随着“双碳”目标的推进和分布式能源的快速发展，电厂行业正迎来新的变革。虚拟电厂作为一种创新的能源管理模式，其重要性日益凸显。2024年11月，国家能源局印发相关指导意见，明确将虚拟电厂定义为资源聚合类新型经营主体，鼓励其聚合分布式光伏、分散式风电、新型储能、可调节负荷等资源，为电力系统提供灵活调节能力。2025年3月，国家发展改革委、国家能源局进一步明确虚拟电厂作为独立主体身份参与电力中长期市场、现货市场及辅助服务市场。在这样的政策背景下，虚拟电厂参与电碳市场的协同交易模式成为能源转型的关键突破点。本文聚焦于虚拟电厂参与电碳耦合市场的交易决策问题，通过构建非合作博弈模型，分析虚拟电厂的竞价策略及其优化路径，为推动能源系统低碳转型和优化多市场协同运行提供理论与实践支持。

  一、虚拟电厂在电碳市场耦合交易中的重要性

  《2025-2030年中国电厂行业市场分析及发展前景预测报告》虚拟电厂通过聚合分布式光伏、风电、储能及可调节负荷等资源，不仅在电力市场中发挥着重要作用，还在碳市场中展现出巨大潜力。2024年1月，中国核证自愿减排(CCER)机制重启，明确可再生能源可申请CCER，为虚拟电厂整合分布式资源参与碳交易创造了政策条件。虚拟电厂在电碳市场耦合交易中的参与，不仅可以依据实时出力情况优化内部资源的协调运行，控制碳排放量，并将多余配额投入碳市场参与交易获取收益，还能够提高可再生能源的利用率，为化解当前CCER项目小型化、分散化与碳市场规模化交易需求的矛盾提供解决方案，助力能源结构的绿色转型。

  二、虚拟电厂参与电碳市场耦合交易的理论分析

  电厂行业发展现状分析提到虚拟电厂作为一种新型市场主体，其参与电碳市场耦合交易的决策过程复杂且关键。在电力市场交易方面，虚拟电厂可以基于对自身发电能力、电力市场需求和电价走势的预测，制定科学发电计划并参与竞标。在碳市场交易中，虚拟电厂整合的风光发电等新能源资源具备开发CCER的潜力，可按流程开展项目识别、审定、备案等工作，将减排量开发为CCER，并通过出售CCER和直接参与碳市场交易来获得收益。通过构建非合作博弈模型，可以深入分析虚拟电厂在电碳市场耦合交易中的竞价策略及其优化路径，揭示虚拟电厂通过优化风光出力组合与储能调度策略，可压缩常规煤电出清量，提升绿电消纳效率。

  三、虚拟电厂参与电碳市场耦合交易的模型构建

  虚拟电厂在电碳市场耦合交易中与风光发电商及常规煤电发电商共同参与市场竞争。基于非合作博弈理论，构建电—碳市场耦合交易框架及优化模型，分析虚拟电厂的交易策略。上层模型为虚拟电厂、风光发电商及常规煤电发电商的收益最大化模型，综合考虑电能量交易、碳配额分配及CCER交易收益;下层为电—碳市场联合出清模型，以系统运行成本最小化为目标，通过动态电价与碳价耦合机制实现市场均衡。通过多场景仿真验证，提出差异化风光配置策略与动态电价引导机制，明确虚拟电厂在峰谷时段的供需调节潜力，为“双碳”目标下电力系统经济性与低碳性协同优化提供理论支撑。

  四、虚拟电厂参与电碳市场耦合交易的算例分析

  通过搭建一个由3个虚拟电厂参与的测试电力系统，分别设置不同的运行策略，验证非合作博弈模型的有效性。结果显示，虚拟电厂能够通过合理调整交易策略，实现经济效益与低碳目标的双重优化。在不同风光比例下，虚拟电厂的效益存在差异。风电、光电占比不同的虚拟电厂在不同时段的供需状况不同，虚拟电厂会据此调整售、购电报价以保障收益与避免亏损。运营商可依据不同时段虚拟电厂总体供需态势制定报价：供大于求时降低购电报价，供不应求时提高售电报价，以引导虚拟电厂合理购售电与调配电量。此外，虚拟电厂中不同新能源机组组合在不同时段具有不同的碳减排效益，合理组合与负荷出力特点匹配度越高，该虚拟电厂产生碳减排效益越高。

  五、结论与建议

  本文通过构建非合作博弈模型，深入研究虚拟电厂在电—碳市场耦合交易中的竞价策略及其优化路径。研究表明，虚拟电厂能够通过合理调整交易策略，实现经济效益与低碳目标的双重优化，为电力市场与碳市场的协调发展提供了新的思路和方法。基于上述研究，提出以下建议：一是健全电碳市场协同机制，优化虚拟电厂碳市场参与规则，扩大CCER对可再生能源项目的覆盖范围，建立高效核证体系，缩短核证周期，提升虚拟电厂碳交易收益能力;二是强化技术创新与支撑体系，加大对虚拟电厂监测、调度及风光发电预测技术的研发投入，构建先进的多能源协同调度模型，优化储能与风光、煤电的耦合运行;三是完善政策激励与调节机制，政府制定专项奖励政策，对在电碳市场中减排成效显著、交易策略优化的虚拟电厂给予经济激励，同时建立动态化电价调节机制，引导虚拟电厂在现货市场中合理调整交易行为;四是推动形成多元主体协同发展格局，搭建虚拟电厂与电网、控排企业等主体间的信息开放共享平台，促进数据互通与协同优化，鼓励虚拟电厂参与辅助服务市场，提升电力系统调峰、调频等调节能力，拓展其从现货市场向中长期市场、辅助服务市场的多元参与维度。通过以上措施，可以进一步推动虚拟电厂在电碳市场耦合交易中的发展，助力能源结构的绿色转型与高质量发展。