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導語
目前，我國各類虛擬電廠的盈利模式仍在探索階段中，尚未形成一套清晰的商業(yè)模式。虛擬電廠商業(yè)模式本質是闡明虛擬電廠運營方核心的商業(yè)邏輯，為相關方創(chuàng)造價值，并產生可持續(xù)盈利收入。
本文基于信息聚合理論[注]，分析虛擬電廠商業(yè)模式關鍵要素，并以應用場景為導向，結合典型虛擬電廠項目，分析不同商業(yè)模式框架。
注：信息聚合理論主要由情景、對象、關系三要素構成，是對其中一種或幾種進行聚合的信息服務方式[1]。其中，情景是影響聚合目標、對象、方法和工具的環(huán)境因素；對象指具有不同粒度大小、由用戶需求決定的信息內容，關系包括聚合對象與用戶之間、聚合對象之間兩個層面的關系；情景是決定其他聚合要素的基礎依據(jù)，其動態(tài)演進勢必導致對象、關系的動態(tài)調整，關系反映聚合應用場景和聚合對象關聯(lián)機制[1]。
聚合理論視角下的虛擬電廠商業(yè)模式框架
虛擬電廠是基于現(xiàn)代信息通信、控制與計量技術的平臺系統(tǒng)，將分散在用戶側或聚合商的充電樁、儲能、空調、分布式光伏等分布式資源聚合起來，參與電網(wǎng)運行的“電廠”。聚合，是虛擬電廠的關鍵能力之一[2,3]，也是其商業(yè)模式邏輯的本質。
結合信息聚合理論，類比情景、對象、關系三要素，虛擬電廠的聚合商業(yè)模式包括應用場景、資源稟賦、運營關系、技術能力、盈利方式5大要素。
其中，應用場景是虛擬電廠商業(yè)模式的根本依據(jù)，是由交易品種、交易對象、時間屬性等決定的具體業(yè)務場景；
資源稟賦是指虛擬電廠代理的源性資源、荷性資源和源荷雙性資源等各類資源；
運營關系包括兩個層面，下層是虛擬電廠與聚合商或資源主體的關系，上層是虛擬電廠與發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)、市場主體等客戶的關系；
技術能力代表支撐不同應用場景的技術粒度大小，是根據(jù)應用場景和客戶需求而定的；
盈利方式是基于應用場景，由資源稟賦、運營關系和技術能力共同決定的經(jīng)營過程中營收方式。
圖1 聚合理論視角下的虛擬電廠商業(yè)模式框架
虛擬電廠典型聚合商業(yè)模式分析
（一）面向需求側響應的負荷聚合商模式
負荷聚合商是最早期的虛擬電廠商業(yè)模式的雛形，其聚合的應用場景、資源稟賦、運營關系、技術能力和盈利方式相對較為清晰。
應用場景：
面向政府機構或電力調度部門的多時間尺度的激勵型需求響應，包括但不限于日前、小時級、分鐘級、（準）實時級削峰響應或填谷響應。
資源稟賦：
包括但不限于空調負荷、工業(yè)設備、電動汽車等荷性資源。
運營關系：
下層主要是虛擬電廠與聚合商或資源主體，虛擬電廠通過平臺對聚合商或用戶側資源的整合，代理其參與需求響應；上層主要是虛擬電廠與政府或電力調度機構，由虛擬電廠運營商按照指令參與不同時間尺度的需求響應。
技術能力：
包括不同響應時間級別、響應持續(xù)時間與響應恢復時長等技術粒度。例如響應時間在＜1秒、1秒~1分鐘、1分鐘~0分鐘、10分鐘~30分鐘、30分鐘~2小時、2小時~24小時、≥24小時等。
盈利方式：
1、響應容量補償模式。代理用戶參與需求響應容量競價獲得收益，再按照“保底+分成”或“固定價格”模式，向所代理用戶自行支付需求響應補償費用，賺取需求響應補償費用差價；
2、服務費模式。在需求響應市場發(fā)展到一定程度后，可向所代理用戶收取一定的服務費獲取收益。
該類模式的主要代表性項目為上海某虛擬電廠，其擁有完善的邀約型需求響應和中長期電力市場交易機制。截至2023年7月底，該虛擬電廠涵蓋資源類型包括工商業(yè)樓宇、冷熱電三聯(lián)供能源站、電動汽車充換電站、動力照明、鐵塔基站分布式儲能等，包含20家聚合商，可調容量達到41.48萬千瓦，虛擬發(fā)電機組10078戶，削峰能力10.73萬千瓦，填谷能力7.93萬千瓦。
