專訪丨高馳：虛擬電廠多維價值激勵體系亟待完善
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2025-06-13 19:05
虛擬電廠多維價值激勵體系亟待完善
——訪睿博能源智庫中國項(xiàng)目研究員高馳
中國能源新聞網(wǎng)記者 楊苗苗
虛擬電廠近年來已成為能源轉(zhuǎn)型的焦點(diǎn)，各地紛紛開展探索實(shí)踐。4月11日，國家發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》，從政策層面進(jìn)一步理順虛擬電廠建設(shè)關(guān)鍵問題。睿博能源智庫（RAP）中國項(xiàng)目研究員高馳圍繞虛擬電廠發(fā)展現(xiàn)狀及作用、如何全面反映虛擬電廠價值等方面進(jìn)行了探討，并提出相應(yīng)建議。
中能傳媒：我國目前的虛擬電廠發(fā)展現(xiàn)狀如何？作用有哪些？
高馳：虛擬電廠是能源領(lǐng)域的“滴滴平臺”，是匹配供需的關(guān)鍵載體。自2020年起，虛擬電廠受到廣泛關(guān)注。中央政策普遍呼吁更大力度支持虛擬電廠發(fā)展，且一些試點(diǎn)項(xiàng)目也取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，但虛擬電廠仍然缺乏可持續(xù)的商業(yè)模式。
虛擬電廠指的是經(jīng)控制和聚合后向電網(wǎng)提供服務(wù)的配電側(cè)資源。這里涵蓋了一系列分布式資源，包括需求響應(yīng)、分布式發(fā)電和分布式儲能。虛擬電廠對分布式資源的聚合可繁可簡，一個較簡單的虛擬電廠可以僅聚合管理一個或多個電動汽車充電站的充電負(fù)荷，而一個更復(fù)雜的虛擬電廠可以由一個聚合商管理不同種類的工業(yè)用電、住宅建筑和充電站的總負(fù)荷。
截至目前，政策的主要方向是自上而下激勵虛擬電廠，以區(qū)域或省作為基本單位，以中心化的方式規(guī)劃、投資、調(diào)度并補(bǔ)償虛擬電廠。例如，西北區(qū)域的市場規(guī)則允許虛擬電廠參與其區(qū)域輔助服務(wù)市場提供調(diào)峰服務(wù)。此外，在廣東、山西和山東的電力現(xiàn)貨市場中，虛擬電廠被允許作為平等的市場主體參與交易。這些市場從中心化、大電網(wǎng)主導(dǎo)的角度上為評估和補(bǔ)償虛擬電廠提供了渠道。
虛擬電廠作為電力系統(tǒng)的“智能管家”迅速崛起，離不開星羅棋布的分布式資源與電網(wǎng)靈活調(diào)度需求的緊密契合。然而，盡管理論上虛擬電廠能夠聚集這些分布式資源，但受多重掣肘牽制，難以形成合力，仍有很大一部分基于地方需求的電網(wǎng)服務(wù)尚未獲得充分重視，這類服務(wù)可以成為其重要增收來源。這些地方電網(wǎng)服務(wù)的特點(diǎn)是由地市級調(diào)度解決地市內(nèi)部分臺區(qū)、線路的潮流阻塞、電壓跌落等問題，或是對各種電力市場中精確的位置信號作出響應(yīng)。
與過去的需求管理項(xiàng)目相比，虛擬電廠有以下三點(diǎn)優(yōu)勢：一是新通信和控制技術(shù)降低了聚合成本，能以相對較高的精度遠(yuǎn)程控制資源；二是成本更低的儲能使負(fù)荷和發(fā)電能夠更靈活地在不同時間段內(nèi)轉(zhuǎn)移；三是新型負(fù)荷（如電動汽車）相比傳統(tǒng)負(fù)荷而言更具靈活性。
虛擬電廠可以提供多種系統(tǒng)服務(wù)，包括發(fā)電容量、電能、輔助服務(wù)以及輸配電擴(kuò)容延遲服務(wù)。而這些服務(wù)通常是通過兩種途徑達(dá)成的：
