需求侧的共同推力,负荷聚合商在电力市场究竟有什么作用?

发电技术团 2023-02-21
2616 字丨阅读本文需 7 分钟

虚拟电厂和负荷聚合商有一定的区别和联系,区别主要在于负荷聚合商侧重于“用电”,而虚拟电厂则通过分布式电源资源实现“发电”、“用电”功能。负荷聚合商作为需求响应而生的新兴服务产业主体,是参与需求响应的重要主体之一。

一、行业现状

虚拟电厂发展分为邀约型、市场型和跨空间自主调度型三个阶段。

1)邀约型阶段:在没有电力市场的情况下,由政府部门或调度机构牵头组织,各个聚合商参与,共同完成邀约、响应和激励流程。当前以广东、江苏和上海等省市为代表的试点项目以邀约型为主,业务上称之为需求响应。

2)市场型阶段:在电能量交易、辅助服务和容量市场建成后,虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式,分别参与这些市场获得收益。在这个阶段,也会同时存在邀约型模式,其邀约发出的主体是系统运行机构。此时,由于电能现货市场、辅助服务市场和容量市场已建设成熟,虚拟电厂聚合商能够基于自身商业模式参与这些市场获得收益,如欧洲的 Next-Kraftwerke和澳大利亚 AGL、Tesla 和 Sonnen 等处于此阶段。国内企业电享科技也在澳大利亚开展相关探索。

3)跨空间自主调度型虚拟电厂阶段:随着可聚合资源的种类、数量、空间的扩大,虚拟电厂聚合资源既包含分布式能源、储能系统和可控负荷等基础资源,也包括由基础资源组合而成的微电网、局域能源互联网等,可以灵活制定运行策略、参与跨区域电力市场交易获得利润分成、参与电力辅助获取补偿收益,并可使内部的能效管理更具操作性,实现发用电方案的持续优化。目前,Tesla 在美国德州开展该阶段的探索。

当前我国虚拟电厂仍处于邀约制阶段,以广东、江苏、上海等虚拟电厂发展较快的区域的试点项目以邀约型为主,在当地的政府部门与电网牵头发出邀约后,虚拟电厂运营商开展进行分布式资源聚合,以参与电力系统日前需求侧响应与现货电能量市场,为电力系统提供灵活调节能力。

近年来,国家发改委、能源局在推动电力市场建设、鼓励源网荷储与新型储能发展的政策中多次提到鼓励探索虚拟电厂商业模式与加大虚拟电厂投资力度,政策内容涵盖虚拟电厂的应用场景、盈利机制、运行要求等。应用场景方面,虚拟电厂在可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源汽车等场景中均可应用于分布式资源整合;盈利机制方面,虚拟电厂作为调节资源将探索采用容量补偿、容量市场、稀缺电价等方式保障固定成本的回收;运行要求方面,虚拟电厂应当具备可观可测可控的需求侧响应能力,参与电力中长期、辅助服务、现货等市场交易,为系统调节提供支撑。

二、市场前景

新型电力系统发展下虚拟电厂参与辅助服务需求持续提升,叠加电力现货市场与辅助服务市场建设逐步推进,我国虚拟电厂聚合商有望通过辅助服务与电力交易等途径回收投资成本并实现盈利。辅助服务方面,我们参考《广州市虚拟电厂实施细则》对虚拟电厂日前、实时参与削峰、填谷的标准进行假设,根据“辅助服务补偿=有效响应电量×补贴标准×响应系数”的计算公式测算,预计到 2025/2030 年虚拟电厂参与辅助服务的收入规模分别为 595/1,211 亿元;电力交易方面,我们假设到 2025 年虚拟电厂能够全面参与现货市场,通过购售电价差实现盈利,预计 2025/2030 年虚拟电厂参与电力交易的收入规模分别为 128/741 亿元。综上所述,我们预计到 2025/2030 年,虚拟电厂整体的市场空间有望达到 723/1,961 亿元,其中聚合商市场空间有望达到 374/858 亿元。

