能源聚合商运营管控平台项目可行性研究报告-思瀚产业研究院
思瀚产业研究院    2022-05-11

能源聚合商运营管控平台

1、项目概况

在我国“碳达峰、碳中和”重大国家战略驱动下，以煤电为主要能源形式的电力系统正在向以“光伏”和“风电”为代表的清洁能源为主、煤电为辅的能源格局转变。为应对高比例清洁能源接入所带来的电网安全问题，国家电网公司和南方电网公司“十四五”期间都在积极地推动能源聚合运营试点工作。未来“十四五”期间，“源网荷储”共同参与电力平衡调度的“新型电力系统”将会成为电力系统发展的必然趋势。

我国省级以上电网运行，一直是以传统电厂调控为主要安全运行手段，负荷侧几乎没有能力直接参与电力系统调度业务。然而，新型电力系统中的“荷储”大量分布于负荷侧，如何实现负荷侧接入调度专网并实时参与电网安全稳定运行，成为了新型电力系统必须攻克的关键技术。

能源聚合商运营管控平台是运用上述关键技术而开发的应用级开发平台，能够快速为国家电网、南方电网的区域和省级调控中心以及各级电力交易中心构建能源聚合商接入系统，搭建沟通调度信息专网和公网的信息交互和运营管控平台，能够为电力系统提供调峰/调频辅助服务、应急调控服务、辅助服务市场成员接入管理、调度计划编制执行与考核结算等功能，为能源聚合商提供资源信息管理、预测评估类服务、生产管理类服务、资源可调控能力及交易能力评估和可调负荷应用服务。

能源聚合商运营管控平台是电网公司用于安全接入社会企业能源聚合商、实现“源网荷储”互动和市场化交易所必须的外网信息聚合大数据平台，是新型电力系统建设所必须的能源物联网平台，是具有“源、网、荷、储”能源属性的企业实现互联互动的基础平台。

本项目以恒实科技 H-iTMG 技术中台为基础，采用微服务架构，利用物联网、大数据、智能 AI 等技术，实现电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧的各类可控资源的数据接入、智能控制、大数据分析处理，实现数据资源透明感知、资源特性实时建模、调控性能在线评估等核心功能，并能依托微服务架构实现资源池功能，不断积累恒实科技在各类聚合商运营管控项目开发和实施过程中形成的各种关键技术。

2、项目的必要性

随着我国“碳达峰、碳中和”国家战略的深入推进，清洁能源的高速增长将对电网安全运行带来巨大挑战，随着清洁能源装机占比的逐步提高，电源侧调节能力日益枯竭，如何调动用户参与电网平衡的积极性正日益受到各级政府和电网公司的重视。基于电源侧单一平衡调节的传统电力系统正在不可避免地转型成为“源网荷储”多变量调节平衡的新型电力系统。电网负荷、分布式清洁能源、分布式储能装置、电动汽车等新型“可调负荷”正在逐步以能源聚合商的形式参与到新型电力系统的调度环节中。

（1）本项目是适应国家推进电力体制改革的需要

遵循电力市场运行规律和市场经济规律，优化电力市场总体设计，实现电力资源在全国更大范围内共享互济和优化配置，加快形成统一开放、竞争有序、安全高效、治理完善的电力市场体系”，“要推进适应能源结构转型的电力市场机制建设，有序推动新能源参与市场交易，科学指导电力规划和有效投资，发挥电力市场对能源清洁低碳转型的支撑作用”。

深化电力体制改革、推进适应能源结构转型的电力市场机制建设、有序推动新能源参与市场交易都需要更加开放和公平的技术手段支撑。本项目应用“大云物移智链”技术为能源聚合商公平、公正地参与电力市场提供技术支持，同时还能够为电网安全高效和竞争有序提供技术支撑。

（2）新型电力系统建设需要能源聚合商运营管控平台支撑

新型电力系统是以新能源为供给主体、以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标、以坚强智能电网为枢纽平台、以源网荷储互动与多能互补为支撑，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。