一是需求削減服務(wù)：虛擬電廠通過減少或轉(zhuǎn)移配電和輸電系統(tǒng)上的負(fù)荷以規(guī)避峰值時段的容量限制、較高的電能量成本和輔助服務(wù)成本。二是供應(yīng)服務(wù)：虛擬電廠為電網(wǎng)輸送電力，以提供容量、電能量或輔助服務(wù)。
上述每項(xiàng)服務(wù)都可以延伸至地方電網(wǎng)。例如配電網(wǎng)擴(kuò)容延遲服務(wù)在本質(zhì)上就是一種地方層面的服務(wù)。配電擴(kuò)容延遲指的是由于關(guān)鍵時段中總負(fù)荷的減少，配電設(shè)施（如變電站、線路、保護(hù)設(shè)備）的投資可以延遲或避免。從電力公司的角度來看，擴(kuò)容延遲的價值在于可以減少當(dāng)即需要的擴(kuò)容投資或是延后擴(kuò)容的時間。
這些服務(wù)的價值可以通過零售電價、市場價格或需求響應(yīng)專項(xiàng)資金來獲得激勵。目前絕大多數(shù)省份都有分時電價和需量電價，這些電價反映了部分容量、電能量以及輸配電擴(kuò)容延遲價值，且省級電力市場能夠反映電能量和輔助服務(wù)價值。然而，除個別需求響應(yīng)項(xiàng)目，目前的激勵機(jī)制設(shè)計尚不能精確反映虛擬電廠的本底價值，尤其是輸配電擴(kuò)容延遲價值。
中能傳媒：您認(rèn)為虛擬電廠的價值該如何全面體現(xiàn)？
高馳：為虛擬電廠建立可持續(xù)的商業(yè)模式的關(guān)鍵，在于進(jìn)一步完善虛擬電廠的多維價值激勵機(jī)制，為虛擬電廠提供的服務(wù)進(jìn)行相應(yīng)的回報。
一般來說，虛擬電廠的運(yùn)營有三種激勵模式：零售模式、批發(fā)模式和項(xiàng)目模式。這些模式在激勵和時間范圍上有所不同，此處時間范圍指的是在實(shí)際調(diào)度之前多長時間設(shè)定激勵。總的來說，時間范圍可以依提前量分為規(guī)劃范圍和運(yùn)行范圍。例如，零售電價通常在規(guī)劃范圍內(nèi)設(shè)定（提前數(shù)月到數(shù)年），而批發(fā)電價則在運(yùn)行范圍內(nèi)確定（提前數(shù)分鐘到數(shù)天）。這兩個范圍之間存在一定的取舍：越接近運(yùn)行范圍設(shè)定激勵，就能更準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)條件（如不斷變化的天氣條件對風(fēng)電及光伏發(fā)電的影響），但一些用戶將無法在較短的時間范圍內(nèi)作出響應(yīng)。由于這些不同時間范圍的取舍，下面描述的三種模式可以起到互補(bǔ)兼容的作用。使用不同模式組合來支持虛擬電廠有助于平衡虛擬電廠的規(guī)模、有效性以及電網(wǎng)公司、消費(fèi)者和虛擬電廠的風(fēng)險。此外，這樣做也將為虛擬電廠為電網(wǎng)提供的多維價值范圍提供補(bǔ)償，從而促進(jìn)該行業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。
第一，在零售模式中，虛擬電廠通過幫助用戶在零售電價較高的時段減少需求或?qū)⑿枨筠D(zhuǎn)移到價格較低的時段，以及減少零售需量電價來獲得收入。在有分時電價和需量電價的省份，虛擬電廠理論上可以通過該模式獲得收入。以下表格展示了上海市工商業(yè)和住宅用戶分時電價情況。小型工商業(yè)用戶（小于1千伏）可以在單一制分時電價或兩部制分時電價加需量電價之間選擇，而大型工業(yè)用戶只能選擇兩部制電價。
根據(jù)這些電價，一個虛擬電廠如果能在一年中的260天（130個夏季日和130個冬季日）將4小時的負(fù)荷從高峰時段轉(zhuǎn)移到低谷時段，每千瓦轉(zhuǎn)移負(fù)荷每年可以節(jié)省709元。
