2月17日，国际特大电网运营商组织（GO15）召开了一场关于分布式能源聚合商参与电力市场（以美国PJM市场为例）的研讨会。

2020年9月，美国联邦能源监管委员会（FERC）批准了2222号令，允许分布式能源（DER）聚合商在区域性批发电力市场中参与竞争。最终规则规定，独立系统运营商（ISO）和区域输电组织（RTO）必须修改其费率，从而将DER聚合商确立为市场参与者。

对于美国最大的区域输电组织PJM来说，该政策的发布影响广泛而深刻。PJM服务着13个州和华盛顿特区的6500万人口，截至2021年底，其域内总发电装机约185GW，其中分布式能源（DER）装机约为13GW。

这不到十分之一的装机容量有助于提高电网的灵活性及弹性。而被许可进入批发市场则意味着，分布式能源在有组织的容量、能量和辅助服务市场中公平竞争，以电价为信号体现系统的供需关系，有助于降低消费者成本。

前述研讨会上，来自美国、中国、欧洲三地的电力从业者们最关注的问题莫过于三点，为何政府及企业都力推DER聚合商进入批发市场？DER聚合商进入批发市场有哪些难点？PJM如何运营管理DER聚合商？

打破分布式能源准入壁垒

从定义看，DER是指小规模的发电及储能技术（通常从1kW到10000kW），可替代或加强传统电力系统。它们存在于电力公用事业公司的配电系统之中，可以作为配电系统的子系统，也可以在用户侧，通常包括储能、可再生发电、分布式发电（含燃气）、需求响应、能效项目、蓄热、电动汽车及其充电设备。

DER聚合商则是将各类分布式资源聚合起来，作为新型市场参与者运营虚拟电厂，向电网提供服务。
在美国，DER正在深入各类电力用户，FERC主席 Neil Chatterjee曾指出， 美国电网的DER将在未来四年内，由现在的65GW增加至380GW。

相比传统的集中式发电，这种小规模、分布式发电开发“更加便利”。FERC通过的2222号令明确指出，在市场需要的地方以及电价高、功率缺额大的节点，建设分布式能源可能比新建传统的集中式发电更有效率，在这些地方发展新能源是符合市场规律的，同时还能缓解电力调度的阻塞问题。

除建设成本相对较低，DER也“更加灵活”。Neil Chatterjee表示，由于使用逆变器和软件控制，DER能够“具备多种功能”并在“不同的电网需求下发挥不同作用”。在美国不同的公用事业试点项目中，电池、电动汽车充电及其他快速反应的资源已被证明，DER具有调节电网频率和提供容量的能力。

随着DER主体数量的增加和总容量的扩大，美国开始尝试赋予DER聚合商市场主体地位。

实际上，在2222号令颁布前，分布式能源就参与了能源批发市场。但由于其仅能以传统的需求响应形式竞价，市场参与主体及规模非常有限。新的法令则在FERC 841号令基础之上，消除了DER和用户侧储能参与电力批发市场的障碍。

重要的是，新规允许聚合商聚集多种DER以满足它们可能无法单独达到最小容量（100kW）和性能的要求，并在技术上可行的情况下，尽可能地扩大资源聚合的地理范围。也就是说，DER通过范围更广地聚合，有机会参与能量、容量及辅助服务市场竞争，通过投标反映市场参与意愿，并按照节点电价结算交易。这有助于DER在各个细分市场中完成自身价值的实现与成本回收。

各州的监管机构也需要重新制定规则，以避免DER在公用事业零售市场和批发市场中同时获利，引发市场价格扭曲。

对美国独立系统运营商（ISO）及区域输电组织（RTO）来说，把DER列为市场参与者，将在更大程度上增加市场主体数量，增强能量、容量和辅助服务市场的竞争性，实现更大范围内更优的资源配置。作为运营管理输电网的ISO和RTO也将更加了解用户侧的DER。

挑战：配网整合与可靠性保障

统一的技术标准、规范的运行流程以及聚合的可靠性是DER聚合大范围开发利用、进入市场的重要前提。为保障DER聚合商进入市场后的可靠运营，能源监管机构制定了相应的监管准则。

在美国，输电系统和批发市场由联邦能源监管委员会管理，但配电系统和零售市场由州监管机构管理，而由于DER通常连接在配电系统，因此DER聚合商进入批发市场意味着，联邦监管机构和各州的监管机构需要在规则制定方面密切协调。