其盈利方式包括：
1、參與日前邀約型需求響應，獲取削峰或填谷響應容量補貼。
2、上海負荷峰谷差大，夏冬季最大峰谷差達48.5%，通過參與調峰輔助服務獲取收益。
（二）面向電能量交易的聚合發(fā)電商模式
聚合發(fā)電商是電力現(xiàn)貨市場建成后，虛擬電廠參與電能量市場的一種聚合商業(yè)主體，其聚合的應用場景、資源稟賦、運營關系、技術能力和盈利方式稍復雜。
應用場景：
面向電力市場主體的電能量交易，包括中長期、日前（24h前）、日內（1h前）、實時（15min前）電能量交易。
資源稟賦：
包括但不限于分布式光伏、分散式風電、儲能等具有源性的資源。
運營關系：
下層主要是虛擬電廠與聚合商或資源主體；上層主要是虛擬電廠與電能量市場主體，虛擬電廠運營商代理各類發(fā)電資源，向市場上報電量電價，參與市場集中競價，中標后按照出清電價對VPP成交量進行出清。
技術能力：包括不同時間尺度的電力電量預測、不同時間尺度的監(jiān)測控制能力、不同定價機制下差異化報量報價策略等。
盈利方式：
1、類似售電公司，參與場內中長期、現(xiàn)貨電能量交易，通過購售電價差獲取收益。
2、類似發(fā)電企業(yè)，通過參與場內中長期、現(xiàn)貨電能量獲得收益。
3、類似綜合能源服務，通過提供技術支持，輔助分布式電源主體降低發(fā)電成本，收取傭金；
4、輔助分布式電源主體接入電網(wǎng)完成電力交易，獲取服務費及溢價分成。
該類模式代表性主體是參與能源現(xiàn)貨市場交易的德國最大的虛擬電廠運營商Next-Kraftwerke，其通過NEMOCS平臺，聚合1.5萬多個的分布式發(fā)電設備（生物質發(fā)電裝置、熱電聯(lián)產，水電站，風能和太陽能光伏電站）和儲能設備，規(guī)模超過1.2萬MW。
其盈利方式包括：
1、利用零或低邊際成本的風、光伏等發(fā)電資源參與電力市場交易；
2、利用每天96次電力價格波動，通過優(yōu)化分布式電源出力、負荷用電，實現(xiàn)低估用電、高峰售電，賺取電價差；
3、向可再生能源發(fā)電企業(yè)提供監(jiān)測、預測等服務，為其節(jié)約成本，獲取分成；
4、利用生物質發(fā)電、儲能等啟動快速和出力靈活的優(yōu)勢，賺取調峰、調頻等電網(wǎng)輔助服務收益。
（三）面向輔助服務交易的聚合服務商模式
聚合服務商是指在電力現(xiàn)貨市場建成后，虛擬電廠參與輔助服務市場的一種聚合商業(yè)主體，其商業(yè)模式重心是開展有償輔助服務，其聚合的應用場景、資源稟賦、運營關系、技術能力和盈利方式較為復雜。
應用場景：
面向發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)的輔助服務市場，包括有償調峰、旋轉備用、有償無功調節(jié)、黑啟動、有償一次調頻等輔助服務交易品種。
資源稟賦：
包括但不限于空調負荷、工業(yè)設備、電動汽車等荷性資源，分布式光伏、分散式風電等源性資源，以及儲能等源荷雙性資源。
運營關系：
下層主要是虛擬電廠與聚合商或資源主體；上層主要是虛擬電廠與輔助服務市場主體等，虛擬電廠運營商代理各類資源，參與市場調峰、調頻、備用等集中競價，中標后將接收到的調度指令分解為若干單獨指令，發(fā)送給分布式電站或用戶側資源主體，并按指令進行響應，支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運行。
技術能力：
包括不同時間尺度的發(fā)電出力預測，不同調節(jié)速率、不同調節(jié)精度的調控能力、不同定價機制下的差異化報價策略等。
盈利方式：
參與輔助服務獲取收益，包括：
1、參與有償調峰輔助服務，通過集中報價、市場統(tǒng)一邊際出清的方式獲取收益；
