千亿赛道！虚拟电厂距离“起飞”还有多远？

据国家能源局数据显示，今年1-10月，全社会用电量累计71760亿千瓦时，同比增长3.8%。其中，城乡居民生活用电量11247亿千瓦时，同比增长12.6%。

截至10月底，全国累计发电装机容量约25.0亿千瓦，同比增长8.3%。其中，风电装机容量约3.5亿千瓦，同比增长16.6%；太阳能发电装机容量约3.6亿千瓦，同比增长29.2%。

可以看出，居民用电需求在不断攀升，新增装机容量又主要以风电光伏等波动性大的电力为主。同时，北方供暖季即将到来，可以预测到，未来一段时间，电力供需峰谷将被持续拉大，因此需要一个调节手段来维持发电侧与用电端的平衡，虚拟电厂就这样出现在人们面前。

对于虚拟电厂，大家都存在许多问题，如什么是虚拟电厂？虚拟电厂的优势在哪？虚拟电厂怎么盈利？对我们普通人来说有收益吗？现阶段的发展状况等等，让我来一一解答。

什么是虚拟电厂？

虚拟电厂对于很多人来说可能是个新名词，但这一概念早在十几年前就已经被提出。虚拟电厂其实就是一个能量管理系统，负责精准控制发电侧与用电侧平衡。

当处于用电高峰期时，虚拟电厂通过控制系统调节降低一些非必需的用电设备的功率或直接关闭，当然这些设备的拥有方将得到一定的补偿，从而达到替电网减负的作用。

当处于用电低谷时，如果没有虚拟电厂，发电侧只能调节发电机组，以此来完成平衡。而虚拟电厂可以放出更便宜的电价以供发电侧使用，提高用电侧需求。

举个简单的例子，上半夜处于居民用电高峰期，虚拟电网通过控制一些非必需设备，如降低电动汽车的充电功率等，来降低电网负荷；待到下半夜用电低谷期时，再以更低廉的价格给电动汽车充电。

此外，对于风电光伏这类波动性大的能源，虚拟电厂将多余电力直接接入闲置的储能设备中，包括分布式储能、换电站、充电桩，甚至包括电动汽车，将这些储能设备聚合起来参与电网调度。

按虚拟电厂对外特征，虚拟电厂可分为电源型虚拟电厂、负荷型虚拟电厂、储能型虚拟电厂及混合型虚拟电厂等。

虚拟电厂的优势

虚拟电厂的技术涉及“互联网+5G+智能网关”技术、虚拟专用网络、基于互联网协议的服务、电力线路载波技术、无线技术等一系列技术。

虽然听起来很高大上，但这些技术目前已经全部得到市场化应用，对于行业内厂商并不存在技术壁垒。

相较于传统电厂，虚拟电厂能够将负荷侧的各种资源集合起来，通过信息化手段和技术自动化手段集合起来，具有传统无可比拟的灵活性。

此外，在成本方面，如果要通过火电厂来实现电力的削峰填谷，满足其经营区5%的峰值负荷需投资至少4000亿元，同时还会造成环境污染，排放大量二氧化碳。而选用虚拟电厂的话，投资仅需500亿元左右，由于虚拟电厂的特性，对环境无污染，无碳排放。

值得注意的是，虚拟电厂并不等于真正的电厂，不具有直接发电能力，无法解决电荒问题，真要解决电荒问题，只能是发电设备，而不是虚拟电厂这样的调节设备。

因此在大规模限电情况下，虚拟电厂无法提供电力，甚至不会有任何动作，因为如果将聚合商的储能电池放空，存在无法补充的问题，会危及储能设备寿命，得不偿失。

虚拟电厂盈利手段

为了接入更多互动资源，目前虚拟电厂通常采用多级聚合的方式。其中一级聚合商直接响应虚拟电厂的需求响应信息，并对多个二级聚合商释放激励信号，一层层响应任务发布下去，覆盖各个工业园、商业电力区、居民电力区等，最终发放到个体户手中。

对于接入的聚合商，需具有一定规模、具备上下调节能力并持续一段时间的可调节资源，具备完善的电能在线监测与运行管理系统、分钟级负荷监控能力，监测数据需送至虚拟电厂管理平台，并将响应性能结果报送供电局。

我国在这方面还没有具体的资质要求，目前我国的聚合商多为地铁站、充电站、换电站、5G基站、数据中心、建筑楼宇等。

多级聚合商之间必须严格完成上级下发的任务响应量，若下级聚合商完不成能源的供给平衡将会受到上级聚合商经济处罚，以此来实现精准调控。

对于我们平民百姓来说，虚拟电厂其实就是早些年的电力需求响应，当电力批发市场价格升高或系统可靠性受威胁时，电力用户接收到供电方发出的直接补偿通知或电力价格上升信号后，改变其用电模式，以保障电网稳定。

这个盈利还是非常可观的，拿上海临港新片区来说。今年8月，我国电力吃紧，各地面临限电的问题，而临港新片区有15家工商业用电客户参与虚拟电厂项目，最多可提供21MW的调峰能力。若24小时内响应电力需求，每度电有2.6元的补贴；若2小时内快速响应，每度电的补贴将达到6元，据悉，有的用户一个月单靠响应电力需求能收入十几万。

虚拟电厂发展方向

虚拟电厂的发展可以分为邀约型、交易型及自治型三个阶段。

我国目前还属于邀约型，即由政府机构牵头，各个聚合商参与，共同完成邀约、响应和激励流程。

下一个阶段为交易型，将电力市场由计划经济模式改为市场经济模式，建立电力交易市场，虚拟电厂以真正电厂的形式获取收益。

最后达到自治型阶段，随着电厂聚合的资源种类越来越多，数量越来越大，空间越来越广，形成“虚拟电力系统”，实现跨空间自主调度型虚拟电厂。

我国虚拟电厂处于初级阶段，由于我国电力市场长期属于计划经济模式，导致我国出现电力产业成熟度低、市场化水平低、客户不愿参与响应等问题。在实行阶段必然也会面对一系列问题，包括数据交互的难度及安全性、人们不愿听从指令、各聚合商通信协议不统一等。

当前阶段，我国的虚拟电厂全靠国家补贴，未来实现商业化能否摆脱补贴，毕竟一个依赖于国家补贴的行业，是一个畸形的行业，距离真正实现盈利还有多久也不可知。

对于未来的发展方向，目前有两个现成的例子。欧洲与美国已进入商业化发展，欧洲侧重于聚合发电资源，美国侧重聚合用电侧资源，都有一定的借鉴意义，对此进行深化试点示范，开发出适合国情的虚拟电厂商业模式。

不过，近年来，我国中央和地方30多个省市，出台了超60项相关政策和标准，来确定虚拟电厂的市场地位。在政策与资本的驱动下，可以预见虚拟电厂这个千亿赛道即将迈入高速发展期，距离真正“起飞”还会远吗？

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