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摘要 隨著新能源占比的快速提升，電力系統(tǒng)面臨負(fù)荷低谷時段新能源消納難、尖峰負(fù)荷時段電力保供難的困境，虛擬電廠作為需求側(cè)資源開發(fā)利用的新興手段備受關(guān)注。德國虛擬電廠已商業(yè)化運營多年，為借鑒其先進經(jīng)驗，分析了德國虛擬電廠發(fā)展背景、發(fā)展歷程、建設(shè)運營主體以及主要盈利模式等基本情況。在此基礎(chǔ)上，研究了德國在法律規(guī)范保障、市場機制、電價政策等方面對虛擬電廠發(fā)展的促進作用。通過對比中德兩國的現(xiàn)狀并總結(jié)經(jīng)驗，提出了中國虛擬電廠發(fā)展的相關(guān)啟示與建議。
研究背景 隨著高比例新能源并網(wǎng)，疊加極端氣候頻發(fā)的影響，電力系統(tǒng)的電力電量平衡、安全穩(wěn)定運行面臨前所未有的挑戰(zhàn)。虛擬電廠聚焦需求側(cè)資源開發(fā)利用，是拓展豐富電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，助力保障電力安全供應(yīng)的新興業(yè)態(tài)。近兩年，圍繞虛擬電廠的政策持續(xù)出臺，社會各界也加快推進實踐探索，為虛擬電廠發(fā)展注入了強大動力，推動行業(yè)邁入新發(fā)展階段。
目前中國已對促進虛擬電廠發(fā)展的政策體系、市場機制、商業(yè)模式等開展了有益探索，但是仍存在虛擬電廠概念內(nèi)涵未形成共識、技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、運營商盈利空間不足、開放合作的生態(tài)圈未形成等問題。德國虛擬電廠發(fā)展起步早，已步入完全商業(yè)化階段，相關(guān)經(jīng)驗值得總結(jié)借鑒。有必要結(jié)合德國電力市場發(fā)展背景，分析德國虛擬電廠發(fā)展歷程，深入挖掘其能夠商業(yè)化運營的關(guān)鍵要素，以指導(dǎo)中國虛擬電廠健康發(fā)展。
本文首先分析了虛擬電廠發(fā)展的背景，以及發(fā)揮需求側(cè)資源調(diào)節(jié)價值的重要意義。其次分析了德國虛擬電廠發(fā)展歷程，研究了德國虛擬電廠建設(shè)運營主體、聚合資源類型以及主要盈利模式。在此基礎(chǔ)上，研究了德國電力平衡機制，分析了德國虛擬電廠與電網(wǎng)公司、平衡基團等關(guān)聯(lián)主體的關(guān)系，總結(jié)了德國虛擬電廠發(fā)展經(jīng)驗；最后，結(jié)合中國電力市場建設(shè)情況，提出了促進中國虛擬電廠發(fā)展的相關(guān)啟示與建議。
虛擬電廠發(fā)展的背景要素
新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下，中國新能源實現(xiàn)跨越式發(fā)展。截至2024年底，中國光伏和風(fēng)電裝機規(guī)模達14.1億kW，約占總裝機的42%。風(fēng)電、光伏年均裝機增速分別達到約20%、約60%，遠(yuǎn)超同期火電裝機增速約4%。光伏風(fēng)電發(fā)電量達1.83萬億kW·h，約占全社會用電量的18.5%。預(yù)計到2030年，中國風(fēng)電和光伏總裝機、發(fā)電量有望達到26.2億kW、3.57萬億kW·h，分別占總裝機、總發(fā)電量的49%、29%，如圖1、2所示。隨著新能源規(guī)模的持續(xù)提升，電網(wǎng)安全運行和新能源消納矛盾顯現(xiàn)。當(dāng)前，國家電網(wǎng)有限公司經(jīng)營區(qū)新能源最大出力占用電負(fù)荷比例接近50%，部分區(qū)域已超過60%，特別是分布式電源接入比例不斷上升，凈負(fù)荷曲線呈現(xiàn)“駝峰曲線”-“鴨子曲線”-“峽谷曲線”的形態(tài)演變，造成晚高峰時段電力需求急速上升，保供壓力不斷增大。