传统的能量管理系统（EMS）缺少对新型负荷的调控和管理能力，在内外网隔离的网络环境下实现对数目巨大的可调负荷的精确调控存在难以逾越的技术障碍。因此，在公网上建设一套专门针对能源聚合商的运营管控平台，再通过“隔离装置”接入 EMS 或现货市场交易平台，使得现有调度自动化系统或电力市场交易系统能够通过聚合平台实现对“可调负荷”准确控制的方案将更能贴合电网客户的使用需求。

（3）本项目是公司开拓“新型电力系统”业务的重要产品

公司在电力业务领域具有多年业务积累，在多个网省电力公司的实际应用案例中取得了良好的用户反馈，对于用户的需求具有深刻理解。近年来，公司在国家电网和南方电网的调研数据表明，能源聚合商运营平台类产品需求量很大。公

司参与建设实施的湖南小水电顶峰项目以及在冀北电网参与的虚拟电厂项目都属于特定形式的能源聚合运营项目。因此在总结这些类项目的成功经验基础上研发服务于电网公司和能源聚合商的运营管控平台，对于拓展公司综合能源市场具有重要的意义。公司拟在全国各区域电网公司和省级电网公司推广该类项目，并持续深挖客户需求，提升产品的技术深度及广度，提高产品研发效率，不断扩大产品优势，提升公司整体综合竞争力。

（4）本项目是提升公司专业技术能力、在大数据时代进行持续开拓和发展的必然选择

本项目的研究，可以增强公司以电力行业为抓手的能源大数据服务能力，提升自主创新能力，加强能源大数据开发与利用的水平，提升大数据的安全保障能力。根据公司未来发展规划，本项目也是公司开拓其他行业领域客户的坚实基础，能够拓宽公司业务领域，降低公司经营风险。

3、项目的可行性

（1）“十四五”期间新型电力系统建设投资数额高且持续稳定

电力行业是国民经济的基础产业，更是我国实现双碳目标的重要支撑行业。在国家电网和南方电网的“十四五”新型电力系统建设投资规划中明确了未来五年的投资规模，其中国家电网公司预计投入 3500 亿美元（约合 2.23 万亿人民币），南方电网公司预计投入 6300 万人民币，两网合计约 2.86 万亿人民币。

在国家电网十四五的 3500 亿美元投资中，研发投入 90 亿美元（约 574 亿元人民币），用于突破构建新型电力系统的关键核心技术。新型电力系统具有广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控四大基本特征。为构建新型电力系统、实现双碳目标，需要加快突破 13 项关键核心技术，其中工程应用领域包括虚拟电厂、源网荷储协调运行、主动需求响应、综合能源系统等技术。

（2）公司具备深厚的技术储备，已有相关核心技术能够对平台研发提供支撑

恒实科技长期从事电力行业信息化建设，掌握了从整体咨询、方案设计、施工组织到售后维护完整环节的业务操作能力，建立了与之相匹配的业务技术知识和能力体系；同时，公司通过多年的大型软件系统开发积累了丰富的软件开发能力，形成了一批自主知识产品的成果，使得公司在电力大数据分析应用领域拥有研发和行业理解优势。

公司长期以来在能源、大数据等领域的技术积累能够为本项目研发提供强有力的支撑，相关核心技术如下：

（3）公司具备电力市场客户资源优势

通过长期积累，恒实科技产品技术实力及服务得到市场及客户的高度认可，树立了良好的公司品牌和信誉。在业务发展过程中，公司在电力行业积累了大量的优质客户资源。这些客户具有长期稳定的需求，企业规模较大、信誉度较高，是公司长期的合作伙伴，也是公司保持持续快速发展的重要因素。通过长期的合作，公司深入理解并掌握了电力生产、电网调度、电力交易、电力营销等方面的核心业务需求，这些核心业务需求能帮助本项目在技术研发过程精准定位功能点和提高平台的产品能力。

