◎ 文 《法人》特约撰稿 毕竞悦

入夏以来，全国多地连续出现高温。经济复苏叠加高温天气，导致我国用电负荷增长较快，虚拟电厂频频进入公众视野。今年以来，国家发展改革委等部门印发《“十四五”现代能源体系规划》以及天津、北京、上海等10余省份相继发布“十四五”能源电力发展规划及碳达峰实施方案，均对发展虚拟电厂提出明确要求。

8月1日，在2022年中国智能网联汽车大会现场，中国科学院欧阳明高院士预测：2040年，中国将拥有3亿辆电动车。如果每辆车65度电，车上可装电为200亿度，如此储能规模让虚拟电厂成为可能。

虚拟电厂的法律界定

所谓虚拟电厂 (Virtual Power Plant ,简称VPP)，是通过先进信息通信技术和软件系统，实现DG(即distributed generator，分布式电源)、储能系统、可控负荷、电动汽车等DER(即Distributed Energy Resource，分布式能源资源)的聚合和协调优化，作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。

中国电力企业联合会常务副理事长杨昆曾表示，虚拟电厂并不是个发电厂，而是一套能源管理系统。它安装在工厂等用电大户的控制终端，把可中断的如空调、照明等负荷纳入控制序列，在不影响企业正常生产的情况下，通过精准控制达到供需平衡。

电厂中涉及的电力资源往往容量小、地域分散、波动大而无法直接提供系统性的电力服务。于是，虚拟电厂通过把分布式电源整合起来，以使它们能够参与电力市场。

随着可再生能源在电力系统中的渗透日益普及，欧洲制定了相关法律。虽然尚未明确提出虚拟电厂的概念，但大体相当于欧洲法律中的“聚合器(aggregators)”概念。2012年，“聚合器”首次被欧洲法律定义为负荷管理的服务提供商。2019年，欧洲清洁能源一揽子计划被视为对虚拟电厂的实质性推动，其中关于内部电力市场共同规则的法规和指令更精确地界定了聚合器概念，并列明了聚合器参与能源市场的不同机会。

根据欧洲《关于内部电力市场共同规则的法规》，聚合器可以参与所有平衡市场并提供相应服务。尤其重要的是，上述指令要求，各成员国确保输电系统运营者(TSO)和配电系统运营者(DSO)在采购辅助服务时，以非歧视性的方式对待需求响应的聚合器。

2001年起，德国、英国、西班牙、法国、丹麦等欧洲国家开始兴起以集成中小型分布式发电单元为主要目标的虚拟发电厂研究项目;同期，北美推进相同内涵的“电力需求响应”;澳大利亚、日本等亚太国家近年来也逐步加入虚拟电厂研究、部署行列。

当前，德国的相关法规为虚拟电厂参与电力市场提供了足够的自由。德国联邦网络机构(BNetzA)在2016年提出了一个“聚合器模型”，并发起利益相关者与相关市场行为者讨论该提案，最终形成了一个行业指导方针，其中包括对聚合器市场地位的界定。聚合器被授权将各种分布式电源(DER，如可再生能源电厂、柔性负荷、储能等)捆绑在一个池中，池中的分布式电源都可以参与批发市场和平衡服务。这一举措能够大幅扩大业务池的规模，同时降低交易成本。2021年7月，德国能源法律正式界定了聚合器的市场地位、市场机会和市场义务。

国内首家虚拟电厂来了

虚拟电厂作为中国资本市场刚刚兴起的概念，其原理并不复杂。由于风能和光伏在电力系统中的高渗透率给电网运营和电力市场供需平衡带来重大挑战，随着总电力需求和峰值需求的大幅增长，电力系统的灵活性将受到考验。虚拟电厂或许成为主要解决方案。作为新生事物，虚拟电厂的法律规制依然阙如，这将阻碍虚拟电厂的发展，亟待建立相关法律框架，完善制度机制。

我国相关政策规定将虚拟电厂视为一个聚合器，主要包括“负荷类”和“源网荷储一体化”两类。“负荷类”虚拟电厂指虚拟电厂运营商聚合其绑定的具备负荷调节能力的市场化电力用户(包括电动汽车、可调节负荷、 可中断负荷等)，作为一个整体(呈现为负荷状态)组建成虚拟电厂，对外提供负荷侧灵活响应调节服务。“源网荷储一体化”虚拟电厂指列入“源网荷储一体化”试点项目，建成后新能源、用户及配套储能项目通过虚拟电厂一体化聚合，作为独立市场主体参与电力市场，原则上不占用系统调峰能力，具备自主调峰、调节能力，并可以为公共电网提供调节服务。2022年，《国家发展改革委 国家能源局关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》支持虚拟电厂运营商参与电力市场交易和系统运行调节。

然而，我国电力法规定，一个供电营业区内只设立一个供电营业机构。按照这一规定，不允许发电厂和用户之间达成供电协议。这一点，在 《电力供应与使用条例》第二十条中体现得更加明显：非经供电企业委托，任何单位不得擅自向外供电。

与此同时，电力用户也受到制约。擅自供电被认为是危害供电用电安全、扰乱正常供电用电秩序的行为，被法律明确禁止。由此可见，虚拟电厂的经营权与现有法律存在冲突。虚拟电厂需要在电力市场化的环境下运行，需要拆分传统的、垂直一体化的电力系统，使发电、输电、配电和供电系统相分离，大量的电力份额可在批发市场上进行交易，这是虚拟电厂成功运作的重要前提。

