电力市场新业态之电力聚合商模式探究

引

言

受宏观政策、技术发展、市场改革三大因素驱动，中国电力市场正处于快速变化期，推动电力市场呈现低碳化、分布式和数字化三大长期趋势。

宏观政策：“3060”双碳目标及一系列支撑政策的陆续落地，包括燃煤机组排放标准提升、可再生能源补贴、碳排放配额管理等电力低碳化激励举措，大幅推动了电力行业绿色发展。
技术发展：随着风电、光伏等技术的日益成熟，其经济可行性显著提高，已能实现平价上网。同时，储能、氢能、碳捕集利用与封存（CCUS）等清洁能源技术也在持续快速发展，为电力行业绿色发展提供了更多选择。
市场改革：2015年进入新一轮电改以来，以建立公平、开放、有序的市场环境为目标，中国电力市场的市场化交易规模、市场和资源配置效率不断提升。截至2022年底，全国市场化电力交易比例达60.8%，成为中国电力市场生产者与消费者的主流选择。

在电力市场变革趋势影响下，综合能源服务、电力聚合商、绿电交易、碳交易等新业态陆续出现。其中，电力聚合商通过聚合负荷侧分布式能源资源，参与电力市场交易、提供平衡服务，最大化负荷侧能源资源的价值创造，是本文的重点内容。

电力聚合商模式概览

电力聚合商，是一种以智能调度平台为基础，聚合负荷侧分布式能源资源，参与电力市场交易并提供电力平衡服务的新型商业模式。其中，负荷侧分布式能源资源包括分布式发电类资源、储能类资源和负载类资源。

电力聚合商模式可缓解分布式可再生电源的并网难题。分布式可再生电源难以稳定、可预测地持续供电，直接参与电力市场交易将加大电网电力平衡成本。通过电力聚合，可实现将小型分布式电源有组织地接入电网，统一调度，减少对电网稳定性的冲击，减少电网升级速度对分布式能源的发展限制。

同时，电力聚合商模式通过整合负荷侧需求响应能力，可更低成本地帮助电网“削峰填谷”。电力聚合商模式有机整合中小规模电力负荷参与到需求响应中来，大幅提升负荷侧需求响应能力。据中国国家电网测算，若通过配置传统发电资产实现调频调峰，以满足5%的峰值负荷要求，全国总投资额约4,000亿元；而通过电力聚合调整负荷侧需求，投资规模仅约1/10，具有显著成本优势。*

注：《中国能源报》，《虚拟电厂仍需政策加持》，people.com.cn

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2022年11月21日。

智能计量、信息通信和智能调度决策是建立电力聚合商中央调度平台的最核心技术，帮助聚合商准确获取并实时预测所聚合资源的供能和用能功率，快速有效调整终端负荷，是聚合商高质量参与电力市场交易的前提。电力聚合商的关键技术也将继续朝着自动化、智能化、敏捷化的方向发展，为技术型玩家打造竞争优势。

据中电联估计，2030年全社会最大用电负荷将达到18.9亿千瓦，假设需求侧响应能力达最大负荷的5%，对应的该部分聚合商市场空间近600亿元。*

注：中商情报网（中商产业研究院），2023年中国虚拟电厂市场空间及发展前景预测分析。

全球领先的电力聚合商可分为独立电力聚合商、综合电力公司和硬件设备企业三大类。其中，欧洲领先的电力聚合商N公司和能源集团E公司、北美领先电动车企业T公司是以上三类中的代表企业。

案例

N公司是欧洲领先的电力聚合商，占据德国二次调频市场10%的份额。目前拥有聚合单元数量达1.5万个，约合1,100万千瓦联网装机容量，包括沼气电厂、热电联产、水电、光伏、电池储能等参与需求响应的工业负荷。

N公司的初始业务为应急发电机、风力涡轮机和沼气电厂的聚合，以弥补电网波动。2010年，公司自建的平台投入使用，并开始参与电力市场交易，2019年参与电力交易规模达到151亿千瓦时，占欧洲电力交易总量的1.3%，到2020年营业收入达5.95亿欧元。

N公司主要有三种盈利模式：1）向分布式能源发电商提供服务；2）整合终端用户负荷资源，提供用能建议；3）参与电力市场交易，收取交易服务费或实现套利。

依托强大的资源聚合能力，N公司将客户资源由量变上升为质变，打造自身竞争力。它通过1.5万个聚合单元获得了需求侧用电负荷数据，通过运用大数据分析、人工智能等技术手段，在自建的平台上完成积累，实现算法优化，从而实现对市场动态更准确的预测。

案例

E公司是欧洲领先的大型电力集团，在德国、瑞典、东欧等地布局了广泛的能源网络，覆盖从发电端到终端用户的全链条市场。它在德国聚合了包括150家电厂在内的发电机组、电力用户和储能设施，为客户提供电力聚合服务。

E公司的电力聚合资源包括发电机组（热电联产、燃气和蒸汽涡轮、应急发电机、风力发电等），储能系统（电池、抽水储能、热能存储等）以及能源用户（制绿氢、工业负荷、水泵、热电联产等），共计150个发电侧资源和60万千瓦可调度功率。

它的电力聚合业务模式主要包括电力交易服务和辅助服务。电力交易服务由E公司面向用户开展传统售电业务，同时帮助分布式发电资产业主出售电力；辅助服务由意昂远程管理分布式能源资源，通过能源合理调配优化收入，并帮助储能、负载端用户发挥其负荷灵活性的价值。其中，E公司与合作伙伴共同管理绿氢工厂的生产计划，在电力现货市场实现电价套利。

