“秦”你聊储能-虚拟电厂与工商业储能的相关应用（上）

01虚拟电厂的介绍

虚拟电厂并不是一个真正的实体发电厂，首先它是一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现DG、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够聚合DER参与电力市场和辅助服务市场运行，为配电网和输电网提供管理和辅助服务。可以把虚拟电厂理解为一个打车平台，原理就像是打车平台公司将各的出租车和私家车资源整合到平台上来一样。

在政策方面，今年的5月8日，国家发改委颁布了《电力市场监管办法》，并于今年6月1日正式执行，该办法新增虚拟电厂作为电力交易主体，这就给了可控负荷、新型储能以及分布式的光伏、风电等新能源提供了进入市场交易的机会；6月17日，山东首批虚拟电厂注册并进入电力市场进行交易。

02虚拟电厂的发展阶段介绍

虽然说虚拟电厂在国外的发展已经有20多年历史了，但是在我国的发展还是比较缓慢，大多数人对这个概念知道还不是很了解，按照虚拟电厂在我国的发展情况，我们可以把它分为三个阶段：

第一阶段是从2020年开始，可以称之为邀约型虚拟电厂，很多人也就是在这个时候知道虚拟电厂这么一个词，第一代邀约型虚拟电厂目前已经建的一些，比如说冀北虚拟电厂，上海黄浦区虚拟电厂，深圳市虚拟电厂等，主要是通过参与辅助服务来获取收益，它是由政策方来主导的，主要目的是削峰平谷，对象是用电单位，有供热和供冷的应用场景（提前制冷制热，避开用电峰值），主要执行的就是需求侧响应，通过需求响应来激励资金池推动，目前国内的虚拟电厂大多数处于这个阶段。

第二阶段是从2025年开始，可以称之为交易型虚拟电厂，这个由交易机构来主导的，比如说地方电力交易所，它是通过电力交易市场来进行利润分成，主要目的是做到电力供应的平衡，对象是发电单位，使用场景主要有调峰、调频，它可以通过现货市场的工具来进行调节，目前这个交易量还比较少，乐观来看，以后80%的电力交易量都是通过这个交易平台来实现的，目的主要是通过电力交易引导各方主体加入进来，目前国外成熟的虚拟电厂已经处于这个阶段。

第三阶段预计是从2030年开始，可以称之为自治性虚拟电厂，这个主要的目的是针对能源改革，实现碳达峰、碳中和的中期愿景，它的对象包括产销用户，使用场景为有源负荷，这里解释一下什么是有源负荷，它实际上就是既要用电，也要发电的用户，实现的工具为智能算法，比如说相关的AI算法，通过信息强化各个主体参与的力度。目前仅有特斯拉处于这个阶段的初期阶段，发展还比较缓慢。

想让虚拟电厂活跃起来并不是一个技术活，更像是一个商业模式的设计，各个利益相关主体的参与动力是不一样的，主要的利益相关主体和它的动力如下表所示：

从上表可以看出，各个利益相关方的诉求都是不一样的，那么如何把通过一种商业模式来满足各方的利益是一个重要的事情，这种商业模式的设计将会直接决定虚拟电厂能不能发展起来。

03虚拟电厂的分类

1.按运营主体分类

虚拟电厂按照运营主体来说，大致可以分为两类，第一类叫做技术型的虚拟电厂，主要是由调度机构来运营的，第二种类叫做商业型虚拟电厂，这个是由市场交易主体来主导的。

2.按资源类型分类

虚拟电厂按资源类型来说，主要有负荷型、电源型、储能型、混合型四种：

◆负荷型虚拟电厂主要的作用就是做功率调节，因为是负荷，负荷是本来就存在的，无论是可控负荷还是普通负荷，都是没有投资的，不需要前置投资，理论上可以实现社会效益的最大化，目前一些负荷聚合商做的就是这个事情，他们通过参与到需求响应市场来获利。

◆电源型虚拟电厂主要是针对可出售电力的分布式能源，同时也可以参与一些辅助服务来获取收益，它的特征是可以快速的响应负荷的变化，来调整自身的输出。

◆储能型虚拟电厂是比较理想的一种，既是负荷型也是电源型，一个是用电一个是发电，而储能都可以做，看起来发展前景非常好，但是目前由于虚拟电厂的发展不足，储能型虚拟电厂的主要功能还是参与辅助服务，需要有额外的成本投入，成本回收需要周期，目前也基本上是配合负荷型虚拟电厂或者电源型虚拟电厂来投建，加强他们的适应能力，未来储能型虚拟电厂也可以做一些出售电力的服务，参与市场交易。