4、项目建设方案

（1）总体架构方案

本项目将打造绿色、协同、高效的能源聚合商运营管控平台，在以 H-iTMG技术中台为基础和标准规范的前提下，开发和积累包括物联网标准协议、4G/5G通信类模块、能源大数据分析监控类模块、能源聚合业务管理类模块、能源聚合高级分析类模块等五大业务功能模块集合，构建电网需要的各种类型的“负荷+电网”友好互动的生态系统，促进聚合商与电网良性互动。通过技术手段和市场手段增强用户和电网的粘性，建立以电为中心的开放式能源互联典型应用架构。实现秒级“感传储算用”，包括可调资源感知、4G/5G 无线公网快速传输、海量数据信息平台存储分析和智能计算、电力系统实时柔性交互应用；具备亿级用户

资源接入处理能力，可快速接入亿级可调用户资源，并将海量资源聚合成能够与电力系统良性互动的物联网云电厂。能源聚合商运营管控平台总体架构如下图所示：

根据项目建设的目标要求及国网公司物联体系建设规范，本项目总体架构分为感知层、网络层、平台层、应用层。

感知层在各类企业配电变压器安装测控终端、边缘网关管理装置等，实现用电数据采集、传输、边缘业务计算等功能。

网络层采用 4G/5G 公网、HPLC 等方式将数据传输到负荷接入管控平台(IOT)，负荷接入管控平台(IOT)将调峰、切负荷数据处理结果通过调度数据网传至省、市调控中心，聚合商资源运行数据通过信息外网转发至省公司物联网平台、运营业务数据通过综合数据网传至省电力公司信息内网全业务数据中心。

平台层依托 IOT 平台及全业务大数据中心，建立数据存储、分析和管理模块、物联设备管理模块，为业务应用搭建底层后台和数据、业务中台。

应用层为业务前台，面向不同专业、不同业务、不同用户角色，根据应用需求，搭建聚合商注册管理、市场交易申报、资源互动响应、交易结算、资源聚合仿真、运营监控分析、用户移动端 APP、大屏监视等应用。电力营销业务是电力公司的重要核心业务，这个领域的电力物联网建设是泛在电力物联网建设大纲的核心内容，恒实科技将以国家电网湖南省电力公司“两率一损”电力营销大数据分析研究项目为基础，研发自有产权的电力大数据平台（数据中台），并以大数据平台为基础进行高级分析应用功能的研发。

（2）建设内容

①聚合商管理子系统

聚合商管理可以实现市场运营基础业务数据维护功能并实现资源用户在虚拟电厂的登记注册，应具有维护（增、删、改、查）用户企业信息、用户用电信息、联系人信息、设备资源信息等用户基础档案信息功能，并将完整的用户档案信息在区块链进行注册，形成用户信息在区块链的登记。

用户企业信息：企业全称、客户简称、客户分类、客户编码、地址。

用户用电信息：用电性质、目录电价、负荷级别、用电行业、用电规模、调控模式、最大容量、直供容量、配变容量、最大负荷、最小负荷、平均负荷、是否市场准入、是否执行峰谷电价。

联系人信息：联系人姓名、电话、邮箱、职务、所属部门。

设备资源信息：设备总数、在线设备、离线设备、设备运行状态（在运、停运、告警）。

②市场交易系统

A、交易申报

交易申报用于负荷集成商和电网公司的电力交易，系统提供参与辅助服务市场的事前、事中、事后的业务管理，并实现与交易系统的数据接口，其功能主要包含：资源聚合方案、汇聚源侧、负荷侧的资源特性及运行模式、交易申报及实际交易情况等功能，通过多能优化的拟合计算各类源侧出力容量、方式；图形化分析各资源负荷特征极值形成不同调节场景的物理特性，根据优化算法计算分解源侧各出力设备的功率并将资源运行数据下发用户 APP 确认反馈。

