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1、虚拟电厂负荷聚合平台项目可行性研究报告目录II1 .引言I1.1. 立项目标和意义11.2. 国内外同类产品研究综述32 .参考资料73 .产品竞争性分析73.1. 产品技术竞争力73.2. 产品市场竞争力分析83.2.1. 市场分析83.2.2. 同类产品竞争性分析94 .研发内容及技术路线114.1. 研发产品总体概述114.2. 研发内容124.2.1. 负荷聚合平台需求响应系统124.2.2. 负荷聚合平台储能综合管理系统174.3. 技术路线204.3.1. 负荷聚合平台咨求响应系统204.3.2. 负荷聚合平台储能管理系统234.4. 关键点技术及难点27441.负荷聚合平台需求晌
2、应系统274.42负荷聚合平台储能综合管理系统274.5. 项目创新点284.5.1. 负荷聚合平台需求晌应系统284.5.2. 负荷聚合平台储能综合管理系统294.6. 预期目标及成果304.6.1. 产品预期目标304.6.2. 最终成果314.7. 合作单位或依托单位314.7.1. 同方有云314.7.2. 浙江金智科技股份有限公司324.8. 产品开发基础334.8.1. 项目团队情况334.8.2. 项目成员及分工344.8.3. 项目开发环境基础条件354.8.4. 产品市场营销策略365 .项目进度安棒376 .项目经费预算397 .产品经济效益评估407.1. 负荷聚合平台需
3、求响应系统407.2. 储能综合管理系统418 .风除评估与防范428.1. 技术风险与防范措施428.2. 市场风险与防范措施438.3. 法律风险及应对措施438.4. 其他风险及应对措施439 .附录45ams1 .引言11,立项目标和意义近年来,随着无线通信和智能控制技术的快速发展,电力系统中碎片化、分散化地柔性负荷资源越来越受到各国研究专家的重视。一方面,电动汽车和分布式储能这类具有双向互动能力的柔性负荷,接入电网的比例不断提升;另一方面,温控负荷这类传统电力负荷,可根据电网调度指令和激励信号快速响应。电网中大量的分布式电源、储能和柔性负荷等资源,均具备参与电网调节的能力,通过合理的
4、方式聚合调度,不仅能够平抑间歇性能源波动和降低系统峰谷差,而且与传统需求管理增加装机容量相比,投资成本低,具有良好的社会效益和经济效益。但是柔性负荷具有运行无序性,分散性且单个可调容量小等特征,目前尚无可将其聚合控制参与市场的调控主体,多类柔性负荷按照各自的行为特征运行,例如,电动汽车的充放电行为具有随机无序性;用户侧分布式储能为保证个体用户收益最优,按照电价差套利最大化来确定运行策略;温控负荷以用户体醛最优为目标,在用户行为特征影响下独立运行。分布式资源数量众多、容量不均、布局分散,多类柔性负荷相互之间缺乏协同调控,无法参与到电力系统中,通过电网调度中心直接调度成本过高,难以直接被电网调度。
5、如何规模化地聚合柔性负荷资源,适时可控地参与到电力系统调控和电力市场交易中,发挥其资源价值,已成为新一代电力系统的重要。2019年浙江省能源局发布了浙江电力辅助服务(调峰)市场启停交易补充规则、淅江电力辅助服务(调频)市场交易规则(征求意见稿),鼓励符合条件的储能电站及综合能源服务提供商注册并参与电力调频辅助服务。2023年公司将“推动网源荷储协同互动,提升负荷调控能力”作为重点专项工作,将按定标准、建市场、提能力、推重点四个板块齐头并进的推动,开展调度端可控负荷调控技术支撑能力建设,推动负荷调控能力提升。针对储能业务,政府政策和工作部署均明确了储能发展的重要性,并提出了业务方向。事实上,浙江
