缩略图

基于虚拟电厂的多能源类型协同售电交易双赢策略

作者

申灿

新华电力发展投资有限公司 天津市 300000

一、引言

电力系统正从传统集中式向分布式、清洁化、智能化方向转型。虚拟电厂作为将多个分散的能源单元(光伏、风电、储能、可调负荷等)进行聚合与协调控制的载体,能够突破单一资源在市场中独立交易的限制,提升系统整体灵活性和响应能力。随着售电侧改革推进,售电公司逐步具备参与电力现货与辅助服务市场的能力。将虚拟电厂与售电公司融合构建协同主体,可共同参与电能市场、获取收益,同时平衡波动性与不确定性,实现多方共赢。

二、虚拟电厂中的多能源与协同售电各自优势与双赢

(一)多能源融合的优势:提升调节能力与运行灵活性

虚拟电厂汇聚光伏、风电、储能、电动汽车、可控负荷等多种类型的能源资源,具备结构多元、响应快速、调度灵活的显著特征。风电和光伏出力存在波动性和不确定性,但其运行边际成本低、环保性能好,适合在低价时段供能;储能系统则具备能量搬移能力,能够在电价低谷时段充电,在高峰时段放电,实现经济性与调控性的统一;负荷聚合则使虚拟电厂具备参与需求响应的主动能力,可按市场指令精准执行负荷调节。虚拟电厂调度系统可以实时采集各类资源状态,运用优化算法生成最优发用电计划,提升系统的稳定性与经济性[1]。在电力现货交易、辅助服务、容量市场等多个领域中,多能源协同形成组合出力,显著提升虚拟电厂的市场竞争力与议价能力。运营主体能够灵活应对不同交易场景,实现收益最大化与风险控制的统一。多能源参与还扩大了虚拟电厂在电网调频、调峰和电压控制等方面的服务能力,进一步促进其从电量交易主体向综合能源调控平台的角色转变,推动其在新型电力系统中发挥核心作用。

(二)协同售电的优势:拓宽市场空间与提升客户价值

在虚拟电厂的运行体系中,协同售电机制极大地提升了售电企业的市场竞争力。与传统售电模式中单一公司独立运作不同,协同售电强调资源整合、功能互补和平台共享。多个售电主体可以围绕同一虚拟电厂平台形成协作联盟,实现客户资源共享、电量统一调度、交易策略协同制定等多维协作。该机制能有效整合分散的用电客户和多元化的电源侧资源,提高资源配置的效率和灵活性。对于售电公司而言,协同售电可分摊市场风险,增强议价能力,降低交易与服务成本,形成规模化运营优势。对于用户而言,协同售电能够提供更精准的用电建议、差异化的服务方案和更优惠的电价策略,提高服务满意度和用户黏性。在面向现货市场日益复杂的环境下,协同机制也为售电企业提供了更强的风险管理能力。例如,在价格波动剧烈的时段,售电企业可依据联盟内电源与负荷匹配情况灵活调整购售策略,规避价格高点,提升盈利空间。

(三)协同打造多能互补交易双赢格局

虚拟电厂与售电公司在资源禀赋、技术能力与市场定位方面呈现高度互补性。虚拟电厂整合分布式能源与灵活负荷,具备精细化调控能力,却缺乏用户侧的直接接入渠道[2]。售电公司拥有稳定的用电客户基础,掌握用户数据与负荷特征,但其对电源侧的实时调度与多能协同管控能力有限。在协同模式中,售电公司可作为虚拟电厂的市场前端,将分布式用户资源以聚合负荷的形式纳入虚拟电厂统一调度,扩展其资源接入边界与负荷响应能力。虚拟电厂为售电公司提供多能源的技术支撑和优化配置策略,使售电方案更具灵活性与可靠性。双方可以共同参与电力现货、辅助服务、需求响应、碳交易等多市场,形成收益共享机制。协同机制促使资源与信息在“源-网-荷-储”各环节间高效流动,推动用户用能行为向市场响应行为转变。虚拟电厂提供技术能力与资源整合手段,售电公司发挥客户组织与市场运作优势,合作实现成本压降、收益提升与服务升级的多重目标[3]。双方互为补充,共同构建一个更具韧性、经济性与智能化特征的新型电力交易体系。

三、协同售电交易模式分析

(一)“协同售电”定义与内涵

协同售电是指将虚拟电厂与售电公司融合为一个具备统一运营能力的市场主体,整合分布式发电储能系统与负荷资源,在电力市场中以整体身份参与报量、报价、交易与结算全过程。该主体依托虚拟电厂的调度能力与售电公司的市场运营职能,实现资源侧与用户侧的双向协调。协同售电强调资源聚合与市场响应的统一,能够将分散资源的边际价值进行集中放大,提升整体市场参与能力。协同主体在运营中兼具电力调控效率与价格策略执行能力,是实现多能源资源高效利用和市场双赢的关键路径。

(二)虚拟电厂与售电公司之间的协作机制

协同售电主体通常采用“平台+资源池”的组织结构开展运营,以实现资源整合、调度优化和市场交易的一体化管理。平台部分由虚拟电厂核心系统构成,负责整体能源资源的状态感知、负荷与出力预测、实时优化调度和市场交易决策。该平台利用数据采集终端与边缘计算节点,动态掌握各类资源运行状态,并根据市场价格信号与调度需求生成响应策略[4]。资源池由分布式光伏、风电、储能系统、可调负荷和工业负荷组成,各资源接入统一通信与控制体系,接受平台统一指令进行出力调节与负荷管理。

(三)协同交易的主要流程

协同交易作为新型电力系统中聚合响应和资源优化配置的重要机制,其流程涵盖资源聚合、市场报价、市场交易与收益分配四个核心环节,充分体现协同主体在资源管理、策略制定与市场响应中的

