虚拟电厂(VPP)通过聚合分布式能源、储能、可调负荷等资源,形成具备灵活调节能力的 “虚拟电源”,在电力市场中可通过多种路径参与交易,实现资源优化配置与收益最大化。
一、参与交易的前提条件
资源聚合能力:需整合一定规模的分布式能源(如光伏、风电)、用户侧储能、可中断负荷(如工业企业错峰用电负荷、商业楼宇空调负荷)等,形成可调度的资源池。例如,某商业园区 VPP 聚合了 500 户居民分布式光伏、20 家企业的储能设备及 10 万平方米商业楼宇的可调负荷,总调节容量达 50 兆瓦,具备参与市场交易的基础规模。
技术支撑体系:需搭建智能化管理平台,实现对聚合资源的实时监测、负荷预测、出力调度及数据交互。平台需具备与电力交易中心、电网调度机构的数据对接能力,满足交易申报、执行及结算的技术要求。同时,需通过区块链等技术确保交易数据的可信性,如分布式能源发电量、负荷调节量的精准计量与存证。
合规性资质:需在电力交易中心注册成为市场主体,具备参与交易的资质。部分地区要求 VPP 运营主体取得售电资质,若涉及跨省跨区交易,还需符合区域电力市场的准入规则。例如,广东省要求 VPP 运营企业需完成市场注册,提供聚合资源的产权证明、调度协议等材料,确保资源调度的合法性。
二、可参与的交易类型
中长期电力交易:通过签订中长期合约锁定电量与电价,降低市场波动风险。VPP 可作为售电方,将聚合的分布式能源发电量(如光伏电站的年度预计发电量)出售给电力用户或售电公司;也可作为购电方,为聚合的负荷资源购买电力,通过价差套利或保障供电稳定性。例如,某 VPP 与高耗能企业签订年度购电协议,约定在用电高峰时段提供额外电力,价格较现货市场低 5%-10%。
现货市场交易:在日前、日内及实时市场中,根据电力供需变化动态调整申报策略。当预测到次日用电高峰、电价上涨时,VPP 可申报增加分布式能源出力或调用储能放电,通过现货市场高价售电;当电价较低时,可组织可调负荷消纳低价电力,或让储能充电,降低购电成本。江苏电力现货市场中,某 VPP 通过日前预测次日午间光伏大发,提前申报 10 兆瓦出力,次日实时市场电价上涨时实现溢价收益。
辅助服务市场交易:参与调峰、调频、备用等辅助服务,获取服务收益。在调峰方面,VPP 可通过削减工业负荷、启动储能放电等方式响应电网调峰需求,按调节容量或实际调节量获得补贴;在调频方面,依托储能的快速响应能力,参与电网频率调整,如某储能型 VPP 通过 100 毫秒内的出力调整,满足电网调频精度要求,按响应速度和调节效果计费。此外,还可参与黑启动、备用电源等服务,为电网安全稳定运行提供支撑。
需求响应交易:作为需求响应聚合商,组织用户参与电网公司的需求响应项目。当电网出现供电紧张时,VPP 调动商业楼宇、工业企业等负荷资源削减用电,按削减量获得补贴。例如,北京市夏季用电高峰时段,某 VPP 组织 20 家商场关闭非必要照明和空调,削减负荷 20 兆瓦,获得每千瓦时 0.8 元的需求响应补贴。
三、交易流程与关键要点
交易申报:在规定时间内向电力交易中心提交交易申报单,包括交易电量、价格、时段及资源调度计划。例如,现货市场日前申报需在每日 12 点前完成次日 96 个时段的出力或负荷调整计划,申报数据需与调度机构的预测数据偏差控制在 5% 以内,否则可能面临考核。
执行与调度:交易达成后,VPP 需按照合约或市场指令调度聚合资源。通过管理平台向分布式能源场站、储能运营商、用户负荷下达调节指令,如通知工业企业在 15:00-17:00 削减 10% 负荷,并实时监控执行情况。若实际执行与申报偏差过大,需向电网调度机构支付违约金(通常为偏差电量乘以市场平均电价的 1-2 倍)。
结算与收益分配:交易中心根据实际执行数据进行资金结算,VPP 在扣除运营成本(如平台维护费、人员费用)后,将收益按比例分配给聚合资源的所有者。例如,分布式光伏业主可获得发电量对应的售电收益,参与需求响应的用户可获得负荷削减补贴的 80%-90%,VPP 留存 10%-20% 作为运营收益。
四、面临的挑战与应对策略
技术挑战:分布式资源出力波动大、负荷预测精度不足可能导致交易偏差。需通过 AI 算法优化预测模型,结合气象数据、用户用电习惯等提升预测准确率,例如将短期负荷预测误差控制在 3% 以内。
利益协调:聚合资源所有者(如居民用户、企业)对收益分配的诉求差异可能影响调度积极性。需设计灵活的分成机制,如按资源贡献度(调节容量、响应速度)分配收益,并通过智能合约自动执行,减少人为干预。
政策壁垒:部分地区电力市场规则对 VPP 的定位不明确,如辅助服务市场尚未将 VPP 纳入主体范围。需推动政策完善,例如建议监管机构明确 VPP 参与辅助服务的准入标准和定价机制,扩大交易范围。
通过多元化交易路径与精细化运营,VPP 既能为电网提供灵活调节资源,也能为聚合主体创造收益,成为电力市场化改革的重要参与者。
来源:碳云管理中心
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