尚楠，黃國日

（南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責任公司，廣州 510663）

0 引言

在碳達峰、碳中和的目標愿景下，我國能源電力行業(yè)將發(fā)生深刻變化［1］。在發(fā)電側(cè)，新能源開發(fā)呈現(xiàn)集中式與分布式并舉的局面，分布式能源作為一種清潔、低碳、高效的能源開發(fā)和利用模式，符合我國能源綠色、低碳轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向，其就近接入、就地消納的特點可有效減少輸電網(wǎng)投資，降低輸電損耗，提高系統(tǒng)整體運行效率，有利于推動以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)［2］。我國分布式電源發(fā)展快速，以光伏為例，2020 年上半年，分布式光伏新增裝機4.43 GW，占新增光伏裝機的38.5%。根據(jù)《能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》，預計2021—2025 年，光伏累計裝機量的年均復合增長率約為18.9%，年均新增裝機67.4 GW，2025 年預計累計裝機達581 GW［3］。在需求側(cè)，隨著分布式屋頂光伏、電動汽車、家庭儲能的發(fā)展和大規(guī)模使用，用戶由單一的能源消費者逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r具有能源生產(chǎn)及消費能力的產(chǎn)消者［4］。截至2020 年年底，國內(nèi)已投運儲能項目累計裝機規(guī)模達35.6 GW，占全球市場總規(guī)模的18.6%，同比增長9.8%［5］；2020 年，新能源汽車產(chǎn)銷量分別為136.6 萬輛和136.7 萬輛，同比增長7.5%和10.9%，其中純電動汽車產(chǎn)銷量分別完成110.5萬輛和111.5萬輛，同比增長5.4%和11.6%［6］。

相比大容量、集中式的傳統(tǒng)發(fā)電資源，分布式發(fā)電具有數(shù)量眾多、單體規(guī)模小、電壓等級低、出力波動性更大、分布零散等特點，且目前國內(nèi)分布式電源市場化程度低、公共服務相對滯后，市場活力仍有待進一步激發(fā)［7］。分布式發(fā)電的固有特性決定了傳統(tǒng)的市場化交易模式已經(jīng)不再適用，以點對點交易為核心的市場體系是激活分布式電源市場活力、挖掘其商品價值的重要機制創(chuàng)新，對于滿足用戶側(cè)差異化需求場景、高頻次交易和就近用能提供了有效途徑，對于促進可再生能源接近消納具有重要意義［8］?？梢姡c對點交易市場預計將成為以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)框架下市場體系的重要組成部分。

當前的相關(guān)研究通常將點對點交易（P2P）作為分布式交易的一種模式。文獻［9］提出分布式交易模型涵蓋點對點模型、微電網(wǎng)交易模型和群體用戶模型；文獻［10］提出區(qū)域自治的分散式電力市場體系包括點對點直接交易模式、通過中間商的交易模式、兩者結(jié)合的交易模式；文獻［11-13］認為嚴格意義上的點對點交易即為主體間的直接交易，無須經(jīng)過第三方。當前國內(nèi)外對于點對點交易的相關(guān)研究大多聚焦于概念辨析、框架機制構(gòu)想等方面，對于點對點交易的具體實施及開展方式、實際運營商業(yè)模式以及如何與我國當前電力市場建設(shè)相銜接仍處于探索階段，且目前國內(nèi)也尚無成熟運作、穩(wěn)定盈利的試點經(jīng)驗可供參考。

本文首先明確給出點對點交易的概念及特征，辨析總結(jié)其與批發(fā)市場、虛擬電廠的聯(lián)系與區(qū)別；隨后，深度剖析國外面向零售側(cè)的點對點交易的運作機制及商業(yè)模式，從交易機制、定價模式、結(jié)算模式、價值定位、關(guān)鍵業(yè)務、盈利模式、成本支出等方面進行橫向?qū)Ρ瓤偨Y(jié)；最后立足國內(nèi)電力市場化改革現(xiàn)狀，分析當前國內(nèi)開展點對點交易所面臨的關(guān)鍵問題，并給出推進點對點交易的相關(guān)建議。

1 點對點交易的基本概念

1.1 基本概念與特征

當前，國內(nèi)外針對點對點交易的相關(guān)研究主要聚焦于低壓配電網(wǎng)或微電網(wǎng)內(nèi)生產(chǎn)者、普通消費者和產(chǎn)消者之間，以及以獨立微電網(wǎng)為交易主體的多微電網(wǎng)群的直接交易［2-3］。

基于已有研究與實踐，本文給出點對點交易定義如下：點對點交易指以配電網(wǎng)作為主要能源交易通道，以風、光等分布式清潔能源為主，實現(xiàn)市場主體就近直接交易的新模式。其主體包括但不限于配電網(wǎng)范圍內(nèi)分布式電源、分布式儲能、智能樓宇等各類能源消費者、生產(chǎn)者和產(chǎn)消者，具有數(shù)量眾多、分布零散、就近交易、單筆交易量小等特點。

在功能定位方面，點對點交易致力于通過在配電網(wǎng)層面建立靈活自治的分布式市場，為傳統(tǒng)批發(fā)市場難以整合數(shù)量龐大且地域分布零散的分布式發(fā)電主體提供解決方案。其能夠在更短的時間尺度內(nèi)實現(xiàn)更高頻次的供需雙側(cè)的有效匹配，激勵分布式風電、光伏等清潔發(fā)電資源的“隨取隨用”，促進規(guī)模小、數(shù)量多、出力具有不確定性的分布式發(fā)電資源消納。

1.2 與傳統(tǒng)批發(fā)側(cè)交易的區(qū)別

點對點交易是傳統(tǒng)批發(fā)側(cè)市場化交易的有效補充，二者之間緊密聯(lián)系但又呈現(xiàn)不同特征，如圖1所示。一是批發(fā)市場呈現(xiàn)電量交易規(guī)模大、出清方式高度集中等特征，而點對點交易主要面向小規(guī)模分布式交易主體，開展高頻次、個性化、雙向匹配的能源交易。二是批發(fā)市場的交易結(jié)果和價格水平，將影響到點對點交易市場的成交情況。三是在市場化環(huán)境中，售電公司、虛擬電廠、負荷聚合商等代理商在批發(fā)市場和點對點交易市場之間扮演著媒介功能，能夠促進兩個市場之間的協(xié)調(diào)聯(lián)通。