圖1 2030年中國新能源裝機預(yù)測
Fig.1 Prediction of new energy installation in China by 2030
圖2 2030年中國發(fā)電量預(yù)測
Fig.2 Prediction of power generation in China by 2030
新能源占比提升，疊加極端天氣頻發(fā)、新型負(fù)荷增多等多重因素影響，電力供需雙側(cè)不確定性不斷增強。在電力供應(yīng)側(cè)，極熱無風(fēng)、極寒無光等極端天氣造成新能源出力大幅波動。在電力需求側(cè)，空調(diào)等氣象敏感型負(fù)荷、電動汽車等新型負(fù)荷大量并網(wǎng)，“尖峰化”和夏冬“雙峰”更加突出，多元主體交互不斷深入，電力負(fù)荷特性更趨復(fù)雜，電力系統(tǒng)供需平衡機理產(chǎn)生深刻變化。在此形勢下，虛擬電廠作為需求側(cè)資源高效利用的重要載體，能夠促進需求側(cè)各類小微資源以市場化方式參與電力系統(tǒng)運行，提升能源利用效率，降低用戶用能成本。隨著電力市場建設(shè)的縱深推進，虛擬電廠在未來的能源領(lǐng)域中將發(fā)揮更加重要的作用。
德國虛擬電廠發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
2.1 德國虛擬電廠發(fā)展歷程
德國虛擬電廠發(fā)展起步早，經(jīng)過多年的概念示范、政策推動，已實現(xiàn)商業(yè)化。德國光伏和風(fēng)電裝機規(guī)模占比達58%，給電網(wǎng)平衡帶來了極大挑戰(zhàn)，虛擬電廠作為提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的潛在解決方案備受關(guān)注，經(jīng)歷了以下發(fā)展階段，重點事件歷程如圖3所示。
圖3 德國虛擬電廠發(fā)展歷程大事件
Fig.3 Timeline of major events in the development of VPPs in Germany
1）試點示范階段（2000—2010年）。
德國與其他歐盟國家合作推進示范項目，探索虛擬電廠關(guān)鍵發(fā)展要素。2000年，德國、荷蘭和西班牙聯(lián)合啟動全球首個以家庭燃料電池為基礎(chǔ)的虛擬電廠原型項目。2005—2012年，德、英、法等國合作建設(shè)了FENIX、EDISON、Web2 Energy等項目，聚焦虛擬電廠信息物理架構(gòu)、計量通信、優(yōu)化控制等要素開展探索。
2）政策推動和商業(yè)運營階段（2012至今）。
政策推動方面，歐盟2012年首次在法規(guī)2012/27/EU中提出聚合商定義，2016年德國聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)管理局的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Az.BK6-17-046、2019年歐盟EU/2019/944法案明確了聚合商市場角色和責(zé)權(quán)利，為虛擬電廠發(fā)展提供了政策法律保障。此外，德國推動可中斷負(fù)荷招標(biāo)、強制要求100 kW以上分布式電源入市以及加強再調(diào)度解決電網(wǎng)阻塞的相關(guān)法規(guī)都為虛擬電廠帶來市場機遇。商業(yè)化運營方面，誕生了大量成功商業(yè)化運營公司，如Next-Kraftwerke（簡稱NK公司）、Sonnen等。其中NK公司已是歐洲最大的虛擬電廠運營商，聚合超13000個各類資源，容量達1061萬kW。Sonnen是歐洲市場份額占比前三的儲能設(shè)備制造商，虛擬電廠是其立足儲能設(shè)備延伸的核心業(yè)務(wù)，已在德國本土、美國、澳大利亞等實施項目。