近日，深圳虚拟电厂管理中心成立，这是国内首家虚拟电厂管理中心，标志着深圳虚拟电厂迈入快速发展新阶段。据悉，深圳虚拟电厂已接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等类型负荷聚合商14家，接入容量达87万千瓦，接近一座大型煤电厂的装机容量。

虚拟电厂的合同体系

虚拟电厂对分布式电源进行聚合，并以虚拟电厂作为市场参与主体，参与电力市场交易。其首先涉及一系列合同约束，交易各方包括分布式电源、聚合平台、输电系统运营者、配电系统运营者以及电力用户，交易标的为电力。由于电力具有高度可转化性，通过一次能源转化而来，能够被其他能源形式加以利用，因此可以将电力看作服务，有利于在市场条件下进行交易和规制。

电力市场主要包括两种合同形式：物理合同和差价合约。对电力物理合同来说，达成交易的电量需要物理执行，即合同签订了多少电量，双方应供/用这些电量。而对于差价合约来说，其内容仅作为结算依据，对电量并无物理执行要求，因此可作为风险规避的手段。

电力物理合同指售电方与购电方签订的，约定进行具体电量电价交割的合约，其主要分为固定合同及灵活电力远期合同。固定合同对双方进行交易的时间、电量及价格进行约定，在实际交割时按合同固定条款执行。灵活电力远期合同相较于固定合同来说，具有一定的灵活性，交易双方可根据自身需求，灵活制定合同交割计划，此类电力双边物理合同在虚拟电厂中采用较多。

未来电力市场发展中，现货市场将成为调配市场资源的重要方式，由于现货市场极为灵活的报价方式和超短期的结算节点，其市场出清电价将为市场主体带来较大的价格波动风险。为了规避现货市场风险，中长期电力差价合约应运而生。差价合约其金融结算的特性为虚拟电厂创造了更大利润空间。通过差价合约，中长期市场与现货市场得以建立价格联系，并通过风险规避实现良好的关联结合。以此，既平稳了市场运行，又加强了市场主体的参与意愿，进一步提高了市场的资源优化配置功能。

虚拟电厂的市场参与

可中断负荷作为需求响应的典型方式，通过对消费者的激励促使其在系统高峰时期、系统备用不足或事故等紧急状态下主动中断或削减负荷。在电力市场环境下，市场主体之间地位平等，电力公司不再通过行政强制手段执行负荷中断。可中断负荷资源需要通过系统运营者(ISO)或电力公司与消费者签订可中断负荷协议才能获得，其很大程度上将取决于消费者的意愿和行为。

虚拟电厂拥有协调控制技术、智能计量技术和信息通信技术，可以更好地实现计量与实时结算，并识别可中断负荷资源不同程度的可靠获取性，切实反映于获取该资源的价值中。针对电力公司与消费者之间信息不对称情况可能造成可中断负荷实施低效问题，运用区块链技术的可中断负荷协议可激励消费者自愿披露真实信息，建立信任机制，以提高可中断负荷实施的效率。 未来的法律规制，应着眼于通过放宽条件来增加作为消费者的电力提供者数量，以此强化市场竞争。

随着发电、用电市场规模的增大，电网阻塞出现的机会也增大。因此，如何进行配电网阻塞管理，对实现虚拟电厂的安全经济运行至关重要。同时，由于虚拟电厂能够聚合配电网侧各分布式电源，并提供快速响应的辅助服务，因此可以利用虚拟电厂更好地解决配电网阻塞问题。

虚拟电厂属于一种电力联营体，即电力池(pool)模式。电力供需双方交易的全部电量及其电价都由现货市场竞争确定，发电方竞争获取发电上网的权利，但不为特定消费者发电;电力消费者也仅在电力池，而不是从特定发电方那里购电。传统的阻塞调度是通过调度发电机出力，即改变发电方交易量来消除阻塞，刚性负荷无论阻塞导致的价格多高都要无条件接受，消除阻塞就是要削减阻塞送端的“限下”机组出力，在阻塞受端增加“限上”机组的出力。而在虚拟电厂环境下，可以将电力交易从纯粹的物理交易延伸到金融交易，并可基于大数据进行精准预测，从而使得电力市场特殊物理交易变得更加灵活。

在此，可引入发电负荷期权以分散风险，即阻塞时必须削减的发电量可以通过期权进行风险分散，将部分输电权转售给其他负荷。与发电竞价上网不同的是，发电负荷期权报价是以阻塞管理为目的，应该对它的使用有所限制。如果放任市场参与者对于这种期权容量自由报价，则有可能使得负荷消费者进行市场投机，扰乱正常的电力上网报价交易。期权交易过程中期权容量应该匹配于可中断负荷的容量，也就是期权交易容量应该在可中断负荷容量范围内，如果超出可中断负荷的容量即会导致此类负荷在开始交易形成报价时出现投机行为。

电力系统转型对能源转型至关重要，虚拟电厂方兴未艾，其法律机制的构建和完善将推动可再生能源发展，进而促进中国经济社会发展。

(责编 王茜)

毕竞悦

国家能源集团技经院战略研究人员、高级经济师，法学与管理学交叉学科博士。