技術優勢明顯
虛擬電廠是一種通過軟件和智能技術整合和管理分布式能源資源的系統，可作為一個“特殊電廠”參與電力市場交易和電網運行。它不依賴傳統的集中式發電設施，而是通過先進的信息通信技術和自動化技術，將分布式電源、儲能、可調負荷、微電網、電動汽車等用戶側靈活性資源進行聚合、協調和優化。
虛擬電廠一方面根據聚合資源的實時供需情況，結合市場價格，優化資源配置，提高新能源消納水平，降低整體用能成本；另一方面為電網提供調峰、調頻等輔助服務，實現“削峰填谷”，提升電力系統的安全穩定水平。
目前，全國具有優質靈活調節能力的電源只有約20%，僅靠發電側的靈活性調節無法滿足電力系統的穩定性和可靠性需求。其實，全國每年用電負荷高于95%的尖峰負荷時間只有幾十個小時，如果采用虛擬電廠的方式，可以節約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靈活性資源的技術手段和商業模式，隨著技術日漸成熟，憑借成本僅為火電10%至15%的優勢，將成為新型電力系統中靈活性資源成本最低的舉措。
為加快新型電力系統建設，近年來，從中央到地方發布了一系列支持政策，加速推動虛擬電廠行業健康高質量發展。2021年10月，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》，提出引導虛擬電廠參與新型電力系統靈活調節。2024年5月，國務院印發《2024—2025年節能降碳行動方案》，提出大力發展微電網、虛擬電廠、車網互動等新技術新模式，到2025年底，各地區需求響應能力一般應達到最大用電負荷的3%至5%，年度最大用電負荷峰谷差率超過40%的地區需求響應能力應達到最大用電負荷的5%以上。2022年以來，國家發展改革委、國家能源局等部門陸續出臺《“十四五”現代能源體系規劃》《電力需求側管理辦法（2023年版）》《2024年能源監管工作要點》《2024年能源工作指導意見》等多項政策，鼓勵開展虛擬電廠示范，充分激發和釋放用戶側靈活調節能力。
在國家政策的指導下，各地虛擬電廠政策出臺加快推進。2022年6月，山西省能源局印發《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》，是國內首份省級虛擬電廠運營管理文件，引導虛擬電廠規范入市。之后，北京、上海、深圳、江蘇、山西、浙江等省份也出臺相關政策，加速推進虛擬電廠建設。
市場空間廣闊
國家能源局預計，今年度夏期間，全國用電負荷還將快速增長，最高負荷同比增長超過1億千瓦。據國網能源研究院近日發布的《中國電力供需分析報告2024》，預計今年全國全社會用電量將達到9.8萬億千瓦時；風電、太陽能發電新投產規模將分別達到0.9億千瓦、2.4億千瓦，累計裝機占比將超過40%。今年的電力保供面臨著一定壓力，加之極端天氣的影響，電網不平衡問題日益嚴重，這對電力系統靈活調節能力、安全穩定運行提出了更高要求。
在此情況下，虛擬電廠的潛在市場也在不斷擴大。中電聯預測，到2025年和2030年，我國最大電力負荷將分別達到16.3億千瓦和20.1億千瓦。若滿足我國5%的峰值負荷需求，虛擬電廠可調節負荷資源的需求將分別達到0.8億千瓦和1億千瓦。據華泰證券預測，2025年我國虛擬電廠市場規模將達102億元，到2030年，虛擬電廠市場規模有望達到千億元。
在國家和地方政府的大力扶持下，虛擬電廠呈現蓬勃發展態勢。當前，虛擬電廠商業模式不斷創新，各類社會主體積極參與。深圳市建成了國內首家網地一體虛擬電廠運營管理云平臺，已接入運營商90余家，接入容量規模超過250萬千瓦，2023年累計開展33次負荷精準響應，實時可調節能力超50萬千瓦。國家電投蘇州市虛擬電廠聚合91萬千瓦分布式資源，涵蓋分布式光伏、儲能、工商業可調負荷等場景，具備23萬千瓦可調節能力，參與調度組織的調峰、調頻測試，通過需求側響應、電力輔助服務等市場交易獲取收益。
作為一種分布式靈活性資源聚合商，虛擬電廠在全球能源轉型和新型電力系統建設中扮演著重要角色，將為相關行業帶來豐富的投資機會。
比如，虛擬電廠技術供應商通過提供智能算法、平臺建設方案等解決方案，支持虛擬電廠高效運行；具備交易資質的負荷集成商通過聚合靈活性資源，代理用戶參與市場獲得分成收益；能源開發商挖掘和建設用戶側分布式可調資源，如充換電站和分布式儲能設施，通過參與虛擬電廠的調節獲得補償費用。此外，儲能因其在提供電網靈活性方面的重要作用，作為虛擬電廠的重要組成部分，也將成為投資熱點。
加強實踐探索
雖然虛擬電廠已經走進現實，但目前仍處于探索階段，面臨技術、政策、市場等多方面的挑戰。
技術方面，虛擬電廠是一項軟硬件結合的技術，在硬件方面較為成熟，但其核心技術如智能調度算法、預測模型等仍有待提升。此外，許多工業生產裝備數字化、智能化程度不高，信息交互接口和標準不統一，難以建立精確的模型，靈活性潛力難以準確評估。
政策方面，虛擬電廠作為一種新興市場主體，需要落地并能夠執行的政策來引導其發展。當前，我國大部分省份雖已出臺虛擬電廠的相關政策，但在具體落實上存在差異，虛擬電廠資質獲取困難。
市場方面，各地虛擬電廠目前多為迎峰度夏期間配套有序用電的應急機制，以試點方式在推進，響應總量和補償標準每年更新，尚未形成成熟穩定的盈利模式，持續盈利能力較差，無法提供穩定的投資信號。
不過，國際上虛擬電廠發展歷程為我們提供了值得借鑒的經驗。在德國，虛擬電廠已基本實現商業化，德國《可再生能源法》明確，所有100千瓦以上可再生能源發電項目必須參與電力市場交易銷售。美國的虛擬電廠主要聚合負荷側靈活性資源，目前需求響應整體規模已占尖峰負荷的4%以上。以美國加州為例，虛擬電廠可以參與能量市場、備用市場等。電動車及能源公司特斯拉通過創新“車+樁+光+儲+荷+智”生態模式，形成強大的虛擬電廠，在美國、澳大利亞和英國占據了大量市場份額。
為更好推動虛擬電廠大范圍、規模化發展，首先要提高對虛擬電廠的認知，強化需求側管理；其次要建立精準模型，構建虛擬電廠資源庫，加強數字化技術應用，充分挖掘資源價值；再次要鼓勵企業直接或間接通過虛擬電廠主動參與電力市場；最后要持續深化電力體制機制改革，創新虛擬電廠商業模式。
（作者系國家電投創新投資高級工程師、中國可再生能源學會并網專委會專家委員）
來源：經濟日報
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