虚拟电厂如何闯关电力市场？

近年来，虚拟电厂概念火爆，政产学研各界参与建设的热情高涨，但实际进展却较为缓慢。关键原因之一在于虚拟电厂作为新型市场主体参与电力市场机制尚不完善，难以获取支撑常态化运营的稳定收益。针对这一现状，国网能源院虚拟电厂研究团队开展了深度调研分析，提出了虚拟电厂参与市场机制的实施路径。

（来源：电联新媒 作者：国网能源院能源互联网所 吴潇雨 曹雨晨 张希凤 黄碧斌）

虚拟电厂需要参与市场为其“常态化”运营提供有力支撑

在发展规模方面，我国开展虚拟电厂业务的运营商大幅增加，全国范围内规模体量达到数千万千瓦，但受限于参与市场途径不畅，收益水平有限。据不完全统计，截至2024年底全国在运虚拟电厂调节能力在千万千瓦级，规模可观。但由于参与市场途径不畅，虚拟电厂收益普遍不足，经笔者调研重点省份多个典型项目，其中大部分业务收入水平较低，回收期较长。

在市场机制方面，山东、山西、宁夏、广东、陕西等省（区）颁布了相关政策或市场规则，对虚拟电厂参与市场的机制进行了积极探索，但仍处于起步阶段。2022年6月，山西出台了《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，重点规定了虚拟电厂的入市基本流程规范。2023年12月，宁夏出台了《宁夏回族自治区虚拟电厂运营管理细则》，提出了虚拟电厂建设、接入、交易、运行、结算等流程管理基本框架。2024年4月、11月，山东、广东分别出台《山东电力市场规则（试行）》《广东省虚拟电厂参与电力市场交易实施方案》，针对虚拟电厂参与中长期市场、现货市场、辅助服务市场的基本规则进行探索实践。以上政策从虚拟电厂参与电能量市场、辅助服务市场的机制模式建立上做出了有益探索。

总的来说，虚拟电厂参与市场交易的热情很高，对于完善的市场机制需求迫切。但是，仍需要考虑虚拟电厂这一新型主体的特殊性，有针对性地开展参与市场机制设计。

虚拟电厂具有“源荷特性兼备”“聚合资源分散”等特殊性，为其参与市场机制设计带来挑战

通过调研分析，虚拟电厂在市场机制设计上存在难点的原因与其“源荷特性兼备”“资源分布广无明确边界”等特征有直接关系，导致其在现有市场主体中没有可直接参考借鉴的对象。因此，需要清晰虚拟电厂的特质，设计相匹配的参与市场机制，确保适应和发挥虚拟电厂特点。

（一）虚拟电厂的特征内涵辨析

虚拟电厂是指利用先进通信控制技术和管理手段，将一定区域内地理位置相对分散、难以直接调度的电力需求侧资源（分布式电源、用户侧储能、可调节负荷等）进行聚合优化，形成能够根据市场价格和控制信号参与电力市场交易和电力系统运行的新型市场主体。具有多元性、整体性、灵活性和类似传统发电厂技术特性（类电厂特性）等主要特征：

多元性：虚拟电厂聚合的不仅是电力需求侧的负荷资源，还可包括各类分布式电源、用户侧储能，因此其外特性可在电源、负荷间切换。

整体性：虚拟电厂所聚合资源分散在一定范围内不同的地理位置和电压等级，运营商通过协调各类资源的发用电计划和利益关系形成有机整体，集中参与市场交易和系统运行。

灵活性：虚拟电厂可以根据参与交易品种的准入要求、市场价格信号的变化情况，灵活调整其聚合资源类型以达成相应要求或实现收益提升。

类电厂特性：虚拟电厂在数字化、智能化技术的支撑下，在外特性上可具备爬坡速率、调节容量、调节精度等与常规电厂相似的技术指标。

（二）虚拟电厂主体的特殊性引发市场机制设计“四大关键问题”

一是虚拟电厂聚合对象包括发电、负荷资源，因发用资源适配的市场机制、责任体系差异大，聚合为“整体”后直接参与市场在当前还存在制约。被聚合的电源、负荷在电力系统管理机制中适用的是完全不同的两套体系，电源在系统安全运行和平衡保障中承担更大责任，例如需要遵从较严格的监测调控规则、在电力供需出现问题时需要优先调整、受到严格的偏差考核管理、需要承担辅助服务费用等。而负荷是电力系统供应保障的对象，接受市场价格、分担部分系统运行费用，聚合了发用资源的虚拟电厂介于二者之间，电力市场交易和价格机制需要灵活适应。