6、也确实具备储能发展的优越条件:2010年以来,浙江电网峰谷差呈现加大趋势,年均增长9%以上;尖峰负荷屡创新高,电网调峰面临巨大压力;工业用电峰谷价差是全国最高的省份之一;等等。上述条件均为储能在浙江电网侧和用户侧的发展奠定了优越的基础。利用技术手段将分布式电源、储能和柔性负荷等资源进行有效合理的聚合并参与电网调度调节,具有现实可行性与应用价值。通过研发综合能源负荷聚合平台,一方面能够将各类分散的柔性负荷进行有效聚合,形成客户他需求响应能力,可以通过平台对具备负荷调节能力的工商业用户进行遨约响应和实时响应,在尽可能保障企业生产经营活动正常开展的情况下,缓解电网运行压力;另一方面还可以实现对客户侧
7、储能电站的综合监控,接入用户侧一定容量的储能电站,实现公司运营储能电站的用能监测和能效管理,为储能业主方、运维服务方等提供服务,并参与电力调频辅助服务,为延伸综合能源服务、创新商业模式创造基础条件。综合能源负荷聚合平台能够对用户侧的信息采集,对用户的设备的运行负荷进行实时监控、对区域内负荷进行预测和管理、对需求响应以及储能等各类型可调负荷涉及的数据进行有效管理和综合分析、并实现与调峰辅助服务系统的衔接功能,具体能力如下所示:(1)需求响应综合监控系统:综合监控用户侧的可调节用电设备用电情况,配合调度系统的控制策略,实现对用电设备参数以及开关、负荷等进行遥调和遥控操作。(2)用电负荷预测及管理系
8、统:对区域内的涵盖工业锅炉、智能楼宇空调、电取暖锅炉负荷赞源等用电负荷进行较准确的预测,对工农业生产、社会生活、天气变化等因素对负荷需求的影响规律进行分析。(3)储能综合管理系统:实时监测储能站系统和设备的运行工况;对设备参数、工况、环境等数据的分析,对电池,PCS等设备关键参数实现预警,报警和故障通知服务;跟踪定期检修,故障抢修的处理过程,长期统计不同厂家的设备健康状态;基于平台的采集数据以及对数据的分析,提供储能电站的运行效率评估,建议,对标等分析,统计服务,为运营或交易提供数据支持服务;提供各类储能电站控制策略的执行情况监视,方案管理等功能,配合调度进行调频、调峰等辅助服务操作的功能,提
9、供参与电力辅助服务的效益分析,收益计算等功能。(4)系统对接和系统扩展:采用电力物联网和无线4G/5G技术将分散的各类可控资源信息聚合,纳入调控机构业务系统及监视范围,具备与省调生产区及安全区通讯网络接入能力。系统具备良好的扩展性,可支撑后续各类储能相关高级应用和业务的扩展。1.2.国内外同类产品研究综述国内研究情况:我国从2004年开始启动国家层面的需求侧管理工作。经过十几年的发展,我国需求侧管理项目已发展多个种类,包括分时电价、能效电厂项目、移峰填谷项目和需求响应项目。需求响应作为需求侧管理的一个重要组成部分,充分发挥了市场的调节作用,通过激励引导用户参与电网的负荷调控,维护电网的稳定运行
10、。近些年,国家多次出台了多项政策以推动电力需求侧管理的发展实施。国家发展改革委相继印发了电力需求侧管理办法及有序用电管理办法,2016年电力发展“十三五”规划(2016-2023年)中特别强调需大力提高电力需求侧响应能力。2017年9月,六部委联合印发关于深入推进供给侧结构性改革做好新形势下电力需求侧管理工作的通知(发改运行规20171690号),明确提出对各地方在新形势下做好电力需求侧管理工作的要求,重新修订了电力需求侧管理办法,赋予电力需求侧”新的涵义。这些政策文件的相继印发,足以说明国家对推进电力需求侧管理的决心和信心,更为开展电力需求侧管理工作指明了方向。从2013年国家在北京、上海等
11、地开展电力需求响应城市综合试点建设以来,我国需求响应工作形成了政府主导,电网企业支持参与,负荷集成商规模化、系统性整合电力用户资源,电力用户广泛主动参与的需求响应工作体系。其中,浙江省电力公司对用户申报条件、启动原则、工作流程、补贴办法、各方权责等需求响应全过程进行了详细分析,支撑省经信委制定了浙江省电力需求响应实施细则,制定了涉及响应用户申报、用户审核、多方签约、需求发起、用户反馈、效果评估与反馈、用户申诉与反馈、补贴核算等需求响应全业务流程规范,为需求响应在浙江省内的开展打下了坚实的基础。作为一种新兴的手段,在政策执行和项目实施过程中,需求晌应会遇到很多挑战,包括资源价格的确定、资源调度平
