走近虚拟电厂

从起源和资源、内涵和外延、政策和市场、技术和商务、控制和优化、发展和展望等多角度、全方位理解虚拟电厂

深度剖析虚拟电厂发展的三个阶段以及各阶段中的典型成功案例和先进市场主体

深层探究5G技术和区块链技术与虚拟电厂的有机结合与实操落地

展望虚拟电厂发展前景，并提出建设性建议

虚拟电厂是满足能源需求的智慧手段，是能源加速转型的抓手和希望。我国虚拟电厂建设基础好，潜力大，但认识亟待提高，举措尚需落地。本书集中了国内外多位专家的智慧，是一本对虚拟电厂从实务角度全面引介的专业书籍，帮助读者从起源和资源、内涵和外延、政策和市场、技术和商务、控制和优化、发展和展望等多个角度全方位理解虚拟电厂。书中全面分析了虚拟电厂三大资源以及它们的混合形式；提出并深度剖析了虚拟电厂发展的三个阶段以及各阶段中的典型成功案例和先进市场主体；从实操落地角度对5G技术和区块链技术与虚拟电厂的有机结合进行了探究；对目前虚拟电厂建设存在的难点和问题提出了见解，对虚拟电厂发展前景进行了展望，提出了建设性建议。本书力戒生涩理论，注重从市场角度用通俗易懂的语言，对虚拟电厂进行抽丝剥茧的分析和介绍，注重理论与实践的结合。既可供能源电力领域、政府和企事业单位对虚拟电厂感兴趣的管理人员、研究人员、工程师和广大从业者参考，也可作为高校本科生和研究生的辅助教材和参考书籍。

王鹏，工学博士，华北电力大学电气与电子工程学院教授，国家能源发展战略研究院执行院长，主要从事能源电力改革与高质量发展领域的研究和教学工作。

王冬容，管理学博士，正高级经济师，国家电投集团中电国际政策研究室主任，主要从事电力市场、需求响应、能源服务和能源互联网研究和实践。

序一

序二

绪论

第1章虚拟电厂的起源

11从“三电办”到需求侧管理

111“三电办”——中国特色的需求侧管理

112需求侧管理在中国的引入和发展

113“三电办”与需求侧管理

12需求侧管理的实施障碍

13从需求侧管理到需求响应

131需求响应的产生背景

132需求响应的基本概念

133发展需求响应的重要意义

14虚拟电厂与需求响应

参考文献

第2章虚拟电厂概述

21虚拟电厂的基本概念

211虚拟电厂的定义

212虚拟电厂的构成与分类

213虚拟电厂的典型特征

22虚拟电厂与微电网

23虚拟电厂与能效电厂

参考文献

第3章虚拟电厂资源分析

31可调负荷

311用户资源潜力影响因素分析

312重点领域的资源潜力分析

313移峰填谷和填谷潜力分析

32电动交通

33分布式能源

331分布式燃机

332分布式光伏

333分布式小水电

334生物质发电

335小型风电

34储能

341储能的类型及作用

342储能的发展潜力

343几个典型市场的储能应用

参考文献

第4章第一代虚拟电厂——邀约型虚拟电厂

41国内实践情况

411江苏模式

412上海模式

42国外实践情况

421美国

422欧洲

参考文献

第5章第二代虚拟电厂——市场型虚拟电厂

51电力市场的完善和商业模式的创新

511现货市场中的第二代虚拟电厂

512电力商业模式创新与新型电网形态的兴起

52第二代虚拟电厂的基本定义与分类

521第二代虚拟电厂的基本定义

522第二代虚拟电厂的分类

53电力市场中的第二代虚拟电厂

531参与电能量市场

532参与辅助服务市场

533参与绿证、碳市场

54第二代虚拟电厂的发展趋势与在我国的应用前景

参考文献

第6章第二代虚拟电厂的控制与优化

61运行控制框架与方案

611商业型虚拟电厂

612技术型虚拟电厂

62分布式资源调度交易优化

621虚拟电厂调度运行中的各类预测

622分布式资源调度交易的优化

63虚拟电厂调度控制的三个层次

631用户组合错峰效应——聚合机理

632基于用户弹性的差异化合约——激励机理

633利用储能联合优化运营——运营机理

参考文献

第7章国内外第二代虚拟电厂典型案例分析

71国内第二代虚拟电厂试点情况

711冀北泛（FUN）电平台虚拟电厂

712山东和一些南方省份的最新进展

72芬兰的聚合商案例

721聚合商的用途

722聚合商的类型

723聚合商与客户之间的关系

724聚合商与其他电力系统参与者的关系

参考文献

第8章第三代虚拟电厂——自主调度型虚拟电厂

81欧洲第三代虚拟电厂发展情况与优秀案例/

811德国Next Kraftwerke

812Energy2Market

82澳大利亚洲第三代虚拟电厂发展情况与优秀案例

821Tesla

822AGL

823Simply Energy虚拟电厂

83美国第三代虚拟电厂发展情况与优秀案例

831纽约联合燃气爱迪生公司

832Holy Cross Energy

833Sunrun

参考文献

第9章虚拟电厂中的市场主体

91计划协调机构

911计划协调机构概述

912计划协调机构案例

92削减服务提供商

921削减服务提供商概述

922削减服务提供商案例

93负荷服务实体

931负荷服务实体概述

932负荷服务实体案例

94计量服务商

941计量服务商概述

942计量服务商案例

参考文献

第10章5G技术在虚拟电厂的运用

1015G技术概述

10115G技术简介

10125G的三大应用场景

10135G关键技术

10145G技术的发展

102虚拟电厂通信方式

1021物联网通信技术简介

1022虚拟电厂的通信需求

1023虚拟电厂通信技术现状/

1035G时代的虚拟电厂

1031虚拟电厂通信技术的困难

10325G为虚拟电厂助力

参考文献

第11章区块链在虚拟电厂的运用

111区块链概述

1111区块链技术简介

1112区块链技术的发展

1113区块链的重大意义

1114国内区块链政策情况

1115国内区块链的研究情况

1116国内区块链的应用情况

112区块链在虚拟电厂中的应用潜力

1121概述

1122虚拟电厂

1123需求响应

1124辅助服务

1125分布式发电交易

1126电动汽车

113区块链应用的关键问题

1131区块链相关技术的选择

1132参与方式的选择

1133区块链应用平台的选择

1134区块链的运作和管理

1135潜在的风险及应对措施

参考文献

后记

推荐序：

坚持能源革命的正确方向，必须严格控制新上煤电项目，电力增量和尖峰负荷可以通过大力发展新能源和虚拟电厂新业态予以解决。充分发挥市场配置资源的决定性作用，并尽快制定激励性政策，引导企业有效发掘商业模式，促使虚拟电厂能够聚合各类能源资源并在供需平衡上发挥重要作用。

——国家能源局原副局长，国务院参事室特邀研究员 吴吟

虚拟电厂是能源与信息技术深度融合的重要方向，它是将不同空间的可调节负荷、储能和分布式电源等一种或多种资源聚合起来，实现自主协调优化控制，参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统。它是一种跨空间的、广域的源网荷储的集成商，不仅可以促进新能源消纳，提高电网安全保障水平，还可以节约电厂和电网投资，降低用户用能成本，将给未来能源电力系统带来革命性变化。

——中国工程院院士、新能源电力系统国家重点实验室主任 刘吉臻