在浙江海宁尖山新区,一家汽车零部件制造企业的屋顶上,数千块深蓝色光伏板在阳光直射下熠熠生辉。这里不仅是该企业的“绿色发电厂”,更是一个实时参与电力市场交易的“独立市场主体”。当正午阳光最强、发电能力最大时,该企业不仅能满足自身用电需求,还能将多余的电量直接出售,甚至在电价高企的用电高峰时段,通过智慧能源管理系统调整生产线,将原本储存的电能高价卖出。
这并非科幻场景,而是中国分布式光伏深度参与电力市场的真实写照。随着“双碳”目标的推进,以分布式光伏为代表的新能源正从电力系统的“配角”逐渐走向“主角”。当阳光变成可以交易的商品,当千家万户的屋顶变成微型电厂,这场由分布式光伏掀起的能源革命,正在电力市场引发深刻的结构性变革。
从“全额上网”到随行就市
过去,分布式光伏的商业模式简单而清晰:发电,上网,拿补贴。光伏板发出的电要么自用,要么以固定的标杆电价卖给电网,业主无需关心电力市场的波动。然而,随着补贴退坡和电力市场化改革的推进,这种“躺赚”模式开始难以为继。
转折点出现在2021年。国家发改委、国家能源局密集出台政策,明确提出要推动分布式光伏参与市场交易。特别是《关于进一步完善分时电价机制的通知》和《电力现货市场基本规则(试行)》的发布,为分布式光伏打开了市场化交易的大门。
2023年,浙江海宁尖山新区在全国率先探索“以分布式电源为主、用户积极参与、源网荷储协调互动”的新型电力系统。在这里,分布式光伏不再仅仅是发电设备,而是成为了一个个灵活的“虚拟电厂”,通过聚合商的统一调度,参与电网的削峰填谷和辅助服务。
截至2026年3月底,全国光伏发电装机容量达到12.4亿千瓦,同比增长31.2%,其中分布式光伏5.54亿千瓦,占光伏总装机的45%。
如此庞大的装机规模,如果继续沿用传统的“全额收购”模式,将给电网带来巨大的消纳压力,也难以体现新能源的绿色价值。因此,推动分布式光伏参与市场,既是政策导向,也是现实必然。
南方电网广西电网公司电力调控中心调度科经理陈新凌,在接受媒体采访时曾指出,在新能源大规模、高比例发展态势下,新能源非竞价模式与电力市场“不匹配”的矛盾逐渐显露,易导致市场运行和电网调度衔接不畅、新能源消纳水平不高,甚至影响电网安全稳定,凸显分布式光伏入市需完善机制衔接的重要性。
收益模式的多元化重构
对于分布式光伏的投资者和业主而言,参与市场最直接的吸引力在于收益模式的重构。过去,收益主要来自“度电补贴+标杆电价+节省的电费”;而在市场化交易下,收益来源变得更加多元和复杂。
直接交易溢价。在电力现货市场中,电价是实时波动的。一般来说,白天阳光充足时,光伏发电量大,但此时如果用电需求不高,电价可能较低;而傍晚太阳落山后,光伏发电减少,但用电高峰到来,电价往往飙升。通过智慧能源管理系统,分布式光伏项目可以配置储能设备,在电价低时充电,电价高时放电,从而赚取差价。
以山东为例,作为全国分布式光伏装机第一大省,山东的电力现货市场试点已经让不少工商业光伏用户尝到了甜头。2023年夏季,山东电力现货价格在高峰时段一度突破1.5元/千瓦时,而当时的燃煤发电基准价仅为0.39元/千瓦时。那些配置了储能的工商业光伏项目,通过“低储高发”,单日收益率大幅提升。
绿电环境溢价。除了电能量价值,分布式光伏发出的“绿电”还具有环境价值。随着全国绿证交易市场的建立和碳市场的逐步完善,绿电的环境溢价正在显现。
绿证是国家对发电企业每兆瓦时非水可再生能源上网电量颁发的唯一电子凭证。拥有绿证,就意味着拥有该电量的环境权益。对于出口型企业或有ESG要求的跨国公司而言,购买绿电或绿证是其实现碳中和目标的重要途径。
2023年,国家能源局核发了首批绿色电力证书,明确分布式发电项目也可以申请绿证并参与交易。这意味着,分布式光伏业主除了卖电,还可以卖“绿色属性”。虽然目前绿证交易价格相对较低,但随着碳约束的加强,绿电的环境溢价有望持续走高。
来自山西的一位业内人士表示,分布式光伏入市后,“自发自用、余电上网”模式的优势得以充分发挥,其环境价值可通过绿电交易、绿证申领实现有效变现。
辅助服务收益。当分布式光伏装机规模达到一定比例后,电网的稳定性面临挑战。光伏发电的波动性(如云层遮挡导致出力骤降)需要其他电源快速响应来平衡。因此,电网开始向火电、储能等灵活性资源购买“辅助服务”,如调峰、调频、备用等。
在广东等地的电力市场中,已经出现了分布式光伏聚合商参与调频辅助服务市场的案例。通过聚合多个屋顶光伏和储能系统的调节能力,聚合商可以像传统火电厂一样,响应电网的调度指令,从而获得辅助服务补偿。这种收益虽然不稳定,但单次补偿金额较高,是分布式光伏收益的重要补充。
电网、用户与政策的三角平衡
尽管前景广阔,但分布式光伏深度参与市场并非一帆风顺。在技术、经济和制度层面,依然面临着诸多挑战。