交易申报：提供向调度中心、交易中心申报资源调控的调控曲线、申报计划、响应方式、调节容量、调节速率、聚合功率等聚合调控边界约束，完成虚拟电厂日前运行计划的申报。

B、出清结算

提供满足虚拟电厂维护市场下发的出清结果信息，并根据市场出清、代理合约和用户实际响应完成对各个用户的收益结算功能，主要包含：

（a）市场出清维护，用来维护市场下发的出清价格、出清收益等信息，并将相关信息登记到区块链作为结算依据；

（b）结算数据准备，作为资源结算的基础数据，包含市场下发的交易出清结果、系统计算的资源响应电量，供虚拟电厂运营商及时查看市场走向和分析用户响应情况；

（c）资源分摊结算，按照市场交易规则，提供参与调控的总调节里程以及参与调控的源侧资源的响应里程、偏差考核、收益分摊、市场追补等收益的月度计算；

（d）客户综合结算，提供对每一家源侧资源的结算，提供根据签约合同按照月度计算用户的月收益，并开出结算单供用户确认，将结算单上的结算信息包含用户每月的收益、调节量等信息，登记在区块链进行记账备案。

③决策支持系统

A、资源聚合仿真分析

对设备资源进行量测数据维护，包含量测表计模型管理、资源采集数据监控等功能，实现资源运行数据在平台的接入和展示，并提供可调资源在线协同能力仿真测试和数据校验功能，提供资源的并网状态管理和资格审批功能。为后期的资源运行监视、资源调控、交易申报、结算等提供基础数据依据。

B、综合监控分析

综合监控分析多维度展示资源设备数据，资源监控情况及资源响应评估，包括综合运营分析、聚合资源监控和资源响应评估。

综合运营分析：资源名称、资源类型统计、资源类型占比、企业名称、企业编码、月累计交易量变化曲线、月交易价格变化曲线，年度累计交易量、交易企业综合排名（交易量、可调节范围）、累计补贴金额、补贴金额与资源类型对应关系。

聚合资源监控：资源名称、企业名称、企业编码、发电曲线、用电曲线、储能情况、资源消耗与发电量的关系曲线，电力预警。

资源响应评估：资源名称、企业名称、企业编码、资源利用率排名。

④协同互动响应系统

互动响应阶段包括互动响应调控和协同响应预案，实时监视参与交易服务的源侧资源互动响应的实际功率曲线、响应目标、响应平均功率、响应电量等信息，制定协同处理预案和协同处理措施。

