解读虚拟电厂助力零碳园区建设思考:零碳园区发展背景+虚拟电厂商业模式与实践!

2026-07-23 348 次浏览虚拟电厂零碳园区电力行业
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碳通通 · 脱水解读

8 分钟理解报告 · 解读 1944 字 · 8 张图 · 23 个数据点

零碳园区是碳排放降至“近零”并具备“净零”条件的园区,而虚拟电厂正被政策明确为园区参与电力市场的通道。这份由南京宝能智慧能源有限公司袁太军分享的课件,把零碳园区建设目标、虚拟电厂定义机制、现货市场收益模式与宝能自身平台能力串联在一起。对园区运营者和用能企业来说,最现实的问题是:政策给到2027年、2030年什么节点,虚拟电厂究竟靠什么赚钱,分成比例又落在什么区间?

核心判断

  • 国家级零碳园区目标为2027年建成60个左右、2030年建成100个以上。
  • 园区是70%经济活动发生地,碳排放可达全国总排放量约31%。
  • 虚拟电厂调节能力目标为2027年2000万千瓦以上、2030年5000万千瓦以上。
  • 宝能提出收益分配暂按70%:30%,签约期限协商按3—5年。
  • 运营平台聚合可调资源参与需求响应,园区分成占≥60%。

脱水解读

零碳园区为什么被推到台前

课件先给了一个来自发改委《零碳园区建设方案》的定义:零碳园区是指通过规划、设计、技术、管理等方式,使园区内生产生活活动所产生的二氧化碳排放降至“近零”水平,并具备进一步达到“净零”条件的园区。这一定义的关键在于“近零”和“净零条件”两个层次,并非要求园区绝对不排放,而是要求排放水平足够低,并保留继续下降的空间。

课件随即用两组数字说明园区的重要性:园区是70%的经济活动发生地,我国各类产业园区已达1.5万余个,园区碳排放可达全国总排放量的约31%。这意味着零碳园区不是局部示范,而是把经济活动最密集、能源消耗最集中的空间作为减碳主战场。

国家级零碳园区两步走目标与指标

国家级零碳园区建设给出了清晰的时间表。第一步到2027年,建成60个左右国家级零碳园区和一批省级零碳园区,相关技术路径基本清晰、商业模式初步显现、政策制度逐步建立。第二步到2030年,建成100个以上国家级零碳园区和一大批省级零碳园区,相关技术装备、商业模式、政策标准、配套服务等更加健全。

零碳园区成为经济社会发展全面绿色转型重要的动力源和增长点,为碳排放达峰后稳中有降发挥关键作用

。在指标层面,课件列出国家级零碳园区核心指标:单位能耗碳排放根据年综合能源消费量分档,20万至100万吨标准煤园区要求≤0.2吨/吨标准煤,≥100万吨标准煤园区要求≤0.3吨/吨标准煤;清洁能源消费占比≥90%。引导指标包括工业固体废弃物综合利用率≥80%、余热/余冷/余压综合利用率≥50%、工业用水重复利用率≥80%。

政策指引把虚拟电厂写进园区建设

课件梳理了两份关键政策。2025年4月1日,国家发展改革委、国家能源局发布关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见(发改能源[2025]357号),提出到2027年全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上,到2030年达到5000万千瓦以上;虚拟电厂可提供调峰、调频、备用等多种调节服务,可组织负荷资源开展需求响应,也可聚合分散资源参与市场交易。

2025年7月8日,国家发改委、工信部、国家能源局发布关于开展零碳园区建设的通知(发改环资[2025]910号),强调提升能碳管理能力,支持建设覆盖主要用能企业的能碳管理平台;支持有条件的地区率先建成一批零碳园区,鼓励有条件的园区以虚拟电厂(负荷聚合商)等形式参与电力市场,提高资源配置效率和电力系统稳定性。这两份文件叠加,为园区配置虚拟电厂提供了直接的政策接口。

