中國儲能網訊：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進行的電力買賣活動。隨著智能電網和分布式能源的發(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。
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進行的電力買賣活動。這些活動包括電力現貨交易、期貨交易、合同交易等。電力現貨交易是電力市場化改革的核心環(huán)節(jié)，通過短周期、高頻次的交易實現電力資源的優(yōu)化配置。電力現貨市場通常包括日前市場、日內市場和實時市場，交易時間窗口通常以15分鐘至1小時為最小交易單元。
2. 電力交易的類型
電力現貨交易：通過競價方式形成電價并完成交割的市場，通常以日前、日內、實時為交易時間窗口。
電力期貨交易：通過金融衍生品對沖價格風險，鎖定未來的電價。
合同交易：市場主體之間通過簽訂長期或短期合同，約定電力供應和價格。
二、虛擬電廠概述
1. 虛擬電廠的定義
虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）是一種利用先進信息通信技術和軟件系統(tǒng)，將分布式能源、儲能系統(tǒng)、可控負荷等資源聚合起來，參與電力市場和電網運行的電源協(xié)調管理系統(tǒng)。虛擬電廠不改變每個分布式電源的并網方式，而是通過更高層面的軟件架構實現多個分布式能源的協(xié)調優(yōu)化運行，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）：主要從經濟角度進行優(yōu)化，通過市場交易獲取經濟收益。
技術型虛擬電廠（TVPP）：主要從電力系統(tǒng)整體需求出發(fā)，提供輔助服務和系統(tǒng)支持。
3. 虛擬電廠的關鍵技術
協(xié)調控制技術：實現分布式能源、儲能系統(tǒng)、可控負荷等資源的協(xié)調控制。
靶向精準決策技術：根據電網負荷情況，制定精準的調度策略，實現削峰填谷、提高負荷率等目標。
信息通信技術：負責實現虛擬電廠系統(tǒng)內部和外部數據的傳輸和交互。
智能計量技術：對分布式能源、可控負荷等資源進行實時監(jiān)測和控制。
指令自動分配技術：自動分解電網調控指令，并下發(fā)到具體的響應單元執(zhí)行。
多元資源組合優(yōu)化技術：優(yōu)化組合各種資源，實現電能輸出最大化和經濟性。
三、虛擬電廠參與電力交易的方式
1. 報量報價
虛擬電廠在參與電力交易之前需要在規(guī)定的時間內向電力交易機構申報在未來一段時間內能夠提供的電量，并根據發(fā)電成本、市場供需情況等因素確定報價。電力交易機構會根據市場參與者的報量報價信息以及電網的運行需求，進行市場出清。電力交易完成后根據中標電價結算。
2. 報量不報價
虛擬電廠只需向電力交易機構申報能夠提供的電量，無需提供報價信息。根據預先確定的結算規(guī)則，在交易執(zhí)行完成后進行結算。
3. 不報量不報價
虛擬電廠不向電力交易機構申報電量和報價，而是根據市場信號和自身資源情況，自主決定參與交易的方式和時間。
4. 自調度
虛擬電廠根據自身的資源情況和市場信號，自主決定發(fā)電和用電計劃，不需要向電力交易機構申報電量和報價。
四、虛擬電廠的商業(yè)模式
1. 服務型商業(yè)模式
虛擬電廠通過向電網或用電客戶提供輔助服務、需求響應服務、負荷管理服務等獲取收益。例如，德國Next Kraftwerke公司聚合數千個分布式能源，為歐洲電網提供調頻、備用等輔助服務。
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、購電差價獲利。例如，澳大利亞AGL公司，將家庭太陽能和電池儲能接入虛擬電廠平臺，通過集中調度在電力市場中交易。
3. 平臺型商業(yè)模式
虛擬電廠提供一個聚合平臺，將分散的能源資源聚合并優(yōu)化運行，同時為資源所有者分成。例如，日本TEPCO公司開發(fā)的VPP平臺，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。
4. 綜合能源服務模式
虛擬電廠結合冷、熱、電一體化能源服務，為客戶提供綜合能源解決方案，增強客戶粘性。例如，國家電網“綜合能源服務”項目，通過虛擬電廠技術實現綜合能源供應與優(yōu)化。
五、實際案例分析
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1萬臺分布式能源（光伏、風電、小型水電等）和儲能設備，總裝機容量超過8GW。
獲利方式：
提供頻率響應、備用電力等輔助服務。
銷售聚合后的電力到現貨市場。
協(xié)調調度分布式資源，優(yōu)化收益分配。
2. 澳大利亞AGL虛擬電廠
概述：AGL虛擬電廠聚合了數千臺家庭電池儲能系統(tǒng)，形成一個虛擬發(fā)電站。
獲利方式：
儲能系統(tǒng)在電價低谷時充電，高峰期放電，利用電價差獲利。
協(xié)助電網穩(wěn)定運行，參與調頻和需求響應服務。
3. 國家電網綜合能源服務平臺
概述：通過虛擬電廠技術聚合工業(yè)園區(qū)的分布式能源和可控負荷，為用戶提供定制化的能源服務。
獲利方式：
優(yōu)化園區(qū)內能源成本，降低峰谷電費。
提供碳減排服務，參與碳交易市場。
六、未來趨勢
1. 技術發(fā)展
人工智能：利用人工智能進行負荷預測、優(yōu)化調度策略、提高能源利用效率等。
大數據：幫助虛擬電廠更好地收集和分析數據，如用戶用電數據、分布式能源發(fā)電數據、電網運行數據等。
物聯網：實現虛擬電廠與各類終端設備的連接，如分布式能源設備、儲能設備、可控負荷設備等。
區(qū)塊鏈：用于記錄交易數據，保證交易透明性與可信度。
2. 商業(yè)模式創(chuàng)新
平臺化發(fā)展：虛擬電廠運營管理平臺將逐漸發(fā)展成為“分布式能源之家”，為區(qū)域內分布式能源提供全方位服務。
綜合能源服務：結合冷、熱、電一體化能源服務，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。
需求側深度參與：隨著智能電網和分布式能源的發(fā)展，需求側資源（如電動汽車、智能家居）將更廣泛地參與市場交易，提升系統(tǒng)靈活性。
七、結語
電力交易與虛擬電廠的結合正在推動能源轉型和市場化改革的進程。虛擬電廠通過聚合分布式能源、儲能系統(tǒng)和可控負荷，參與電力市場交易，不僅提高了能源利用效率和電網穩(wěn)定性，還為市場主體提供了新的盈利模式和商業(yè)機會。未來，隨著技術的進步和市場機制的完善，虛擬電廠將在電力交易中發(fā)揮更加重要的作用。