电网承载力的“天花板”。分布式光伏的大规模接入,对配电网的承载力带来严峻考验。传统的配电网是“无源”的,设计初衷是将电能从变电站单向输送到用户。而当大量分布式光伏接入后,配电网成为“有源”配电网,电能流动方向变得复杂多变,可能出现局部电压过高、潮流倒送等问题。
2023年,河南、河北等地曾出现因分布式光伏接入过多导致配电网过载,部分区域不得不限制新增光伏接入的情况。国家能源局为此专门发文,要求各地开展配电网承载力评估,并根据评估结果合理安排分布式光伏的开发时序和规模。
要突破这一瓶颈,需要对配电网进行大规模的智能化改造,使其具备更强的感知、控制和调节能力。但这需要巨额投资,且投资回报机制尚不明确。
市场机制的“摩擦力”。目前的电力市场规则,大多是为大型集中式发电厂设计的。分布式光伏单体规模小、数量庞大、分布分散,直接参与市场交易面临高昂的交易成本和复杂的操作门槛。
北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目高级分析师吴迪表示,分布式光伏参与电力市场面临多重挑战,其核心问题在于市场机制与分布式光伏“小、散、乱”的特性存在“水土不服”。
例如,参与电力现货市场需要具备实时数据传输、自动发电控制等技术能力,这对于单个工商业屋顶光伏来说,成本过高。因此,目前的主流模式是通过“聚合商”将多个分布式光伏项目打包,形成规模效应后参与市场。
然而,聚合商模式也带来了新的问题——利益如何分配?风险如何分担?如果聚合商因调度不当导致电网事故,责任如何界定?这些问题都需要在实践中逐步探索和完善。
清华大学能源互联网创新研究院副院长高峰指出,当前的电力市场机制在准入门槛、计量结算、信息披露等方面,对分布式资源还不够友好。未来需要建立更加精细化、颗粒度更小的“微市场”规则,降低分布式资源的参与门槛。
业内专家唐程辉则提出,分布式光伏顺利参与市场,需要解决政策法规、市场机制、主体管理等多方面问题。
补贴拖欠与政策预期。尽管市场化是大势所趋,但目前的电力市场机制尚不成熟,电价波动风险较大。对于许多依赖补贴生存的存量分布式光伏项目而言,直接推向市场意味着收入的不确定性增加。
特别是对于早期建设的户用光伏项目,其经济模型是建立在固定电价和补贴基础上的。一旦补贴拖欠问题未解决,又强行推向市场,可能会引发业主的抵触情绪。因此,如何在市场化改革中保护存量项目的合理收益,是政策制定者必须考虑的问题。当然,“136号文”明确的新老划断政策,也在一定程度上虑及了类似问题。
数字生态塑造未来能源图景
未来,分布式光伏参与市场的深度和广度将持续拓展。一个以分布式光伏为核心,融合储能、电动汽车、智能负荷的数字能源生态正在形成。
虚拟电厂的崛起。虚拟电厂并非实体电厂,而是通过先进的物联网、大数据和人工智能技术,将分布式光伏、储能、可调节负荷等分散的能源资源聚合起来,形成一个可以统一调度和交易的“云端电厂”。
在德国等欧洲国家,虚拟电厂已经发展得相当成熟。在中国,随着分布式光伏规模的扩大,虚拟电厂也将成为主流。对于电网而言,虚拟电厂是重要的灵活性资源;对于业主而言,虚拟电厂是参与市场的“经纪人”,帮助其实现收益最大化。
数字技术的赋能。区块链技术可以确保绿电交易的溯源和确权,让每一度绿电都有“身份证”;人工智能算法可以精准预测光伏发电量和电价走势,优化充放电策略;边缘计算技术可以让分布式光伏具备本地自治能力,在电网故障时快速孤岛运行,提高供电可靠性。
中国电力企业联合会党委书记、常务副理事长杨昆强调,数字技术已从“支撑工具”升级为新型电力系统的核心引擎,驱动调度、运维、交易全链条智能化,破解新能源消纳与系统平衡难题。
国家能源局原监管总监黄学农表示,电力行业要聚焦人工智能、大数据等数字技术与电力融合的原创性、颠覆性技术攻关,突破智能电网、源网荷储协同互动等关键技术,把握数字创新主动权,抢占未来发展制高点。
中国工程院院士、清华大学教授韩英铎强调,数字化是构建新型电力系统的关键支撑。只有通过数字技术,才能实现对海量分布式资源的精准感知、预测和控制,让“不可控”的新能源变得“可观、可测、可控”。
未来的分布式光伏将不再是单一的发电设备,而是综合能源系统的一部分。光伏+储能+充电桩+氢能+建筑节能,将为用户提供一站式能源解决方案。在这种模式下,光伏的收益不仅来自卖电,还来自通过提高能源利用效率、降低用能成本而实现的节约。
分布式光伏参与市场,是一场深刻的能源革命。它不仅改变了电力的生产方式和交易模式,更重塑了能源生态中的利益格局。从千家万户的屋顶到庞大的电力网络,从固定的标杆电价到波动的市场交易,阳光正被赋予新的价值。当阳光变成可交易的资产,当每一个屋顶都成为能源的生产者和交易者,我们距离一个清洁、高效、智能的能源未来,便又近了一步。