园区能源管理的四类现实痛点

课件把园区能源管理痛点归为四类。一是能源成本与效率问题,包括高能耗与低能效、峰谷电价压力,传统设备老旧、能源转换效率低,缺乏实时监控与运行策略优化,新能源使用比例低,需高价购电补充。二是技术与运维挑战,数据孤岛与系统割裂导致能源设备数据分散、难以统一分析,设备维护依赖人工巡检、故障响应滞后。

三是政策与市场限制,碳排放核算不透明、绿电消纳比例低,难以满足政策要求;缺乏虚拟电厂聚合能力,自身体量无法响应电网调度要求,分散资源难以参与市场交易。四是用户参与协同难题,员工节能意识薄弱,设备空转等现象与“降能耗”目标冲突;园区内各类企业能源需求差异大,缺乏统一调度平台。

虚拟电厂的机制与市场价值

课件对虚拟电厂(VPP)的定义是:通过信息通信技术和能源管理系统,将地理上分散、类型多样的分布式电源、储能、可控负荷、电动汽车等资源,聚合成功能上可调控、可观测、可优化的“虚拟电厂”,运行效果上既可作为“正电厂”向系统供电,也可作为“负电厂”消纳系统电力。本质上是用户的代理,代表用户利用负荷功率和用电行为参与电力市场交易和电网调度运行。

在市场价值层面,课件归纳出四类价值:能量价值通过电能量市场反映电量的分时价值;调节价值通过辅助服务市场体现快速调节价值,2023年全国辅助服务费用超400亿元;容量价值通过容量市场体现容量支撑价值;绿色价值通过碳市场、绿电、绿证体现零碳价值的变现。

现货市场与分成机制怎么落地

课件显示,山西、山东、广东、甘肃、蒙西、湖北、浙江电力现货市场已转入正式运行。山东对市场电能量申报设置价格上限每千瓦时1.30元、下限每千瓦时-0.08元,出清上限每千瓦时1.5元、下限每千瓦时-0.1元;浙江第六次现货结算试运行期间出现负电价,地板价为-0.2元/kWh;山西、广东、甘肃设立零电价。这类价格波动正是虚拟电厂套利的前提。

通过日前申报电量多少套利(取决预测能力,如实时电价>日前出清,日前多申报便宜电)

。课件给出一个测算:多10MWh申报量、实时差价500元,套利收益为5000元;实时高电价时储能放电或压负荷,1MWh按1000元计。分成机制上,需求响应协议约定甲方与乙方暂按70%:30%分配,签约期限双方协商按3—5年;平台参与电网需求响应、辅助服务获取奖励补贴后,园区分成占≥60%。

宝能的方案与实施六步

宝能提出的总体思路是建设城市级虚拟电厂运营平台,包含物联平台模块、智慧能源模块、虚拟电厂模块、能碳管理模块,基于自研系统平台和高校算法技术,综合应用物联网、大数据进行本地化部署。建设内容分三类:投资光储充等新能源设施并与当地企业合作;为企业代理购售电,通过平台参与现货市场交易;推动当地已开发光储充项目接入VPP平台,并吸引企业可调负荷接入。

实施路径被拆成六步:摸清“家底”做资源评估与潜力分析;明确“目标”做功能定位与效益预期;选好“装备”做技术方案与平台搭建;设计“钱途”做商业模式与盈利机制;办好“证件”做合规准入与市场注册;招募“伙伴”做利益共享与合同签订。预测能力方面,场站级负荷预测准确率可达90%,光伏预测准确率可达85%,风电预测准确率可达90%,日前价格预测准确率可达80%以上。

图说解读

国家级零碳园区两步走目标

课件把国家级零碳园区建设分为两步。第一步到2027年,目标是建成60个左右国家级零碳园区和一批省级零碳园区,并要求技术路径基本清晰、商业模式初步显现、政策制度逐步建立。这意味着2027年前是打基础、探路径的阶段。

