当前,我国新能源正加速向“集中式+分布式”协同方向演进。预计“十五五”末我国分布式新能源发电将达9亿千瓦。分布式新能源发电的主战场在县域以下广袤的农村地区,农村新型电网将承担起消纳海量分布式新能源重任。国家发展改革委、国家能源局发布的《关于深化新能源上网电价市场化改革 促进新能源高质量发展的通知》,进一步明确新能源发电要全面进入市场。针对点多面广、高度分散的分布式新能源发电如何进入市场,笔者认为,要重视适应分布式新能源发展的电力交易微市场建设。
■■ 建立电力交易微市场,
助力分布式新能源健康发展
当前,省级电力交易平台主要服务于大型火电、集中式风电光伏发电、工商业大用户、售电聚合商等经营主体,海量分布式光伏、小型储能等经营主体单户发用电量小,达不到省级平台单体入市规模要求,无法直接参与中长期、现货交易。
同时,省级交易市场以全省统一出清、跨区域调配为主,难以匹配午间分布式光伏过剩造成配网电压越限、弃光,晚间本地缺电又需高价外购的短时供需矛盾。
高比例分布式新能源对配电网运行带来冲击,配网消纳与调压压力激增。单纯依靠电网调度、储能,投资和补贴成本高,难免产生弃光弃风和电压波动等问题。如果能够通过本地微市场供需匹配,可从市场层面平抑出力波动,减少电网改造投入。
分布式电力交易微市场,是限定在配电网低压层级,以分布式光伏、分散式储能、可调负荷等交易主体,在省级大电力市场之下搭建的次级本地化小型电力子市场,可实现区域内电力就近交易、就地平衡,再和省级市场做电量余缺调剂,解决分散式小体量分布式电源难以直接参与省级集中式电力现货、中长期市场的痛点。市场架构分层为:全国统一市场—省级电力市场—市级/县级配网微市场—园区社区级微市场。微市场的物理边界可以同一配电台区、同一条馈线、同一工业园区为交易范围,受配网线路潮流的约束 。
参与交易主体为:售电方,包括户用分布式光伏、工商业屋顶光伏、用户侧储能等各类主体;购电方,包括乡村工商企业、设施农业、可调柔性负荷(储能)等主体。运营第三方,包括微市场运营商(聚合商/虚拟电厂)、配电公司、电力交易机构、电网调度(负责潮流校验、过网费核算、交易安全校核)。
主要交易模式包括:一、点对点交易(去中心化)。买卖双方自主双边报价、自由撮合,光伏户直接把电卖给周边企业;依托物联网、“区块链+智能合约”实现自动计量、自动结算。二、聚合商集中撮合模式。由虚拟电厂、园区能源服务商作为聚合商,收集所有卖方售电报价、买方购电报价,采用双向拍卖机制统一出清,形成统一的台区微市场电价;优先匹配本地电量,剩余缺额向大电网购电,富余电量再卖给上级电网。三、微网自治交易模式。以智能微电网为单元,孤岛模式下实现内部自平衡交易;并网模式下接入微市场,参与台区交易,余缺再与主网交互。四、平台代购代售模式。配电企业统一收购区域内富余分布式电力,再打包卖给本区域用电客户,电网充当中间商,适合村镇级微市场。
各交易方的收益模式为:发电侧,光伏电量优先本地售卖,提升发电收益;面临弃光的发电企业以较低电价卖给周边用户增加发电量以增加收益;储能利用峰谷价差套利。用电侧,优先采购本地低价绿电,降低购电成本,同时获得绿证、碳减排收益。运营商,撮合服务费、需求响应补贴、配网阻塞优化收益、碳资产运营收益。电网,优化配网运行,延缓配网扩容投资,降低电网改造投入。
目前,各地已开展分布式电力交易微市场建设探索实践,浙江、山西等地已形成一批电力微市场建设示范项目,为我国分布式电力交易微市场建设积累了宝贵经验。
■■ 当前微市场建设
存在的主要问题
由于新型本地化交易模式与现行电力监管、电网调度、配套技术体系不匹配,短期受制于政策规则、过网费、两级市场联动等制度约束,中长期受市场规模、储能成本、专业人才、配网硬件限制,当前国内许多微市场项目仅作为示范项目闭环运行,距离大范围商业化、可复制推广仍存在系统性障碍。主要存在以下问题:
在相关政策和制度方面,首先,政策与市场规则体系不完善。隔墙售电、点对点交易法律细则缺失。目前仅以试点文件放开局部微市场交易,全国统一的配网内就近交易规则尚未出台。交易合法性、权责边界模糊,项目难以规模化复制推广。
其次,过网费定价机制不清晰,成本分摊矛盾突出。微市场内部交易仍需占用公共配网线路,但目前尚无统一低压配网过网费标准。电网企业按传统大电网模式收取固定输配电价,无法匹配台区内短距离就地交易;部分地区过网费过高,直接抹平隔墙售电价差收益,削弱市场参与动力。
再次,两级市场联动机制割裂。微市场平台与省级电力交易平台数据、结算、调度系统未完全打通。微市场富余电量外送、缺电外购流程繁琐,双向电量无法自动汇总至省级市场统一出清,形成“大小市场两张皮”。
最后,市场准入与主体登记规则模糊。户用光伏等小微主体,缺少标准化入市备案流程;第三方运营方权责划分不明确,出现电量纠纷、结算逾期时无统一仲裁机制。