2.2 德國虛擬電廠的建設(shè)運營主體、聚合資源類型以及主要盈利模式
建設(shè)運營主體包括以下3種類型：1）獨立運營商，其不擁有所聚合對象的產(chǎn)權(quán)，僅通過具備先進優(yōu)化控制算法的虛擬電廠軟件平臺聚合資源參與市場獲利，例如NK公司、GETEC Energie等；2）電力公司運營商（輸電網(wǎng)公司除外），利用資源優(yōu)勢將自身的發(fā)電資源、負(fù)荷用戶等聚合形成虛擬電廠，例如MVV Energie、BayWa.re等；3）設(shè)備制造類運營商，在出售光伏、儲能等設(shè)備的同時通過附加智能終端和信息平臺實現(xiàn)聚合，例如Sonnen等。典型運營主體如表1所示。
表1 虛擬電廠典型運營主體類型及特點
Table 1 Typical types of operating entities of VPPs and their characteristics
聚合資源主要是指接入配電網(wǎng)或位于終端用戶側(cè)的中小型分布式資源，由虛擬電廠運營主體聚合管理，包括：分布式發(fā)電機組，如熱電聯(lián)產(chǎn)、生物質(zhì)發(fā)電，以及分布式光伏、風(fēng)電等；可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源，即具有靈活調(diào)節(jié)潛力的工商業(yè)和居民負(fù)荷；各類型儲能，包括電化學(xué)儲能、飛輪儲能、PtoX（電轉(zhuǎn)其他能源）等。
盈利模式主要通過參與各類市場交易、提供綜合能源服務(wù)獲利。一方面，可以代理聚合資源參與現(xiàn)貨、平衡市場（類似于中國的輔助服務(wù)市場）、可中斷負(fù)荷交易，獲取代理服務(wù)費，例如，NK公司根據(jù)日內(nèi)市場價格信號對所聚合發(fā)電廠的發(fā)電量以15 min為周期進行調(diào)控，以優(yōu)化發(fā)電收入；另一方面，大部分虛擬電廠運營商可為用戶提供綜合能源服務(wù)，打造多元化業(yè)務(wù)布局。例如，Sonnen為其聚合用戶提供節(jié)能降碳建議等。
德國虛擬電廠發(fā)展經(jīng)驗研究
3.1 德國電力平衡機制
研究德國的虛擬電廠發(fā)展經(jīng)驗首先需要理清德國的電力平衡機制。平衡基團是德國電力平衡機制的基本單元，是由同一個調(diào)度區(qū)域內(nèi)不受地域結(jié)構(gòu)限制的一系列發(fā)電企業(yè)、售電公司、電力用戶組成的虛擬市場單元。德國擁有4家輸電網(wǎng)運營商（transmission system operator，TSO）以及分屬四大運營商的1.1萬多個平衡基團，平衡基團是連接虛擬電力市場和實體電力系統(tǒng)間的橋梁，是德國電力平衡基本單元。平衡基團包括的發(fā)用電主體數(shù)量不限（至少1個或多個），由平衡基團責(zé)任主體（blancing group responsibility，BRP）來進行管理以及參與電力市場交易，因此須由具備電力交易資格的市場主體承擔(dān)，一般是具備電力交易資質(zhì)的售電公司、發(fā)電公司。
平衡基團責(zé)任主體需要完成以下工作。1）做好基團與外部交換電力的預(yù)測和管理，確保整體電力平衡。掌握內(nèi)部電力生產(chǎn)者、消費者的發(fā)用電功率日前預(yù)測值（96點，間隔15 min），結(jié)合預(yù)測值確?；鶊F平衡，對于盈余或者短缺的電力通過內(nèi)部調(diào)整或者參與交易的方式進行平抑。2）上傳計劃表給輸電網(wǎng)運營商。將基團對外交換功率的日前預(yù)測值（96點）形成計劃表上報其所隸屬的輸電網(wǎng)運營商（日前14:30以前完成上送），協(xié)助輸電網(wǎng)運營商制定電網(wǎng)運行方式。
