解读刘肖琳-山东虚拟电厂商业模式介绍

为什么山东需要虚拟电厂

山东的新能源装机体量已经相当可观。截至2024年3月底，山东电网共有风电场264座，装机总容量2600.46万千瓦；光伏装机容量5932.57万千瓦，其中集中式光伏电站322座、装机1607.84万千瓦，分布式光伏4324.73万千瓦。分布式光伏的规模已经明显超过集中式，这类电源单体容量小、出力不稳定，在电力市场中的价值难以释放，经济效益也难以保障。

供给端的波动之外，需求端也在变化。截至2024年3月底，山东注册生效经营主体33347家，含电力用户31617家，入市电力用户数量同比增长11.35%。但中小型电力用户受限于专业性，无法独立完成市场化电力交易，其可控负荷在电力平衡和辅助服务市场机制中无法释放，用能成本偏高。

新能源发电出力不稳定、且与用电高峰存在错位，弃电与缺电交替出现，供需实时平衡难度叠加。分布式发电技术日趋成熟、成本优势突出，物联网、大数据及云计算技术又让大量分布式电源与可控负荷的监测和集中控制成为可能，虚拟电厂由此成为聚合这些资源、参与电网运行调节的现实选择。

政策如何一步步打开空间

虚拟电厂在山东能落地，靠的是一条逐步铺开的政策路径。在需求响应方面，2022年6月山东省发改委、能源局印发《2022年全省迎峰度夏有序用电方案》等文件；2023年6月的《2023年全省电力市场化需求响应工作方案和2023年全省迎峰度夏电力负荷管理方案》明确，需求响应参与主体包括电力用户、负荷聚合商、虚拟电厂运营商、储能运营商。

这意味着虚拟电厂不再只是被动接受调度的负荷，而是可以拿到独立的市场身份。

在辅助服务方面，2023年7月国家能源局山东监管办公室印发的并网运行与辅助服务管理实施细则提出，辅助服务可由电化学、压缩空气、飞轮等新型储能，传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络等可响应调度指令的可调节负荷提供，含通过聚合商、虚拟电厂等形式聚合的资源。2024年4月的市场规则进一步提出，虚拟电厂等新型经营主体按自愿原则参与调频辅助服务市场。2024年5月，山东省发改委、能源局、国家能源局山东监管办联合印发《关于开展虚拟电厂试验示范的通知》，虚拟电厂聚合的发电主体按山东电力市场规则获得容量补偿，可再生能源发电企业可购买虚拟电厂调节能力作为配建调峰能力。

试验示范里的一笔租赁账

试验示范通知里有一条值得细看的机制：可再生能源发电企业可购买虚拟电厂调节能力，作为其配建调峰能力，暂按调节能力的20%折算，同等条件下优先安排并网。调节能力取分时电价尖峰时段下调（削峰）能力和深谷时段上调（填谷）能力的最大值，夏季取谷段。

材料给了一个简化的测算例子：假设某虚拟电厂参与试验示范，尖峰时段下调（削峰）能力为15MW，谷时段上调（填谷）能力为10MW，则虚拟电厂可租赁调节能力为15MW×20%=3MW。这里取的是削峰与填谷中的较大值15MW，再按20%折算，得到3MW的可租赁规模。

这条路径对两类主体都有意义：对可再生能源发电企业来说，购买调节能力可以替代部分自建调峰能力的投入；对虚拟电厂运营商来说，聚合起来的可调节资源本身就能产生可交易的调节能力价值，而不只是在现货市场里赚价差。

准入与类型：5兆瓦门槛怎么分

《山东电力市场规则(试行)》明确，虚拟电厂是实现分布式发电、储能设备和可控负荷的聚合、优化和控制的组织或系统；虚拟电厂运营商则是开展资源聚合业务并参与电力系统运行或电力市场的主体，可聚合分布式光伏、分散式风电、储能、电动汽车充电桩、蓄冷蓄热空调、电热水器、高载能工业负荷、居民农业侧可调节负荷等资源。

准入上有几条硬要求：按要求签订相关协议，接入新型电力负荷管理系统、电力调度自动化系统，纳入常态化管理；具备对应的负荷调节或控制能力，建设自有监控平台，具备负荷预测、发用电计划管理、负荷管理策略执行等功能，并通过相关能力测试，能够按要求上传量测数据。虚拟电厂机组可调节能力暂定为不低于5兆瓦、连续调节时间不低于1小时。

类型划分上，虚拟电厂机组按聚合资源类型分为发电储能类机组（#1机）和负荷类机组（#2机）。负荷类机组聚合直接参与市场交易的用户，参与电能量交易时其签约的售电公司和虚拟电厂运营商应属于同一法人。负荷类资源又根据聚合方式、聚合资源能力分为全电量负荷类机组（#2F机）和调节量负荷类机组（#2R机）。按调节能力与信息交互情况，还可分直控型、短时响应型与长时响应型：直控型具备秒级实时信息交互，可跟踪实时市场计划曲线并实时响应调度指令；短时响应型可6小时及以内接收并响应调度指令；长时响应型具备6小时以上、16小时及以内接受并响应调度指令的能力。

现货市场怎么申报、怎么出清

现阶段，虚拟电厂运营商参与电能量或辅助服务市场，应满足国家售电公司注册相关要求，并在山东电力交易平台注册；参与需求响应则需在智慧能源服务平台注册。参与现货市场时，虚拟电厂以机组为单位，可选择报量报价或报量不报价的方式；参与调频辅助服务时，申报调频容量限制为可调节容量的一定比例；参与需求响应时，总调节能力不低于5兆瓦，单日持续响应时间不低于2小时，可在接收电网通知后4小时内快速响应。

