中商情報(bào)網(wǎng)訊：2023年3月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見(jiàn)》，提出重點(diǎn)推進(jìn)智能電廠、虛擬電廠等十七個(gè)場(chǎng)景組織試點(diǎn)示范工程，加快這些重點(diǎn)領(lǐng)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(zhuǎn)型升級(jí)。虛擬電廠是當(dāng)前國(guó)家開(kāi)展新型電力系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的一個(gè)重要建設(shè)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(jiǎn)稱(chēng)VPP），是一種通過(guò)先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)等分布式能源（DER）的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以作為一個(gè)特殊電廠參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠具有與電廠類(lèi)似的功能，但沒(méi)有傳統(tǒng)意義上的廠房，故稱(chēng)“虛擬電廠”。

虛擬電廠的核心可以總結(jié)為“通信”和“聚合”，它是一種先進(jìn)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(chǎng)運(yùn)行，具有低碳、高效的優(yōu)點(diǎn)。虛擬電廠的關(guān)鍵技術(shù)主要包括協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能計(jì)量技術(shù)以及信息通信技術(shù)。

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二、虛擬電廠發(fā)展現(xiàn)狀

1.虛擬電廠最大負(fù)荷

新型電力系統(tǒng)中，由于風(fēng)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(duì)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(fù)荷的重要手段，隨著用電負(fù)荷特性持續(xù)惡化，電網(wǎng)負(fù)荷尖峰短而高。虛擬電廠是需求側(cè)響應(yīng)的延伸版，需求側(cè)響應(yīng)主要是削峰，主要針對(duì)用戶負(fù)荷，預(yù)計(jì)2025年最大負(fù)荷將達(dá)16.3億千瓦，2030年將達(dá)18.9億千瓦。

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2.虛擬電廠與火電廠投資額對(duì)比

虛擬電廠能提高能源利用效率，降低供應(yīng)成本，同時(shí)能提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，在解決電網(wǎng)負(fù)荷方面具有經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)測(cè)算，通過(guò)火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，而通過(guò)虛擬電廠，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、激勵(lì)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。

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3.虛擬電廠市場(chǎng)滲透率

目前，短期內(nèi)我國(guó)虛擬電廠主要盈利方式是參與電網(wǎng)調(diào)度，未來(lái)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(guò)輔助服務(wù)與電力交易等途徑實(shí)現(xiàn)盈利。根據(jù)中信證券的測(cè)算，預(yù)計(jì)2025年虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占全社會(huì)用電量達(dá)2%，2023年將達(dá)5%；預(yù)計(jì)到2025/2030年，虛擬電廠整體的市場(chǎng)空間有望達(dá)到723/1961億元，其中聚合商市場(chǎng)空間有望達(dá)到374/858億元。

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4.虛擬電廠企業(yè)布局

具體從參與企業(yè)來(lái)看，國(guó)內(nèi)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商包括負(fù)荷聚合商與技術(shù)服務(wù)商兩類(lèi)。負(fù)荷聚合商，重點(diǎn)聚焦需求側(cè)資源，如恒實(shí)科技；技術(shù)服務(wù)商，重點(diǎn)聚焦虛擬電廠軟件平臺(tái)建設(shè)，如國(guó)電南瑞、國(guó)網(wǎng)信通等。具體如圖所示：

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5.虛擬電廠實(shí)踐案例

目前我國(guó)虛擬電廠仍處于試點(diǎn)階段，江蘇、浙江、上海、冀北等地均開(kāi)展了虛擬電廠的實(shí)踐，從已開(kāi)展的項(xiàng)目來(lái)看，目前已建的虛擬電廠平臺(tái)水平參差不齊，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和接口，主要還是分散的不同市場(chǎng)主體自建虛擬電廠為主。具體如圖所示：

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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(lái)，中國(guó)虛擬電廠行業(yè)受到各級(jí)政府的高度重視和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的重點(diǎn)支持。國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策，鼓勵(lì)虛擬電廠行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新，如《關(guān)于加快推進(jìn)能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見(jiàn)》《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本規(guī)則（征求意見(jiàn)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(chǎng)前景。此外，各省市積極響應(yīng)，發(fā)布政策進(jìn)一步細(xì)化虛擬電廠的建設(shè)規(guī)劃，如深圳市方案明確到2025年建成具備100萬(wàn)千瓦級(jí)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(lèi)型。

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2.各地積極試點(diǎn)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展

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

3.新型電力系統(tǒng)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展

新型電力系統(tǒng)的發(fā)展成為未來(lái)趨勢(shì)，在新的發(fā)電、輸電、配電、用電新勢(shì)態(tài)下，“虛擬電廠”應(yīng)運(yùn)而生，虛擬電廠是當(dāng)前國(guó)家開(kāi)展新型電力系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的一個(gè)重要建設(shè)方向，虛擬電廠在破解清潔能源消納難題、綠色能源轉(zhuǎn)型方面將發(fā)揮重要作用，它能夠提升能源服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源的響應(yīng)分配、靈活潛力挖掘、多元負(fù)荷預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制，參與電力交易市場(chǎng)和需求響應(yīng)。虛擬電廠作為新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型中的重要配置，在政策扶持、技術(shù)驗(yàn)證、商業(yè)模式等方面都日趨成熟?？梢灶A(yù)見(jiàn)，虛擬電廠將成為未來(lái)解決能源變革問(wèn)題的重要手段，即將邁入快速增長(zhǎng)期。

4.AI技術(shù)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(tái)，集控平臺(tái)一方面可以對(duì)收集的充電樁、居民用電等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能對(duì)需求側(cè)作出快速調(diào)控，幫助電力市場(chǎng)削峰填谷；另一方面可以與大電網(wǎng)與電力市場(chǎng)互通，還能夠成為市場(chǎng)主體參與電力市場(chǎng)交易的重要途徑，實(shí)現(xiàn)交易和盈利。AI技術(shù)能夠提高虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)的分析效率及準(zhǔn)確度，將進(jìn)一步優(yōu)化虛擬電廠的調(diào)控。目前，AI技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電力巡檢中，推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。