圖1 點對點交易與批發(fā)市場關(guān)系示意Fig.1 Relationship between peer?to?peer trading and the wholesale market

從市場主體角度來看，普通消費者、產(chǎn)消者、代理商、配網(wǎng)運營商、交易平臺扮演著不同的角色：（1）對于作為普通消費者（或產(chǎn)消者）的用戶，一方面可以采用被售電公司等代理商代理的方式參與批發(fā)市場或點對點交易市場，此時用戶只與對應的代理商有財務關(guān)系，其與批發(fā)市場或點對點交易市場的關(guān)系僅取決于代理商的決策，代理商參與批發(fā)市場的前提是其已經(jīng)聚合了相當規(guī)模或數(shù)量的用戶；另一方面，部分用電或容量規(guī)模較小的用戶也可以直接參與點對點交易，同時交由配網(wǎng)運營商提供保底供電服務。（2）對于代理商，其既可以參與批發(fā)市場又可以參與點對點交易市場，但代理商在兩個市場中的申報要求和基本參數(shù)（如申報節(jié)點、最小申報電量規(guī)模等）不同，代理商是將批發(fā)市場和點對點交易市場之間產(chǎn)生有機聯(lián)系的關(guān)鍵主體。（3）對于配網(wǎng)運營商，其向配電網(wǎng)內(nèi)的市場主體收取配網(wǎng)運營費用，同時承擔終端保底用戶的保底供電責任。（4）對于交易平臺，其可根據(jù)實際需求交由配網(wǎng)運營商（或電網(wǎng)公司）運營，針對點對點交易市場設(shè)計出不同的交易、出清及結(jié)算模塊。

1.3 與虛擬電廠的區(qū)別與聯(lián)系

虛擬電廠是通過先進的計量、通信和控制等技術(shù)將分布式新能源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車等將不同類型的分布式資源聚合起來，通過虛擬電廠智能管控運營平臺，對內(nèi)部靈活可調(diào)資源進行聚合調(diào)控，外部作為一個整體參與電力交易和輔助服務［14］。如冀北虛擬電廠通過聚合用戶側(cè)資源，在新能源大發(fā)期間快速增加用電需求，達到與傳統(tǒng)電廠同樣的調(diào)節(jié)效果，并獲得與調(diào)峰貢獻相匹配的市場化收益。從運營效果看，冀北虛擬電廠試點自投運以來，充分響應電網(wǎng)調(diào)度實時指令，在晚高峰時期將用電后延，到后夜電網(wǎng)低谷調(diào)峰困難時期，快速抬升低谷用電負荷，調(diào)節(jié)里程達7.85 GW·h，運營商和用戶總收益約160.35 萬元，收益204.00元∕（MW·h），按照運營商與用戶簽訂的合同，運營商總收益132.75 萬元，平均收益168.89 元∕（MW·h）；用戶總收益27.60 萬元，平均收益35.11元∕（MW·h）［15］。

二者的區(qū)別和聯(lián)系可歸納為如下幾點。

首先，二者均面向用戶側(cè)，致力于解決用戶側(cè)分布式資源參與市場的難題。本文所提及的點對點交易指的是市場主體間就近的直接交易，不同地區(qū)的分布式主體不能直接進行跨區(qū)域交易；虛擬電廠聚合的分布式資源無地理范圍的限制，且更強調(diào)對外的特性。

其次，二者為具有競爭又相互促進關(guān)系的業(yè)務新形態(tài)。分布式資源既可以選擇直接參與點對點交易，亦可委托于虛擬電廠間接參與市場；具備聚合資源能力的虛擬電廠可以作為代理商，代理電量較小或電量大但沒有能力（或不愿意花費精力）尋找交易對象的主體。

此外，兩者非互斥關(guān)系，開展其中一類業(yè)務的同時可向另一類業(yè)務擴展。點對點交易具有規(guī)模效應，可在發(fā)揮規(guī)模的優(yōu)勢下，向虛擬電廠相關(guān)業(yè)務延伸；與此同時，在用戶強烈需求的驅(qū)動下，虛擬電廠可能向點對點交易業(yè)務延伸。

1.4 點對點交易助力實現(xiàn)“雙碳”目標

開展點對點交易對“雙碳”目標的達成具有推動作用。能源領(lǐng)域是實現(xiàn)“30·60”碳達峰、碳中和目標的主戰(zhàn)場，通過開展點對點交易，能夠形成一套政府引導、企業(yè)實施、市場推動、公眾參與的清潔能源消納新機制，不僅能為分布式新能源創(chuàng)造一個公平競爭的競爭平臺，還可以為電力用戶提供更多的交易選擇。具體來說，由于分布式新能源參與電力市場交易，電力用戶有更多的機會選擇和利用綠色電力，一定限度降低對傳統(tǒng)火電的依賴，實現(xiàn)了碳減排。此外，以點對點直接交易改進可再生能源的發(fā)展和利用模式，以市場化交易替代既有的新能源定向補貼和成本補償，為分布式清潔能源提供可觀收益。

2 點對點交易發(fā)展環(huán)境分析

點對點交易為能源電力市場化交易新業(yè)態(tài)，因此在考慮開展點對點交易前，本文采用PEST（政治-經(jīng)濟-社會-技術(shù)）分析工具對國內(nèi)點對點交易發(fā)展環(huán)境及適用性進行簡要分析。

2.1 政策環(huán)境

在國家政策方面，2020年9月，在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上我國宣布了2030 年前碳達峰、2060年前碳中和的目標；2021年3月15日，中央財經(jīng)委員會第九次會議指出，要著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)對構(gòu)建以新能源為主體的市場化交易機制提出了新的要求，為探索點對點交易模式、推動分布式能源參與市場化交易、促進能源消費從單一被動向主動參與轉(zhuǎn)變提供了良好的政策環(huán)境。

