虚拟电厂，还有多长的路要走？

3月20日，《广东省推动新型储能产业高质量发展指导意见的通知》印发，提到要在广州、深圳等地开展虚拟电厂建设试点。

国家标准化管理委员会近日消息称，《虚拟电厂管理规范》《虚拟电厂资源配置与评估技术规范》两项国家标准获批立项。目前我国虚拟电厂还处于国家政府引导、电网实施阶段，两项国家标准获批，意味着我国虚拟电厂建设将有国家统一管理规范。

对大众而言，虚拟电厂还是比较陌生的概念。那么什么是虚拟电厂，广东为何要建虚拟电厂呢？

什么是虚拟电厂

虚拟电厂实际上是智能电网的一种运行方式，其核心是聚合、通信，即通过补贴激励机制和先进的控制、计量、通信等手段，进行灵活的削峰填谷，是电力需求侧管理的一种创新模式。

当用电大于供电时，虚拟电厂作为“正电厂”向系统供电；同理，当供电大于用电时，虚拟电厂作为“负电厂”消纳系统电力，起到刹车的作用。

华南理工大学电力经济与电力市场研究所所长陈皓勇正在参与广州全域虚拟电厂的建设，在他看来，随着经济高速增长，仅依靠电源调节实现电力平衡、缓解局部地区用电紧张必将难以为继，迫切需要另辟蹊径，唤醒需求侧沉睡的资源。

但分布式电源、储能及可调负荷等灵活资源因其容量小、种类多、参数各异、点多面广等特点，难以直接参与电网运行。虚拟电厂可通过聚合分布式资源，参与电网调峰、调频、调压、备用、阻塞消除等辅助服务和电能量交易。

陈皓勇举例称，很多分布式资源在用户侧，包括分布式电源（如屋顶光伏、电动汽车）、可调节的负荷（包括空调）、储能等，海量的分布式资源如果都由调度控制中心来调度是不可能的，“因此先把它们聚合起来，对外表现就像一个普通电厂，所以称为‘虚拟电厂’，主要是由一套通信和控制手段来支持。”

陈皓勇介绍，经初步估算，在广州建成虚拟电厂后，可减少调峰备用电源建设投资90亿元，减少调频电源建设投资9亿，有效提高广州电网的稳定能力，同时可有效缓解片区电网局部用电紧张的问题，提高用户供电可靠性。

试点建设恰逢其时

没有厂房和机组、不占用土地资源、不烧煤烧气，仅仅依靠光纤、无线网络、通信等技术就可以响应电网的实时调度，相比火电厂，虚拟电厂的经济性更为显著。

根据国家电网的测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿；相比之下，通过虚拟电厂仅需投资500-600亿元，成本仅为火电厂的12%~15%。

虚拟电厂在欧美国家的发展早于国内，在聚合资源方面类型丰富，且各国各有侧重。欧洲最大的虚拟电厂运营商之一NextKraftwerke已在德国、比利时等国运营超1.3万个分布式能源单元，接入发电装机容量超过一万兆瓦。在美国，虚拟电厂的投资也日渐火热，2022年7月，特斯拉宣布与太平洋燃气与电力公司（PG&E）在加州合作开展虚拟电厂项目。

在陈皓勇看来，加快布局虚拟电厂的试点建设可谓恰逢其时。目前，国家电网在江苏、浙江、冀北、上海等地区，南方电网在广州、深圳等地区都建立了虚拟电厂试点，参与电力交易，实现源、网、荷、储等灵活资源的互补协同调度与电网的优化运行。

当下，南方电网在广州建成投运了首个城市级虚拟电厂，实现了基于电网实时运行状态的负荷资源精准调节。同时，广州地处粤港澳大湾区核心、电力市场改革前沿，广州电网已深耕“营-配-调”一体化运行多年。

此外，广东已初步建成南方区域二次调频辅助服务市场、广东现货及中长期电能量交易市场，发布并实施了《广东省市场化需求响应实施细则（试行）》、《广州市虚拟电厂实施细则》等。这些都为虚拟电厂的发展提供了良好基础和政策环境。

亟待可持续的商业模式

值得关注的是，如今国内虚拟电厂的研究和实践大多针对局部场景，规模较小、品种单一、在技术和经济上还存在挑战，难以实现规模化、常态化运营。

“目前虚拟电厂还处于技术示范的阶段，之前主要是电网公司在做，现在我们也在探索合适的商业模式。”陈皓勇以广州举例，虽然广州在商业环境上有良好的基础，但涉及电价和市场机制等，能否找到一个真正可持续的商业模式，是当下比较关键的问题。

阻碍主要是什么呢？陈皓勇指出，虚拟电厂投入比较大，需要给用户加装设备，设备投入后还需要回收成本，无论是用户还是售电公司，目前积极性都不是很高。同时，如何吸引社会资本的投入，让公众普遍支持虚拟电厂的建设，也并非易事。

目前，广州虚拟电厂前期主要是做需求响应，“一年只响应十几次，每次4个小时左右，这样还是很难实现常态化运营。”陈皓勇说。

除了广州，深圳也在加紧布局虚拟电厂建设。2022年8月，国内首家虚拟电厂管理中心在深圳挂牌成立；同年12月，深圳举行了虚拟电厂聚合商大型集中签约仪式，初步建立了虚拟电厂产业生态。

在今年全国两会上，全国政协委员、广东高科技产业商会会长王理宗还提出了“关于加快推进深圳新型能源体系建设”的提案。

王理宗认为，虚拟电厂研发创新持续活跃，但定位尚未明晰，参与电力市场机制有待完善，应积极探索特定场景下的虚拟电厂技术模式创新。他还指出，虚拟电厂面临可持续商业化的挑战，比如盈利途径单一就限制了用户参与的积极性。

目前虚拟电厂的主要收益来源是通过参与需求响应获取补偿激励资金。陈皓勇说，长期发展不能依赖政府投资，可持续的利润从哪里来，这个问题还没有解决。

另外，削峰填谷也并非易事，削峰主要针对长三角和珠三角的用电大省，填谷主要针对中西部发电集中区。东方证券在研报分析，未来随着全国统一电力交易市场的成熟，虚拟电厂商业模式重心将转向参与电力市场交易。

陈皓勇说，虚拟电厂建设可带动综合能源服务、设备制造、新兴IT等产业的发展，相关科技成果与商业模式也可向其他城市辐射，形成牵引带动效应。未来我国电力市场建设推进，将加速商业模式的落地。