12、台的建立、实施人员能力的提升,等等。这些因素在很大程度上影响到需求侧资源的发展,需要在完善电力市场过程中予以重视。电网出现缺口时,需求响应启动达到削峰填谷效果。高质量的需求响应能更好的保障电网的稳定运行。就目前国内的技术而言,因负荷的可调能力、用户用电意愿以及响应过程中用户出现中途退出、响应不到位等违约行为,导致响应量不符合预期效果,此类风险目前仍无法避免。除了从商业模式方面进行改进,增加罚款等控制机制外,还需进一步开展技术研发。目前国内已有负荷响应特性研究,包括基于用户负荷弹性系数的需求响应分析、用电需求曲线建模等,从负荷特性及电价两方面考虑负荷的响应能力,但研究仍较为薄弱,没有考虑用户用电
13、意愿等因素,且没有实际应用。另一方面,从目前的需求响应实施流程来看,需求响应发起方根据电力用户及负荷集成商提交的用户信息制定需求响应方案,确定需求响应预期效果。负荷集成商负责转发上级需求响应指令、整合部分电力用户的需求响应资源,组织集成用户参与需求响应。电力用户为需求响应直接执行者。三者之间按照自上而下的顺序执行需求响应。在实施过程中,用户一方面无法及时获取自己的响应效果信息,另一方面在出现特殊情况无法完成响应时,缺乏有效的向上反馈途径。需求响应发起方虽然在响应过程中对用户负荷进行监测,但当响应量没有达到预期时,仍缺乏实时有效的动态调节途径。实时反馈技术的缺乏导致响应效果与预期效果不一致。对此
14、,我国已经开展了关于OPenADR的研究,天津地区试点项目通过空调温控器实现了对空调的自动需求响应,但我国的需求响应发展还处在半自动需求响应阶段,需求响应的自动化还未真正实现。智能化终端、通讯技术、自动需求响应系统等均有待进一步的研究和开发。随着需求响应的推广,将有更多资源参与需求响应,对需求响应相关的系统、终端设备及通讯网络提出了新的要求,急需建立统一的标准。我国的电力需求侧管理平台建设技术规范(试行)、电力需求响应系统通用技术规范规定了需求响应数据采集、传输、通信协议等技术要求。需求响应终端、系统、通讯网络等方面的标准仍有待完善。需求响应也面临着很多机遇。国家层面出台的电力体制改革文件,突
15、出了电力需求侧资源的重要性,要求城市试点加强电力需求侧管理、完善电力应急机制。地方层面积极开展试点工作,挖掘城市需求侧资源在削减、转移负荷方面的潜力和能力,为城市电能供应提供多种选择。从国家政策,到地方试点,都为电力需求侧资源的大力发展提供了保障和创造了良好的环境。国际研究情况:美国美国电力市场环境开放,是世界上实施需求响应项目最多、种类最齐全的国家,其需求响应起步旱,相关政策法规相对完备,理论研究相对完善,处于世界领先的水平。美国劳伦斯伯克利国家实验室从2002年开始研究需求响应通信协议,并主要承担OpenADR的研究工作,2010年5月,OPenADR成为美国首批16条智能电网“互操作性”标准之一,2011年进行了OPenADR2.0版本的认证和测试;2012年,OpenADR联盟将OPenADR2.0a作为美国的国家标准发布。霍尼韦尔研究的ADR系统由需求响应自动化服务器驱动,并与用户的能量管理系统相接。系统采用OPenADR通信协议实现DRAS、控制器和能量管理系统之间的信息传递,旨在帮助用户改善能效,降低电网在用电高峰时段的负荷。加利福尼亚能源委员会与加州大学伯克利校区的脖学科研究团队签署合同,开展了需求响应技术研究。目前在这方面做得比较好的公司有Comverge,Atme1,Ambiant,1oXONE等,其中ComVerg