当前虚拟电厂主要参与峰谷电价、调峰辅助服务和需求侧响应等电力市场调度交易品种,其能够发挥调节资源、优化市场交易策略方面的优势,依据市场信息制定最优交易策略,进一步结合储能端即时调整可控资源的出力、负荷功率完成交易策略,使其调控具备灵活、高效的特性。未来随着电力现货市场与辅助服务市场逐步完善,虚拟电厂作为调节电源,预计将凭借强大的负荷调节能力发挥调节作用,通过电力市场实现盈利,相关成本也将通过市场向电力系统中的受益方疏导。

三、负荷聚合商

虚拟电厂和负荷聚合商的区别主要在于虚拟电厂所包含的分布式负荷、电源、储能等资源的范围更广,可“发电”也可“用电”,而负荷聚合商更偏向“用电”。

负荷聚合商,顾名思义,就是接受有可调负荷能力的用户的委托,将其打包聚合作为规模化的响应资源,再投入到电力需求响应市场。通常而言,负荷聚合商应是售电公司或具有“工业领域电力需求侧管理服务机构”资质的公司。

目前,国家和地方电力市场化的工作方案中经常提到了“负荷聚合商”有关概念。2022年11月25日,国家能源局就《电力现货市场基本规则(征求意见稿)》中提出,推动储能、分布式发电、负荷聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主体参与交易。9月5日,《内蒙古自治区蒙西电网需求侧响应实施细则(1.0版)》提出,需求侧响应参与主体包括电力大用户、负荷聚合商及虚拟电厂。

其实,在2021年9月,国家电网公司西北分部出台的相关文件指出:负荷聚合商应为具备法人资格、财务独立核算、信用良好、能够独立承担民事责任的经济实体。并对企业从业人员资质、负荷聚合能力、企业信息化技术水平都提出了要求。

那么,负荷聚合商在电力需求响应市场中的作用有哪些?

在电力需求响应市场,负荷聚合商正成为电力需求响应市场最重要的参与主体,电力用户也越来越多地通过负荷聚合商参与市场交易。

随着“双碳”目标和电力市场化交易的不断推进,负荷聚合商需要深挖需求侧资源,把分散的电力用户的可调节负荷聚合起来,从技术、运行管理、市场、政策等方面协同发力,实现需求侧资源在电力市场中的作用。

一是,帮助用户科学用电、提高终端用电设备效率,降低用能成本

从负荷侧资源来看,主要包括分布式储能、电动汽车(充电桩、充换电站)、电采暖;还有大工业用户、蓄热式电采暖、虚拟电厂(工业可控负荷,如非连续生产车间或可调节用电设备等)等。负荷聚合商聚合用户的以上资源,当电力市场出现短时能量需求以及高电价刺激的时候,触发需求侧响应,调节各种用户用电行为,实现科学用电,降低用能成本。

随着市场的不断成熟,负荷聚合商从单纯的与用户签订中长期合同参与电网削峰填谷与现场市场,到发展综合能源服务,一户一策提供定制化服务。

二是,负荷聚合商整合用户需求响应资源并将它们引入市场交易,使得闲置的负荷资源发挥作用

在“双碳”目标的推进下,构建以新能源为主体的新型电力系统成为电网今后一段时间的重要任务。新的电源结构与用电形势对应下,负荷聚合商将发挥更大的作用。

负荷聚合商向中小型用户提供了一个参与市场调节的机会。中小型用户负荷弹性水平达不到参与需求响应的最低水平,很难找到电力交易的入口。负荷聚合商可以整合用户需求响应资源并将它们引入市场交易,使得闲置的负荷资源发挥作用。

负荷聚合商的出现,可以让用户更加方便地参与到电力市场中来。

未来负荷聚合商的范围可能进一步扩大,包括电动汽车厂商、分布式光伏储能厂商、网约车公司、工业园业主、大物业公司等。市场资源的多元化也将调动响应主体由传统的售电公司向负荷侧资源聚合和调节服务提供商转变,引导售电公司转型升级。

文章来源: ​概念爱好者,电能趋势,中信建投

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