批零价差持续收窄？售电公司探索虚拟电厂建设之路-j9旗舰厅

背景

自“3060”目标提出以来，能源结构调整加快，各地区争相发展可再生能源。可再生能源电力消纳政策也在推行，短期消纳压力集中在电网，但是未来用电侧必将真正承担消纳义务。几大电力集团和多地区也都出台了可再生能源发展规划。但是新能源大规模并网仍存在一定技术障碍。新能源发电占比过大时，由于负荷波动和新能源发电的波动，导致通过电源侧调整供需平衡的成本过高。虚拟电厂作为一种有效的技术手段，能够一定程度上解决新能源并网、新能源消纳和电网供需平衡调节等问题。

随着批零价差空间减小，尤其今年由于煤价上涨导致批零倒挂，广东月度集中竞争交易首现0价差。售电公司急需通过提供增值服务，增加收入。基于以上原因，虚拟电厂不失为一个好的选择。

定义

虚拟电厂（virtual power plant）英文简称vpp，是依托互联网、信息技术、计量技术，将电网中分散的分布式电源、储能、柔性负荷聚合形成一个整体，参与电力市场交易和电网运行，对外提供电力或消耗电力。负荷聚合商是一种虚拟电厂的初级形态，在参与单元的复杂程度、运营模式、控制手段、系统功能、商业模式等方面，和真正意义的虚拟电厂相差很大。

与传统火电厂、微电网相比，虚拟电厂更依赖运营机制，通过合理的市场化运营机制，聚合并且调动分布式发电、柔性负荷和储能有效参与电力市场运行，获得虚拟电厂及虚拟电厂各参与单元的收益。

从系统组成角度看，完整的虚拟电厂由物理系统，信息系统和运营系统组成。物理系统是虚拟电厂运营的基础，实际生产或消耗电能，包括发电设备、储能设备和用能设备。信息系统是虚拟电厂运营的手段，实现参与单元的互联互通、内部调度和设备运行控制，调整虚拟电厂出力或用电负荷。运营系统是虚拟电厂经济运营的规则，是优化调度和控制设备运行方式的依据，实现电能量最优分配和虚拟电厂整体收益最大化。

功能

售电公司天然适合建设负荷型虚拟电厂。首先售电公司代理的电力用户本身就可以作为可控负荷组成虚拟电厂；其次只有售电公司同时代理电力用户参加电力交易和辅助服务市场/需求响应，才能避免利益冲突（辅助服务和需求响应将影响用户用电行为）。

从信息系统功能角度看，虚拟电厂要具备几大功能：

1. 支撑批发-零售两极市场交易

这里的批发-零售既包括现在售电公司参与的电能量批发和零售市场，也包括辅助服务市场、需求响应和其他虚拟电厂可能参加的交易市场。批发侧功能大家应该很熟悉，和现有的售电平台功能相似。而零售侧功能和售电平台功能相差比较大。零售侧功能要支持虚拟电厂内部分布式电源、储能和用电负荷的电能量交易和结算，还应支持负荷调整的交易和结算（类似辅助服务市场交易）。

2. 支持生产计划管理和发用电负荷监测、预测

信息系统应支持分布式电源的发电计划管理和发电出力预测，支持电力用户的生产计划、用电计划管理和用电负荷预测。

3. 能够监测主要设备运行状态并有控制设备的手段

信息系统要能够通过物联设备采集主要发电、用电设备的运行状态信息和发电、用电实时负荷数据。并能够将优化后的控制指令直接下发到设备进行控制、或下发到对应控制系统、或通知到现场操作人员。

4. 拥有灵活可调整的优化调度的算法

信息系统后台应有灵活可配置的算法库，能够根据虚拟电厂的组成、交易规则、运营策略配置优化调度算法。系统根据目标负荷曲线、参与单元上报的供电方案、用电方案、响应报价、响应时长、设备启停限制条件、设备功率调整曲线等因素，以响应速度或经济效益为优化目标，实现优化调度，并将调度结果分解到设备，生成设备控制指令。

作用

1. 对电网公司而言，虚拟电厂提高了配电网配置的冗余度，有助于提高供电可靠性；提升新能源、分布式能源的消纳能力；降低维持电网稳定运行的成本。

2. 对分布式发电商而言，多种分布式能源进行大规模聚合实现其灵活控制与集中调度，参加电力市场交易，通过合理调配手中的发电资源，用可控发电/负荷单位补偿协调不可控发电单位，抑制新能源出力波动，加上对新能源发电的预测，提升新能源发电的可控性安全性，从而提升新能源在电力市场交易中的竞争力，实现更高的投资收益；

3. 对电力用户而言，参与虚拟电厂，在保障用电可靠性的基础上，降低综合用电成本，获得额外收益。

4. 对售电公司、负荷聚合商而言，通过有效激励，调动用户的积极性，主动去改变用电方式，提高用电效率，分享虚拟电厂参与单元的收益分成；通过优化调度控制，实现虚拟电厂内部电力生产和消耗之间的调节匹配，对外根据电网需要提供稳定的电力输出或负荷需求，同时具备灵活的调节能力，可以参与更多的交易品种，增加外部收益来源。

市场

多地已经出台了和虚拟电厂有关的政策文件，并在电力市场政策文件中提到了虚拟电厂这个新兴的市场主体。例如《新型主体参与华中电力调峰辅助服务市场规则（征求意见稿）》、《广州市虚拟电厂实施细则》、《山东虚拟电厂运营试点项目工作方案》以及山西省电力市场规则汇编中，都提到了虚拟电厂。目前虚拟电厂一般可以参与调峰辅助服务市场和需求响应交易。在山东试点项目工作方案中，还提到虚拟电厂还要参与现货能量市场、备用容量市场。在广州虚拟电厂实施细则中提到，广州计划补贴三年，共安排补贴资金3000万元，用于鼓励虚拟电厂建设，并且在初期需求响应市场中，按照固定价格补贴方式运行。

收益

1. 多种交易：目前虚拟电厂能够参与的交易品种有限，但是相信未来随着更多相关政策出台，虚拟电厂能够通过参与电力市场交易，包括电力中长期交易，电力现货市场、辅助服务市场、需求侧响应获得收益。

2. 新能源：通过虚拟电厂内部调节，提升新能源发电的可控性安全性，从而提升新能源在电力市场交易中的竞争力，经济收益，避免或减少新能源出力预测和实际偏差导致的考核费用。

3. 分布式电源：将分布式电源聚合到一起，达到参与电力交易的门槛。

4. 内部交易调度：通过内部优化调度，提高分布式电源的利用率，引导用户的用电行为，降低用电侧的综合用电成本。

5. 容量聚合：通过规模效应，提高虚拟电厂在电力市场中的议价能力。

6. 用电偏差控制：通过虚拟电厂内部调节，平抑负荷波动，避免或减少负荷偏差产生的考核费用。

本文介绍了虚拟电厂的组成、主要功能和市场前景。为希望通过拓展增值服务增加收益的售电公司提供了一条思路。欢迎市场主体垂询、探讨以及深入合作。