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隨著分布式能源、電動汽車、儲能系統(tǒng)高速增長，作為整合、調控電網海量分散能源資源的虛擬電廠技術應運而生。虛擬電廠對提高新能源利用率、緩解電網運行壓力、提升電網安全水平、推動能源清潔綠色轉型具有重要意義。根據(jù)中金公司預測，伴隨虛擬電廠的滲透以及多元盈利途徑的探索，預計我國虛擬電廠2030年有望觸達1320億元潛在市場空間，市場前景廣闊。國外虛擬電廠行業(yè)起步較早并已初步實現(xiàn)商業(yè)化運營，因此建議借鑒國外經驗，從頂層設計、交易機制、資源開發(fā)、商業(yè)模式等方面，加快推動我國虛擬電廠產業(yè)發(fā)展。

一、國外虛擬電廠發(fā)展經驗

國外虛擬電廠已進入產業(yè)化發(fā)展階段。自2001年歐美國家開展虛擬電廠技術研究以來，得益于電力市場更加成熟、政策法規(guī)日益完善、商業(yè)模式逐步形成，虛擬電廠產業(yè)快速發(fā)展。以歐洲最大的虛擬電廠運營商德國Next Kraftwerke公司為例，截至2022年底，該公司共運營超過15346個分散式能源單元，管理容量達12294兆瓦。為此，本文通過深入分析國外虛擬電廠近年來的發(fā)展經驗，對相關政策出臺、市場機制設計、匯集資源類別、商業(yè)模式等方面進行了總結。

（一）科學的頂層設計是前提條件

歐洲、美國、日本等國家政策法規(guī)日益完善，先后出臺多項政策措施，對虛擬電廠市場角色、準入門檻、運營范圍、各方權責利等進行了明確，對促進虛擬電廠商業(yè)推廣應用起到了關鍵作用。例如，德國2014年修訂的《可再生能源法》規(guī)定所有100千瓦以上可再生能源發(fā)電項目必須參與電力市場交易，促使更多分布式項目選擇由虛擬電廠運營；2016年修訂的《可中斷負荷協(xié)議條例》明確虛擬電廠可整合電源側和負荷側的資源。美國2018年發(fā)布2222號法令，允許儲能和分布式能源聚合體作為競標實體參與電力批發(fā)市場、輔助服務市場和容量市場，確定了虛擬電廠的市場主體地位。日本2016年提出虛擬電廠示范工程建設計劃，支持企業(yè)開展虛擬電廠技術研發(fā)，并發(fā)放了政府補貼。

（二）完善的市場交易機制是基礎保障

德國、美國等國家電力市場建設相對成熟，其電力市場交易規(guī)則經過多輪修訂和市場檢驗，為虛擬電廠的孵化和盈利模式創(chuàng)新營造了良好環(huán)境。在當前市場交易機制下，德國電力市場允許虛擬電廠運營商既在批發(fā)市場銷售100kW以上中型可再生能源電廠生產的電量，在日前市場優(yōu)化其售電；同時在日內市場中銷售生物質發(fā)電和水電等靈活性較高機組的發(fā)電量，從日內市場和平衡市場中獲利；此外還能夠參與輔助服務市場獲取相應收益。美國作為全球實施需求響應項目最多、種類最齊全的國家，也是較早開展需求側管理的國家之一，其需求響應的有關機制已能夠全面支撐虛擬電廠商業(yè)運營。此外，美國加州還將日前市場從15分鐘報價縮短到5分鐘，以鼓勵虛擬電廠等靈活性資源參與。

（三）多元的資源開發(fā)模式是有效舉措

國外虛擬電廠涵蓋資源類型更為豐富，包括源側、荷測及儲能等各類資源，尤其歐洲以分布式可再生能源為主，負荷側資源類型占比較小。以德國為例，由于高分布式能源占比的特性，德國虛擬電廠多以聚合電源側分布式可再生能源從而達到市場最低投標規(guī)模，并通過調整可控分布式資源出力，優(yōu)化參與電力現(xiàn)貨市場和輔助服務市場，同時通過靈活電價引導虛擬電廠管轄內系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)用電成本。美國虛擬電廠則多以負荷側靈活性資源為主，其電力批發(fā)市場約有28GW的需求側資源參與需求響應市場，規(guī)模占尖峰負荷的6%左右。因此，例如美國特斯拉Powerwal等虛擬電廠項目的主要應用也是推進用戶側可控負荷與電網互動，實現(xiàn)削峰填谷和反哺公用電網的效果。