平衡基團通過引導(dǎo)其內(nèi)部發(fā)用電資源確保局部平衡，輸電網(wǎng)公司則匯總下轄所有平衡基團的發(fā)用電情況得出其調(diào)度區(qū)域內(nèi)的整體平衡情況，若有需要則從平衡市場（類似于國內(nèi)輔助服務(wù)市場）購買調(diào)節(jié)服務(wù)，并將費用分?jǐn)傊粮髌胶饣鶊F，如圖4所示。
圖4 德國平衡機制運行/結(jié)算流程示意
Fig.4 Operation/settlement process of German electricity balance mechanis
3.2 虛擬電廠與電網(wǎng)公司、平衡基團等關(guān)聯(lián)主體的關(guān)系
在德國特殊平衡機制下，電網(wǎng)公司、平衡基團等關(guān)聯(lián)主體在虛擬電廠發(fā)展中扮演重要角色。德國虛擬電廠的主要關(guān)聯(lián)利益主體包括平衡基團責(zé)任方、輸電網(wǎng)運營商、配電網(wǎng)運營商（distribution system operator，DSO）、聚合資源對象，其交互關(guān)系如圖5所示。
圖5 虛擬電廠與其關(guān)聯(lián)利益主體的交互關(guān)系
Fig.5 The interactive relationship between VPPs and their related stakeholders
1）虛擬電廠與平衡基團關(guān)系。
虛擬電廠和平衡基團均為一系列發(fā)用電資源的虛擬聚合體，但屬于不同的市場主體。兩者具有相似性且覆蓋的資源可以重合，也可由同一主體運營（平衡基團責(zé)任方同時是虛擬電廠運營商）。值得說明的是，當(dāng)兩者由不同主體運營時（如圖6所示），虛擬電廠有義務(wù)將其對重合部分資源的調(diào)整指令及時通知平衡基團并獲得其明確批準(zhǔn)，以避免影響基團內(nèi)部平衡。
圖6 平衡基團與虛擬電廠的關(guān)系示意
Fig.6 The relationship between balancing groups and VPPs
2）虛擬電廠與輸電網(wǎng)公司關(guān)系。
虛擬電廠為輸電網(wǎng)公司提供平衡調(diào)節(jié)服務(wù)，須接受輸電網(wǎng)公司統(tǒng)一調(diào)度。
3）虛擬電廠與配電網(wǎng)公司關(guān)系。
虛擬電廠的聚合資源位于配電網(wǎng)公司管轄范圍內(nèi)，在調(diào)控其聚合資源時須考慮配電網(wǎng)的運行約束，并接受配網(wǎng)運營商的調(diào)整。
總的來說，虛擬電廠聚合資源參與調(diào)節(jié)獲利的過程中須同時考慮關(guān)聯(lián)主體的相關(guān)要求，從而在“區(qū)域大平衡、局部小平衡”中發(fā)揮積極作用。
3.3 德國虛擬電廠發(fā)展經(jīng)驗分析
德國虛擬電廠能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化運營有其特殊國情下的深層次原因，需要辯證來看、分析借鑒，主要包括以下3點。
1）德國高度分散化的電力體制、針對性的法律法規(guī)為虛擬電廠發(fā)展提供了積極的市場環(huán)境和法律保障。
①發(fā)輸配售分開為虛擬電廠打造了高度市場化的發(fā)展環(huán)境。1998年德國《能源經(jīng)濟法》拆分垂直一體化電力業(yè)務(wù)，發(fā)輸配售分開使絕大部分電能需要通過市場交易，且輸電系統(tǒng)運營商和規(guī)模較大配電系統(tǒng)運營商必須剝離發(fā)、售電業(yè)務(wù)，為新市場參與者提供了公平的競爭環(huán)境。