二是虚拟电厂聚合资源的分布范围相对广，没有明确的边界和并网点，然而现货市场的节点电价交易机制与电网物理拓扑耦合对应，虚拟电厂如何嵌入是重要问题。在电能量市场的建设中，为缓解输电网的阻塞，采用节点电价理念，节点下的各类资源沿用统一价格，从而使虚拟的电力市场与实体的电网拓扑架构映射耦合起来，有利于电力平衡。对于微电网、源网荷储一体化项目来说，以并网点电气位置归集到对应的交易节点，可以明确节点电价。然而，虚拟电厂没有并网点且聚合资源可分布在较广地域，资源可能分布在多个不同的220千伏节点下，在价格测算上需要统一规范。

三是被聚合资源仅将交易调节权而非资产所有权归属虚拟电厂，其基本供电服务与用电安全仍由其实际接入的电网企业负责，因此在参与市场时被聚合资源、电网企业、虚拟电厂运营商之间的责权利关系容易出现错位。虚拟电厂由于不运营配电网且不拥有被聚合资源的资产，没有明确的物理边界，导致虚拟电厂无法像微电网或源网荷储一体化项目做到安全责任边界和物理边界有机统一。例如虚拟电厂运营商为了实现整体运行效果调节了其聚合的某个资源，但却引发了这一资源接入配电网的平衡问题，这一责任当前还没有明确的归属机制。

四是虚拟电厂并非如售电公司仅代理电能量交易，其具有对被聚合资源更强的控制调节能力，因此其参与哪些交易品种社会各界存在不同认识。传统的售电公司组织用户参与电能量交易，侧重于了解代理用户的用能行为习惯从而制定较好的交易策略。而虚拟电厂在该基础上更进一步，借助先进通信技术、优化控制技术，具有对用户资源实现引导调节、甚至实时在线连续调节的能力，例如安徽合肥5G+量子虚拟电厂可以实现对所聚合的换电站资源的秒级在线调节，所以其参与的市场必然远远不局限于电能量市场，其所能参与的丰富市场类型值得进一步探讨。

虚拟电厂参与市场机制的几点基本认识

针对上述问题，结合国内外经验现状，我们研究认为虚拟电厂参与市场机制建设不是平地起高楼，不是要为其建立单独的聚合市场，而是要结合虚拟电厂的特征将其嵌入我国的电力市场机制体系中，实现融通衔接，围绕这一根本定位，得出以下几点基本认识：

一是虚拟电厂具有概念兼容性，负荷聚合商、电源聚合商等聚合型概念可归集为虚拟电厂的技术形态之一，设计一套参与市场机制即可，不应再创设新概念。当前在部分省份政策市场规则中出现了电源聚合商、负荷聚合商、虚拟电厂多种概念并行的情况，给广大市场主体参与市场造成了混淆，也增加了不必要的管理负担。考虑到负荷聚合商、电源聚合商本质上即可划入单一聚合资源类型的虚拟电厂，因此可在虚拟电厂参与市场机制框架下分类管理即可，避免电力需求侧各类新概念多元化、碎片化发展。

二是要建立虚拟电厂参与市场的分级架构，将聚合资源范围与电网节点挂钩，实现与基于节点电价的现货市场机制的有效衔接。借鉴美国、德国成熟市场的先进经验，对虚拟电厂聚合的分散资源划分交易单元，确定交易单元的分布范围上限，从而将分布边界很广的虚拟电厂与考虑网架的现货市场有机衔接。

三是要在被聚合资源、虚拟电厂运营商、电网企业等关联主体间建立清晰的责权利关系，让各方主体获益的同时承担相应的系统安全责任。虚拟电厂的市场交易出清结果，直接关系其后续实际的调节行为。应关注虚拟电厂业态的特殊性，认识到其本质上仅依赖通信手段调节资源，而聚合资源的基本供电服务、安全仍需要电网企业兜底。责权利设计应该匹配这一特质，在公平服务、信息共享、运行安全等方面确定关键要点，共同促进市场公平和系统安全。

四是不限制虚拟电厂可参与交易品种的类型，秉承能力原则和代理一体原则鼓励虚拟电厂自主选择。一方面，虚拟电厂的响应时间、响应能力高度依赖技术投入和聚合资源选型，从实际项目来看既有可以参与系统调频的、也有参与现货电能量市场的，国外虚拟电厂也并未设置参与市场类型的限制，而是规定其能力测试达到准入条件即可参与对应市场。另一方面，虚拟电厂为用户提供一揽子能源服务是发展的趋势，因为代理电能量交易和代理调节能力交易是耦合的，例如调节市场电量的变化会影响中长期电量采购合同的执行。