作为批发市场运营商的ISO和RTO则需要配合联邦和各州层级的监管机构，在运行调度批发市场的同时，协调配电网运营商及零售市场的管理。

以PJM市场为例，各机构间的协调对该市场来说尤其困难，因为其需要协调14个州的能源管理机构。

据PJM高级商务解决方案经理Scott Baker介绍，作为交易—调度一体化的PJM需要在包括聚合商注册登记、配电公用事业公司协作、聚合商资源调整以及配合州监管机构等四个方面进行协调。

在注册准入层面，由于分布式能源对配电网的运行和可靠性有重大影响，因此2222号令明确规定，各州监管机构和配电公用事业公司具有审查DER接入（互连）的权力。

在交易调度层面，配电网运营商的角色也极为重要。在聚合商参与批准市场前，配电公用事业公司有权审批聚合资源的可调度范围。如不能保证配电系统正常可靠运行，配电公用事业公司可拒绝（或要求聚合商修改）聚合资源的调度范围。

例如，在PJM的日前市场，配电公用事业公司和聚合商需在提交日前报价前，协调商定聚合商每小时可向该市场提供的调度范围。在实时市场，出于可靠性考虑，只要是配电公用事业公司认为的必要操作，聚合商都应配合执行，配电公用事业公司将在事后就可靠性问题提供解释。在市场出清时，由于交易结算需要配网侧的数据传输与计量数据，因此PJM也需要与配电公用事业公司进行结算协调。

在调度过程中，PJM作为调度中心根据机组报价和超短期负荷预测进行实时安全经济调度。如果存在任何安全约束，配电公用事业公司将汇总这些约束条件，实时告知市场主体。Scott Baker表示，PJM希望当实时市场出现可靠性问题时，配电公用事业公司可采取如限制DER聚合出力等措施，降低可靠性风险。

“配电公用事业公司需要直接与聚合商协调才能做到这一点。我们也会要求配电公用事业公司提供一些解释，说明为什么在实时市场减少聚合出力，作为留存参考。因此，对于聚合商而言，其必须确保按时将资源集中在一起，否则就可能面临处罚。”Baker指出。

分层分类参与PJM批发市场

从规模来看，目前参与PJM批发市场的DER装机容量并不算大。截至目前，在PJM市场13GW的DER装机中，有近3GW的装机已参与批发市场，其中包括1GW的用户侧聚合，以需求响应的形式参与批发市场；以及约2GW的发电和电网侧（表前）聚合，大部分以分布式广泛发电的形式参与批发市场。

据Baker介绍，参与PJM批发市场的单个DER资源不能超过5MW，但对于整体聚合规模的大小没有限制。考虑到能量市场、容量市场以及辅助服务市场的特性，三类市场对聚合资源所调度的地理范围和定价方式进行了分级。

从市场类型来看，能量市场定价为节点级别，容量市场定价为区域级别，辅助服务的定价则比容量市场更广泛。

在能量市场， 由于PJM 是节点电力市场，系统电价是按最低边际成本出清，为了定价的透明度和准确性，并确保市场运营商可以在节点的基础上控制系统，因此，参与能量市场的每个聚合资源需要共享一个主传输负荷总线。截至目前，PJM 域内拥有约10000个负荷总线。

在容量市场，PJM引入的是交割年前三年“基础容量拍卖”（BRA）。比如，2022年的BRA购买2025/26年的容量。这种三年远期的容量市场属于区域性市场。该市场按区域定价并在区域基础上建模。也就是说，参与容量市场的单个聚合资源还可整合其他聚合资源，形成更大容量的聚合资源参与竞价，在单个区域中提供容量服务。因此，PJM容量市场的聚合形式也被称为“多节点聚合”。

在辅助服务市场，DER聚合商通常提供10或30分钟的调频、旋转备用、非旋转备用等辅助服务。相比容量市场，辅助服务市场的调度和定价更灵活。虽然PJM允许多节点聚合，但为确保系统安全可靠运行，PJM依然限定了调度范围，要求DER聚合商必须要在同一配电网范围内，才可进行更广泛的聚合。

“坦率地说，2222号令为DER资源参与市场奠定了基础。我们看到一些市场指标表明，未来DER的增长很可能会是爆发性的，特别是电动汽车正在迅速增长。目前，PJM市场DER聚合的电价政策已更多地考虑了市场本身的情况，但交易规则仍有待进一步完善，交易规模也有待进一步开发。” Baker表示。

注：国际特大电网运营商组织（GO15）成立于2009年，目前有17家成员单位，旨在为世界各国的电网运行机构提供一个管理和技术交流平台，致力于推动成员间先进管理和技术经验的共享，共同商讨应对能源发展问题的解决方案，是全球电力企业合作关系最紧密的电网组织之一。南方电网是GO15的成员单位之一。 

原标题：分布式能源聚合商如何参与PJM市场