2023年，虚拟电厂继续乘风而起？

进入2023年，虚拟电厂热度不减，首份官方新型电力系统建设文件《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿）》提出培育负荷聚合服务、虚拟电厂等贴近终端用户的新业态新模式，充分挖掘用户侧消纳新能源潜力；深圳印发《深圳市支持电化学储能产业加快发展的若干措施》提出通过虚拟电厂拓展电化学储能的商业模式。落地案例方面，山西省首批15家虚拟电厂完成建设，共聚合容量184.74万千瓦，山西省虚拟电厂进入实际性运营。

国内虚拟电厂目前仍是探索示范阶段，可持续的商业模式还有待形成。地方区域的示范项目落地、虚拟电厂参与市场交易试点将是今年虚拟电厂的看点。

新型电力系统下的虚拟电厂

虚拟电厂（VPP）通过聚合分布式电源、储能、负荷等尚未纳入电网现有调控范围的各类资源，进行协同优化、运行控制、参与市场交易，实现电源侧的多能互补、负荷侧的灵活交易互动、储能侧的柔性调用，对电网提供调峰、调频、备用等辅助服务。从这个维度来看，虚拟电厂是聚合优化“网源荷储”发展的智能控制技术和互动商业模式。

参考资料：王宣元《虚扎电厂在构建新型电力系统中的实践与思考》

作为具备聚合海量分布式能源资源的数字化协调管理与交易系统，虚拟电厂在新型电力系统中将扮演关键角色，将发挥调节电能量与信息流向、提高电力系统运行效率的功能。

新型电力系统图景展望

图源：《新型电力系统发展蓝皮书（征集意见稿）》

新型电力系统建设涵盖发电侧、电网侧、用户侧的软硬件升级，也将由此催生各种新场景及新模式。比如在发电侧，新能源消纳问题将带动新能源发电功率预测、多能互补调度等技术的发展。在电网侧，智能配电网、微电网建设等途径将加速电网形态升级，形成能源互联网。

用户侧方面，在新型电力系统建设推进下，鼓励分散式新能源就地开发利用，推动新能源多领域跨界融合发展，负荷聚合服务、综合能源服务、虚拟电厂等贴近终端用户的新业态新模式随之诞生，以提升用户侧灵活调节能力，最终形成源、网、荷、储协同互动的运行模式。

政策及落地案例

产业发展，政策先行。目前国内出台的虚拟电厂相关支持政策涉及应用场景、盈利机制、运行要求等方面。其中推动负荷聚合商及虚拟电厂等新兴市场主体参与交易、以虚拟电厂拓展用户侧用能新模式、通过虚拟电厂拓展新型储能商业模式等多个国家、地方政策正在鼓励培育虚拟电厂商业模式。

国家政策方面：去年11月，国家能源局发布《电力现货市场基本规则（征求意见稿）》提出，推动储能、分布式发电、负荷聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主体参与交易；今年1月，《新型电力系统发展蓝皮书（征求意见稿）》提出培育负荷聚合服务、虚拟电厂等贴近终端用户的新业态新模式，提升用户侧灵活调节能力；国家能源局将“引导虚拟电厂、新型储能等新型主体参与系统调节”，写入《2023年能源监管工作要点》。

地方政策方面：去年6月，山西省发布首份省级虚拟电厂建设和运营管理文件《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》定义了虚拟电厂的类型、技术要求、参与市场、建设及入市流程等；今年2月，《宁夏“十四五”新型储能发展实施方案》提出围绕大数据中心、5G基站、工业园区、公路服务区等终端用户，探索智慧电厂、虚拟电厂等“新型储能+”多元融合应用场景和商业模式；深圳发布支持电化学储能发展20条，同样提出通过虚拟电厂扩展储能商业模式。

国内虚拟电厂从2009年开始试点，至今多省已逐步落地典型示范项目。今年2月，山西省首批15家虚拟电厂建设完成，共聚合容量184.74万千瓦，山西是全国首批8个电力现货市场试点之一，目前已初步形成了“中长期+现货+辅助服务”协同运行、融合发展的电力市场体系。

商业模式

虚拟电厂通过信息技术与数字化平台，实现分布式能源资源的聚合、调度、结算、交易等功能，并通过参与电力市场和电网运行，实现收益。

虚拟电厂目前尚未形成较为清晰的商业模式，其调节手段、调节路径、可发展模式等仍具有多种可能性。国外虚拟电厂先行者，提供了一些可借鉴的商业模式，国内一些典型示范项目也践行出了可参考的商业模式。

1.发电预测和监控

虚拟电厂，作为协调可再生能源组合，提高可再生能源发电量预测的准确性，按需控制能源发电量。

可再生能源的进给难以控制，导致电力现货市场价格变动时发电公司难以及时调整电力投资组合。基于这一问题，虚拟电厂侧重于提供可再生能源的预测和监控服务，以提高可再生能源的发电效率和可靠性。此外虚拟电厂还可通过精准的天气预测和发电量监测，为发电企业提供增值服务，获得服务收益。

2.电网辅助服务

虚拟电厂参与电网辅助服务，提高电网弹性。基于可再生能源的波动性和不可预测性，通过聚合可调节资源参与电网 调控和市场运营，提升电力系统灵活调节能力。

国内一个典型的案例是冀北虚拟电厂，项目于2019年投运，通过云侧的物联网云平台提供数据采集、设备管理等功能，支撑市场交易、聚合和调控相关应用的运行。冀北虚拟电厂作为可调度单元参与了华北调峰辅助服务市场出清，截至2022年9月末已接入张家口、秦皇岛、承德等地区的蓄热式电采暖、智慧楼宇、可调节工商业等11类可调节资源，总容量达到358MW，最大调节能力204MW。

3.需求响应聚合

以虚拟电厂，提高电力消费灵活性。虚拟电厂聚合需求侧的电力消耗单元，统一进行负荷管理，通过提供需求响应服务，获取辅助服务收入。此外，在部分市场，虚拟电厂还参与容量招标，获得中标容量的结算费用。

4.户用虚拟电厂

“源网荷储”一体化应用到家庭工商业等户用能源系统中，实现户用能源调配。以特斯拉的虚拟电厂Autobidder为例，户用储能产品Powerwall其基础，在未组网前，Powerwall为家庭实现削峰填谷、节省电费；将多个家庭的Powerwal组成虚拟电厂之后，家庭储能产品将成为“小型发电厂”，实现一定区域内的削峰填谷，甚至反哺公用电网。2022年8月，特斯拉加州的虚拟电厂项目成功启动了首次紧急响应演练，在活动中，共有2342位Powerwall用户参与，共计输出了多达16MW电力，用户可从中获取收益。

从产业链来看，虚拟电厂产业链已有雏形，上游基础资源、中游虚拟电厂运营、下游电力需求方。具体来看，产业链上游由可控负荷、分布式能源与储能构成；中游为提供虚拟电厂运营服务与技术支持的系统平台；下游为则是电力公司、售电公司、大用户构成的电力需求方。

图源：36氪研究院， 中泰证券研究所

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文章来源能源电力说