中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：電力交易是電力市場化改革的核心，涉及發(fā)電企業(yè)、售電公司、電力用戶等市場主體通過電力交易平臺(tái)進(jìn)行的電力買賣活動(dòng)。隨著智能電網(wǎng)和分布式能源的發(fā)展，虛擬電廠作為一種新興的能源管理模式，正在改變電力交易的格局。本文將探討電力交易的基本概念、虛擬電廠的作用及其與電力交易的協(xié)同效應(yīng)。
一、電力交易概述
1. 電力交易的基本概念
電力交易是指電力市場主體之間通過電力交易平臺(tái)進(jìn)行的電力買賣活動(dòng)。這些活動(dòng)包括電力現(xiàn)貨交易、期貨交易、合同交易等。電力現(xiàn)貨交易是電力市場化改革的核心環(huán)節(jié)，通過短周期、高頻次的交易實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。電力現(xiàn)貨市場通常包括日前市場、日內(nèi)市場和實(shí)時(shí)市場，交易時(shí)間窗口通常以15分鐘至1小時(shí)為最小交易單元。
2. 電力交易的類型
電力現(xiàn)貨交易：通過競價(jià)方式形成電價(jià)并完成交割的市場，通常以日前、日內(nèi)、實(shí)時(shí)為交易時(shí)間窗口。
電力期貨交易：通過金融衍生品對(duì)沖價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，鎖定未來的電價(jià)。
合同交易：市場主體之間通過簽訂長期或短期合同，約定電力供應(yīng)和價(jià)格。
二、虛擬電廠概述
1. 虛擬電廠的定義
虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）是一種利用先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，將分布式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等資源聚合起來，參與電力市場和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠不改變每個(gè)分布式電源的并網(wǎng)方式，而是通過更高層面的軟件架構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè)分布式能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行，能夠聚合更大范圍的資源。
2. 虛擬電廠的分類
商業(yè)型虛擬電廠（CVPP）：主要從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行優(yōu)化，通過市場交易獲取經(jīng)濟(jì)收益。
技術(shù)型虛擬電廠（TVPP）：主要從電力系統(tǒng)整體需求出發(fā)，提供輔助服務(wù)和系統(tǒng)支持。
3. 虛擬電廠的關(guān)鍵技術(shù)
協(xié)調(diào)控制技術(shù)：實(shí)現(xiàn)分布式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等資源的協(xié)調(diào)控制。
靶向精準(zhǔn)決策技術(shù)：根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況，制定精準(zhǔn)的調(diào)度策略，實(shí)現(xiàn)削峰填谷、提高負(fù)荷率等目標(biāo)。
信息通信技術(shù)：負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)虛擬電廠系統(tǒng)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)的傳輸和交互。
智能計(jì)量技術(shù)：對(duì)分布式能源、可控負(fù)荷等資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制。
指令自動(dòng)分配技術(shù)：自動(dòng)分解電網(wǎng)調(diào)控指令，并下發(fā)到具體的響應(yīng)單元執(zhí)行。
多元資源組合優(yōu)化技術(shù)：優(yōu)化組合各種資源，實(shí)現(xiàn)電能輸出最大化和經(jīng)濟(jì)性。
三、虛擬電廠參與電力交易的方式
1. 報(bào)量報(bào)價(jià)
虛擬電廠在參與電力交易之前需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)向電力交易機(jī)構(gòu)申報(bào)在未來一段時(shí)間內(nèi)能夠提供的電量，并根據(jù)發(fā)電成本、市場供需情況等因素確定報(bào)價(jià)。電力交易機(jī)構(gòu)會(huì)根據(jù)市場參與者的報(bào)量報(bào)價(jià)信息以及電網(wǎng)的運(yùn)行需求，進(jìn)行市場出清。電力交易完成后根據(jù)中標(biāo)電價(jià)結(jié)算。
2. 報(bào)量不報(bào)價(jià)
虛擬電廠只需向電力交易機(jī)構(gòu)申報(bào)能夠提供的電量，無需提供報(bào)價(jià)信息。根據(jù)預(yù)先確定的結(jié)算規(guī)則，在交易執(zhí)行完成后進(jìn)行結(jié)算。
3. 不報(bào)量不報(bào)價(jià)