第二步到2030年,目标是建成100个以上国家级零碳园区和一大批省级零碳园区,技术装备、商业模式、政策标准、配套服务等更加健全。从60个到100个以上,数量增长的同时,配套体系也要同步成熟,园区被定位为经济社会发展全面绿色转型的动力源和增长点。

2027年
建成60个左右国家级零碳园区
2030年
建成100个以上国家级零碳园区
国家级零碳园区建设的两个时间节点
碳通通

园区碳排放与经济活动集中度

课件用一组数字说明园区为什么是减碳关键节点:园区是70%的经济活动发生地,我国各类产业园区已达1.5万余个,园区碳排放可达全国总排放量的约31%。经济活动高度集中,意味着能源消费和碳排放也高度集中。

这组数字也解释了政策为何把园区作为零碳建设的主要载体。调整产业结构、优化能源结构、提升整体能效,都需要在园区这个空间单元里落地。对园区运营方来说,碳排放占比越高,改造的紧迫性和收益空间也越明确。

70%
经济活动占比
园区是70%的经济活动发生地
1.5万余个
园区数量
我国各类产业园区已达1.5万余个
31%
碳排放占比
园区碳排放可达全国总排放量约31%
园区在全国经济与碳排放中的位置
碳通通

零碳园区核心指标门槛

课件列出国家级零碳园区的指标体系。核心指标中,单位能耗碳排放按园区年综合能源消费量分档:20万至100万吨标准煤的园区要求≤0.2吨/吨标准煤,≥100万吨标准煤的园区要求≤0.3吨/吨标准煤;清洁能源消费占比要求≥90%。

引导指标包括园区企业产出产品单位能耗达到或优于二级能耗限额标准、工业固体废弃物综合利用率≥80%、余热/余冷/余压综合利用率≥50%、工业用水重复利用率≥80%。核心指标是硬门槛,引导指标则覆盖资源循环利用和能效水平,共同构成园区申报和建设的方向。

指标类型
指标名称
目标要求
核心指标
单位能耗碳排放
≤0.2吨/吨标准煤(年综合能源消费量20~100万吨标准煤)
核心指标
单位能耗碳排放
≤0.3吨/吨标准煤(年综合能源消费量≥100万吨标准煤)
核心指标
清洁能源消费占比
≥90%
引导指标
工业固体废弃物综合利用率
≥80%
引导指标
余热/余冷/余压综合利用率
≥50%
引导指标
工业用水重复利用率
≥80%
国家级零碳园区核心与引导指标要求
碳通通

虚拟电厂调节能力目标

2025年4月1日发布的虚拟电厂指导意见给出了明确的规模目标。到2027年,虚拟电厂建设运行管理机制成熟规范,参与电力市场的机制健全完善,全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上。

到2030年,虚拟电厂应用场景进一步拓展,各类商业模式创新发展,全国虚拟电厂调节能力达到5000万千瓦以上。从2000万千瓦到5000万千瓦,调节能力翻倍以上,意味着虚拟电厂要从试点探索走向规模化、商业化运行,园区和企业可调资源都是其中的组成部分。

2027年
调节能力达2000万千瓦以上
2030年
调节能力达5000万千瓦以上
全国虚拟电厂调节能力两步目标
碳通通

园区能源管理四类痛点

课件把园区能源管理痛点拆成四类。能源成本与效率方面,传统设备老旧、能源转换效率低,缺乏实时监控与运行策略优化,峰谷电价差价大而缺乏灵活调节手段,新能源使用比例低。

技术与运维方面,能源设备数据分散形成数据孤岛,无法动态匹配生产计划与能源需求,设备维护依赖人工巡检、故障响应滞后。政策与市场方面,碳排放核算不透明、绿电消纳比例低,缺乏虚拟电厂聚合能力,自身体量无法响应电网调度要求。用户协同方面,员工节能意识薄弱,园区内各类企业能源需求差异大,缺乏统一调度平台。

