中國工業報記者  張楠  曹雅麗

隨著新能源裝機占比不斷增加，電力系統對于調節能力的需求越來越迫切。虛擬電廠的出現，為提升電力市場調節能提供了更為高效、經濟和可持續性的解決方案。虛擬電廠不是真的電廠，它更像是一個“神經中樞”，把海量分布式的風電、光伏、儲能以及可調節負荷等資源聚合起來，進行智能調度，從而促進新能源消納和保障電力安全供應。

4月11日，《關于加快推進虛擬電廠發展的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）印發，這是我國首份針對虛擬電廠的國家級專項政策。《指導意見》提出到2027年，虛擬電廠建設運行管理機制成熟規范，參與電力市場的機制健全完善，全國虛擬電廠調節能力達到2000萬千瓦以上；到2030年，全國虛擬電廠調節能力達到5000萬千瓦以上。

前期試點研究相繼開展

當前，我國新型電力系統建設進入新階段。截至2024年底，電力系統中新能源裝機占比超過40%、發電量占比20%左右。

2024年11月能源局發布《支持電力領域新型經營主體創新發展的指導意見》，肯定了虛擬電廠作為新型經營主體，在提高電力系統調節能力方面具有顯著作用，有助于促進新能源消納和保障電力安全供應。

2024年12月能源局發布的《電力系統調節能力優化專項行動實施方案（2025-2027）》提出，電力系統調節能力要顯著提升，以支撐2025-2027年年均新增2億千瓦以上新能源的合理消納利用。

自然資源保護協會中國清潔電力項目副主任劉明明在接受中國工業報記者采訪時坦言，對比煤電的提升空間有限、氣電和抽蓄的資源制約較強、新型儲能的經濟性欠佳，虛擬電廠的出現提供了更為高效、經濟和可持續的解決方案。“《指導意見》的出臺對虛擬電廠的定義和定位予以明確和規范，即虛擬電廠作為新型經營主體，通過聚合分布式電源、可調節負荷、儲能等各類分散資源，提供調峰、調頻、備用等多種調節服務，從而為虛擬電廠與傳統電廠同臺競技奠定了基礎。”

目前，虛擬電廠正處于從邀約型向市場型過渡的階段。

根據《長三角虛擬電廠發展現狀分析報告》，虛擬電廠在不同的發展階段和應用模式下，可以分為邀約型、市場型和自主調度型虛擬電廠。

第一階段是邀約型虛擬電廠，由各省政府部門牽頭組織。在這一階段，各聚合商共同完成邀約、響應和激勵領取。虛擬電廠主要聚合可控負荷資源參與電力需求響應，盈利主要來自響應補貼，市場化程度較低。

第二階段是市場型虛擬電廠，虛擬電廠與電能量現貨市場、輔助服務市場和容量市場的銜接機制成熟。在這一階段，虛擬電廠聚合商以實體電廠模式參加不同電力市場，獲取多樣化的收益。虛擬電廠將作為市場主體被納入各類電力交易市場，其盈利模式更加清晰和多樣化。

第三階段是自主調度型虛擬電廠，虛擬電廠能夠實現跨空間自主調度。在這一階段，虛擬電廠的資源聚合進一步擴大，具有更大的自主調度能力和資源整合能力。

《面向雙碳的虛擬電廠技術支撐體系與商業模式研究》顯示，從實施模式看，我國尚未形成成熟的成套解決方案，虛擬電廠項目基本處于前期試點研究階段。

“十三五”期間，我國江蘇、上海、河北、廣東等地相繼開展了虛擬電廠的試點。江蘇省于2016年投運首套針對可再生能源大規模消納的“源網荷智能電網”虛擬電廠系統；上海于2017年建成世界首個商業建筑虛擬電廠，即黃浦區商業建筑虛擬電廠示范工程；冀北2019年建成直接參與華北輔助服務市場的虛擬電廠示范項目，并參與了多項虛擬電廠國際標準制定。

目前國內虛擬電廠的主要投資與參與方包括：政府、電網企業、發電企業與資源聚合商。政府部門主要牽頭虛擬電廠管理平臺的建設，例如深圳虛擬電廠管理中心；電網與發電企業投資建設虛擬電廠運營平臺，例如：國網的冀北虛擬電廠、南網的“粵能投”虛擬電廠、國電投保定綜合智慧零碳電廠；資源聚合商種類較多，主要為綜合能源服務公司，售電公司，與車樁企業等直接對接用戶資源的公司。

深圳、冀北和上海已經建設發展了具有一定規模和調節能力的虛擬電廠示范項目和市場實踐。

在深圳，已建設有虛擬電廠聚合商接入平臺。該平臺已接入分布式儲能、數據中心、充電站、地鐵等類型負荷聚合商14家，接入容量達87萬千瓦，接近一座大型煤電廠的裝機容量。預計到2025年，深圳將建成具備100萬千瓦級可調能力的虛擬電廠，逐步形成年度最大負荷5%左右的穩定調節能力。

在冀北，按照“云管邊端”體系架構建設了虛擬電廠平臺。冀北虛擬電廠資源覆蓋范圍包括張家口、秦皇島、承德、廊坊、唐山，資源類型涵蓋可調節工商業負荷、蓄熱式電鍋爐、空氣源熱泵、儲能、分布式光伏、電動汽車充電站、智能樓宇、制雪設施等泛在彈性資源。