申报节奏上，虚拟电厂机组每月15日前在交易中心平台选择次月机组参与市场方式，并于竞价日12:00前申报运行日信息，未申报的机组默认不参与运行日现货市场。报量不报价机组将申报运行日曲线作为出清边界、不优化，#2R机的调节时段和调节量由申报运行日曲线与基线相减得出；报量报价机组中，发电储能类机组报价范围应覆盖最大用电负荷到最大发电出力的区间，负荷类机组报价范围应覆盖最大用电负荷到最小用电负荷的区间，且在该区间内单调非递减。

出清环节，报量不报价机组按申报信息参与日前市场出清、接受市场价格，实时市场执行日前出清计划；报量报价机组可自愿选择是否参与实时市场，参与实时的须具备与调度系统实时信息交互功能并跟踪实时计划曲线，其出清机制与日前市场一致。电力调度机构可按需调用接受市场价格的直控型和短时响应型机组，修改其日前发电计划。对#2R机，报量不报价的出清逻辑是申报计划曲线与基线相减得出调节量，报量报价的则在调节能力上下限内按报价和调节时段优化，得到调节量曲线后叠加基线形成日前用电负荷曲线。

收益从哪来、考核怎么算

结算上，虚拟电厂运营商调节电量收益为各机组调节电量电费之和。发电储能类机组（#1机）的调节电量电费分别按发电侧主体、用户侧主体电能量电费计算方法执行，容量补偿费用依据可用容量结算，日市场化可用容量等于运行日负荷高峰时段的机组实际平均上网电力，小于0的按0计。全电量负荷类机组（#2F机）的调节电量电费按用户侧主体电能量电费计算方法执行。

调节量负荷类机组（#2R机）的调节量电费，按调节电量和电价差值的乘积结算，价差指当月中长期合约电价与实时市场统一结算电价的差值。材料给出的案例是：该时刻中长期与实时价差约0.5元/千瓦时，用户少用电200千瓦时，虚拟电厂利用价差收益约为100元。可以说，#2R机的收益逻辑就是“调节电量×价差（中长期-实时）”。

考核方面，虚拟电厂机组实际调节量小于中标调节量的50%时，计为调节未达标一次；一个自然月内未达标超过3次，该机组停牌1个月，一年内停牌超过3次则取消该机组交易资格。对负荷类机组，若某个聚合资源连续3次均无实际调节电量，则将该资源移出被聚合序列，并更新机组调节能力等信息，次月起按更新后信息参与交易。

这套模式串起了哪些环节

把材料内容串起来看，山东虚拟电厂运营模式形成了一条完整链条：先是政策打开市场身份——从需求响应、辅助服务到现货市场，再到试验示范的可租赁调节能力；接着是市场准入，5兆瓦可调节能力、1小时连续调节、自有监控平台与数据上传是硬门槛；然后按聚合资源把机组分成#1发电储能类和#2负荷类，负荷类再细分#2F全电量和#2R调节量，并按响应速度分直控型、短时响应型、长时响应型。

运行阶段，机组每月15日前选定次月参与方式、竞价日12:00前申报运行日信息，报量报价或报量不报价对应不同的出清与实时市场安排；结算阶段，#1机走容量补偿与两侧电能量电费，#2F机走用户侧电能量电费，#2R机走调节电量乘价差；最后用未达标次数、停牌与资源移出机制来约束执行效果。

对分布式发电业主、中小型用能户以及可再生能源发电企业而言，这条链条提供了一个把分散资源聚合成可交易、可结算、可考核主体的路径。山东的做法是把虚拟电厂放进既有电力市场规则里运行，而不是单独另设一套体系。

这组数据呈现了山东虚拟电厂发展的资源基础与主体基础。资源端，风电装机2600.46万千瓦、光伏装机5932.57万千瓦，其中分布式光伏4324.73万千瓦，规模已远超集中式光伏的1607.84万千瓦。这种以分布式为主的装机结构，意味着大量电源分散在用户侧、单体容量小、出力不稳定。 主体端，截至2024年3月底全省注册生效经营主体33347家，其中电力用户31617家，同比增加11.35%，是发电企业和售电公司中增长最快的一类。资源分散、主体众多，正是虚拟电厂聚合模式的两端基础。

这组参数回答了“什么样的虚拟电厂才能进场、能接什么样的指令”。准入层面最基础的两条是：机组可调节能力暂定不低于5兆瓦，连续调节时间不低于1小时。参与需求响应时门槛更高一些，总调节能力不低于5兆瓦，单日持续响应时间不低于2小时，并且要在接收电网通知后4小时内快速响应。 按响应能力分型，短时响应型需在6小时及以内接收并响应调度指令，长时响应型则要具备6小时以上、16小时及以内的响应能力，直控型要求秒级实时信息交互。这些时间刻度决定了一台机组能被哪种市场机制调用、被调用的频次与场景。材料还提到，参与调频辅助服务时申报调频容量限制为可调节容量的fe%。

这组数据对应试验示范通知里的一条机制：可再生能源发电企业可购买虚拟电厂调节能力，作为其配建调峰能力，暂按调节能力的20%折算，同等条件下优先安排并网。调节能力取尖峰时段削峰能力与深谷时段填谷能力的最大值，夏季取谷段。 按材料给出的例子，某虚拟电厂削峰能力15MW、填谷能力10MW，取较大值15MW后按20%折算，可租赁调节能力为3MW。这条机制把虚拟电厂的可调节能力变成了可以卖给可再生能源发电企业的产品，对双方都提供了新的选择。