一体化协调能力。

在资源聚合阶段,协同主体需对辖区内所有具备可调性和参与交易潜力的资源进行全面识别与整合,建立统一的资源数据库。该数据库涵盖分布式光伏、风电、储能设备、工业可中断负荷、居民可调负荷等多元主体资源。每一类资源需完成基础数据登记,包括装机容量、响应能力、运行时段、运行成本、调度周期等技术参数,并接入实时监测系统,实现对其运行状态的动态感知。此外,为确保资源在市场操作中的调度合法性,协同主体需与资源所有者签署标准化调度协议,获得明确的调用权限和收益分配机制,保障后续交易的可执行性与合规性。

在市场报价阶段,协同主体需综合考虑电力市场价格信号、需求预测结果与自身资源状态,制定动态分时段的报价策略。协同平台需对电价波动趋势进行研判,在电价低谷时段,依据边际成本原则进行报价,以实现成本套利;而在电价高峰或负荷紧张的时段,则可采用激励性报价策略,优先调动具有快速响应能力的储能与可中断负荷资源,力求在单位资源调用下获得更高的收益率。这一阶段对策略模型的精度与实时调整能力提出较高要求,考验协同主体的市场敏感度与调度优化水平。

市场交易阶段,协同主体代表资源集群统一参与中长期电力合同交易、电力现货市场撮合及辅助服务市场投标。其核心任务是根据各类市场机制的差异,制定灵活的参与策略与出清逻辑。中长期交易强调稳定收益,可调资源可通过稳定供电保障履约;现货市场对价格敏感度高,协同主体需根据边际效益动态调配资源出清量;在辅助服务市场中,储能与快速响应负荷将成为关键参与者,为系统平衡提供频率与备用服务。协同主体提升资源的利用效率与经济价值,同时强化其在电力系统中的市场角色地位。

四、双赢策略设计

(一)虚拟电厂为售电公司铆定优质负荷

虚拟电厂具备对分布式资源的聚合与调度能力,可以帮助售电公司锁定具备可调节性和稳定性的用电负荷,解决其在售电过程中的负荷消纳与资源配置难题。在虚拟电厂平台的支持下,售电公司能够更精准地匹配购电计划与用户实际需求,降低偏差电量带来的结算风险。虚拟电厂还能通过参与辅助服务和需求侧响应,为售电公司带来额外收益,增强其在电力市场中的综合竞争力。同时,售电公司可借助虚拟电厂平台为客户提供灵活用能方案和增值服务,提升用户用能体验,从而增强客户粘性,形成稳定的用电合作关系,实现双方在商业价值上的协同提升。

(二)售电公司为虚拟电厂提供实时价格预测

售电公司基于市场数据和多因素分析,向虚拟电厂提供准确的电价预测,助力其优化运行策略。虚拟电厂根据价格信号灵活调整发电和用电计划,抓住电价波动中的套利机会,增加市场收益。实时价格预测还引导虚拟电厂在电价高峰期提升发电量或减少用电,最大化利润。售电公司与虚拟电厂的协同合作促进了资源的合理配置,减少了电力市场的波动风险。精准的价格信息提升了市场响应速度和灵活性,为双方创造更多盈利空间,增强整体经济效益。

(三)售电公司利用虚拟电厂补偿用电偏差,

售电公司充分发挥虚拟电厂整合分布式能源和可控负荷的优势,实现对用电偏差的快速补偿。这种补偿机制有效降低了售电公司因偏差产生的罚款和额外成本,提升了财务表现。售电公司依托虚拟电厂的多用电能力,加强了对用电偏差的管控,优化了运营风险管理。偏差补偿机制提升了双方在电力市场中的竞争力,有助于实现收益的持续稳定增长,推动智能电网和需求响应技术的发展。

(四)虚拟电厂协同售电公司开展现货市场套利

虚拟电厂具备灵活的负荷调节能力和对多种能源资源的协调控制能力,在电力现货市场中能够根据价格波动快速响应,调整负荷或启用储能资源,配合售电公司进行电价套利操作。在电价低谷时段,虚拟电厂可主动引导负荷上升或储能充电,减少售电公司购电成本;在电价高峰时段,则通过削减负荷或释放储能降低需量,提高售电利润。虚拟电厂的这种柔性调节能力,使售电公司在面向现货市场时具备更强的应变能力和灵活性,显著提高其盈利空间。双方协同作战,提升了整体市场响应效率,也增强了售电公司对价格风险的抵御能力,从而在动态的电力交易市场中占据有利位置。

五、结论

售电公司与虚拟电厂通过紧密协作,有效提升了双方的经济收益。售电公司利用精准的实时价格预测,为虚拟电厂提供关键市场信号,帮助其灵活调整负荷和发电策略,优化电力交易时机和资源配置,从而实现最大化收益。虚拟电厂则根据实时价格动态修正负荷发电曲线,提高响应市场波动的能力,增强交易竞争力。在用电量出现偏差时,虚拟电厂通过多用电方式补偿差量,降低售电公司的偏差考核成本,减少经济损失。双方协作既提升了电力资源的利用效率,也增强了市场风险管理能力,实现了收益的协同增长。

参考文献

[1] 宋维凡.考虑多能源协调的虚拟电厂集群运行优化策略研究[D].沈阳工业大学,2024.

[2] 薛帅辉.基于区块链的虚拟电厂多时间尺度优化调度研究[D].沈阳工业大学,2024.

[3] 刘明佳.虚拟电厂参与需求响应的效益评价模型及应用研究[D].华北电力大学(北京),2024.

[4] 宋晨曦.虚拟电厂模式下园区综合能源服务运营优化研究[D].中国科学技术大学,2024.