如果虛擬電廠能夠在每個月均勻地減少其峰值需求，每減少1千瓦的需求，虛擬電廠可以降低408元的成本。
這些總計超1000元的成本節(jié)省（收入）可以與虛擬電廠的成本（包括充電損耗和用戶分成）進(jìn)行比較，以確定收入是否大于成本。上海的分時電價差異相對較大，但可能在目前還不足以吸引對虛擬電廠的大量投資。
為虛擬電廠增強(qiáng)零售激勵的一種策略是進(jìn)一步完善分時電價，包括增加分時電價的季節(jié)性和時間顆粒度，以及在某些時段設(shè)置更高的價格差，以更好地反映系統(tǒng)長期和短期邊際成本。例如，在夏季或冬季等用電高峰季，在高峰和低谷時段之間有更大的價格差（例如，2—3元/千瓦時），以更好反映新增發(fā)電、輸電和配電容量的成本（邊際容量成本）。
盡管需量電價不是給消費(fèi)者及時提供準(zhǔn)確信號的最優(yōu)工具，但仍有一些空間來完善現(xiàn)有的費(fèi)用結(jié)構(gòu)，使激勵與補(bǔ)償保持一致。如果需量電價主要是為了提供基于邊際成本的激勵，其可以基于輸電或配電系統(tǒng)的一致性峰荷分?jǐn)偅皇前凑沼脩舴搴捎嬎恪?/span>
此外，零售電價的設(shè)計也應(yīng)當(dāng)更好地反映地方成本。例如，在廣州市一個設(shè)計科學(xué)的虛擬電廠零售電價可能要比廣東省其他地方的零售電價高得多，反映了廣州較高的長期邊際供電成本。在更細(xì)粒度的層面上，甚至廣州市內(nèi)某些地區(qū)的理想零售電價也應(yīng)當(dāng)設(shè)置得比其他地區(qū)高，以反映配電系統(tǒng)的成本。
第二，在批發(fā)市場模式中，虛擬電廠通過直接參與批發(fā)市場在容量、電能量和輔助服務(wù)市場中提交供應(yīng)報價和需求投標(biāo)。
虛擬電廠的市場準(zhǔn)入范圍持續(xù)擴(kuò)大。例如，山西省的市場規(guī)則允許虛擬電廠參與中長期合同市場和日前市場。山西的市場設(shè)計采用了一個三層結(jié)算系統(tǒng)：首先日前市場中的中標(biāo)量（兆瓦時）將參考中長期曲線合同的合約量以日前價格（元/兆瓦時）進(jìn)行差價結(jié)算，且實(shí)時市場中標(biāo)量（15分鐘/兆瓦）將進(jìn)一步基于日前市場的中標(biāo)量進(jìn)行差價結(jié)算。
當(dāng)日前電價低于中長期合約價時，虛擬電廠可以指示其聚合負(fù)荷增加用電量；而當(dāng)日前價格高于中長期合約價時，虛擬電廠可以指示可控負(fù)荷減少用電。換言之，虛擬電廠的負(fù)荷變化以中長期合同為基礎(chǔ)，并根據(jù)日前價格進(jìn)行調(diào)整。此外，如果日前凈負(fù)荷變化與中長期簽約量偏差太大(上限為20%，下限為30%)，虛擬電廠將支付一定的考核罰金。
山西和山東等省雖允許虛擬電廠參與日前市場，但采取的是區(qū)域加權(quán)平均結(jié)算機(jī)制，盡管兩省都有節(jié)點(diǎn)電價，虛擬電廠卻并不按節(jié)點(diǎn)價格結(jié)算，而是像負(fù)荷一樣，使用節(jié)點(diǎn)電價的加權(quán)平均值進(jìn)行結(jié)算。雖然這種方法為負(fù)荷直接參與批發(fā)市場提供了立足點(diǎn)，但無法補(bǔ)償虛擬電廠的地方電網(wǎng)服務(wù)，導(dǎo)致對虛擬電廠的補(bǔ)償不夠理想。例如，一個可以每天轉(zhuǎn)移1兆瓦負(fù)荷4小時的虛擬電廠，在這些小時內(nèi)全年利用平均50元/兆瓦時的中長期—日前價差，將共賺取73元/千瓦·年，這比通過提供負(fù)荷轉(zhuǎn)移零售服務(wù)所能賺取的要少得多。