在行業(yè)政策方面，2017 年，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)了《關(guān)于開展分布式發(fā)電市場化交易試點的通知》等系列政策，決定組織分布式發(fā)電市場化交易試點，對分布式發(fā)電交易的項目規(guī)模、市場交易模式、交易組織方式以及分布式發(fā)電“過網(wǎng)費”標準等提出了指導意見，為點對點交易的框架和邊界提供了有益的政策參考。

2.2 經(jīng)濟環(huán)境

《中共中央國務院關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9 號）印發(fā)以來，新一輪電力體制改革在全國范圍內(nèi)快速鋪開，電力市場建設(shè)成效顯著，為開展點對點交易奠定了市場基礎(chǔ)。與此同時，“十四五”期間，光伏發(fā)電等分散式發(fā)電資源制造成本快速下降，預計我國分布式光伏和分散式風電將實現(xiàn)平價上網(wǎng)。

近年來，國家積極推動實體經(jīng)濟企業(yè)用能成本降低，以緩解實體經(jīng)濟企業(yè)困難、應對經(jīng)濟下行壓力、增強經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力。

點對點交易致力于在市場主體間就近開展直接交易，將對降低實體經(jīng)濟企業(yè)用電成本具有積極的推動作用。

2.3 社會環(huán)境

隨著企業(yè)、社會公眾對綠色能源消費的認識和需求在逐步提高，點對點交易將作為其購買綠電的有益補充。

可持續(xù)發(fā)展浪潮逐漸席卷全球，跨國企業(yè)對國內(nèi)供應商綠色能源消費、碳排放等提出了新的要求。

與此同時，清潔、低碳的分布式能源也逐漸引起政府、社會公眾的高度重視，隨著社會公眾對美好生活的追求和環(huán)境保護意識的提高，就近利用清潔能源、實現(xiàn)清潔電力的就近消納使用、改善環(huán)境質(zhì)量的訴求越來越突出，參與積極推動能源轉(zhuǎn)型的殷切越來越清晰，政府、社會公眾越來越期望看到企業(yè)更多地履行社會責任，參與生態(tài)文明建設(shè)，持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，共建美麗中國。

2.4 技術(shù)環(huán)境

區(qū)塊鏈、信息通信、人工智能等諸多技術(shù)的發(fā)展，為開展點對點交易提供了有利的技術(shù)環(huán)境。以區(qū)塊鏈技術(shù)為例，區(qū)塊鏈是一種創(chuàng)新的分布式賬本技術(shù)，致力于為不同主體間的交易建立一個可信任的、分布式的環(huán)境，具有去中心化、難以篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等顯著特點，具體應用包括智能合約、智能資產(chǎn)、去中心化應用、去中心化自治企業(yè)等。

3 面向零售側(cè)的點對點交易國外實踐

3.1 美國TransActive Grid

美國TransActive Grid 項目實現(xiàn)了社區(qū)間居民的點對點電力交易，允許用戶通過智能電表實時獲得發(fā)、用電量等相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過區(qū)塊鏈向他人購買或銷售電力。用戶可以不需要通過公共的電力公司或中央電網(wǎng)就能完成電力交易。隨后，美國Exergy Engineering 試點沿襲了TransActive Grid 對點對點分布式交易技術(shù)尤其是區(qū)塊鏈技術(shù)的應用，呈現(xiàn)去中心化、開放性、公平性、匿名性的特點［16］。該試點主要特征可歸結(jié)為：一是加密分布式賬本技術(shù)，以防篡改的方式安全保存所有數(shù)據(jù)；二是具有可擴展的智能合約，自動化處理所有交易流程；三是具有鏈上微網(wǎng)控制系統(tǒng)，高效管理微網(wǎng)電流和交易流。

3.1.1 運作機制

在交易流程方面，TransActive Grid 試點交易分為如下若干步驟：首先，市場主體收集發(fā)電狀況、用電需求等市場信息，再自行申報交易偏好，如首選能源類型、價格限制等；隨后，申報信息存入?yún)^(qū)塊鏈賬戶，購入和售出訂單得以創(chuàng)建，購售方開始進行匹配。一旦匹配成功則自動向區(qū)塊鏈中添加涵蓋所有當前交易信息的新的區(qū)塊；最后，智能電表等設(shè)備對電能供應和需求進行計量，并通過信息系統(tǒng)即區(qū)塊鏈進行賬單結(jié)算。同時，在整個過程中，微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)仍保持連接，以預防當?shù)匕l(fā)電不足或超過社區(qū)需求等極端情況。

在定價模式方面，TransActive Grid 采用拍賣機制，以15 min 為1 個時間間隔組織拍賣，基本遵循“價格優(yōu)先、時間優(yōu)先”原則，較高出價者先出清，較低出價者后出清，最后的出清價格則為該時間段的市場價格。消費者（或產(chǎn)消者）將會為其偏好購買的能源（如本地的分布式可再生能源）申報能夠接受的購入最高價，生產(chǎn)者（或產(chǎn)消者）申報能夠接受的售出最低價。

在結(jié)算模式方面，目前TransActive Grid 試點為布魯克林地區(qū)的產(chǎn)消者等市場主體之間提供了分布式光伏發(fā)電等交易結(jié)算服務，并且設(shè)計了集合競價的市場機制，但是沒有為交易雙方提供合適的報價策略模型和通過區(qū)塊鏈進行直接結(jié)算的方法。

在與主網(wǎng)銜接方面，TransActive Grid 試點所在區(qū)域?qū)儆诼?lián)網(wǎng)型微電網(wǎng)，與配電網(wǎng)并網(wǎng)運行，互為支撐，實現(xiàn)能量的雙向交換。對主網(wǎng)而言，該微電網(wǎng)可以作為可控負荷進行管理。當外部電網(wǎng)故障時，該微電網(wǎng)可轉(zhuǎn)為獨立運行模式。

