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虚拟电厂的内涵与发展现状
虚拟电厂是运用数字化、智能化等先进技术，聚合分布式电源和可调节负荷等，协同参与系统运行和市场交易的电力运行组织模式，按类型大致可分为邀约型和市场型。邀约型虚拟电厂中，电网企业向拥有可调节资源的用户发出邀约，以实现负荷调节资源整合，具有较为明显的行政引导性和计划性；市场型虚拟电厂中，各参与主体基于价格信号，自主参与系统调节，市场在虚拟电厂的形成和资源配置中发挥关键作用。
从全球范围看，虚拟电厂规模呈快速增长趋势。根据《2023年中国虚拟电厂产业发展白皮书》，2022年全球虚拟电厂项目累计装机规模21.2吉瓦，预计到2025年可达58—60吉瓦。各国虚拟电厂的发展各有侧重。其中，美国虚拟电厂侧重聚合各类分布式太阳能、小型燃气轮机以及众多商业建筑、居民住宅的可调节负荷，丹麦虚拟电厂侧重聚合大量风电资源与用户侧的灵活负荷，两者均属于市场型；德国侧重聚合分布式能源和工业企业的可调节负荷，日本侧重聚合储能资源以及工业节能设备等可调节资源，属于邀约型与市场型相结合模式。
在我国，自2015年国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进智能电网发展的指导意见》中首次提出建设虚拟电厂以来，虚拟电厂累计装机不断提升，到2025年预计达39吉瓦，到2030年投资建设市场规模有望超千亿元。当前，国内虚拟电厂主要在深圳、浙江、上海等地区发展较快，以邀约型为主，正逐步向市场型过渡。上海虚拟电厂通过整合工业企业的可调节负荷资源，实现了对工业用电的智能调控，在降低企业用电成本的同时，为电网提供了削峰填谷服务；浙江在虚拟电厂参与电力市场交易方面进行了探索，建立了虚拟电厂与电力市场的有效衔接机制，提高虚拟电厂的市场竞争力；深圳在虚拟电厂业态培育方面先行探索，成立了国内首个省级电网虚拟电厂管理中心，建成了首个网地一体化虚拟电厂运营管理平台，构建以虚拟电厂为核心的源荷互动体系，目前已培育100余家虚拟电厂运营商，涵盖充电桩、智能楼宇、电化学储能、冰蓄冷、动力电池储能等多种类型，资源规模超过380万千瓦，并对虚拟电厂参与跨省备用和调频市场展开探索。
技术上，国内虚拟电厂正向跨空间自主调度型发展。这类虚拟电厂可以利用更先进的通信技术和智能算法，跨越不同地域空间，对分散的资源进行自主且高效的调度与管理，进一步提升资源整合和利用效率。
虚拟电厂对新型能源体系构建的价值
虚拟电厂将分散的能源及负荷资源进行集中管理和调配，实现能源的精细化管理和规模化利用，在资源整合、控制技术和市场适应性等方面具有突出优势，对新型能源体系构建具有重要价值。
一是提供灵活调节能力。虚拟电厂聚合多种资源后，可根据电网的需求，快速灵活地调整出力和负荷，如在电网负荷高峰时增加出力或减少用电负荷，在低谷时减少出力或增加用电负荷，为电力系统提供灵活的调节服务。
二是提升新能源消纳水平。通过整合分布式光伏、分散式风电等新能源资源，虚拟电厂可以根据系统消纳能力，对新能源的出力曲线进行优化，提高新能源消纳水平和能源利用效率，减少对传统化石能源的依赖，进一步推动能源供给结构转型。
三是促进分布式能源发展。虚拟电厂为分布式光伏、分散式风电等分布式能源提供了更广阔的发展空间和更有效的利用方式，有助于探索分布式能源的多样化盈利模式，鼓励更多用户侧分布式能源接入，引导分布式能源健康发展。
四是降低系统运行成本。虚拟电厂提供的灵活调节能力，可在一定程度上减少系统对传统电源的依赖，降低系统备用容量需求和运行成本。同时，虚拟电厂通过参与市场竞争，也有利于促使能源资源的优化配置和成本降低。
五是提升市场活跃度。虚拟电厂作为资源聚合类的新型经营主体，可整合分散的发电主体和电力用户参与电力市场，增加了市场主体多样性和交易规模，有助于提升电力市场活跃度和竞争程度。
对虚拟电厂更好支撑构建新型能源体系的思考
虚拟电厂作为新型能源体系中的智慧“拼图”，正以其独特的优势和价值，为能源体系变革带来新的思路与机遇，但也面临着一系列关键问题亟待解决。
一是统一技术标准与规范体系是虚拟电厂发展的重要基础。当前，不同厂家的设备在接口和通信协议上存在差异，性能指标也缺乏统一标准，对虚拟电厂的建设运行产生重大影响。建议尽快制定统一的技术标准和规范体系，确保各类设备和系统能够无缝对接、协同工作，降低虚拟电厂的建设成本、提高系统可靠性。同时，建立科学合理的虚拟电厂性能评估指标体系，明确可靠性、灵活性、响应速度等关键性能指标，为虚拟电厂的运行优化明确方向，也为市场准入提供客观、科学、统一的依据，推动虚拟电厂技术规范化、标准化。
二是创新市场机制与商业模式是虚拟电厂发展的核心驱动力。当前，虚拟电厂参与电力市场的定位模糊、交易规则不完善，限制了其市场竞争力和盈利能力。应清晰界定虚拟电厂在电力市场中的角色和地位，完善市场准入、交易和结算规则，优化价格形成机制，客观衡量虚拟电厂提供的灵活性服务价值及对电力系统的实际贡献，促进虚拟电厂等新型经营主体平等参与市场竞争，为新型能源体系构建提供更加灵活、高效、公平的市场环境。鼓励虚拟电厂依托市场加强与能源服务公司、售电公司等的深度合作，探索多元化盈利途径，如开展分布式能源托管服务、建设能源综合利用项目等，为用户提供一站式能源解决方案，以市场促进虚拟电厂合理、适度、有序发展。
三是保护数据安全与用户隐私是虚拟电厂发展的重要底线。虚拟电厂运行涉及大量用户侧数据的采集、传输、存储和使用，对数据安全提出极高要求。应采用先进的数据加密技术、访问控制技术等，在各个环节筑牢数据安全防线，防止数据泄露和恶意攻击。建立健全虚拟电厂数据管理体系，明确数据所有权和使用权，严格规范数据的存储、使用和共享流程，在保障数据安全的前提下促进数据的合理共享和流通，挖掘数据潜在价值。
四是健全政策支持与监管体系是虚拟电厂发展的重要保障。目前，针对虚拟电厂的专项支持政策相对较少，监管体系尚不完善。建议政府探索出台更多投资补贴、税收优惠、财政奖励等专项政策，激发企业参与虚拟电厂建设和运营的积极性，促进战略性新兴产业发展；设立专项科研基金，鼓励产学研合作，推动技术创新和产业升级。同时，健全完善监管体系，加强对虚拟电厂项目的审批、建设、运营、交易的全过程监管，维护电力市场公平秩序，保障虚拟电厂的健康、可持续发展。
（深圳供电局汤寿泉、蒋远东、程韧俐、李江南，南方电网公司政策研究部吴畏、卢智、周杨、高海翔对本文有贡献）
标签：虚拟电厂,新型能源体系