允許虛擬電廠提供多種本地服務(wù)（例如地方電能量服務(wù)和地方需求響應(yīng)項(xiàng)目的組合），并基于在時間和地理上更細(xì)分的節(jié)點(diǎn)電價和地方需求響應(yīng)進(jìn)行結(jié)算，可以更好地補(bǔ)償虛擬電廠所提供服務(wù)的真實(shí)價值，從而激勵虛擬電廠參與負(fù)荷側(cè)響應(yīng)的積極性。
第三，在項(xiàng)目模式中，虛擬電廠主要通過向電網(wǎng)運(yùn)營商或供電公司提供需求響應(yīng)服務(wù)獲取收益?，F(xiàn)階段虛擬電廠收入主要來自需求響應(yīng)項(xiàng)目參與，其中江蘇省運(yùn)營模式具有典型示范意義。
根據(jù)江蘇省能源主管部門制定的需求響應(yīng)實(shí)施細(xì)則，虛擬電廠主體可納入省級需求側(cè)管理中心的調(diào)度響應(yīng)資源池。符合條件的虛擬電廠首先需具備不低于10兆瓦的聚合可調(diào)度容量，其次應(yīng)保證持續(xù)兩小時以上的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力。在原則上，現(xiàn)行細(xì)則同時也授權(quán)市級和區(qū)級主管部門，在區(qū)域性供電條件緊張時可啟動屬地化需求響應(yīng)。
按響應(yīng)特性，目前江蘇省將需求響應(yīng)劃分為三類：
一是約定需求響應(yīng)——基于市場化協(xié)議構(gòu)建可中斷負(fù)荷資源池，主要在日前時間尺度對調(diào)度指令進(jìn)行響應(yīng)，適用于連續(xù)生產(chǎn)型工業(yè)用戶的負(fù)荷調(diào)節(jié)。
二是快上快下需求響應(yīng)——具備4小時內(nèi)快速響應(yīng)能力的調(diào)節(jié)資源，主要應(yīng)用于商業(yè)建筑等場景的短時負(fù)荷調(diào)整。
三是實(shí)時需求響應(yīng)——依托自動及半自動需求響應(yīng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)30分鐘內(nèi)精準(zhǔn)調(diào)控，整合儲能、電動汽車充電樁、部分工業(yè)負(fù)荷和智能恒溫器等資源。
省級需求側(cè)管理中心通過集中競價機(jī)制組織需求側(cè)資源投標(biāo)，以滿足夏季和冬季高峰用電需求。省級需求側(cè)管理中心按投標(biāo)價格遞增的順序形成需求響應(yīng)優(yōu)先調(diào)度列表，響應(yīng)后執(zhí)行度電收益。此外，實(shí)時需求響應(yīng)在常規(guī)度電補(bǔ)償外還將獲得額外的10元/千瓦的容量補(bǔ)償。項(xiàng)目資金來源則是通過夏季尖峰時段的電價附加費(fèi)來形成專項(xiàng)調(diào)節(jié)資金。
從運(yùn)營維度分析，在供需條件緊張且調(diào)度頻次較高時，可為虛擬電廠創(chuàng)造年均4000元/千瓦的收益水平（按200元/兆瓦時補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、年度調(diào)用5次、單次4小時滿負(fù)荷運(yùn)行計算）。但在跨年度調(diào)度不均衡不頻繁的情境下，例如在五年周期內(nèi)收益集中在第三年時，其折現(xiàn)后等效年收益將降至800元/千瓦·年（折現(xiàn)率10%）。
