如式（6）所示。
式中：FFP為虛擬電廠的調頻收益；πcap FP、πmail FP分別為調頻容量價格與調頻里程價格；PFP、MFP分別為中標的調頻容量與實際調用的調頻里程；K為折算系數，跟機能有關。
▌虛擬電廠可擴展業務剖析
BMW零件隨著全球對環境問題的日益重視，各國紛紛出臺相關政策，推動碳買賣市場的發展。中國也于2021年正式啟動了全國碳排放權買賣市場。這為虛擬電廠參與碳買賣供給了傑出的市場環境。通過積極參與碳買賣，虛擬電廠不僅可以獲得經濟效益，還可以為減少碳排放、汽車機油芯促進可持續發展作出貢獻。
虛擬電廠碳排放權配額計算式為：
式中：Ec為系統從上級電網購電的碳排放權配額；χ為單位電量的碳排放權配額；Pt為虛擬電廠參與市場后在t時刻的功率值。
虛擬電廠的實際碳排放量為：
式中：Eg為虛擬電廠的實際碳排放量；a1、b1、c1為燃煤機組動力轉化Benz零件設備的碳排放計算系數Bentley零件。為了減少風光儲綜合動力網的碳排放量，碳買賣單價通過引進獎勵系數來構建獎懲階梯型碳買賣本錢模子。
式中：Cc為碳買賣單價；c為基礎單位碳價；β為階梯價格增長幅度；v為碳排放量區間長度。可以獲得虛擬電廠的碳買賣本錢fCO₂：
未來，隨著碳買賣市場的不斷完美和成熟，虛擬電廠參與碳買賣的規模和盈利空間無望進一個步驟擴年夜。
虛擬電廠市場收益模子
本節依據上海實際情況，樹立上海市虛擬電廠收益模子，包含虛擬電廠參與需求響應、電力現貨市場與調峰市場。
▌虛擬電廠下轄資源建模
負荷型虛擬電廠運營商，將可平移負荷、可中斷負荷、儲能等靈活性資源聚合為虛擬整體，各類資源特徵分歧，只要彼此協調共同，才可實現整體效益最年夜化，本文重要考慮電動汽車、工業負荷、可中斷負荷、儲能資源。
1.電動汽車負荷
式中：PEV，t為虛擬電廠參與調峰、需求響應后電動汽車負荷在t時段的功率；PEV，max為電動汽車負荷最年夜汽車零件功率；PBEV，t為電動汽車負荷基線在t時段的功率值；CEV為電動汽車負荷調整本錢；βEV為電動汽車負荷調整本錢系數。
式（11）表現電動汽車負荷功率高低限約束；式（12）表現電動汽車負荷為可轉移負荷，調整前后總電量不變；式（13）為電動汽車負荷調整本錢計算小姑娘把貓放在服務台上，一邊擦拭一邊問：「有帶式。
2.工業負荷
式中：PTL，t為工業負荷調整后在t時段功率值；PBTL，t為工業負荷基線在t時段功率值；ΔPTL，max、ΔPTL，min分別為工業負荷調整上、上限；CTL為工業負荷調整本錢；βTL為工業負荷調整本錢系數。
式（14）與式（15）表現工業負荷調汽車材料報價節高低限；式（16）為工業負荷調整本錢計算式。
3.可中斷負荷
式中：PBIL，t為可中斷負荷基線在t時段功率值；QIL，max為最年夜減罕用電量；CIL為可中斷負荷調節本錢；βIL為可中斷負荷調節本錢系數；n為負荷切斷的時段數。
式（17）表現可中斷負荷減小用電下限，式（18）表現可中斷負荷調節本錢。
4.儲能系統
式中：Pdis，t、Pch，t分別為儲能發電和充電功率；Pdis，max、Pdis，min分別為儲能放電功率上、上限；Pch，max、Pch，min分別為儲能充電功率上、上限。
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