虛擬電廠不向電力交易機(jī)構(gòu)申報(bào)電量和報(bào)價(jià)，而是根據(jù)市場信號(hào)和自身資源情況，自主決定參與交易的方式和時(shí)間。
4. 自調(diào)度
虛擬電廠根據(jù)自身的資源情況和市場信號(hào)，自主決定發(fā)電和用電計(jì)劃，不需要向電力交易機(jī)構(gòu)申報(bào)電量和報(bào)價(jià)。
四、虛擬電廠的商業(yè)模式
1. 服務(wù)型商業(yè)模式
虛擬電廠通過向電網(wǎng)或用電客戶提供輔助服務(wù)、需求響應(yīng)服務(wù)、負(fù)荷管理服務(wù)等獲取收益。例如，德國Next Kraftwerke公司聚合數(shù)千個(gè)分布式能源，為歐洲電網(wǎng)提供調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)。
2. 能源交易型商業(yè)模式
虛擬電廠作為電力市場的交易主體，通過售電、購電差價(jià)獲利。例如，澳大利亞AGL公司，將家庭太陽能和電池儲(chǔ)能接入虛擬電廠平臺(tái)，通過集中調(diào)度在電力市場中交易。
3. 平臺(tái)型商業(yè)模式
虛擬電廠提供一個(gè)聚合平臺(tái)，將分散的能源資源聚合并優(yōu)化運(yùn)行，同時(shí)為資源所有者分成。例如，日本TEPCO公司開發(fā)的VPP平臺(tái)，將社區(qū)分布式能源整合，為用戶提供電力優(yōu)化和收益分配服務(wù)。
4. 綜合能源服務(wù)模式
虛擬電廠結(jié)合冷、熱、電一體化能源服務(wù)，為客戶提供綜合能源解決方案，增強(qiáng)客戶粘性。例如，國家電網(wǎng)“綜合能源服務(wù)”項(xiàng)目，通過虛擬電廠技術(shù)實(shí)現(xiàn)綜合能源供應(yīng)與優(yōu)化。
五、實(shí)際案例分析
1. 德國Next Kraftwerke
概述：Next Kraftwerke是歐洲最大的虛擬電廠之一，聚合了近1萬臺(tái)分布式能源（光伏、風(fēng)電、小型水電等）和儲(chǔ)能設(shè)備，總裝機(jī)容量超過8GW。
獲利方式：
提供頻率響應(yīng)、備用電力等輔助服務(wù)。
銷售聚合后的電力到現(xiàn)貨市場。
協(xié)調(diào)調(diào)度分布式資源，優(yōu)化收益分配。
2. 澳大利亞AGL虛擬電廠
概述：AGL虛擬電廠聚合了數(shù)千臺(tái)家庭電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，形成一個(gè)虛擬發(fā)電站。
獲利方式：
儲(chǔ)能系統(tǒng)在電價(jià)低谷時(shí)充電，高峰期放電，利用電價(jià)差獲利。
協(xié)助電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，參與調(diào)頻和需求響應(yīng)服務(wù)。
3. 國家電網(wǎng)綜合能源服務(wù)平臺(tái)
概述：通過虛擬電廠技術(shù)聚合工業(yè)園區(qū)的分布式能源和可控負(fù)荷，為用戶提供定制化的能源服務(wù)。
獲利方式：
優(yōu)化園區(qū)內(nèi)能源成本，降低峰谷電費(fèi)。
提供碳減排服務(wù)，參與碳交易市場。
六、未來趨勢
1. 技術(shù)發(fā)展
人工智能：利用人工智能進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度策略、提高能源利用效率等。
大數(shù)據(jù)：幫助虛擬電廠更好地收集和分析數(shù)據(jù)，如用戶用電數(shù)據(jù)、分布式能源發(fā)電數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)等。
物聯(lián)網(wǎng)：實(shí)現(xiàn)虛擬電廠與各類終端設(shè)備的連接，如分布式能源設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、可控負(fù)荷設(shè)備等。
區(qū)塊鏈：用于記錄交易數(shù)據(jù)，保證交易透明性與可信度。
2. 商業(yè)模式創(chuàng)新
平臺(tái)化發(fā)展：虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)將逐漸發(fā)展成為“分布式能源之家”，為區(qū)域內(nèi)分布式能源提供全方位服務(wù)。
綜合能源服務(wù)：結(jié)合冷、熱、電一體化能源服務(wù)，為客戶提供綜合能源解決方案。
3. 市場協(xié)同
多市場耦合：電力現(xiàn)貨市場將與碳市場、綠證市場、容量市場等深度融合，形成多維度、多層次的能源市場體系。
需求側(cè)深度參與：隨著智能電網(wǎng)和分布式能源的發(fā)展，需求側(cè)資源（如電動(dòng)汽車、智能家居）將更廣泛地參與市場交易，提升系統(tǒng)靈活性。
七、結(jié)語
電力交易與虛擬電廠的結(jié)合正在推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和市場化改革的進(jìn)程。虛擬電廠通過聚合分布式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和可控負(fù)荷，參與電力市場交易，不僅提高了能源利用效率和電網(wǎng)穩(wěn)定性，還為市場主體提供了新的盈利模式和商業(yè)機(jī)會(huì)。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場機(jī)制的完善，虛擬電廠將在電力交易中發(fā)揮更加重要的作用。
