當(dāng)前，我國可再生能源發(fā)展迅速，社會用電短期峰值負(fù)荷不斷攀升，7月以來，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)負(fù)荷四創(chuàng)歷史新高，首次突破11億千瓦，最高達(dá)11.8億千瓦，同比增長9%。華北、華東、華中、西南等4個區(qū)域電網(wǎng)及江蘇、浙江、山東等16個省級電網(wǎng)負(fù)荷68次創(chuàng)新高。電網(wǎng)“雙高雙峰”特性明顯，備用容量不足。極端情況下，2030年電網(wǎng)備用容量缺口將達(dá)到2億千瓦。

虛擬電廠作為提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要手段之一，對緩解電力緊張將發(fā)揮重要作用。

“不發(fā)電”的電廠

首先，什么是虛擬電廠？相對傳統(tǒng)電廠而言，虛擬電廠并不發(fā)電，而是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過信息通信和智能控制技術(shù)，將相對分散的分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷及充電樁等資源進(jìn)行聚合調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”協(xié)調(diào)互動，并參與電力市場和電網(wǎng)調(diào)度的特殊“電廠”。

它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷；既可快速響應(yīng)指令配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類電力市場獲得經(jīng)濟(jì)收益，為電力市場的多元化和靈活性調(diào)節(jié)提供新的動力。

以上海市為例，其早在2016年便布局虛擬電廠建設(shè)，2016年黃浦區(qū)啟動全國首個商業(yè)建筑虛擬電廠示范項目，目前，該虛擬電廠平臺已接入商業(yè)建筑155幢，累計調(diào)度超2000幢次/50萬千瓦，單次最大削減負(fù)荷50.5MW，柔性負(fù)荷調(diào)度能力超過10%。

高性價比的靈活性資源

虛擬電廠具備為電力系統(tǒng)提供靈活支撐調(diào)節(jié)的能力。隨著我國新能源裝機(jī)占比不斷提高，據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的《2024年上半年全國電力供需形勢分析預(yù)測報告》顯示，上半年全國新增發(fā)電裝機(jī)容量1.53億千瓦，其中新增并網(wǎng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)容量1.28億千瓦，占新增發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康谋戎剡_(dá)到84%。其新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動性給電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)帶來了更大的挑戰(zhàn)。虛擬電廠一方面根據(jù)聚合資源的實(shí)時供需情況，結(jié)合市場價格，優(yōu)化資源配置，提高新能源消納水平，降低整體用能成本；另一方面為電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”，提升電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定水平。

國家電投創(chuàng)新投資高級工程師、中國可再生能源學(xué)會并網(wǎng)專委會專家委員張沖在經(jīng)濟(jì)日報中發(fā)文提到，全國具有優(yōu)質(zhì)靈活調(diào)節(jié)能力的電源只有約20%，僅靠發(fā)電側(cè)的靈活性調(diào)節(jié)無法滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性需求。其實(shí)，全國每年用電負(fù)荷高于95%的尖峰負(fù)荷時間只有幾十個小時，如果采用虛擬電廠的方式，可以節(jié)約6000萬千瓦至7000萬千瓦的頂峰電源。虛擬電廠作為能夠挖掘用戶側(cè)靈活性資源的技術(shù)手段和商業(yè)模式，隨著技術(shù)日漸成熟，憑借成本僅為火電10%至15%的優(yōu)勢，將成為提升新型電力系統(tǒng)靈活性極具性價比的舉措。

發(fā)展與挑戰(zhàn)

根據(jù)Fortune Business Insights數(shù)據(jù)，2023年全球虛擬電廠市場規(guī)模為14.2億美元，預(yù)計將從2024年的18.6億美元增長到2032年的239.8億美元，2024-2032年預(yù)測期間復(fù)合年增長率為37.70%。2023年，歐洲在虛擬電廠市場占據(jù)主導(dǎo)地位，份額為41.54%；而2022年則是北美以超過40%的份額占據(jù)主要市場份額；預(yù)計亞太地區(qū)虛擬電廠市場在未來幾年也將以顯著的速度增長，這將是由包括中國、韓國和日本在內(nèi)的地區(qū)國家在智慧能源管理方面的大量投資主導(dǎo)。

數(shù)據(jù)來源：Fortune Business Insights

我國今年也在虛擬電廠發(fā)展上取得顯著進(jìn)展，7月1日起實(shí)行的《電力市場運(yùn)行基本規(guī)則》規(guī)定了虛擬電廠的市場經(jīng)營主體地位，意味著虛擬電廠正式成為電力交易主體，可全面參與電力市場。而虛擬電廠首批國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 44241-2024《虛擬電廠管理規(guī)范》也在今年8月正式發(fā)布，將于2025年2月1日起實(shí)施。

8月6日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，其中明確提出利用源荷儲資源建設(shè)一批虛擬電廠，建立健全標(biāo)準(zhǔn)體系，完善相關(guān)規(guī)則，提升電力保供和新能源就地消納能力。

8月11日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》，其中著重強(qiáng)調(diào)了構(gòu)建新型電力體系的重要性，提出“建設(shè)智能電網(wǎng)，加快微電網(wǎng)、虛擬電廠、源網(wǎng)荷儲一體化項目建設(shè)。加強(qiáng)電力需求側(cè)管理。深化電力體制改革，進(jìn)一步健全適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的體制機(jī)制。

雖然我國虛擬電廠發(fā)展已取得一定進(jìn)步，但同時也有許多突破的瓶頸。

從市場層面看，我國虛擬電廠成熟度低，市場機(jī)制不完善。參與電力市場機(jī)制設(shè)計處于起步階段，準(zhǔn)入條件、交易品種、交易機(jī)制等還有待完善。其商業(yè)模式未能有良好的持續(xù)盈利模式，當(dāng)前以邀約型為主，更多依靠政府補(bǔ)貼。對此，有相關(guān)專家建議，一是放開市場準(zhǔn)入和補(bǔ)貼探索盈利模式，建立全市場多品種虛擬電廠參與機(jī)制。政府部門在推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)方面，要以開展盈利模式探索和能力構(gòu)建為重點(diǎn)，不斷完善各類市場準(zhǔn)入機(jī)制。參照電能量市場、輔助服務(wù)市場、綠電綠證市場的優(yōu)先級順序，為虛擬電廠運(yùn)營商打開盡可能多的潛在盈利通道，逐步形成各方按需參與、模式百花齊放的格局。

在技術(shù)成熟度上，虛擬電廠的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、各類設(shè)備及負(fù)荷的通信協(xié)議難達(dá)到統(tǒng)一，數(shù)據(jù)交互的壁壘也較高，這直接增加了虛擬電廠發(fā)展的難度和成本。相關(guān)項目收益率較低，帶動的投資積極性較弱。

從政策層面上，盡管國家和各省市都出臺了一些支持虛擬電廠發(fā)展的政策，但是在具體實(shí)施過程中仍然會出現(xiàn)各種意想不到的細(xì)節(jié)，因此這些政策的針對性和有效性還有待觀察。

綜上所述，中國虛擬電廠市場在政策支持和市場需求的雙重驅(qū)動下，目前正處于快速發(fā)展階段。在未來，隨著電力交易市場和輔助服務(wù)市場的不斷完善，虛擬電廠將逐步從試點(diǎn)項目向宏觀管理過渡，技術(shù)應(yīng)用和商業(yè)模式的創(chuàng)新將進(jìn)一步推動市場的繁榮。