歐洲和美國(guó)虛擬電廠發(fā)展的原生動(dòng)力分析

分析歐洲和北美的虛擬電廠發(fā)展路徑和發(fā)展動(dòng)力，發(fā)現(xiàn)有較為明顯的差異：

歐洲虛擬電廠的發(fā)展是以“電力市場(chǎng)化+“高比例風(fēng)光可再生能源”為特征，以分布式光伏入市交易為動(dòng)力，更強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)對(duì)電力需求調(diào)節(jié)，形成了以NK為代表的一批分布式發(fā)電集中交易+負(fù)荷參與靈活性調(diào)節(jié)服務(wù)的虛擬電廠。

而美國(guó)的虛擬電廠，更多的是受到能源安全政策的影響，以90年代初期的“需求側(cè)響應(yīng)”為基準(zhǔn)，逐步發(fā)展出負(fù)荷側(cè)資源聚合參與需求響應(yīng)，并與市場(chǎng)逐步融合，形成“需求響應(yīng)補(bǔ)貼+容量市場(chǎng)+部分輔助服務(wù)市場(chǎng)”的發(fā)展路徑，而且受制于不同州縣的電力市場(chǎng)放開(kāi)程度，在“發(fā)配售一體化”的低水平市場(chǎng)上盈利模式可能受限于需求響應(yīng)為主。

中國(guó)虛擬電廠發(fā)展路徑不同于歐美

中國(guó)虛擬電廠的發(fā)展，一方面是每個(gè)省的電源結(jié)構(gòu)不同，尤其是風(fēng)光新能源的裝機(jī)容量和發(fā)電量占比差異較大，導(dǎo)致短期市場(chǎng)價(jià)格變化率不同，所以對(duì)負(fù)荷側(cè)資源的調(diào)節(jié)能力需求不同，這也是發(fā)改能源【2025】357號(hào)文中強(qiáng)調(diào)“因地制宜”原則的原因之一。

另一方面，中國(guó)虛擬電廠發(fā)展，一則受到美國(guó)“需求響應(yīng)”的負(fù)荷側(cè)資源管理思維影響，最早從90年代中后期開(kāi)始，逐步形成了省-市兩級(jí)的需求響應(yīng)管理體系和補(bǔ)貼路徑；二則同時(shí)參考?xì)W洲電力市場(chǎng)化、歐洲統(tǒng)一電力市場(chǎng)、基于高比例風(fēng)光新能源的市場(chǎng)化交易機(jī)制確立等的成功經(jīng)驗(yàn)，探索負(fù)荷側(cè)分散式資源集中參與中國(guó)電力市場(chǎng)化的路徑。

中國(guó)虛擬電廠發(fā)展階段劃分

在此種情況下，我們可以從市場(chǎng)機(jī)制形成和市場(chǎng)參與者兩個(gè)維度，對(duì)中國(guó)虛擬電廠的發(fā)展路徑進(jìn)行階段的一種可能的劃分：

從市場(chǎng)機(jī)制形成來(lái)說(shuō)，非市場(chǎng)化的補(bǔ)貼模式，還是通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)確定補(bǔ)貼價(jià)格的“半市場(chǎng)化模式”，抑或是直接通過(guò)市場(chǎng)形成價(jià)格并撮合買(mǎi)賣(mài)雙方的市場(chǎng)模式。

從市場(chǎng)參與者來(lái)說(shuō)，主要看市場(chǎng)的包容程度，即買(mǎi)、賣(mài)、中介三方的數(shù)量和定位，尤其是考察電網(wǎng)公司與市場(chǎng)的關(guān)系。市場(chǎng)化程度越高的地方，市場(chǎng)本身越獨(dú)立，電網(wǎng)公司越是市場(chǎng)的參與者。比如在成熟電力市場(chǎng)中，電網(wǎng)公司（比如輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商TSO、配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商DSO）一般是輔助服務(wù)的采購(gòu)方。

階段一，電網(wǎng)公司建設(shè)的用戶邀約需求響應(yīng)型虛擬電廠

省級(jí)電網(wǎng)公司最早在90年代中后期開(kāi)始，建設(shè)需求響應(yīng)管理平臺(tái)，之后逐漸延展到用電信息采集系統(tǒng)平臺(tái)（簡(jiǎn)稱用采系統(tǒng)），形成了居民集抄+大用戶負(fù)控集抄+需求響應(yīng)三合一的用采系統(tǒng)。

從建設(shè)層級(jí)來(lái)看，2000～2020年，各省的用電信息采集系統(tǒng)，都逐步從地市層面，集中到了省-總部層面，基本形成了以省為單位的大系統(tǒng)。

2020年以后，基于上述用采系統(tǒng)，拓展出虛擬電廠應(yīng)用的功能。

對(duì)一些省級(jí)電網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，這個(gè)階段的虛擬電廠是原有用采系統(tǒng)的一個(gè)功能模塊，把負(fù)荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源以虛擬電廠的名義進(jìn)行聚合，并拓展部分表后的負(fù)荷資源直接計(jì)量和控制。

在這個(gè)階段，虛擬電廠平臺(tái)建設(shè)成本（包含現(xiàn)場(chǎng)硬件投資）由電網(wǎng)公司承擔(dān)，運(yùn)營(yíng)和補(bǔ)貼發(fā)放由電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)，補(bǔ)貼資金的來(lái)自地方政府，直接動(dòng)員電力用戶參與并獲得補(bǔ)貼。