成本效率
高能耗低能效,峰谷电价压力大
技术运维
数据孤岛,设备维护被动低效
政策市场
碳核算不透明,缺乏VPP聚合能力
用户协同
节能意识弱,多主体协同困难
新能源比例
使用比例低,需高价购电补充
市场收益
分散资源难以参与市场交易
故障响应
依赖人工巡检,缺乏故障预测
统一调度
企业需求差异大,缺乏统一平台
园区能源管理面临的四类现实问题
碳通通

虚拟电厂四类市场价值

课件把虚拟电厂的市场价值分为四类。能量价值随着波动性新能源比例快速提升,发电和负荷的供需关系更加不平衡,电量在不同时间段的价值差异显现,通过电能量市场反映分时价值,涵盖长期和现货市场。

调节价值方面,新能源高波动性和电力电子化特性大幅增加了电力系统对调频、调峰的需求,通过辅助服务市场体现快速调节价值,2023年全国辅助服务费用超400亿元。容量价值通过容量市场体现容量支撑价值,确保发电容量充裕性。绿色价值则通过碳市场、绿电、绿证体现零碳价值,以市场机制推动能源电力低碳及绿色化发展。

能量价值
通过电能量市场反映电量分时价值
调节价值
通过辅助服务市场体现快速调节
容量价值
通过容量市场体现容量支撑
绿色价值
通过碳市场、绿电、绿证变现
辅助服务
2023年全国费用超400亿元
调频调峰
新能源波动增加系统调节需求
备用支撑
覆盖备用电力生产的投资成本
零碳价值
市场机制推动能源低碳绿色化
虚拟电厂的四类市场价值
碳通通

宝能虚拟电厂总体建设框架

宝能提出的总体思路是建设城市级虚拟电厂运营平台,功能模块包括物联平台模块、智慧能源模块、虚拟电厂模块、能碳管理模块。技术体系上,基于宝能自研系统平台、TOP级高校算法技术,综合应用物联网、大数据等进行本地化部署。

建设内容分三类:一是宝能负责投资,与当地企业合作建设光储充等新能源设施,并利用产业园区、开发区等场景打造零碳园区示范项目,投建项目全部接入VPP平台;二是宝能具备售电资质,为企业代理购电直接降本,通过平台参与现货市场交易,并开展绿电、绿证交易;三是积极推动当地已开发的光储充项目接入VPP平台,给予补贴或收益分成,并广泛吸引当地企业电力用户将可调负荷接入VPP平台参与电网调节获利。

物联平台
接入分布式资源与设备数据
智慧能源
能源运行监测与优化
虚拟电厂
可调资源聚合与市场参与
能碳管理
能源与碳排放监测管理
技术体系
自研平台+高校算法,物联网大数据本地化部署
城市级虚拟电厂运营平台的功能与技术支撑
碳通通

虚拟电厂实施六步路径

课件把虚拟电厂实施拆成六步。第一步摸清“家底”,全面梳理区域内可聚合资源,如分布式光伏、储能、可调节工业负荷、商业楼宇空调、电动汽车充电桩等,并分析其响应速度、时长、成本等调节特性。第二步明确“目标”,主要包括提升新能源消纳率、供电可靠性,参与电力市场调峰调频盈利,降低用能成本。

第三步选好“装备”,包括信息采集与通信系统、智能管控平台,利用AI、大数据提升智能化,平台要求开放化、可扩展、安全性。第四步设计“钱途”,包括参与需求响应获补贴、参与辅助服务市场获收益、电力现货市场套利、提供能源托管与节能增值服务、与资源方约定收益分成。第五步办好“证件”,遵守并网规定和市场交易规则,完成平台运营商注册认证。第六步招募“伙伴”,吸引可调节资源企业、楼宇业主、充电运营商加入,设计公平有吸引力的合作协议和利益分配机制。

摸清家底,做资源评估与潜力分析
明确目标,做功能定位与效益预期
选好装备,做技术方案与平台搭建
设计钱途,做商业模式与盈利机制
办好证件,做合规准入与市场注册
招募伙伴,做利益共享与合同签订
宝能虚拟电厂实施六个步骤
碳通通