3.1.2 商業(yè)模式

在價值定位上，試點項目致力于在社區(qū)層面建立一種新的能源交易模式，促使社區(qū)內(nèi)用戶可以在平臺上開展高頻次、小規(guī)模的點對點能源交易，為居民等提供潛在的收入來源，激勵消費者投資分布式能源；在關(guān)鍵業(yè)務上，試點業(yè)務涵蓋整合供需雙側(cè)信息、跟蹤和顯示本地（接近）實時的能源價格、交易結(jié)算、將過剩電力回饋到現(xiàn)有主網(wǎng)、智能電表的安裝維護等；在盈利模式上，試點產(chǎn)品類收入（盈利）包括用戶家用電力設(shè)備（太陽能設(shè)備、電表等）的安裝收入等，服務類收入（盈利）包括平臺使用或接入服務費、用戶智能電表等設(shè)備的維護費用等；在成本支出上，包括平臺開發(fā)維護成本、平臺資質(zhì)獲得成本、配套設(shè)備安裝運維成本等。

3.2 瑞士Walenstadt

瑞士Walenstadt（瓦倫施塔特）開展了一個基于區(qū)塊鏈的微電網(wǎng)交易試點，光伏發(fā)電裝機總功率為287 kW，年用電量約為4.6 GW·h，其中養(yǎng)老院占很大比例，約2.0 GW·h。市場主體涵蓋有居民家庭、戶用光伏公寓樓，以及安裝了電池的公寓樓用戶?？杉毞譃閼粲霉夥?、儲能、電力用戶等。當前試點區(qū)域涵蓋有25 戶居民家庭，其中8 戶安裝了儲能，2棟安裝了戶用光伏的公寓樓，1 棟安裝了電池的公寓樓［17］。需要說明的是，該試點主要使得市場主體能夠在可用的情況下就近交易能源，并向主網(wǎng)出售或購買剩余能源。由于交易區(qū)域局限在本地社區(qū)中，交易規(guī)模不大。

3.2.1 運作機制

在交易流程方面，試點的交易流程包括投標、出清、結(jié)算3 個環(huán)節(jié)：在投標環(huán)節(jié)，交易平臺從市場主體方收集訂單，完成關(guān)聯(lián)設(shè)備等信息驗證后，將訂單添加到存儲設(shè)備中；在出清環(huán)節(jié)，出清過程由應用程序在每個出清間隔（每15 min）觸發(fā)，出清過程將會把投標環(huán)節(jié)中所收集的訂單轉(zhuǎn)換為市場主體之間的交易列表；在結(jié)算環(huán)節(jié)，應用程序?qū)?4 h累計匹配成功的訂單匯總成一個結(jié)算列表，進行結(jié)算操作和資金分配。

在定價模式方面，試點每15 min 運行1 次拍賣算法以完成市場出清形成出清價格。即訂單列表每15 min運行1次，按照價格進行排序出清，價格較低的售出電能優(yōu)先，購入價格較高的電能優(yōu)先，此種價格機制下，每一筆交易的價格是基于各自購買方和售出方價格之間的平均值形成的。

在結(jié)算模式方面，市場交易應用程序邏輯的最后一步是將匹配的交易進行結(jié)算。具體來說，即將過去累計匹配成功的訂單匯總成1 個結(jié)算列表，用于自動付款。

在與主網(wǎng)銜接方面，試點所在區(qū)域?qū)儆陔x網(wǎng)社區(qū)型微電網(wǎng)，區(qū)域涵蓋各種社區(qū)資產(chǎn)，致力于為重要的社區(qū)服務提供彈性電力保障。獨立型微網(wǎng)不和常規(guī)電網(wǎng)相連接，利用自身的分布式能源滿足微網(wǎng)內(nèi)負荷的需求。

3.2.2 商業(yè)模式

在價值定位上，試點項目致力于構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的社區(qū)能源系統(tǒng)的運行方式，同時分析區(qū)塊鏈技術(shù)對當?shù)靥柲芾?、電網(wǎng)質(zhì)量和能源效率的影響。在關(guān)鍵業(yè)務上，試點業(yè)務領(lǐng)域主要涵蓋交易平臺運維服務、附加服務（如智能電表安裝維護等）2類。平臺運維服務包括：一是基于對供需雙側(cè)電能計量以及市場信息披露，跟蹤和顯示本地（接近）實時的能源價格；二是提供拍賣服務的組織和用戶個性化產(chǎn)品設(shè)計。附加服務包括：一是智能電表的安裝維護；二是試點可以整合分布式電源供應商生產(chǎn)的過剩電力回饋到現(xiàn)有的本地電網(wǎng)。在盈利模式上，項目的收入來源主要有3類：一是平臺接入服務費，二是能源產(chǎn)品費，三是售電套餐服務費。在成本支出上，包括平臺開發(fā)維護成本、平臺資質(zhì)獲得成本、配套設(shè)備安裝運維成本等。

3.3 德國Sonnen

Sonnen 試點為由Sonnen Batterie 業(yè)主組成的社區(qū)，最初由德國企業(yè)Sonnen 發(fā)起，試點范圍不斷擴大。德國、奧地利、瑞士和意大利均有Sonnen 社區(qū)成員，目前Sonnen 正在澳大利亞發(fā)展新的社區(qū)試點。在Sonnen 試點中，存在一個中央軟件連接并跟蹤所有的社區(qū)成員以隨時平衡能源供應和需求。Sonnen 試點用戶的富余電能沒有被送入傳統(tǒng)電網(wǎng)，而是進入一個虛擬的能源庫，在其他成員因惡劣天氣而無法產(chǎn)生足夠的電能時提供電能服務。例如，社區(qū)內(nèi)用戶每分享1 kW·h的電能，將獲得高于電力供應商提供的經(jīng)濟補償；如果在社區(qū)范圍內(nèi)購買電能，這些電能的價格一般會比市場價格更低廉。除獲取較低價的能源供應外，Sonnen 社區(qū)成員還將獲得一系列增值服務，包括設(shè)備的10 年保修期、起步價23 美分的電能價格、免費天氣預報服務、基于天氣預測的家庭能源使用優(yōu)化服務、遠程維護和監(jiān)控服務、智能使用控制服務等［18-19］。

