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Introduction

• 虚拟电厂（VPP）通过聚合分布式能源资源，提供灵活性服务，帮助电网平衡供需。

• 德国的电力市场和政策框架为虚拟电厂提供了有利条件，包括允许可再生能源电厂参与市场交易。

• 虚拟电厂可以通过其聚合的资源为平衡市场提供灵活性，增加了商机。

• 德国的日间电力市场允许接近实时的电力交易，增加了对快速可控灵活性资源的需求。

• 德国的平衡机制要求输电系统运营商从平衡市场购买平衡能量，虚拟电厂可以通过其资源池提供这些服务。

• 虚拟电厂的运行需要先进的信息与通信技术（ICT）软件平台和智能电表、远程控制等硬件设备。

• 德国的法规确保虚拟电厂能够进入批发和平衡市场并进行交易，最小投标单位为1MW，并会进一步减小。

虚拟电厂概述 [1]

• 定义: 虚拟电厂（VPP）将分布式能源资源聚合在一起，并进行集中调度。

• 功能: 通过为电网和电力市场提供灵活性服务，成为提高电力系统灵活性的解决方案。

• 资源: 参与虚拟电厂的分布式电源资源主要包括中小型资源，如分布式发电机组、需求侧资源和储能。

• 优势: 虚拟电厂通过聚合商，把独立的分布式能源资源作为单一资源捆绑到发电资产组合中。

• 调度: 通过中央信息技术系统监控、预测和优化来调度它们的发电、储能或释放灵活的电力需求。

电力市场和政策框架 [1]

• 市场拆分: 德国的《能源经济法》要求将发电、输电、配电和售电分开，为虚拟电厂建立了积极的参与环境。

• 市场交易: 德国的日间电力市场允许接近实时的电力交易，订单到交割之间的时间缩短。

• 法规支持: 德国能源相关法律从法律上规定了聚合商的市场角色、机会和义务。

• 市场准入: 欧洲和德国的法规都确保虚拟电厂能够进入批发和平衡市场并进行交易。

• 投标单位: 最小投标单位为1MW，并会进一步减小。

技术要求 [1]

• ICT平台: 虚拟电厂的运行需要先进的信息与通信技术（ICT）软件平台。

• 硬件设备: 需要智能电表、远程控制和自动化系统等对应的硬件设备。

• 资源池: 建立包括需求、供应和储能在内的多样化分布式能源资源池。

• 优质资源: 生物质/沼气发电厂和水电因高灵活性是德国虚拟电厂中的优质资源。

• 新兴资源: 电池电动汽车、热泵、家用储能设施、屋顶光伏等小规模分布式能源资源是后起之秀。

平衡机制 [1]

• 需求: 输电系统运营商需要从平衡市场购买平衡能量。

• 灵活性: 虚拟电厂可以通过其聚合的资源为平衡市场提供灵活性。

• 统一市场: 统一的平衡市场让包括虚拟电厂在内的平衡服务供应商，可以向所有输电系统运营商提供平衡服务。

• 商机: 增加了虚拟电厂的商机。

• 市场准入: 德国的法规确保虚拟电厂能够进入批发和平衡市场并进行交易。

市场参与和交易 [1]

• 市场类型: 德国电力市场包括期货市场、日前市场和日间市场。

• 交易时间: 日间市场的交割期较短，对可在短时间内迅速作出反应的灵活性产品具有额外需求。

• 平衡市场: 在日间市场交易结束后，输电系统运营商在平衡电力市场购买平衡服务。

• 控制备用: 电力系统频率的稳定可以通过频率控制备用（FCR）、自动和手动激活的频率恢复备用（aFRR）和手动控制的mFRR来维持。

• 收益: 提供二次控制备用和三控制次备用的供应商通过容量价格和平衡能量价格获得收益。

未来发展建议

• 扩大参与: 间歇性可再生能源和其它小规模能源资源应进一步扩大在平衡市场中的参与。

• 设计机制: 针对小规模的能源资源为电网运营商提供灵活性，设计额外的市场机制。

• 减免负担: 免除家用储能提供灵活性的税费和过网费等双重经济负担。

• 标准化程序: 在独立的聚合商、平衡责任方和电力用户之间制定标准化的程序。

• 政策支持: 德国的政策和法规应继续支持虚拟电厂的发展，特别是在提供灵活性方面。

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