在上海，虛擬電廠平臺架構涵蓋了調度-交易-運營一體化虛擬電廠運營體系和分布自治、層級間規約異構適配技術架構，實現了虛擬電廠直接參與電力市場交易和調度系統優化調控以及海量散布異質資源分層分群控制需求，促進海量多元負荷資源友好高效接入。目前，上海已有12家虛擬電廠接入上海虛擬電廠運行管理與監控平臺，虛擬電廠初步形成1000MW發電能力，接入資源類型包括工商業樓宇、冷熱電三聯供、電動汽車、動力照明、鐵塔基站等。按照分鐘級、秒級響應能力區分資源參與的交易品種。

因地制宜推動發展

虛擬電廠穩步發展的同時，也應看到其面臨的現實挑戰。當前，我國不同地區的資源條件、負荷水平、調節需求等差異較大，對不同特點的虛擬電廠需求存在較大差別。同時，當前大多數虛擬電廠僅通過需求響應獲取收益，商業模式較為單一。《意見》要求各地結合實際制定虛擬電廠發展方案，加快培育虛擬電廠主體，加快推動虛擬電廠通過公平參與電力市場或需求響應，開展綜合能源服務，拓寬收益渠道。

虛擬電廠未來可行的商業模式有哪些？劉明明指出，在邀約階段，虛擬電廠的商業模式主要以參與需求響應獲得補貼為主；隨著虛擬電廠向市場階段過渡，現有政策對虛擬電廠開放中長期、現貨、輔助服務等市場，虛擬電廠的商業模式將更為多樣化，作為新興經營主體，虛擬電廠可以全面參與到電力市場交易中。

劉明明進一步分析，從商業模式來看，需求響應屬于偶發交易，在電網供需緊張、調節困難時觸發，具有交易頻次不確定、收益預期不持續的特點，無法構成虛擬電廠運營商主要盈利模式。為實現虛擬電廠的規模化、常態化運行，更為可行的商業模式是參與到電力市場交易中，基于市場的建設和規則的完善，平等參與市場獲得收益。例如對于現貨市場，虛擬電廠可聚合長時間、大容量的需求側資源，包括可控負荷、儲能和充電樁等設備；對于輔助服務市場的調頻服務，虛擬電廠可聚合風光儲等分布式電源，或通過控制策略安排電動汽車參與。

“為通過參與電力市場交易實現盈利，最為關鍵的是，虛擬電廠針對所開發的分布式發電、用電負荷、電動車等資源，分析其時空互補特性和調節能力，確定合理的聚合策略，從而在滿足市場交易規則的前提下，參與相應的市場交易獲得收益。”劉明明強調。

針對目前部分地區在虛擬電廠項目建設、接入管理、系統調試等方面的管理流程不清晰，對接入調用、資源聚合的要求還需要進一步明確等問題。《意見》要求各地建立健全建設運行管理機制，制定本地區建設運行管理辦法。針對接入調用和資源聚合。

市場機制和交易規則的完善，對于虛擬電廠的發展具有至關重要的意義。劉明明建議，在準入門檻方面，各地結合實際需求適當放寬市場準入門檻，擴大用戶參與的覆蓋面；在市場準入方面，對虛擬電廠開放所有的交易品種，鼓勵虛擬電廠根據聚合資源特點確定交易策略，在符合規則的前提下平等地提供服務；在收益結算方面，在偏差考核方面給予建設初期的虛擬電廠適當的支持，例如當下部分地方尚未規定對虛擬電廠的偏差考核，或者適當放寬偏差電量的考核范圍。

《意見》提出，在虛擬電廠資源聚合、調節能力、智慧調控等領域開展技術攻關，推進智能量測與通信技術的研發應用，建立健全虛擬電廠全環節標準體系，有力支撐虛擬電廠發展。

在技術創新方面，虛擬電廠重點要突破技術標準體系的建設瓶頸，從技術上實現虛擬電廠與傳統電廠的媲美，即具備“可觀、可測、可可調、可控”的特征。為實現這個目的，劉明明認為應從五個方面入手：一是制定區域內統一的虛擬電廠資源通信協議與數據接口標準，建立終端監控設備、通信接口、聚合控制管理等技術標準。二是打通采集終端、虛擬電廠運營平臺、電網調度系統、交易系統之間的數據和控制通道。三是支持虛擬電廠并網，建議加快推動調度、交易主管部門出臺虛擬電廠并網調度運行規程，確保虛擬電廠的高效接入。四是加快推動虛擬電廠資源感知、系統交互、網絡安全防護、入網測試等技術標準體系建設。五是推動國家層面統一智能電表計量標準，促進售電公司、虛擬電廠、聚合商和用戶等市場主體的協調發展。

劉明明提出，從目前虛擬電廠發展現狀來看，試點示范遍地開花、層出不窮，資本市場廣泛關注且頗有雄心，然而，終端用戶卻意興闌珊且動力不足。“從被動到主動，從示范到常態化，有很長的一段路要走，有很多細致工作要做，包括預期收益的可持續、商業模式的創新、聚合能力的提升、響應意識的建設、市場標準的規范等等，都需要結合地方資源稟賦和社會發展階段，因地制宜、因時施策的確定地方虛擬電廠建設和發展路徑。”