3.3.1 運作機制

在定價模式方面，Sonnen 社區(qū)采用會員制，加入Sonnen 社區(qū)的成員，每月只需繳納19.99 歐元的會員費，而不再用每月向原來的能源供應商支付基本費用。

在與主網(wǎng)銜接方面，Sonnen 社區(qū)試點所在區(qū)域?qū)儆陔x網(wǎng)社區(qū)型微電網(wǎng)，區(qū)域涵蓋各種社區(qū)資產(chǎn)，致力于為重要的社區(qū)服務提供彈性電力保障。獨立型微網(wǎng)不和常規(guī)電網(wǎng)相連接，利用自身的分布式能源滿足微網(wǎng)內(nèi)負荷的需求。

3.3.2 商業(yè)模式

在價值定位上，Sonnen 試點通過整合、分配資源將一個由Sonnen Batterie 業(yè)主組成的社區(qū)結(jié)合成一個整體，具有發(fā)電資源的社區(qū)成員可以為社區(qū)內(nèi)的任何市場主體分享生產(chǎn)的剩余電能；在關(guān)鍵業(yè)務上，Sonnen 社區(qū)主要包括對富余資源的整合、分配服務，同時提供包括Sonnen Batterie 虛擬能源池在內(nèi)的安裝維護和售后服務；在盈利模式上，Sonnen社區(qū)項目的收入模式主要有3 項，一是每月19.99歐元的會員費，二是電池銷售費用，三是潛在的附加產(chǎn)品費；在成本支出上，成本包括有平臺開發(fā)維護成本、儲能（電池）設(shè)備投資運維費用、配套設(shè)備安裝運維成本等。

3.4 英國Piclo

英國Piclo 試點是當前國外運行相對成熟的點對點交易試點之一?；诖?，英國開展了面向清潔能源的線上點對點交易市場。在該試點中，發(fā)電主體能夠選擇并且知悉自己售出電能的對手方，用戶同樣能夠選擇從哪個發(fā)電主體購入電能。試點平臺根據(jù)市場主體雙方的用電特性、所在區(qū)域、交易傾向等進行發(fā)用電雙方的交易需求匹配，同時提供交易過程中的合同簽署、計量數(shù)據(jù)采集、費用結(jié)算等客戶服務［20-21］。

3.4.1 運作機制

在運作方式上，Piclo 試點通過構(gòu)建可信可靠的第三方交易平臺促成更多的點對點交易。該交易平臺利用電表數(shù)據(jù)、發(fā)電機定價和消費者偏好等信息，以30 min 為間隔進行匹配，并為客戶提供數(shù)據(jù)可視化和分析。在交易過程中，普通消費者（或產(chǎn)消者）可以優(yōu)先選擇從哪些生產(chǎn)者處購買電力，生產(chǎn)者也同樣會對出售電能的對象具有一定的控制性、選擇性和可預見性。此外，由Good Energy 公司提供合同簽訂、數(shù)據(jù)計量、費用計算、客戶服務、市場平衡等服務。

在交易機制上，Piclo 采用雙方匹配的交易機制，平均每30 min 就會通過各類計量儀表對運行數(shù)據(jù)、發(fā)電價格、消費者偏好等信息進行采集，并基于這些數(shù)據(jù)開展電能需求和供應的相互匹配。在試點平臺上具有一定數(shù)量的零售商，這些零售商在支付一定的許可費用后就可以作為代理商來組織點對點的市場化交易，為用戶提供切實存在的可再生能源供應。在市場主體與零售商簽訂代理合同后，零售商將所負責客戶的數(shù)據(jù)發(fā)送至試點平臺并交由其公開部分信息。若為供應電能的主體，則平臺公開其分布式電源所在位置、需求側(cè)響應資源類型；對于購買電能的主體，則平臺公開其用電位置、對發(fā)電資源的選擇偏好（如更傾向與光伏發(fā)電開展交易等）。在通過智能電表等計量裝置收集到當前各個時刻供應側(cè)的可交易電能以及購買側(cè)的電能需求情況之后，試點平臺根據(jù)發(fā)用交易雙方位置的遠近、可接受的電能價格和交易傾向，借助點對點匹配算法為購買方匹配最優(yōu)的供應方。若出現(xiàn)某個單一供應方（如分布式發(fā)電、需求側(cè)響應資源等主體）無法完全覆蓋購買電能主體的需求總量，試點同時會補充其他供應方為購買方提供電能供應。

在定價模式上，對于交易價格，Piclo 平均每30 min 就會通過各類計量儀表對運行數(shù)據(jù)、發(fā)電價格、可交易電能、消費者偏好等信息進行采集，根據(jù)發(fā)用交易雙方位置的遠近、可接受的電能價格和交易傾向，借助平臺內(nèi)嵌的點對點匹配算法為購買方匹配最優(yōu)的供應方。對于輸配電價，Piclo 試點的配電網(wǎng)絡(luò)使用費用（DUoS）由配電網(wǎng)運營商（DNO）基于公共配電收費方法（CDCM）計算獲得，以回收配電網(wǎng)的維護和運營成本。DUoS 的價格呈分段函數(shù)特性，在不同用電時段收取不同費用，結(jié)算周期為0.5 h，即根據(jù)每30 min所計量的用電量計算。

在與主網(wǎng)銜接模式上，該試點屬于聯(lián)網(wǎng)型微網(wǎng)，與配電網(wǎng)并網(wǎng)運行，互為支撐，實現(xiàn)能量的雙向交換。對電網(wǎng)來說，可以作為可控負荷進行管理。外部電網(wǎng)故障時，可轉(zhuǎn)為獨立運行模式。

