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虚拟电厂深入解析:商业模式拆解与运营指南

2025-09-26 102 收藏 返回列表

电厂(Virtual Power Plant, VPP)并非一个新概念,但其内涵正随着中国电力市场化改革的深入而发生革命性的认知升级。对于行业从业者而言,厘清以下两个定义是一切讨论的起点:

广义虚拟电厂(“伪VPP”):仅作为分布式能源(DER)的聚合管理平台,扮演“监工”角色,不具备电力市场主体身份。其业务多局限于需求侧响应,本质是一个软硬件集成项目,而非可持续的商业模式。

狭义虚拟电厂(“真VPP”):在电力交易中心注册、通过电网公司验收与能力认证,获得正式“准入证”,是能够参与电能量、辅助服务等市场交易的新型市场主体。

当前,行业正经历从 “响应型” (依赖行政指令)向 “交易型” (依赖市场价格信号)转型的关键阶段。随着现货市场连续结算试运行的全面推开,虚拟电厂的核心竞争力已从单纯的“聚合能力”转变为基于电价预测的套利交易与市场博弈能力。




三大业务类型:现实定位与收益分析

Part.1

虚拟电厂的收入来源可归为三类,但其市场地位和收益潜力天差地别


  1. 需求侧响应:低频次、非市场化的“保底”业务

  • 定位:行政手段主导的保供电措施,并非市场化交易品种。全年调用次数通常不足20小时,具有极强的不确定性。

  • 收益趋势:作为市场化过渡期的产物,其收益占比将随着现货市场的成熟而逐渐降低。它应是VPP的“甜点”而非“主食”。


  1. 电力辅助服务:高门槛、收益不稳定的“专精”业务

  • 定位:主要为保障电网安全稳定运行而设(如调频、调峰)。传统并网电厂是当前的主力军。

  • 参与难点:VPP的响应能力多在日级/小时级别,而调频等核心服务要求秒级/分钟级的直控能力。因此,只有少数技术实力雄厚的VPP(通常聚合了用户侧储能、可控负荷等)才能参与,门槛极高,市场空间相对有限。


  1. 电能量交易:VPP的“核心主营业务”与未来所在

  • 定位:通过“报量报价”或“报量不报价”方式,参与日前市场和实时现货市场,进行套利交易。这是VPP实现其市场价值、赚取持续收益的主战场。

  • 套利模式:

    一级套利(中长期-现货套利)通过签订中长期合约锁定基础电量,在现货价格低于合约价时增发电量/减少用电,在现货价格高于合约价时减少发电量/增加用电,赚取价差。这是基础能力。

    二级套利(日前-实时套利):基于对日前和实时市场价差的预测,调整资源运行计划。这对预测精度和实时控制能力要求极高,风险与收益并存。

  • 收益核心:取决于电价预测精度、可调资源规模质量以及中长期合约的优化配置。



负荷类VPP:售电公司的必然进化路径

Part.2

运营模式本质:

售电公司 + 表后可调能力建设 = 负荷类虚拟电厂


负荷类VPP实质上是售电公司的2.0版本。它不再仅仅通过价差牟利,而是通过整合用户侧的可调节负荷(如工业负荷、空调、储能等),形成强大的“虚拟机组”,参与市场博弈,开辟新的盈利维度。


关键运营要点与难点:

售电代理权是前提:没有用户的电能量交易代理权,VPP就失去了参与市场交易的资格。这是商业模式的“入场券”。

可调能力建设是基础:

工业负荷响应能力与生产工艺强相关,需深入理解控制逻辑与实际响应精度,避免影响生产。

用户侧储能其充放电行为受分时电价和需量电费制约,实际可调用电量往往低于理论值,需精细化建模。

套利交易是核心,但天花板明显:

二级套利风险高,对预测实时控制能力要求极严。

收益受市场超额获利回收机制(如现货市场限价、成本补偿机制等)限制,存在明显的收益天花板



 发电类VPP:分布式能源的必然出路

Part.3

发电类VPP聚合分布式光伏、分散式风电、分布式储能等资源,将其“化零为整”,解决其“小、散、不可控”的痛点,帮助其实现更高的市场价值。


聚合资源与价值:

  • 发电类:聚合分布式光伏、风电。

  • 储能类:聚合表前储能(如线路储能、台区储能)。

  • 发电+储能类:光储一体化聚合,利用储能平滑输出曲线,减少预测偏差,提升电能量的交易价值。

核心商业模式:

  • 现货价差收益:参与电能量市场,是基础收益。

  • 容量收益:包括容量租赁(帮助新能源项目满足强制配储要求)、容量补偿(如山东模式)、为电网提供并网空间扩容价值。

  • 代理服务收益:为众多分布式业主提供专业化的代理竞价服务,收取固定代理费或收益分成。

  • 系统价值收益:通过本地能源平衡,延缓配电网升级改造,未来有望从电网获取相应的补偿或收益。

运营关键难点:

  • 调度数据网冲突:若分布式资源已直接接入电网调度系统,则VPP的聚合调度价值将大打折扣。

  • 预测偏差管理:分布式光伏预测精度低,偏差考核费用高,需通过储能或聚合多元资源来平衡。

  • 利益分配机制:如何设计 “保底收益+超额分成” 等有吸引力的模式,说服分布式业主让渡调度权,是规模化扩张的关键。



经营主体应对策略:聚焦能力建设与风险控制

Part.4

四大核心能力建设:

  1. 高精度电价预测能力:一切交易策略的基石,依赖算法、数据和算力。

  2. 负荷/发电预测与控制能力:精准掌握聚合资源的特性、边界和实时状态。

  3. 交易策略优化与风险评估能力:基于市场行情和自身资源,制定最优报量报价策略,并管理风险敞口。

  4. 多源异构系统集成能力:实现不同协议、不同品牌的设备接入与统一协同控制。


四大风险控制要点:

  1. 政策风险:各省市场规则差异大且变动频繁,需建立政策追踪与研判机制。

  2. 市场风险:现货价格剧烈波动,需设置每日风险敞口上限,防止极端亏损。

  3. 技术风险:预测偏差导致被考核,需预留偏差缓冲(如配置备用储能)。

  4. 用户风险:用户变更代理关系、用电特性突变或退出,直接影响可调资源池的稳定性。

未来展望:不止“分羹”,更求“自治”


虚拟电厂的终极价值,并非仅仅在现有电力体系中“分一杯羹”。其更高阶的形态,是成为配电网层面的“自治平衡单元”。


通过聚合源、网、荷、储资源,VPP应追求在配电网层面尽可能实现内部自我平衡,少占或不占上级电网的调节资源。同时,与配电网调度系统协同,作为一道柔性屏障,既提升本地供电可靠性,又为大电网提供高效的支撑服务,最终提升整个电力系统的运行效率。



结束语


虚拟电厂是能源数字化转型的核心环节,承载着巨大的投资机遇与市场想象。然而,对于运营商而言,现阶段仍需脚踏实地:

  • 聚焦可调能力的扎实建设;

  • 苦练市场交易的内功;

  • 密切关注源网荷储一体化、绿电交易等政策风向。

唯有如此,方能在这场深刻的能源变革中抢占先机,为未来的市场格局变化做好万全的技术储备与商业模式创新准备。


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