⑤物联设备运维系统

可实现根据与资源客户的合同约定为其设备提供设备巡检、设备检修、设备消缺、设备状态分析等运维服务，主要设备运维包括终端侧测控计量设备、边缘计算设备、互感器设备等。

5、项目实施主体

本项目的实施主体为北京恒泰实达科技股份有限公司。

6、项目投资概算

本项目预计投资人民币 8,953.70 万元，拟使用募集资金投入 8,153.70 万元，具体投资构成如下：单位：万元

7、项目经济效益分析

本项目预计财务内部收益率（税后）为 23.70%，税后静态投资回收期为 4.97年（含建设期），具有良好的经济效益。

8、项目建设期

本项目建设周期为三年。

9、项目备案及审批情况

本项目相关报批事项正在办理过程中。

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第一章 总论

1.1 项目概况

1.1.1 项目名称

1.1.2 项目承办单位

1.1.3项目负责人

1.1.4项目拟建地

1.1.5建设规模与目标

1.1.5.1项目设计建设规模为：

1.1.5.2项目年服务名称与目标：

1.1.6 项目总投资

1.1.7资金来源

1.2 项目单位概况

1.3 编制依据及编制原则

1.3.1 编制依据

1.3.2编制的原则

1.4 项目提出的背景

1.5 主要技术经济指标

第二章 项目建设的必要性和可行性

2.1 项目建设的必要性

2.1.1项目的搭建有利于解决国内能源聚合商运营管控平台 技术落后的局面

2.1.2项目的搭建有效的制约能源聚合商运营管控平台 行业的难题

2.1.3 项目的搭建有利于填补国内能源聚合商运营管控平台的空缺

2.2 项目建设的可行性

2.2.1 企业团队技术优势

2.2.2 国内政策扶持重点项目可行性

3.2.3 环境可行性

第三章 行业现状与市场分析

3.1能源聚合商运营管控平台 产业分析

3.1.1我国能源聚合商运营管控平台产业现状

3.1.2项目主要涉及领域市场解析

3.1.3我国能源聚合商运营管控平台产业发展存在的问题

3.1.4加快推进我国能源聚合商运营管控平台产业发展的对策分析

3.2 项目选定细分领域分析

3.2.1能源聚合商运营管控平台分析

3.2.2概况与市场分析

第四章 搭建规模与研发方案

4.1 搭建规模

4.2 装修改造内容

4.2.1装修改造规模与原则

4.2.2装修改造内容

4.3 方案

4.3.1方案确定基本原则

4.3.2 项目平台综合情况分析

4.3.3 项目平台应对风险措施

第五章 项目装修改造条件与租赁地址选择

5.1自然气候

5.2产业发展

5.3基础设施条件

5.4项目选址确定

5.4.1项目选址原则

第六章 流程、设备选型及装修方案

6.1设计依据及原则

6.1.1 设计原则

6.2.2 设计依据

6.2方案

6.3 项目与服务研发说明及应用前景

6.3.1 与服务研发说明

6.3.2 项目研发与服务应用前景

6.4设备方案

6.4.1设备配置基本原则

6.4.2 主要设备配置

6.5装修改造工程方案

6.5.1编制依据

6.5.2装修改造工程建设方案

6.5.2.1功能区

6.5.2.2辅助工程

6.5.2.3公用工程

6.5.3专修工程概况

第七章 总平面图布置与公用辅助

7.1总图布置

7.2公用辅助工程

7.2.1供电、通讯

7.2.2 给排水

7.2.3采暖

第八章 企业组织机构与项目实施进度

8.1组织机构

8.1.1项目法人组织方案

8.2.2管理机构组织方案和体系图

8.2.3机构适应性分析

8.2人力资源配置

8.2.1 作业班次

8.2.2职工工资及福利

8.2.3员工来源及招聘方案

8.2.4员工培训计划

8.3项目建设

8.4项目实施进度

第九章 节能

9.1设计依据

9.2设计原则

9.3能耗分析

9.4节能措施

第十章 环境影响评价

10.1评价依据

10.2环境现状

10.3环境影响

10.4废水、固体废弃物与噪音污染源、污染物治理方案

10.4.1废水

10.4.2固体废弃物

10.4.3 噪音

10.5主要污染源风险评估与控制方案

10.5.1本项目可能涉及的实验活动

10.5.2项目运营过程中风险分析

10.5.3项目运营设施风险分析

10.5.4项目运营管理风险分析

10.5.5项目运营风险分析

10.5.6制备和质量控制与项目运营风险分析

10.5.7人员素质与培训风险分析

第十一章 投资估算与资金筹措

11.1投资估算

11.1.1编制依据

11.1.2编制方法

11.1.3估算结果

11.1.4投资估算

11.2资金筹措

第十二章 财务评价

12.1财务评价依据及范围

12.2基础数据及参数选取

12.3财务效益与费用估算

12.3.1年销售收入估算

12.3.3利润及利润分配

12.4财务分析

12.4.1财务内部收益率（FIRR）

12.4.2财务净现值（FNPV）

12.4.3 投资回收期（Pt）

12.4.4 总投资收益率（ROI）

12.5不确定性分析

12.5.1盈亏平衡分析

12.5.2敏感性分析

12.6财务评价结论

第十三章 研究结论与建议

13.1结论

13.2问题与建议