3.4.2 商業(yè)模式

在價值定位上，Piclo 試點項目致力于為用戶提供與本地可再生能源發(fā)電商進行直接交易的服務，且能夠根據(jù)市場主體偏好進行需求匹配；在關(guān)鍵業(yè)務上，該試點包括交易合同簽訂服務、電能計量采集服務、生產(chǎn)者的可交易電能與消費者的用電需求收集服務、交易匹配出清服務、費用結(jié)算服務；在盈利模式上，該試點項目的收入來源主要包括用戶接入平臺的費用、電力零售商許可證費用等；在成本支出上，該試點包括平臺開發(fā)維護成本、平臺資質(zhì)獲得成本、配套設(shè)備安裝運維成本等。

3.5 澳大利亞Power Ledger

Power Ledger 成立于澳大利亞珀斯，該平臺構(gòu)建了一個基于剩余光伏資源的點對點交易系統(tǒng)。通過該區(qū)塊鏈技術(shù)使得電能在產(chǎn)生的過程中確定電能所有者，并且在交易過程中通過一系列協(xié)議完成電能供應商和用戶之間的交易，即住戶可以高于出售給電力公司的價格直接將剩余電能賣給其他住戶。在交易過程中，完全通過區(qū)塊鏈來做協(xié)議調(diào)控，通過智能合約實現(xiàn)即時結(jié)算。在此框架下可再生能源的擁有者可以在微電網(wǎng)內(nèi)或通過配電網(wǎng)以選定的價格出售剩余的能源，配電系統(tǒng)運營商（DSO）通過配電網(wǎng)獲得能源交易收入［20-24］。

3.5.1 運作機制

在運作方式上，Power Ledger 通過智能電表進行數(shù)據(jù)讀取和記錄，讀數(shù)間隔從1～30 min（一般在15～30 min）不等，所計量的數(shù)據(jù)實時或24 h 內(nèi)顯示給市場主體；Power Ledger 通過交易匹配在消費者和產(chǎn)消者之間進行直接的電能交易。市場雙方的訂單都是以同樣的增量填補并不斷循環(huán)，直到市場清倉。交易運行周期是可配置、可選擇的，可根據(jù)應用服務提供商的要求設(shè)定，范圍從5 min 至24 h不等；此外，Power Ledger 根據(jù)計量情況靈活配置交易優(yōu)先組，市場主體選擇進入分組，優(yōu)先在市場上進行組內(nèi)交易，其可通過預先配置的網(wǎng)絡(luò)條件監(jiān)控來自主決定。零售商可在最后將所有剩余訂單統(tǒng)一組織成交，直到所有訂單消耗完，以承擔風險管理者角色。

在定價模式上，該試點選擇基于地理位置優(yōu)先的出清模式的交易出清引擎，考慮網(wǎng)絡(luò)負荷的平衡，給分布式能源部署提供激勵，提高分布式網(wǎng)絡(luò)的效率。試點中的消費者具有較高的自主選擇權(quán)，可以自行決定從哪里購買能源。例如，某用戶甚至可以支付相對高的價格購買本地產(chǎn)的太陽能，使得成交結(jié)果有利于低碳排放。此外，用戶還可以通過POWR（Power Ledger）代幣進行跨市場交易，比如說某一消費者從澳大利亞移居到美國，其原有電力仍可以通過POWR代幣開展交易。

在結(jié)算模式上，Power Ledger 采用POWR 和Sparkz 的雙重代幣結(jié)算體系，通過其設(shè)計的2 層區(qū)塊鏈來進行運作。POWR 代幣是使用Power Ledger平臺的準入代幣，其作用在于讓參與者訪問和使用平臺（如同有限的軟件許可權(quán)限）。Sparkz代幣類似于智能債券，由市場運營方以相應的數(shù)量發(fā)行給自己的用戶，Sparkz 和POWR 代幣之間保持穩(wěn)定的兌換率。產(chǎn)消者所購買或供應能源的可以用Sparkz代幣結(jié)算，也可以通過當?shù)氐氖袌鲞\營方將Sparkz 代幣兌換成現(xiàn)金。

在與主網(wǎng)銜接模式上，Power Ledger 試點區(qū)域?qū)儆诼?lián)網(wǎng)型微網(wǎng)，與配電網(wǎng)并網(wǎng)運行，互為支撐，實現(xiàn)能量的雙向交換。對電網(wǎng)來說，可以作為可控負荷進行管理。外部電網(wǎng)故障時，可轉(zhuǎn)為獨立運行模式。

3.5.2 商業(yè)模式

在價值定位上，Power Ledger 平臺采用基于區(qū)塊鏈的交易代幣，在電能的生產(chǎn)者和使用者之間建立了直接的聯(lián)系，實現(xiàn)交易過程中無第三方機構(gòu)參與（包括控制參與人的數(shù)據(jù)、價格的制定、費用支付的擔保等）；在關(guān)鍵業(yè)務上，Power Ledger 平臺項目的關(guān)鍵業(yè)務主要包括資源的整合與分配、基于智能合約的即時結(jié)算、數(shù)據(jù)計量、Sparz 與POWR 代幣體系運維、自主資產(chǎn)管理及綠色能源忠誠獎勵管理等其他附加項目管理等，附加服務包括有提供移動存儲放電設(shè)施、提供智能電表和太陽能電池板硬件設(shè)施服務等；在盈利模式上，Power Ledger 項目的收入來源主要包括用戶接入平臺費、潛在的附加產(chǎn)品費等；在成本支出上，成本包括有平臺開發(fā)維護成本、平臺資質(zhì)獲得成本、配套設(shè)備安裝運維成本等。

4 國外點對點交易試點對比與總結(jié)

結(jié)合國外開展點對點交易的實踐經(jīng)驗，對我國推動構(gòu)建點對點交易具有重要的參考借鑒意義，上述試點的運營模式呈現(xiàn)如下共性特征。

（1）搭建共享交易平臺對于支撐點對點交易開展至關(guān)重要。國外開展點對點試點交易的關(guān)鍵在于平臺服務供應商的推進。如美國TransActive Grid等試點基本圍繞平臺化的共享服務提供商為核心，將用戶與產(chǎn)消者等各種主體聯(lián)系起來，通過構(gòu)筑一套交易標準實現(xiàn)高度的自由化交易。