②法律法規(guī)明確了聚合商責(zé)權(quán)利，使虛擬電廠運營有法可依。歐盟、德國對聚合商市場機會和義務(wù)進行了法律界定。市場方面，規(guī)定了虛擬電廠等聚合商可以無約束地參與批發(fā)、平衡服務(wù)等市場交易并從中獲取收益。義務(wù)方面，虛擬電廠等聚合商須承擔(dān)平衡責(zé)任，且應(yīng)將運行狀態(tài)、可調(diào)聚合容量、可用時間等數(shù)據(jù)及時報告關(guān)聯(lián)平衡基團和電網(wǎng)公司。
與德國相比，中國有關(guān)虛擬電廠的政策標(biāo)準(zhǔn)還不健全，對其主體定位、參與市場方式、責(zé)權(quán)利的規(guī)定尚不統(tǒng)一，僅山西、寧夏等出臺地方性政策試點探索。實踐中，電力市場改革面臨中長期價格漲幅受限、現(xiàn)貨主要是發(fā)電側(cè)單邊參與、輔助服務(wù)市場規(guī)模小且交易品種少（輔助服務(wù)費用占電費總費用比例僅約1.5%）等問題，短期內(nèi)限制了虛擬電廠運營的獲利空間。
2）高比例新能源背景下的獨特平衡機制和豐富的交易品種為虛擬電廠提供了廣闊的市場機遇。
①德國的電力平衡機制按分區(qū)分級平衡，為虛擬電廠創(chuàng)造大量市場機遇。分級分區(qū)平衡機制在不同層級、區(qū)域都催生了調(diào)節(jié)資源需求。本地小平衡方面，平衡基團為內(nèi)部的不平衡支付費用，因此其需要虛擬電廠協(xié)助其盡量減少自身不平衡量。區(qū)域大平衡方面，德國四大輸電網(wǎng)運營商在經(jīng)營區(qū)出現(xiàn)電力電量失衡情況時可在平衡市場中購買虛擬電廠提供的調(diào)節(jié)服務(wù)。
②德國日內(nèi)市場交易對于短時調(diào)節(jié)性資源需求較大。隨著新能源占比提升，日前預(yù)測結(jié)果不確定性越發(fā)顯著，其偏差主要靠日內(nèi)市場交易彌補。德國日內(nèi)交易市場允許接近實時的電力交易（到交割前5 min截止），對短時靈活性資源有較大需求，為虛擬電廠創(chuàng)造了商機。
③德國虛擬電廠參與市場的準(zhǔn)入要求比較低。過高的最小投標(biāo)容量要求或嚴(yán)格的入市資格預(yù)審會限制虛擬電廠這類新興市場主體發(fā)展。德國平衡市場等最小投標(biāo)單位僅為1 MW，并且未來計劃進一步減小，為虛擬電廠發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
與德國相比，中國現(xiàn)貨市場未完全鋪開，輔助服務(wù)市場規(guī)模和交易品種有限，僅有數(shù)個虛擬電廠試點參與市場。此外，通過調(diào)研各省市場準(zhǔn)入政策來看，各省的虛擬電廠入市標(biāo)準(zhǔn)如最小聚合容量通常為5~20 MW，遠(yuǎn)高于德國。
3）高電價、分布式電源強制入市等使虛擬電廠較易吸引各類資源擴大聚合規(guī)模。
①高電價使用戶傾向于通過虛擬電廠獲取額外收益。德國工商業(yè)、居民電價分別為1.72元/(kW·h)、3.24元/(kW·h)，均高于歐盟平均電價、遠(yuǎn)高于世界平均水平。特別是，其居民電價位列歐盟也是G20中居民電價最高的國家，因此居民用戶有較強意愿開放戶用儲能、電動汽車充電、熱泵等設(shè)施參與虛擬電廠賺取收益。
②德國可再生能源法要求100 kW以上的可再生能源電廠強制入市，可以通過虛擬電廠聚合代理降低邊際交易成本。對于小容量分布式電源主體，獨立參與市場流程繁瑣且不具備規(guī)模優(yōu)勢，可由虛擬電廠代理入市。因此，德國虛擬電廠的一項主要業(yè)務(wù)是在批發(fā)市場銷售100 kW以上可再生能源電廠發(fā)電量。