案例

T公司目前已形成一定的区域分布式能源资源聚合规模，其优势主要在于长期积累的分布式储能用户资源，及统一发布需求响应邀约的用户平台。

2015年，T公司推出一款家用智能储能设备，可提供通讯、监测以及用能自主调节功能。2021年，T公司为当地用户提供自愿接入虚拟电厂选项，以进行试运行测试。2022年，它与当地售电企业合作，开始大规模为用户提供虚拟电厂服务，总容量达到5万干瓦。

T公司以需求响应的形式调度家庭智能储能设备用户出售多余电力，从而帮助电网维持稳定。当电网运营商出现紧急响应时，它随即通过虚拟电厂程序通知用户，用户可自愿将多余电力输送给电网，由电力公司支付用户每度电2美元的补偿。

电力聚合商模式国内发展现状

市场与政策

在中国，聚合商模式发展可分为三个阶段，目前正处于邀约型阶段，预计2024年完成向市场型阶段转变；到2028年，将逐步成为自由调度型。

在邀约型和市场型阶段，电力聚合商主要由以售电公司为代表的资源型玩家构成，借助现有负荷侧资源以及与电网的业务往来关系，从试点开始逐步扩大资源聚合规模。进入自由调度型市场后，科技型玩家将逐步加入市场，该类企业具有技术和成本优势，通过自主研发计量、通信、调度决策等核心技术，构建科技竞争力。

大量政策法规的出台推动了国内电力市场和聚合商模式的逐步成熟。但近年来发布的电力聚合商政策大多停留在指导意见层面，缺乏明确的政策奖励以及市场准入、技术标准等方面的政策支持。

业务类型

中国国内电力聚合商当前的业务开展范围主要包含需求响应、电能量交易和辅助服务（调峰、调频为主）。目前，各省市积极开展聚合商相关业务的试点工作，但业务类型集中在更成熟的需求响应上，与完全的成熟市场仍有距离。

需求响应：2022年共有14个省市出台需求响应政策。除广东、浙江等省份已引入市场化交易确定需求响应补偿价格以外，其余大部分省份仍以固定价格补偿。一般来说，需求响应有较好的盈利空间，但其交易频次不稳定，总体收益存在较大波动。
电能量交易：一方面，电力聚合商可开展传统售电业务，获取售电服务费。另一方面，山西、山东等多省份已出台了聚合商（虚拟电厂）参与电力市场现货交易的具体规则。全国来看，受限于峰谷价差不足的现状，电能量交易的套利空间有限。
辅助服务（调峰、调频为主）：目前，虽然江苏、浙江允许电力聚合商参与调频、备用等辅助服务，但因技术难度较高、实践案例极少，加之现阶段准入监管规则还不完善，聚合商提供调频服务的成熟度还待提升。

电力聚合商盈利模型

电力聚合商主要通过需求响应、辅助服务、电能量交易、绿电采购与碳交易等方式参与市场，为负荷侧客户实现降本增益，并作为专业交易主体整合分散的电力需求和需求响应资源，助力电网削峰填谷、降低电力调度的边际成本。

在目前阶段，假设聚合用户数量20家，全年用电量1.8亿千瓦时，全年平均用电功率2万千瓦，最大可调功率0.3万千瓦，储能功率0.2万千瓦，估算典型规模聚合商的全年收入约为500万元。

收入结构中，电力聚合商目前以传统售电业务、辅助服务和需求响应为主要来源。未来随电力市场进一步成熟，预计现货市场交易体量将扩大，电力聚合商在电力市场中的套利空间将增加，同时催生更成熟的碳资产管理和碳交易业务。

结语

总的来说，电力聚合商模式的关键成功要素包括成熟的市场化监管体系、广泛的分布式能源资源以及准确的电力供需预测。

成熟的市场化监管体系是电力聚合商模式盈利的保障。监管框架应使聚合商能够参与电力批发市场以及辅助服务市场，从而扩大聚合商的经营业务范围。价格限制更小的市场化电力市场（尤其是现货市场）能够扩大聚合商利用峰谷电价差赚取的利润空间，对于聚合商模式的盈利能力至关重要。
广泛的分布式能源资源能提升聚合商调节时的灵活性。从发电资产来说，聚合商聚合的发电资源种类和数量越多，调节时的灵活性就越高。从用电负荷来说，拓展足够多的电力用户、聚合的灵活性资源越多、调节能力就越强；同时积累客户数据后能锁定优质客户并开展精准营销，形成先发优势，积累更多可控负荷资源。
准确的电力供需预测更不可或缺。聚合商需通过计量和通讯设施实现实时、精准的数据采集，并利用先进预测算法实现对分布式能源发电量及可调负荷用电需求的准确预测，以获取电力市场交易所必需的供需信息，并为聚合商在电力市场交易中打造技术和信息竞争力。

展望未来，我们相信随着电力市场发展成熟，电力聚合商模式将扩大分布式能源资源的聚合规模，帮助电网更好地应对能源转型带来的电力系统挑战。

关于作者

苏日娜是波士顿咨询公司（BCG）董事总经理，全球合伙人，BCG能源专项中国区联席负责人。

康书鼎是波士顿咨询公司（BCG）项目经理。

王可是波士顿咨询公司（BCG）咨询顾问。

感谢BCG同事李柯逊、王佳玉对本文的贡献。

如需联络，请致信[email protected]