（2）試點的穩(wěn)步推進需考慮與當?shù)啬茉幢O(jiān)管政策相適應，同時重視試點組織主體甄選。一方面，點對點交易仍需要與當?shù)氐姆煞ㄒ?guī)以及管理條例相契合；另一方面，當前推進點對點交易的國外企業(yè)大多為創(chuàng)業(yè)公司，技術(shù)和資金儲備可能相對薄弱。例如，美國TransActive Grid 項目因團隊內(nèi)部關(guān)于市場方向無法達成一致，在較長一段時期處于停滯狀態(tài)，澳大利亞Power Ledger 也面臨著監(jiān)管和資金壓力。

（3）點對點交易試點的選取和推廣要遵循因地制宜的原則。國外點對點交易場景主要面向分布式光伏，主要因為當?shù)刈≌惭b的屋頂光伏等分布式能源的新發(fā)電量大幅增加，激增的屋頂太陽能和分布式儲能，使得系統(tǒng)擁有了更多便宜、可靠和綠色、自給自足的電能，從而促成了富余分布式光伏的點對點、分散式交易。

同時，在國外諸多點對點交易試點的發(fā)展過程中，并沒有呈現(xiàn)以試點為核心范圍逐漸擴散的態(tài)勢，而是根據(jù)各地區(qū)資源等實際情況呈現(xiàn)跨區(qū)域、跨國家的試點區(qū)域多點開花的現(xiàn)象。如澳大利亞的Power Ledger 不僅在珀斯開展試點，在美國賓夕法尼亞州甚至新西蘭、奧地利等地都試部署了Power Ledger平臺。

（4）區(qū)塊鏈技術(shù)是搭建點對點交易平臺廣泛采用的支撐技術(shù)。區(qū)塊鏈的去中心化、分布式存儲、較難篡改等特性，使得國外點對點交易試點普遍采用了以區(qū)塊鏈為支撐技術(shù)的交易機制。當前國外的點對點交易平臺大多部署了區(qū)塊鏈支撐技術(shù)，以區(qū)塊鏈為核心的能源點對點交易成為分布式能源交易的重點應用場景。如在美國布魯克林微網(wǎng)（Brooklyn Microgrid）點對點交易試點中，通過區(qū)塊鏈使得建筑物屋頂光伏系統(tǒng)供應商在布魯克林能夠?qū)⑦^剩的電力回饋到現(xiàn)有的本地電網(wǎng)，并直接從購買者那里收到付款。與此同時，在商業(yè)模式層面，本文從價值定位、關(guān)鍵業(yè)務、盈利模式、成本支出4 方面出發(fā)，對上述5 個試點進行對比總結(jié)，見表1。

表1 國外點對點交易試點商業(yè)模式對比Table 1 Business models of overseas peer?to?peer trading pilot projects

5 點對點交易運作機制及業(yè)務模式初探

5.1 運作機制

在交易產(chǎn)品方面，點對點交易標的可以是電能量、輔助服務、金融衍生品等，市場初期可選擇以電能量、輔助服務為主；按交易時間尺度劃分，點對點交易根據(jù)計量裝置所能達到的精度確定交易的最小時間間隔，可以是日、峰平谷、小時甚至更短的時間尺度，并作為交易基本單元。市場主體可選擇以交易的最小時間間隔自主靈活申報至年、多月、月、多日、日等發(fā)（用）電時段。

在成交方式上，點對點交易可以包括掛牌交易、撮合交易2 種成交方式。掛牌交易即由購買方（或供應方）在零售平臺供應方（或購買方）列表中自由選擇，最終成交價格按照掛牌方的掛牌價格執(zhí)行；撮合交易為購買方或供應方發(fā)起交易需求，再由零售平臺根據(jù)發(fā)用交易雙方位置的遠近、交易偏好、可接受的價格等，按照“價格優(yōu)先、時間優(yōu)先”原則為購買方（或供應方）匹配最優(yōu)的供應方（或購買方），最終成交價格按照匹配對交易雙方的算術(shù)平均申報價格執(zhí)行。

5.2 業(yè)務模式

從商業(yè)模式視角來看，點對點交易業(yè)務模式可以初步劃分為平臺運營型、參與交易型以及集平臺運營與參與交易于一體的混合型3 種。其中，平臺運營型即為市場主體提供交易場所，以提升市場運行效率，降低買賣主體間交易成本的業(yè)務模式；混合型即既為市場主體提供交易平臺，又代理不具備能力或不愿付出精力的主體參與交易，或利用自有分布式能源等出售電能的業(yè)務模式。

對于平臺運營型業(yè)務模式而言，其功能在于將2 個或更多獨立但相互依存的客戶群體連接在一起，通過促進不同群體間的互動而創(chuàng)造價值。其重要性體現(xiàn)在為所有客戶提供交易平臺，其價值提升在于它所吸引的用戶數(shù)量的增加（網(wǎng)絡(luò)效應）。通常體現(xiàn)在以下3 個方面：第一，吸引用戶群體（如客戶群體）；第二，將客戶群體進行配對；第三，通過平臺提供的交易渠道降低交易成本。針對點對點平臺運營型模式而言，其價值主張則體現(xiàn)在：為參與交易的買賣主體提供公平、公正、公開的交易平臺，提升市場運行效率，為市場主體提供便捷化購買能源的服務，降低買賣主體間的交易成本。同時，引導市場主體就地消納分布式能源，促進清潔能源就近消納，降低溫室氣體的排放。

對于參與交易型業(yè)務模式而言，其價值主張則體現(xiàn)在：代理能源消費量較小的中小型用戶，像家庭（個人）屋頂光伏發(fā)電等分布式電源裝機容量較小，或者能源消費量大、分布式電源裝機容量大，但沒有能力或不愿意花費精力尋找交易對象等主體參與點對點交易。此外，若商業(yè)體自身投資建設(shè)有分布式資源，也可以直接參與市場交易。