在电网安全调度约束、交易与物理潮流制约方面,光伏出力日内随机性强,午间大发易产生反向潮流、电压越限、变压器过载;微市场交易仅考虑经济最优,未同步绑定配网潮流安全约束,容易出现“交易合同可行、电网无法承载”现象,电网企业存在安全管控顾虑;多数农村老旧台区、线路未按高比例分布式电源改造,双向计量、调压设备覆盖率低;大规模开展微市场交易前,需额外投入配网升级,抬高项目前期成本;调度权与市场交易权存在冲突。电网拥有配网调度控制权,微市场自主交易可能改变原有潮流分布,电网需实时干预限发、限负荷;缺少“市场出清+电网安全校核”一体化协同机制,交易执行时常被调度打断。
在市场运营与规模性方面,农村电力微市场负荷规模有限,光伏大发时段用电缺口不足,夜间无发电资源;淡旺季负荷波动极大,长期供需失衡,交易频次、交易电量不足,难以形成稳定收益池,抗风险能力不足。当前微市场收益主要依靠光伏隔墙售电价差,储能套利、需求响应、绿电溯源增值等多元收益渠道未完全打通。一旦光伏电价、分时政策调整,项目盈利空间快速收缩,投资回报周期拉长,影响社会资本投资意愿;此外,还存在结算体系繁琐、资金兑付周期长等问题。
在数字技术与硬件配套方面,实时计量、通信硬件覆盖不足。一些地区农村配网台区缺少双向智能电表、边缘网关;农村偏远区域5G/光纤信号不稳,光伏、储能、负荷数据采集延迟,无法支撑实时出清交易;数据孤岛与安全风险突出。电网、微市场运营平台、光伏储能设备数据标准不统一,无法互通共享;分布式P2P交易依托物联网、区块链,海量终端接入增加网络攻击、电量数据篡改、交易造假风险,网络安全防护体系不完善。
在多元主体认知、人才与经营管理方面,电网企业担忧配网管控难度、运维成本上升;农户、小微企业对市场化交易规则理解不足,对电价波动、结算流程存在顾虑;地方政府缺少成熟微市场落地指导标准,项目审批推进缓慢;复合型专业人才极度短缺。行业缺少同时掌握电力交易、配网调度、数字平台运营、乡村经营的复合型人才;专业运营团队短缺,影响平台运维、市场运营。
■■ 促进分布式电力交易
微市场发展的对策措施
一是完善顶层政策规则,打通两级市场联动壁垒。
要注意总结各地微市场探索实践经验,逐步出台统一的配网微市场交易规则,界定微市场运营主体、电网、用户权责边界;建立标准化交易备案、电量纠纷仲裁机制,明确低压台区隔墙售电、点对点交易合法地位,消除试点政策灰色地带,支撑规模化复制。
制定差异化配电网过网费标准。要区分远距离跨区域与台区内就地交易的差异,逐步下调短距离电力传输过网费;实行过网费分电压等级、分距离阶梯定价,保障发电、用电主体价差收益,提升参与积极性。
搭建省级平台与微市场一体化联动体系。打通微市场交易平台、省级电力交易中心数据接口,实现电量自动归集、统一出清、一键结算。场内富余电量自动打包参与省级中长期、现货市场,缺电时线上统一外购,解决“大小市场两张皮”问题。
放开台区级辅助服务交易机制。将储能、柔性负荷、V2G设备调压、平抑波动、需求响应等调节价值纳入微市场交易品种,开辟多元收益渠道,充分释放分布式资源调节价值。
二是统筹配网升级改造,实现市场出清与电网安全协同。
分区域实施配网智能化改造。针对农村老旧台区、工业园区,分批加装双向智能电表边缘控制终端等装置;同步规划新型配网,从硬件上支撑反向潮流、实时计量交易。
建立“市场出清+电网安全校核”双约束机制。微市场竞价出清后自动接入配网潮流仿真模块,预判电压、负荷、线路过载风险;对存在安全隐患的交易订单自动修正、限发,平衡市场经济性与电网运行安全,减少调度干预冲突。
分区规划集中储能共享配套。鼓励村集体、园区共建共享储能电站,降低单主体储能投资成本;利用储能平抑光伏日内波动,缩小供需错配缺口,稳定微市场交易规模。
三是创新市场运营模式,增强项目可持续盈利能力。
推行聚合商代理模式,培育专业能源聚合商,统一归集户用光伏等零散主体,打包参与微市场交易;简化散户操作流程,构建多元收益商业模式;优化线上一体化结算体系,统一搭建微市场线上结算平台;鼓励连片组团开发,扩大市场供需规模,打破单村、单园区独立运营局限。
四是强化数字技术支撑,筑牢交易底层软硬件底座。
完善全域通信与实时感知网络。农村区域补齐光纤、5G通信覆盖,全台区部署高精度双向计量终端,实现分钟级电量采集,支撑实时竞价、日内高频次交易。升级微市场智能交易算法平台,优化风光出力预测模型,提升发电量预判精度;扩容平台算力,适配海量小微主体并行竞价,嵌入智能合约,实现交易自动履约、扣费结算,减少人工干预。建立全链路数据安全防护体系,统一电网、设备、交易平台数据标准,破除数据孤岛;采用区块链存证保障电量、交易数据不可篡改,增设终端防火墙、访问权限管控,防范网络攻击风险。
五是健全要素保障体系,破解人才、资金、主体协同难题。要注意培育电力交易复合型专业人才,培养兼具配网调度、电力市场、数字化平台运营能力的人才,村镇可引入第三方专业运营团队托管村镇级微市场。加大金融专项扶持力度,鼓励银行推出零碳村镇、园区微市场专项低息信贷,允许光伏、储能设备抵押授信;引入产业基金、绿色金融,降低项目前期投资门槛。建立多方协同利益共享机制。形成电网、运营企业、村集体、农户四方收益分配方案,形成村集体经济稳定增收,电网企业通过就地消纳减少线路损耗、延缓配网改造,运营企业和农户实现增收的共赢局面。
(作者系中国电机工程学会农村电气化专委会顾问)