與德國相比，中國工業(yè)、居民電價平均為0.61元/(kW·h)、0.596元/(kW·h)，低電價壓縮了虛擬電廠獲利空間。此外，當(dāng)前分布式光伏上網(wǎng)電量由電網(wǎng)企業(yè)全額收購，僅部分省份開展市場化交易試點，都將影響虛擬電廠發(fā)展壯大。
相關(guān)啟示與建議
法律法規(guī)先行、獨特的電力平衡機制、高電價以及分布式電源強制入市等為德國虛擬電廠發(fā)展創(chuàng)造了條件。相較于德國，中國虛擬電廠發(fā)展仍處于試點示范階段，但在高熱度下已出現(xiàn)政策不完善、市場機制不健全、管理措施滯后于發(fā)展速度的情況。因此，應(yīng)借鑒德國經(jīng)驗，開展以下工作。
1）通過國家級專項政策明確虛擬電廠定義內(nèi)涵、責(zé)權(quán)利等基本要素，為市場主體公平競爭提供法律保障。
中國當(dāng)前針對虛擬電廠的定義內(nèi)涵、責(zé)權(quán)利等“四梁八柱”仍處于百家爭鳴階段，沒有形成穩(wěn)固統(tǒng)一的基本認(rèn)識，圍繞虛擬電廠市場機制、管理規(guī)范設(shè)計各自為政，不利于規(guī)范發(fā)展。例如各省入市標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成的運營商跨省布局成本高、參與電網(wǎng)運行的責(zé)任不明確導(dǎo)致電網(wǎng)企業(yè)難以放心調(diào)用。
歐盟、德國頒布針對聚合商的政策法規(guī)，在虛擬電廠推廣和權(quán)利保障方面發(fā)揮了積極作用。因此，中國應(yīng)借鑒德國經(jīng)驗，通過國家級專項政策對虛擬電廠定義內(nèi)涵、市場準(zhǔn)入條件、責(zé)權(quán)利等形成統(tǒng)一規(guī)范，配合地方政策、相關(guān)國標(biāo)行標(biāo)形成多層次政策體系。
2）應(yīng)研究虛擬電廠最小聚合容量、連續(xù)響應(yīng)時間等基本準(zhǔn)入條件設(shè)計原則，促進虛擬電廠友好參與電網(wǎng)運行。
從國內(nèi)情況調(diào)研來看，社會運營商普遍認(rèn)為最小聚合容量、連續(xù)響應(yīng)時間等準(zhǔn)入條件主要影響電網(wǎng)運行管理，是電網(wǎng)公司的主觀訴求。因此，高準(zhǔn)入條件雖對降低電網(wǎng)運行管理復(fù)雜度有利，但不利于廣泛聚合各類資源，且可能被詬病電網(wǎng)公司在抬高入場門檻；低準(zhǔn)入條件如較低的最小聚合容量則意味著電網(wǎng)公司須對接更多虛擬電廠主體，面臨管理復(fù)雜度大幅提升的壓力。
德國虛擬電廠可參與市場交易的最小容量僅為1 MW，其低準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)是豐富市場參與主體的關(guān)鍵因素，相比來看中國的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)仍較高。因此，虛擬電廠準(zhǔn)入條件應(yīng)綜合考慮電網(wǎng)運行條件、電網(wǎng)公司管理承載力和虛擬電廠運營商訴求給出科學(xué)的設(shè)置依據(jù)，避免公眾認(rèn)為準(zhǔn)入條件是簡單的政策劃線，增強其公眾接受度。同時，要根據(jù)電網(wǎng)運行條件變化以及平衡機制的不斷完善逐步降低準(zhǔn)入條件，推動更多虛擬電廠主體參與市場。
3）研究分布式新能源入市交易與虛擬電廠協(xié)同發(fā)展路徑，探索虛擬電廠破解分布式新能源發(fā)展難題的潛在價值。
當(dāng)前中國分布式新能源已到從“按固定上網(wǎng)電價收購”到“市場化交易”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點，從德國經(jīng)驗看，通過虛擬電廠聚合入市是可行選項，應(yīng)提前布局二者協(xié)同方式。