這一模式的核心挑戰(zhàn)在于兩方面：現(xiàn)有項(xiàng)目運(yùn)營模式難以量化虛擬電廠的多元價值，同時缺乏可適應(yīng)電網(wǎng)變化的價格動態(tài)調(diào)節(jié)能力。目前若在項(xiàng)目化運(yùn)營模式方面更進(jìn)一步，可以構(gòu)建涵蓋時間和空間維度的電價形成機(jī)制：以實(shí)時批發(fā)電價、容量補(bǔ)償為基準(zhǔn)，疊加電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)阻塞程度等空間維度，使得位于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、在關(guān)鍵時刻出力的虛擬電廠可以獲得相應(yīng)的溢價補(bǔ)償。
中能傳媒：從這三個模式角度解鎖虛擬電廠價值，您有哪些建議？
高馳：中國的虛擬電廠可以提供有價值的服務(wù)，但用戶調(diào)整用能習(xí)慣所付出的精力、成本，與峰谷價差所帶來的收益不對等，又缺乏足夠的經(jīng)濟(jì)激勵機(jī)制，各參與主體興致怏怏，資源整合困難重重，導(dǎo)致虛擬電廠面臨著“形似整合實(shí)則分散”的局面。如果得到充分補(bǔ)償，可以顯著調(diào)動其參與響應(yīng)的積極性，降低系統(tǒng)成本并改善排放和系統(tǒng)可靠性。然而，當(dāng)前需要新的激勵模式來助力虛擬電廠的規(guī)?；?。目前虛擬電廠規(guī)?；囊粋€關(guān)鍵障礙是缺乏可持續(xù)的資金，部分原因是當(dāng)前的激勵模式未能充分補(bǔ)償虛擬電廠，難以為輸電和配電系統(tǒng)提供多重價值，特別是地方價值。
第一，在零售模式中，虛擬電廠通過在零售價格和需量電價較高的時段減少凈負(fù)荷（負(fù)荷+儲能充電-分布式發(fā)電-分布式儲能放電），并將凈負(fù)荷從較高零售價格時段轉(zhuǎn)移到較低時段來獲得收入。原則上來說，鑒于工商業(yè)分時電價的廣泛應(yīng)用，虛擬電廠已經(jīng)可以在中國大部分地區(qū)采用零售模式運(yùn)營。在少數(shù)情況下，分時電價和需量電價已經(jīng)足夠高，能夠?yàn)樘摂M電廠帶來可觀的收入。然而，在大多數(shù)省份，分時電價差和需量電價可能還不足以支持虛擬電廠的長久運(yùn)營，零售電價也沒有包含地方成本。為了更好地補(bǔ)償虛擬電廠的地方價值，省級政府可以參考以下建議：
完善現(xiàn)有的分時電價機(jī)制。考慮更大的分時電價差，確保電價充分反映新增發(fā)電、輸電和配電容量的邊際成本。這可以為虛擬電廠轉(zhuǎn)移負(fù)荷提供更強(qiáng)的價格信號。
完善現(xiàn)有的需量電價機(jī)制。將需量電價基于發(fā)電、輸電和配電的區(qū)域邊際成本，以及一致性峰荷而不是單個客戶的高峰需求。這將使需量電價更緊密地與實(shí)際的電網(wǎng)壓力點(diǎn)和邊際成本保持一致。
實(shí)施本地化的零售定價機(jī)制。制定能夠準(zhǔn)確反映地方電網(wǎng)運(yùn)行狀況和投資成本的城市甚至區(qū)級分時電價，特別是在輸電受限的地區(qū)。地方零售電價將使價格更緊密地與地方電網(wǎng)成本保持一致。
如有必要，可以豁免居民客戶。如果對所有客戶應(yīng)用復(fù)雜的電價結(jié)構(gòu)證明具有挑戰(zhàn)性，可以首先為大型工商業(yè)消費(fèi)者設(shè)計多部分（固定+需量+電量電價）零售電價虛擬電廠。虛擬電廠能夠根據(jù)大多數(shù)客戶無法響應(yīng)的零售價格差異來優(yōu)化凈負(fù)荷。
第二，在批發(fā)市場模式中，虛擬電廠通過在批發(fā)市場提供容量、電能量、輔助服務(wù)和其他電網(wǎng)服務(wù)來獲得收入。目前至少有兩個省允許虛擬電廠參與中長期和日前能源市場。然而，根據(jù)目前的設(shè)計，僅通過套利平均中長期和日前能源市場價格獲得的收益空間有限，為了實(shí)現(xiàn)商業(yè)模式的可持續(xù)性，建議從以下維度完成市場設(shè)計：