6 關(guān)鍵問題分析

在內(nèi)涵和特征層面，點對點交易與2017 年10月國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《關(guān)于開展分布式發(fā)電市場化交易試點的通知》（發(fā)改能源〔2017〕1901 號）中提及的分布式發(fā)電市場化交易概念較為接近。但截至目前，試點建設(shè)推進緩慢，全國范圍仍未形成成熟運作的應用示范?，F(xiàn)階段推進點對點交易所面臨的關(guān)鍵問題可歸納為如下幾個方面。

（1）對電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)提出更高要求。點對點交易覆蓋主體為風電、光伏等分布式新能源，受天氣、季節(jié)、時段及自然環(huán)境的影響劇烈，具有出力不穩(wěn)定、功率預測不準確、電力供應不持續(xù)等固有缺陷。上述局限性將給交易帶來不確定性，可能造成交易違約、偏差電量大等問題。為促使市場主體之間實現(xiàn)就近點對點交易，亟須提升電網(wǎng)運營和系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)，保證成交的結(jié)果可執(zhí)行。

（2）理順點對點交易主體輸配電成本分攤方式。點對點交易促使發(fā)用雙方直接“見面”交易，同時電網(wǎng)企業(yè)為點對點交易主體提供了并網(wǎng)和電力備用的價值。因此，其過網(wǎng)費的核定方法應與輸配電價體系有效銜接，使得點對點交易主體合理承擔相應的輸配電成本。

（3）完善電力平衡責任分攤機制。當前，電網(wǎng)企業(yè)為點對點交易主體無償提供保底供電服務。隨著點對點交易電量規(guī)模的增長，點對點交易主體需公平承擔傳統(tǒng)靈活性資源、儲能、需求側(cè)資源等各類靈活性資源提供的電力平衡服務所產(chǎn)生的相關(guān)成本。

（4）或?qū)⒚媾R市場運營風險。受困于面向分布式資源固化的消費習慣以及用戶對風險的規(guī)避心理，在初期點對點交易項目的參與主體規(guī)模可能較小，項目存在虧損可能。除此之外，在點對點市場運營前期，由于缺乏熟練的管理經(jīng)驗和規(guī)范化的市場約束規(guī)則，很容易出現(xiàn)市場混亂和投機行為，可能對運營主體帶來經(jīng)濟損失。

7 對我國發(fā)展點對點交易的有關(guān)啟示

（1）初期以積極培育市場主體為核心。點對點交易預計將推動電力零售側(cè)市場發(fā)生深刻變革，然而初期可能存在對分布式主體等吸引力欠缺、市場規(guī)模不足等問題。

因此在市場建設(shè)初期，代理商等可選擇適當采取一些營銷手段吸引用戶參與交易，以充分培育客戶用能管理及市場意識，后續(xù)再通過開展能效服務、聚合代理等增值服務，完善、形成市場運營新業(yè)態(tài)和商業(yè)模式。

（2）持續(xù)鼓勵商業(yè)模式創(chuàng)新創(chuàng)造。推動形成以用戶需求為導向的點對點交易商業(yè)模式。穩(wěn)定盈利的商業(yè)模式是點對點交易順利運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵要素，市場運營主體應積極創(chuàng)新營銷服務模式，快速響應用戶需求，提升運營效率。形成明確、清晰的業(yè)務場景，共建商業(yè)生態(tài)圈，整合資源為用戶提供用電用能一攬子解決方案。

（3）推進區(qū)塊鏈等關(guān)鍵技術(shù)的深度應用。點對點交易過程中涉及主體數(shù)量眾多、單筆交易規(guī)模較小，對于交易過程中產(chǎn)生的爭議糾紛，傳統(tǒng)的監(jiān)管方式將難以勝任。與此同時，市場主體違約違規(guī)的追責成本可能相對較高，甚至超出交易額度，需結(jié)合區(qū)塊鏈等新技術(shù)建立新的誠信和監(jiān)管機制，規(guī)范點對點交易行為，降低市場運行風險。

（4）注重與現(xiàn)有市場體系和低碳發(fā)展目標的銜接。點對點交易具有就近消納、隔墻售電、區(qū)內(nèi)交易等特征，其運作模式與傳統(tǒng)批發(fā)市場具有一定差異。因此在開展點對點交易機制設(shè)計與實踐過程中，應注重與現(xiàn)有的批發(fā)市場的交易模式、出清模式、價格機制、輸配電價定價機制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)相銜接，尤其注重與已經(jīng)投入試運行的現(xiàn)貨試點模式的銜接。另外也要注重對分布式發(fā)電等清潔能源接入電網(wǎng)、參與交易、投資建設(shè)、市場消納等方面的激勵，以促進能源低碳綠色發(fā)展。

（5）明確權(quán)責界面以保障市場平穩(wěn)發(fā)展。推動點對點交易規(guī)則設(shè)計和試點落地時應界定試點主體范圍，明確權(quán)責界面，落實主體責任，形成權(quán)責明確的點對點交易責任體系。例如，可選擇由電網(wǎng)或配網(wǎng)運營商提供保底供電等公共服務或配套保障機制，與此同時，相關(guān)成本可以采用政府購買服務或向用戶側(cè)疏導的方式加以確定，以保障市場平穩(wěn)發(fā)展。

8 結(jié)束語

在“雙碳”目標下，分布式發(fā)電持續(xù)蓬勃發(fā)展，以中小用戶為代表的產(chǎn)消者預計不斷出現(xiàn)，進而催生點對點交易這一新業(yè)態(tài)、新模式。本文立足于當前國內(nèi)推動分布式可再生能源市場化消納的需要，提出了點對點交易的概念含義，對比了其與傳統(tǒng)批發(fā)側(cè)交易模式及虛擬電廠的聯(lián)系與區(qū)別，梳理分析國外開展點對點交易的運作機制和商業(yè)模式，歸納總結(jié)了當前推進點對點交易面臨的關(guān)鍵問題，最后從市場培育、商業(yè)模式創(chuàng)新、技術(shù)應用和權(quán)責保障4個角度提出相關(guān)建議，以期為國內(nèi)開展點對點交易提供參考借鑒。