①鼓勵分布式新能源運營主體借助虛擬電廠的專業(yè)化服務(wù)能力參與市場交易。分布式電源獨立入市面臨經(jīng)驗知識不足、體量小市場博弈能力不強等現(xiàn)實問題。虛擬電廠運營商可在代理入市檢測流程、制定競價策略等方面提供專業(yè)服務(wù)。此外，還可將分布式新能源與用戶側(cè)儲能、可調(diào)負(fù)荷等聚合協(xié)調(diào)，彌補其間歇性強的缺點，協(xié)助其更好地兌現(xiàn)市場價值。
②探索虛擬電廠對當(dāng)前分布式光伏快速發(fā)展中暴露安全消納問題的解決路徑。分布式光伏尤其是農(nóng)村屋頂光伏的快速發(fā)展引發(fā)調(diào)峰消納難、全方位調(diào)控困難等多種問題。虛擬電廠可發(fā)揮聚合價值，作為電網(wǎng)公司與廣大分布式光伏主體間的“緩沖帶”形成參與系統(tǒng)運行的信息安全隔離區(qū)，也可充當(dāng)“放大鏡”幫助電網(wǎng)公司通過其控制平臺掌握分布式光伏的運行信息，為后續(xù)的調(diào)控機制設(shè)計、運行引導(dǎo)奠定基礎(chǔ)。
4）研究以虛擬電廠為“橋梁”分解傳導(dǎo)系統(tǒng)平衡責(zé)任，促進“就地小平衡、區(qū)域大平衡”的有效機制。
中國未實行德國平衡基團這類分散式平衡機制，電網(wǎng)公司承擔(dān)了從省網(wǎng)大平衡到配網(wǎng)小平衡的無限兜底責(zé)任。因此，有必要探索依托虛擬電廠這類聚合體分解傳導(dǎo)系統(tǒng)平衡責(zé)任的機制，打造“千斤重?fù)?dān)大家挑”的新型電力系統(tǒng)平衡機制。
①推動虛擬電廠與常規(guī)電廠逐步同責(zé)同權(quán)，在省網(wǎng)大平衡和配網(wǎng)小平衡中均發(fā)揮價值。參照比一般需求響應(yīng)更嚴(yán)格的技術(shù)條件，強化虛擬電廠“類電廠”屬性，加強偏差考核、承擔(dān)平衡責(zé)任，并逐步與常規(guī)電廠同責(zé)同權(quán)。除以市場化交易方式在省網(wǎng)平衡中貢獻力量外，也應(yīng)借鑒德國虛擬電廠對平衡基團實現(xiàn)局部平衡的經(jīng)驗，在緩解配電網(wǎng)線路阻塞、分布式電源消納等就地小平衡中發(fā)揮作用。
②通過虛擬電廠將平衡責(zé)任傳導(dǎo)至其聚合資源。當(dāng)前中國分布式電源、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、用戶側(cè)儲能等小微資源參與系統(tǒng)運行的平衡責(zé)任傳導(dǎo)難，應(yīng)建立“逐級傳導(dǎo)機制”促進虛擬電廠通過商業(yè)合同等形式將自身背負(fù)的偏差考核責(zé)任、配電網(wǎng)運行約束等分解至其聚合對象，并將聚合資源收益與責(zé)任約束掛鉤，促進各類小微資源在電力系統(tǒng)安全運行中貢獻正向價值。
結(jié)語
本文分析了德國虛擬電廠發(fā)展背景、發(fā)展歷程、建設(shè)運營主體以及主要盈利模式，重點研究了其特殊的電力平衡機制以及在該機制下虛擬電廠運營商與關(guān)聯(lián)主體間的關(guān)系，在其基礎(chǔ)上進一步從法律規(guī)范保障、市場機制、電價政策等方面對比分析了中德兩國虛擬電廠發(fā)展情況并總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗，中國可借鑒以下幾點：1）出臺國家級虛擬電廠專項政策，明確定義內(nèi)涵、責(zé)權(quán)利等基本要素；2）制定合適的準(zhǔn)入條件，促進更多虛擬電廠主體參與市場；3）鼓勵分布式新能源通過虛擬電廠聚合參與市場；4）通過虛擬電廠促進各類資源承擔(dān)平衡責(zé)任、發(fā)揮平衡價值。