推行分級節(jié)點(diǎn)電價機(jī)制。采用輸電斷面劃分的節(jié)點(diǎn)分組定價。這一設(shè)計將提供更準(zhǔn)確的地理價格信號，并鼓勵更有效的資源配置，特別是在輸電受限的地區(qū)。實(shí)際操作需權(quán)衡結(jié)算顆粒度與實(shí)際可行性（包括單個節(jié)點(diǎn)聚合分布式資源的挑戰(zhàn)和成本轉(zhuǎn)移的考慮）?？梢圆捎脦讉€節(jié)點(diǎn)聚合后的區(qū)域代替全省均價結(jié)算。
允許虛擬電廠提供多種服務(wù)并獲得相應(yīng)的補(bǔ)償。允許虛擬電廠提供多種服務(wù)并獲得除能源套利之外的其他服務(wù)的補(bǔ)償將加強(qiáng)虛擬電廠的商業(yè)模式。中國各省份還沒有向虛擬電廠開放競爭性的容量市場來補(bǔ)償其容量服務(wù)。此外，虛擬電廠可以參與電能量市場并同時提供項(xiàng)目化的需求響應(yīng)。這樣做有助于使虛擬電廠的收入來源多樣化并擴(kuò)大其服務(wù)范圍。在各省容量市場運(yùn)行后，部分項(xiàng)目化的需求響應(yīng)可以轉(zhuǎn)移到容量市場。如果虛擬電廠有資格提供容量、電能量、輔助服務(wù)和項(xiàng)目化需求響應(yīng)，市場規(guī)則需要確保虛擬電廠的容量不會同時用于能源和備用，或同時用于相互沖突的輸電和配電服務(wù)。
第三，在項(xiàng)目模式中，虛擬電廠以單體項(xiàng)目形式向電網(wǎng)公司或售電企業(yè)提供服務(wù)（現(xiàn)階段以需求響應(yīng)服務(wù)為主）。當(dāng)前我國已形成規(guī)?；枨箜憫?yīng)項(xiàng)目體系，虛擬電廠運(yùn)營商普遍具備參與此類項(xiàng)目的資質(zhì)。然而，現(xiàn)有需求響應(yīng)機(jī)制在解決地區(qū)性能源供需矛盾（如存在輸電瓶頸且電力供應(yīng)緊張的負(fù)荷中心）方面尚未充分發(fā)揮效能。建立屬地化需求響應(yīng)機(jī)制可為虛擬電廠創(chuàng)造增量收益空間，同時引導(dǎo)其優(yōu)先布局于輸電通道受限及供電缺口顯著的區(qū)域。此外，配套實(shí)施實(shí)時電價等市場化機(jī)制將有效保障虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)效益。為強(qiáng)化項(xiàng)目化模式的實(shí)施成效，建議省級及地方政府采取以下優(yōu)化措施：
地方化現(xiàn)有的需求響應(yīng)項(xiàng)目。在供電受限率高于平均水平的地區(qū)嘗試市級或區(qū)級需求響應(yīng)項(xiàng)目。當(dāng)本地需求超過本地供應(yīng)、輸電進(jìn)口受限或系統(tǒng)需求超過系統(tǒng)供應(yīng)時，可以部署本地需求響應(yīng)項(xiàng)目。本地需求響應(yīng)項(xiàng)目原則上將增加需求響應(yīng)調(diào)用的次數(shù)和虛擬電廠的收入。
構(gòu)建動態(tài)電價補(bǔ)償機(jī)制。建立包含容量價值、電能價值、環(huán)境價值、本地輸電和配電價值等多維度的實(shí)時電價體系。需著重規(guī)范虛擬電廠的收益獲取機(jī)制，政府監(jiān)管部門應(yīng)建立跨項(xiàng)目補(bǔ)償核查制度，避免出現(xiàn)同一項(xiàng)調(diào)節(jié)服務(wù)在電價機(jī)制與需求響應(yīng)項(xiàng)目間重復(fù)獲取容量補(bǔ)償?shù)那闆r。
責(zé)任編輯：沈馨蕊