◆混合型虚拟电厂是一个全能型选手，同时具备以上三种虚拟电厂的能力，可以做需求响应，电力交易，辅助服务三种服务，看起来它是最具备经济效益和社会效益的一种模式，但是它也有一些缺陷，比如说如果处理不好的，可能会对电力系统造成震荡，破坏性更强。

虚拟电厂的主要模式主要是以上四种，但是还可以做各种各样的增值服务，即所谓的“主业引流，副业盈利”，电力交易、辅助服务、削峰填谷、需求响应这些只是基础服务，盈利水平是有限的，更重要的要考虑是通过虚拟电厂的平台连接哪些用户，这些用户的需求和痛点又是什么？在这个基础上如果能提供相应的服务，才能够赚取更多的利润。

04虚拟电厂收益模式分析

现成阶段虚拟电厂的收益主要有价差套利，需求侧响应和参与市场辅助服务收益三种：

第一个是电力现货交易，也就是峰谷价差套利，在电力现货交易中，主要是根据实时性的电价波动，灵活性的调整虚拟电厂的电力输出，或者负荷需求，低买高卖来转去价差，这个时候就需要储能系统来进行配合。

第二个是需求侧的响应收益，主要来源于电网的补贴，电网会买单的原因是它可以通过虚拟电厂来调节电力供需平衡，来保障电力系统的稳定运行，是通过与电力用户签订合同，在电网需要的时候，引导用户减少或者转移用电负荷，改变他的用电行为，从而获得需求响应补贴，针对此项收益，每个地方的政策是不同的，例如，再广东市深圳市，每响应一次一度电平均可以达到3.5元/kWh的补贴，一千度点电就是3500元，一个月响应十次就是35000元，响应20次就是70000元。

第三个就是参与电力市场的辅助服务，通过调峰、调频、备用等辅助服务获取收益，在电力供应紧张的时候增加出力，在电力过剩的时候减少电能释放，帮助维持电网的稳定运行，从而获取相应的补偿。

所以来说，虚拟电厂是块大蛋糕，随着新型电力系统的逐步完善，虚拟电厂的收益模式也会不断的增多。除此之外还有五种盈利模式：

第一个是能效管理服务，它是为用户提供能源管理方案，优化用户的用电行为，来降低用户的用电成本，同时收取服务费用。

第二个是容量市场交易，出售虚拟电厂可调节的容量资源，来回去容量费用。

第三个是绿色证书交易，如果虚拟电厂整合的可再生能源发电达到一定的规模，就可以通过出售绿色证书来获取收益，

第四个是碳排放交易，通过优化发电和用电结构，在碳排放权交易市场中，出售多余的碳排放配额来获取收益。

第五个是与能源供应商合作，通过与能源供应商签订长期的合作协议，为其提供稳定的电力供应，或者需求调节服务来获取稳定的收益。

值得注意的是，虚拟电厂的收益模式在不同的地区和不同的市场环境下是不同的，根据2024年《中国新型储能行业发展白皮书》的分析，我国当前仍然是以峰谷价差和时段来引导负荷侧的用电习惯，当前工商业储能也主要是依靠峰谷价差套利和政府相关补贴来进行盈利。短期内，峰谷价差不会出现大规模的降低，但是峰谷时段有可能会根据政策而变化，比如河南省，由于分布式光伏消纳问题，只能满足每天一充一放的策略，未来在全国的其他省份，也会存在这个问题，如果峰谷价差降低，叠加每天两充两放的策略降低为一充一放，那么工商业储能现阶段的测算模型的盈利模式将会大大的降低，但是长期来看，随着电力现货市场的全面开启，这个储能会作为虚拟电厂重要的聚合资源，会按照虚拟电厂所制定的策略参与到电力现货交易中来，仍然可以提供辅助服务和需求侧响应，并于虚拟电厂进行利润分成，来实现新的盈利模式，新型储能投资相比传统单一的峰谷套利模式的储能投资将有更丰厚的收益空间。

下篇中，我们将继续介绍虚拟电厂的国内外发展情况、工商业储能和相关产品介绍及工商业储能参与虚拟电厂的探讨，敬请期待。