中商情報網(wǎng)訊：2023年3月，國家能源局發(fā)布《關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》，提出重點推進智能電廠、虛擬電廠等十七個場景組織試點示范工程，加快這些重點領域的智能化發(fā)展，賦能電力、煤炭、油氣等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化轉型升級。虛擬電廠是當前國家開展新型電力系統(tǒng)建設，實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的一個重要建設方向，即將邁入快速發(fā)展期。

一、虛擬電廠概況

虛擬電廠（Virtual Power Plant，簡稱VPP），是一種通過先進信息通信技術和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車等分布式能源（DER）的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠具有與電廠類似的功能，但沒有傳統(tǒng)意義上的廠房，故稱“虛擬電廠”。

虛擬電廠的核心可以總結為“通信”和“聚合”，它是一種先進的區(qū)域性電能集中管理模式，功能在于聚合多分布式能源參與電力市場運行，具有低碳、高效的優(yōu)點。虛擬電廠的關鍵技術主要包括協(xié)調(diào)控制技術、智能計量技術以及信息通信技術。

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、虛擬電廠發(fā)展現(xiàn)狀

1.虛擬電廠最大負荷

新型電力系統(tǒng)中，由于風電光伏的發(fā)電高峰與用戶用電高峰不匹配，新型發(fā)電容易對電網(wǎng)造成了巨大的沖擊。虛擬電廠是電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的有效途徑，是滿足尖峰負荷的重要手段，隨著用電負荷特性持續(xù)惡化，電網(wǎng)負荷尖峰短而高。虛擬電廠是需求側響應的延伸版，需求側響應主要是削峰，主要針對用戶負荷，預計2025年最大負荷將達16.3億千瓦，2030年將達18.9億千瓦。

數(shù)據(jù)來源：中電聯(lián)、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.虛擬電廠與火電廠投資額對比

虛擬電廠能提高能源利用效率，降低供應成本，同時能提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，在解決電網(wǎng)負荷方面具有經(jīng)濟性。根據(jù)國家電網(wǎng)測算，通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠，在建設、運營、激勵等環(huán)節(jié)投資僅需500億-600億元，成本僅為火電廠的1/8至1/7。

數(shù)據(jù)來源：國家電網(wǎng)、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3.虛擬電廠市場滲透率

目前，短期內(nèi)我國虛擬電廠主要盈利方式是參與電網(wǎng)調(diào)度，未來在新型電力系統(tǒng)發(fā)展下，虛擬電廠作為調(diào)節(jié)電源，將有望通過輔助服務與電力交易等途徑實現(xiàn)盈利。根據(jù)中信證券的測算，預計2025年虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占全社會用電量達2%，2023年將達5%；預計到2025/2030年，虛擬電廠整體的市場空間有望達到723/1961億元，其中聚合商市場空間有望達到374/858億元。

數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.虛擬電廠企業(yè)布局

具體從參與企業(yè)來看，國內(nèi)虛擬電廠運營商包括負荷聚合商與技術服務商兩類。負荷聚合商，重點聚焦需求側資源，如恒實科技；技術服務商，重點聚焦虛擬電廠軟件平臺建設，如國電南瑞、國網(wǎng)信通等。具體如圖所示：

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

5.虛擬電廠實踐案例

目前我國虛擬電廠仍處于試點階段，江蘇、浙江、上海、冀北等地均開展了虛擬電廠的實踐，從已開展的項目來看，目前已建的虛擬電廠平臺水平參差不齊，沒有統(tǒng)一的標準和接口，主要還是分散的不同市場主體自建虛擬電廠為主。具體如圖所示：

資料來源：發(fā)改委、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、虛擬電廠發(fā)展前景

1.政策大力支持虛擬電廠發(fā)展

近年來，中國虛擬電廠行業(yè)受到各級政府的高度重視和國家產(chǎn)業(yè)政策的重點支持。國家陸續(xù)出臺了多項政策，鼓勵虛擬電廠行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，如《關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（征求意見稿）》《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》等產(chǎn)業(yè)政策為虛擬電廠行業(yè)的發(fā)展提供了明確、廣闊的市場前景。此外，各省市積極響應，發(fā)布政策進一步細化虛擬電廠的建設規(guī)劃，如深圳市方案明確到2025年建成具備100萬千瓦級可調(diào)能力的虛擬電廠，上海市明確建立虛擬電廠聚合資源類型。

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.各地積極試點推動行業(yè)發(fā)展

近年來，我國在上海、江蘇、浙江、廣東等地相繼開展了虛擬電廠試點，主要以工業(yè)負荷、商業(yè)樓宇空調(diào)負荷和居民側負荷等負荷類資源為主，輔以儲能、分布式光伏、自備電廠等資源，拓展出需求響應、調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用等多種補貼收益方式。2022年8月，我國首家虛擬電廠管理中心在深圳成立；2022年5月，國家電投深圳能源的虛擬電廠平臺參與電力現(xiàn)貨市場，獲得平均度電0.274元的收益，成為國內(nèi)首個虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨市場盈利的案例。

3.新型電力系統(tǒng)推動行業(yè)發(fā)展

新型電力系統(tǒng)的發(fā)展成為未來趨勢，在新的發(fā)電、輸電、配電、用電新勢態(tài)下，“虛擬電廠”應運而生，虛擬電廠是當前國家開展新型電力系統(tǒng)建設，實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的一個重要建設方向，虛擬電廠在破解清潔能源消納難題、綠色能源轉型方面將發(fā)揮重要作用，它能夠提升能源服務，實現(xiàn)對分布式能源的響應分配、靈活潛力挖掘、多元負荷預測、實時協(xié)調(diào)控制，參與電力交易市場和需求響應。虛擬電廠作為新型電力系統(tǒng)轉型中的重要配置，在政策扶持、技術驗證、商業(yè)模式等方面都日趨成熟。可以預見，虛擬電廠將成為未來解決能源變革問題的重要手段，即將邁入快速增長期。

4.AI技術將優(yōu)化虛擬電廠的調(diào)控效率

虛擬電廠的核心是集控平臺，集控平臺一方面可以對收集的充電樁、居民用電等數(shù)據(jù)進行分析，能對需求側作出快速調(diào)控，幫助電力市場削峰填谷；另一方面可以與大電網(wǎng)與電力市場互通，還能夠成為市場主體參與電力市場交易的重要途徑，實現(xiàn)交易和盈利。AI技術能夠提高虛擬電廠關鍵技術的分析效率及準確度，將進一步優(yōu)化虛擬電廠的調(diào)控。目前，AI技術已廣泛應用于電力巡檢中，推動電力行業(yè)的發(fā)展。