所以某種意義上這是電網(wǎng)公司自己建設(shè)，用戶直接參與的，需求響應(yīng)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的虛擬電廠。

由于是在以省為單位的用電信息采集系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展的，所以基本上也是以省為單位建設(shè)，以市為單位進(jìn)行補(bǔ)貼和響應(yīng)的業(yè)務(wù)模式。

階段二，聚合商邀約需求響應(yīng)型的虛擬電廠

2020年之后，一方面是某些時(shí)段、某些地市出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的缺電和限電（比如2022年夏季四川和成都的限電），對(duì)地方的電力保供管理能力提出了新的需求，推動(dòng)地市政府和地市供電公司設(shè)立地市負(fù)荷管理中心，建設(shè)地市級(jí)虛擬電廠的建設(shè)。

另一方面是，由于負(fù)荷側(cè)資源的表后特性，特別是與用戶的生產(chǎn)生活用電行為密切相關(guān)，電網(wǎng)公司在表后業(yè)務(wù)的動(dòng)員能力存在一定不足，所以需要發(fā)動(dòng)更多中間商（比如負(fù)荷聚合商、售電公司）參與用戶資源的動(dòng)員。

大致在2022年以后，出現(xiàn)了省-地兩級(jí)虛擬電廠，尤其是地市單獨(dú)建設(shè)的虛擬電廠平臺(tái)，并且開(kāi)放第三方接入和參與。

從市場(chǎng)模式上看，依然是需求響應(yīng)+補(bǔ)貼，建設(shè)方一般也是電力公司，但可能是地市電力公司，比如深圳供電局與深圳市政府，以深圳市負(fù)荷管理中心名義建設(shè)的深圳市虛擬電廠。

從市場(chǎng)參與者來(lái)看，鼓勵(lì)各類負(fù)荷集成商參與，與用戶分享補(bǔ)貼。

階段三，市場(chǎng)化初期階段的虛擬電廠

如果說(shuō)階段一、階段二是需求響應(yīng)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)，主要以解決用電缺口時(shí)段的負(fù)荷側(cè)“削峰”為主要目標(biāo)，兼顧“填谷”。

那么階段三的虛擬電廠業(yè)務(wù)，在上述目標(biāo)之上，又增加了很多類似歐洲的特色，比如解決分布式光伏的集中入市交易問(wèn)題，形成電源型虛擬電廠；解決負(fù)荷側(cè)靈活性入市交易問(wèn)題，形成負(fù)荷型虛擬電廠參與短期/現(xiàn)貨市場(chǎng)問(wèn)題；解決工商業(yè)儲(chǔ)能和部分秒級(jí)響應(yīng)負(fù)荷參與輔助服務(wù)市場(chǎng)的問(wèn)題等。

也就是解決“入市”問(wèn)題。

這個(gè)問(wèn)題的答案，需要和階段一、二所形成的業(yè)務(wù)模式、技術(shù)模式、發(fā)展路徑進(jìn)行融合，不可能完全重起爐灶。

所以發(fā)改能源【2025】357號(hào)文（及其各省細(xì)則）明確了不同的入市路徑，既可以通過(guò)已經(jīng)建好的“省級(jí)”虛擬電廠平臺(tái)參與市場(chǎng)并獲得需求響應(yīng)補(bǔ)貼，該平臺(tái)升級(jí)為與市場(chǎng)主體、交易中心和調(diào)度中心接軌的“新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)”。

也可以直接接入調(diào)度AGC/AVC/EMS系統(tǒng)并參與輔助服務(wù)市場(chǎng)交易。

在這個(gè)階段，路徑的探索就顯得非常重要，既要結(jié)合需求響應(yīng)和電能量短期市場(chǎng)，又要考慮電源型虛擬電廠和負(fù)荷型虛擬電廠如何參與市場(chǎng)；還要平衡好地市-省-區(qū)域-總部各級(jí)的政府-市場(chǎng)-電網(wǎng)關(guān)系；更要平衡好批發(fā)側(cè)市場(chǎng)政策和零售側(cè)政策（比如分時(shí)電價(jià)調(diào)整與需求響應(yīng)、電力市場(chǎng)的關(guān)系）。

所以一是各省政策的特色不同，路徑不同；二是不同的虛擬電廠政策背后的主導(dǎo)方、協(xié)調(diào)方、參與方不同，所形成政策文件基調(diào)、特色、差異不同；三是政策和市場(chǎng)隨時(shí)會(huì)發(fā)生調(diào)整，某個(gè)政策的調(diào)整可能會(huì)對(duì)某些企業(yè)單一的業(yè)務(wù)模式造成重大影響，比如過(guò)去依賴某一政策形成的盈利模式一夜之間就會(huì)消失。

階段四，市場(chǎng)化成熟階段的虛擬電廠

隨著市場(chǎng)化的深入，市場(chǎng)邊界、規(guī)則、監(jiān)管、信息都逐漸清晰化、透明化、固定化，各方的利益更多的通過(guò)市場(chǎng)和價(jià)格進(jìn)行博弈，這時(shí)虛擬電廠參與市場(chǎng)的路徑、產(chǎn)品、價(jià)格、盈利模式都逐步成熟。

成熟的市場(chǎng)帶來(lái)更多的專業(yè)分工，也帶來(lái)更多創(chuàng)新的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。

期待越來(lái)越好。