（四）適合的商業(yè)模式是核心所在

國外獨立運營商、電力公司、電力營銷商等虛擬電廠運營主體更加多元化、市場化，且可通過參與電力市場交易、輔助服務市場等多種途徑獲利，各國基于不同市場條件和發(fā)展環(huán)境，探索形成了百花齊放的商業(yè)模式。從項目開發(fā)主體看，國外虛擬電廠商業(yè)模式大致可以分為以下四類：一是電力公司或電力零售商主導模式，聚合用戶側電池儲能和靈活負荷等資源，重點提供電網支撐、尖峰負荷管理服務，主要應用在澳大利亞、日本和美國部分地區(qū)；二是電力營銷商模式，聚合分布式發(fā)電和大型用戶負荷，重點參與批發(fā)電力市場、輔助服務和容量市場，主要應用在歐洲；三是獨立聚合商模式，由第三方聚合負荷、電源和儲能等資源，重點參與現(xiàn)貨市場、輔助服務和容量市場，主要應用在歐洲和美國；四是儲能供應商主導模式，由儲能供應商聚合表后儲能系統(tǒng)，重點提供電網支撐和輔助服務，一定程度上參與現(xiàn)貨市場和容量市場，主要應用在美國加州。

二、對我國虛擬電廠產業(yè)發(fā)展的啟示

我國虛擬電廠正逐漸從導入期邁入蓬勃發(fā)展階段。隨著我國分布式發(fā)電的快速發(fā)展和電力市場改革提速，我國在浙江、上海、廣東等負荷較高的東部地區(qū)已陸續(xù)開展了虛擬電廠試點示范。當前，示范項目主要以聚合用戶側負荷資源為主，通過參與需求側響應獲得收益。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至目前我國已開展的虛擬電廠試點項目，聚合資源容量總規(guī)模已超過1265萬千瓦。本文通過借鑒國外發(fā)展經驗和典型做法，以期從頂層設計、市場機制、資源開發(fā)、試點示范等方面提出建議，促進我國虛擬電廠產業(yè)高質量發(fā)展。

（一）加快完善國家層面頂層設計

目前我國為提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力和靈活性，國家和地方在相關規(guī)劃和政策文件中多次提出支持虛擬電廠發(fā)展，明確將虛擬電廠作為電力系統(tǒng)重要技術研究和發(fā)展方向。例如，《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出開展工業(yè)可調節(jié)負荷、用戶側儲能等各類資源聚合的虛擬電廠示范，推動儲能設施、虛擬電廠、用戶可中斷負荷等靈活性資源參與輔助服務。但相關政策從規(guī)劃到全面落地實施尚有一定距離，《虛擬電廠管理規(guī)范》《虛擬電廠資源配置與評估技術規(guī)范》等國標也仍處在起草階段，還需加快出臺相關政策文件明確虛擬電廠建設、運營、監(jiān)管、定價機制、評估體系、補貼發(fā)放等關鍵問題，完善并網調度運行規(guī)程、規(guī)范，保障其參與電網運行和市場化交易的合規(guī)性。

（二）不斷健全市場配套機制

我國已初步建立起省間、省內電力現(xiàn)貨市場和輔助服務市場，有關交易機制正不斷完善。部分省（市）提出允許虛擬電廠作為市場主體參與調峰、調頻等輔助服務市場和需求側響應，但參與中長期及現(xiàn)貨電能量市場、容量補償?shù)认嚓P配套機制尚未健全。隨著電力市場化改革的不斷推進，我國虛擬電廠將向以現(xiàn)貨交易為主要獲益方式轉變，電能量市場的配套機制將對虛擬電廠項目盈利和價值體現(xiàn)產生重要影響，需要盡快完善其市場準入、交易模式、結算模式等相關規(guī)則，破除機制障礙，并逐步引入相應交易品種。

（三）充分發(fā)揮分布式資源潛力

我國目前多以負荷側資源調節(jié)為主，大多沿襲傳統(tǒng)的需求側管理模式。以上海黃浦區(qū)商業(yè)建筑虛擬電廠示范工程為例，上海全域通過運營平臺納入該示范工程的資源包括充電用戶、非工柔性空調、商業(yè)樓宇、儲能、綜合能源平臺等多類用戶，總規(guī)模已達100萬千瓦。當前該項目主要基于政府主導的需求響應相關電價和激勵機制盈利，模式相對單一。未來隨著分布式光伏整縣開發(fā)等模式的不斷推廣落地，虛擬電廠還需進一步發(fā)揮我國豐富的分布式可再生能源資源優(yōu)勢，從以聚合可控負荷為主，逐漸向聚合多種分布式發(fā)電、儲能資源的綜合型項目發(fā)展。

（四）多元化開展試點示范項目建設

我國虛擬電廠示范項目現(xiàn)階段主要以參與需求響應市場和提供節(jié)能、用電監(jiān)控等增值服務為主，參與輔助服務市場為輔，仍處于電網公司聚合負荷側資源為主、少數(shù)發(fā)電企業(yè)參與的初始階段，還未實現(xiàn)配電網范圍內分布式電源、儲能聯(lián)合聚合以及與電力市場交易互動的示范。應充分借鑒國外多元化、市場化實踐經驗，組織發(fā)電企業(yè)、大型工商業(yè)用戶、儲能運營商、互聯(lián)網科技企業(yè)等各類市場主體深入開展虛擬電廠試點項目建設，逐漸形成適合我國電力市場環(huán)境的虛擬電廠推廣模式。

原標題：國外虛擬電廠發(fā)展經驗及啟示