数据解读

指标数值单位出处
国家级零碳园区数量(2027年)60个左右个第4页 国家级零碳园区建设目标
国家级零碳园区数量(2030年)100个以上个第4页 国家级零碳园区建设目标
园区经济活动占比70%第6页 零碳园区发展背景
园区碳排放占全国比例31%第6页 零碳园区发展背景
清洁能源消费占比要求90%第5页 零碳园区建设指标体系
工业固体废弃物综合利用率要求80%第5页 零碳园区建设指标体系
余热/余冷/余压综合利用率要求50%第5页 零碳园区建设指标体系
工业用水重复利用率要求80%第5页 零碳园区建设指标体系
零碳园区建设关键指标

这组数据集中在零碳园区的建设规模和指标门槛。2027年建成60个左右国家级零碳园区,2030年建成100个以上,数量目标翻倍以上。园区是70%的经济活动发生地,碳排放可达全国总排放量的约31%,说明园区既是经济重心,也是减排重点。 指标方面,清洁能源消费占比要求≥90%,工业固体废弃物综合利用率≥80%,余热/余冷/余压综合利用率≥50%,工业用水重复利用率≥80%。这些指标为园区申报和建设提供了可量化的方向,也对企业能源结构和资源循环利用提出了具体要求。

指标数值单位出处
全国虚拟电厂调节能力(2027年)2000万千瓦以上第7页 发展政策指引
全国虚拟电厂调节能力(2030年)5000万千瓦以上第7页 发展政策指引
2023年全国辅助服务费用400亿元第17页 虚拟电厂商业模式
需求响应收益分配比例70:30第25页 分成机制
签约期限协商区间3-5年第25页 分成机制
园区参与需求响应分成≥60%第32页 运营管理平台
虚拟电厂调节能力与政策目标

这组数据反映虚拟电厂的政策目标和收益分配。2027年全国虚拟电厂调节能力目标2000万千瓦以上,2030年目标5000万千瓦以上。2023年全国辅助服务费用超400亿元,说明辅助服务市场已有一定规模,虚拟电厂参与其中具备收益空间。 分成机制方面,需求响应协议约定甲方与乙方暂按70%:30%分配,签约期限双方协商按3—5年;平台参与电网需求响应、辅助服务获取奖励补贴后,园区分成占≥60%。分成比例和签约年限直接关系到园区和资源提供方的参与意愿,是商业模式能否持续的关键参数。

指标数值单位出处
场站级负荷预测准确率90%第21页 虚拟电厂的预测能力
场站级光伏预测准确率85%第22页 虚拟电厂的预测能力
场站级风电预测准确率90%第23页 虚拟电厂的预测能力
日前价格预测准确率80%以上第24页 虚拟电厂的预测能力
山东申报价格上限1.30元/千瓦时第19页 现货市场的限价
山东申报价格下限-0.08元/千瓦时第19页 现货市场的限价
山东出清价格上限1.5元/千瓦时第19页 现货市场的限价
山东出清价格下限-0.1元/千瓦时第19页 现货市场的限价
浙江地板价-0.2元/kWh第19页 现货市场的限价
虚拟电厂预测能力与现货价格参数

这组数据把预测能力和现货价格参数放在一起。预测能力是虚拟电厂参与市场的基础:场站级负荷预测准确率可达90%,光伏预测准确率可达85%,风电预测准确率可达90%,日前价格预测准确率可达80%以上,并可精准预测价格变动方向。 现货价格方面,山东申报价格上限每千瓦时1.30元、下限-0.08元,出清上限每千瓦时1.5元、下限-0.1元;浙江地板价为-0.2元/kWh;山西、广东、甘肃设立零电价。负电价和零电价的出现,意味着储能在低价时段充电、高价时段放电的套利空间被打开,但也对预测精度提出了更高要求。

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