2、參與一次調頻、二次調頻輔助服務，按照報量報價或報量不報價方式，獲取收益；
3、通過申報每日各時段旋轉備用可提供容量、單位備用容量報價等信息，參與備用輔助服務市場，獲取收益；
4、有償無功調節(jié)服務可以通過向電力用戶或電力公司收取服務費用等方式獲取收益；
5、黑啟動輔助服務需求機會相對較小，主要通過報價方式約定下一年參與黑啟動輔助服務市場，根據(jù)源性資源黑啟動能力的強弱以及恢復供電過程中貢獻的大小，獲取黑啟動輔助服務收益。
該類模式的主要代表性項目是冀北某虛擬電廠，主要為用戶側市場主體示范參與調峰輔助服務。該虛擬電廠可調節(jié)資源包括蓄熱式電鍋爐、智慧樓宇、可調節(jié)工商業(yè)等11類，共156個，形成了“1（平臺）+n（運營商/聚合商）+x（用戶）”體系架構，總容量35.8萬千瓦，調節(jié)能力20.4萬千瓦。
該虛擬電廠收益來源主要是全程參與華北（京津唐）調峰輔助服務市場出清，納入電網(wǎng)調度計劃和AGC閉環(huán)調控，通過調峰輔助服務補貼獲益。截至23年8月，已連續(xù)提供調峰服務超過5225小時，累計增發(fā)新能源電量3747萬千瓦時，虛擬電廠運營商和用戶收益超700萬元。
表1 代表性虛擬電廠典型商業(yè)模式梳理
多市場準入下的虛擬電廠商業(yè)模式展望
隨著資源種類和數(shù)量的豐富，以及計量、通信、聚合、控制技術的發(fā)展，成熟電力市場（集中了需求側響應、不同種類輔助服務、電能量中長期、現(xiàn)貨交易、容量交易等不同交易標的的市場）條件下，虛擬電廠將發(fā)展為具有自主生產調度能力的“虛擬電力系統(tǒng)”，其商業(yè)模式重心是參與電力市場交易，并進一步向各類點對點增值業(yè)務場景拓展。同時，隨著碳交易市場、綠證交易市場的發(fā)展與準入，虛擬電廠可進一步拓展多市場下的差異化、融合化商業(yè)模式。
應用場景：
拓展包括面向碳市場的碳咨詢與交易、面向節(jié)能減排的能源管理服務、面向分布式電源、充電場站等的代運營服務、面向電力電量交易的場外能源服務等業(yè)務。
資源稟賦：
綠證、碳排放權等資源。
運營關系：
下層主要是虛擬電廠與聚合商或資源主體；上層主要是碳交易、綠證交易、電力交易等市場主體或電網(wǎng)企業(yè)、能源供應商等。通過與電網(wǎng)企業(yè)或能源供應商綁定聚合，開展能源管理、運營服務或綜合能源解決方案等增值服務。
技術能力：包括碳交易、綠證交易策略，能源管理技術，代運營策略，綜合能源技術等。
盈利方式：
1、綠證、碳交易獲利模式，通過開展綠證交易、碳交易獲得額外收益。
2、通過增值服務獲利模式，類似于綜合能源服務公司，提供雙碳、綠證咨詢與能源管理服務、代運營服務或場外能源服務，獲取服務收益。
結語
虛擬電廠作為一種新業(yè)態(tài)、新市場主體，其商業(yè)模式會隨著新型電力系統(tǒng)建設、電力市場發(fā)展以及信息通信、控制、計量技術的進步，而不斷發(fā)展和演進。
本文結合典型項目，以應用場景為牽引，以資源稟賦、運營關系和技術能力為支撐，以盈利方式為導向，分析了當前具有代表性的虛擬電廠的聚合商業(yè)模式，以期為后續(xù)虛擬電廠商業(yè)模式建設和發(fā)展提供參考，拋磚引玉，若各位讀者在虛擬電廠商業(yè)模式探索中有新的探索和發(fā)現(xiàn)，也歡迎與朗新研究院溝通交流。
【參考文獻】
[1] 曹樹金;馬翠嫦.信息聚合概念的構成與聚合模式研究[J].中國圖書館學報,2016,42(03):4-19.
[2] 葛鑫鑫,付志揚,徐飛等.面向新型電力系統(tǒng)的虛擬電廠商業(yè)模式與關鍵技術[J].電力系統(tǒng)自動化,2022,46(18):129-146.
[3] 吳曉剛,唐家俊,吳新華等.“雙碳”目標下虛擬電廠關鍵技術與建設現(xiàn)狀[J].浙江電力,2022,41(10):64-71.
[4] 魏歡歡，虛擬電廠案例集，朗新科技集團股份有限公司研究部.
