解读廖宇PPT：虚拟电厂+微网+V2G需要什么样的电力市场与波动性机遇

虚拟电厂的作用域：电能市场还是电力市场

材料开篇就抛出核心问题：虚拟电厂的作用域到底是期货现货还是调频市场？是卖电能还是卖电力？文中给出的答案是，各种电力市场的交易维度只有两个，即kWh电度能量和kW电力，kW电力包括容量、备用以及正向负向电力。这意味着虚拟电厂既可以参与电能量市场赚取度电收益，也可以参与辅助服务市场赚取电力服务收益。

作者进一步指出，调频市场提供的是△kW电力，属于电力系统的隐性运营成本。新能源比例越大，电网调控维护频率稳定的成本越大，因此用市场方式给出高报价激励新能源参与的诚意就越足。调频市场的主力是天然气和储能，作用时间从1秒到60分钟不等。

调频市场的回报逻辑与储能优势

材料用一句话点明了储能参与调频的经济吸引力：调频市场对于电池储能可以给出3-5倍利用峰谷价差充放的回报，但是利用次数不确定，所以需要算法策略和适应各国具体条件的硬件软件设计。

与自发自用、峰谷套利相比，储能参与调频有价格和技术领先的双重意义。对于上市公司而言，也有市场形象创新领先的特殊含义，因为这一部分资本投入的回收周期更短、越电力市场虚拟电厂念的可能性更高。作者同时提醒，快速频率响应还不是虚拟电厂，但它是VPP的前提基础和第一步。

英国市场：DC将取代FFR，完美适配储能

英国辅助服务市场独立于电能量市场，由英国国家电网公司运营，政府还出台了辅助服务鼓励计划。材料梳理了英国调频产品的分类：故障前包括动态压制和动态调节，故障后包括动态遏制、强制频率响应、固定频率响应、快速备用等。

文中特别指出，英国调频市场正处在迭代更新阶段，DC将取代FFR，DC完美适配储能参与且目前竞争不激烈。英国日前电力市场价格波动剧烈，2021年9月6日曾出现4950英镑/MWh和4000英镑/MWh的高报价。参与者通过考试和审核后接入ESO发布的API就可以参与。

澳洲市场：VPP商业模式与调频产品体系

澳洲电力市场交易体系分为电力金融合约、辅助服务和电能量市场。辅助服务产品类型丰富，包括调节向上、调节向下、快速向上恢复、快速向下恢复、慢速向上恢复、慢速向下恢复、延迟向上恢复、延迟向下恢复，响应时间从4秒到5分钟不等。

材料列举了多家VPP提供商，包括Simply Energy SA VPP、AGL Bring Your Own Battery、ShineHub、Origin Virtual Power Plant等。参与者数量从500到最高49000不等，补贴方式包括总计5100澳元、每天7澳元电费补贴、2000澳元电池补贴等。2020年1月底南澳输电塔被狂风袭击夷为平地时，这个虚拟发电厂在不到两周内赚了1032775澳元。

德国市场：平衡结算单元与多样化资源池

德国有1700多个平衡结算单元，各平衡结算单元的平衡责任方负责确保单元内的电力平衡，一旦产生了不平衡，就要在平衡市场中购买平衡服务。文中强调虚拟电厂不是调度2.0。

虚拟电厂成功运行的关键要素之一是多样化的能源资源。在德国，生物质/沼气发电厂和水电因高灵活性成为虚拟电厂中的优质资源。电池、电动汽车、热泵、家用储能设施、屋顶光伏等小规模分布式能源资源成为后起之秀。可以提供短期和长期灵活性服务的绿氢电解厂也将成为中压能源资源。文中还介绍了大众汽车集团VPP案例，总用电量45亿度，自发自用30亿度；以及莱茵集团VPP案例，第一期管理30个发电/热电和负荷响应资产。

全球电力市场对比：期货、现货、容量与辅助服务

材料对英国、比利时、西班牙、德国、澳洲五个市场的期货市场、现货市场、容量市场和辅助调频市场做了横向对比。英国以中长期合约为主，季度合约最活跃，所签订的电力合同约占90%左右。西班牙是全欧洲最活跃的期货市场。德国现货市场价格常年是欧洲最低的，负电价出现频次极高。

容量市场方面，英国独立于电力市场之外，比利时今年四月刚测试运行，西班牙拥有容量市场但制度正在遭受质疑，德国和澳洲没有容量市场。辅助调频市场方面，英国调频产品DC正处于迭代更新阶段，比利时FCR和aFRR向储能开放端口，拥有调频二级市场。

灵活资源技术路径与经济性比较

材料最后对比了不同灵活性资源的技术路径和经济性，涵盖电源侧、需求侧和电网侧。电源侧包括常规煤电、燃煤热电联产、气电、常规可调节水电、核电、抽水蓄能、电化学储能和绿氢。需求侧包括需求响应、微电网和电动汽车。电网侧则依靠互联互济和市场机制优化。

从调节时间尺度看，电化学储能和抽水蓄能的爬坡率最快，分别达到100%和10-50%，启动时间小于0.1小时。需求响应用电负荷为3-5%，ADR为0.5。微电网和电动汽车在多个维度上表现突出。作者用一句话收束全文：没有完美的市场，也没有一劳永逸的市场，但市场精神值得被尊重。

这组数据集中呈现了虚拟电厂和调频市场的关键指标。调频市场对电池储能的回报倍数达到3-5倍，作用时间范围为1-60分钟，说明这是一个高频、短周期的市场。 德国有1700多个平衡结算单元，每个单元都有明确的平衡责任方。英国门迪储能项目规模100MW，于2021年投产参与DC市场，是MW级储能参与调频最成功的案例之一。南澳VPP在输电塔被狂风摧毁后不到两周赚取1032775澳元。大众集团德国工厂总用电量45亿度，其中自发自用30亿度，对外还提供多商品交易优化解决方案。

澳洲VPP市场已经形成多家提供商竞争的格局。Simply Energy SA VPP参与者1200户，AGL Bring Your Own Battery为1100户，ShineHub为1000户，Origin Virtual Power Plant为500户，最高参与规模达到49000户。 补贴方式差异明显。Simply Energy提供总计5100澳元补贴，AGL允许已批准参与者免费安装电池或太阳能，ShineHub提供2000澳元电池补贴，Origin用户可节省约1000澳元。不同VPP对电池最低保留容量的设置也不同，Simply Energy为根据不同电池设置最低保留容量，AGL为不设置保留容量，Origin为预留10%的电池容量。