虚拟电厂为何在中国叫好不叫座？

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摘要：虚拟电厂在中国处于起步阶段，虽然被业界广泛看好，但因为各种政策限制，仍是叫好不叫座。

撰文 | Shushu

编辑 | 郭郭

→这是《环球零碳》的第324篇原创

“山火，高温，限电，疫情。”这个夏天，川渝人民过得实在是太不容易。

跟高温炎热相伴随的往往是拉闸限电。对现代年轻人而言，这种断电的日子几乎没有太多经历，停电是属于上世纪90年代的记忆，越是夏天最热的时候，停电总在饭点发生，人们端着饭碗在村口边吃边纳凉。

这一次由于西南地区水电吃紧，也影响到上海等东部用电“大户”。

但在上海临港新片区，由于率先开展新型电力系统示范区建设，让这里的高温没有出现拉闸限电情况。据临港能源中心管家介绍，之所以能安度用电高峰，主要依靠虚拟电厂的需求响应，跟用户进行沟通协商，让用户能够在不影响生产的情况下为电网安全运行提供一些支撑。

目前，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21兆瓦的机动调峰能力。这些企业通过完成虚拟电厂的需求响应，可以得到实打实的补贴。

以临港为例，若是24小时内的日内响应，会有每度电2.6元的补贴。这其中的规律是，给用户响应准备时间越短，价格越高。2小时以内的快速响应，将会达到每度电6元的补贴。

据悉，在临港虚拟电厂的用户，有的一次响应有几万块钱收益，如果响应频次多，可能一个月收入有十几万。

来源：新浪科技

另一个引起业界关注的是，8月26日，深圳虚拟电厂管理中心正式揭牌，这是国内首家虚拟电厂管理中心。据悉，深圳虚拟电厂已接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等类型负荷聚合商14家，接入容量达87万千瓦，接近一座大型煤电厂的装机容量。

当然，就全国而言，虚拟电厂的试点还只是少数地方，在面对全球变暖所引起的热浪、高温、干旱、飓风等极端天气的时候，我国的电力保障仍未实现“游刃有余”，用电难题依然存在。

虚拟电厂在中国处于起步阶段，虽然被业界广泛看好，但因为各种政策限制，仍是叫好不叫座。

虚拟电厂如何解决用电难题？

“虚拟电厂”（ Virtual Power Plant，VPP）作为电力新管家，最近经常被冲上热搜。国际上称它为需求侧响应，或叫复合聚合商，但它实际上是需求侧响应的延申，是将分布式电源（发电）、可控负荷（用电）、储能等利用计算机通信网络技术将其聚合成一个虚拟的集中式电厂，来为电网提供需求侧响应的“虚拟集中式电厂”。

图说：虚拟电厂管理简单示意图

这样说或许还比较复杂，通俗一点讲，就是通过物联网和云计算等技术，将不同空间的用电方、储能方、微电网、电动汽车、分布式电源等多种可控资源聚合起来，实现自主协调优化控制，参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统，也可称为电力“大管家”。

它既可作为“正电厂”向系统供电或控制可调负荷调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳，配合填谷。

虚拟电厂“弹性电力”的出现，于现阶段的电网调控而言，是一种在不增加额外的基础设施下环保且经济的方案。就像是共享经济中对闲置资源剩余价值的再利用，提高资源的复用率，虚拟电厂则是通过信息化协调，将资源高效优化利用。

简单来说，虚拟电厂就像是电网与用户间的一个电力管家，分别在电网侧、用户侧、发电侧都扮演着不同的角色，提供不同的需求侧响应解决方案。

在电网侧，虚拟电厂能够将需求侧分散资源聚沙成塔，与电网进行灵活、精准、智能化互动响应，有助于平抑电网峰谷差，提升电网安全保障水平。

在用户侧，能够降低用户侧用能成本。

在发电侧，能够促进新能源消纳。大大提升电力系统调节能力，降低‘三弃’电量。

在虚拟电厂所提供的需求侧响应中，分削峰响应、填谷响应，分别指的是电网处在用电高峰时，邀约用户进行削峰的需求响应和在电力供应充裕的情况下，鼓励用户能够将储能等设备用起来，帮电网在用电低谷阶段用一些电。

来源：SolarEdge Technologies

其实，每个需求侧响应都存在不同要求，主要指的是响应时间，分为中长期响应（超过24小时）、日内响应（24小时内）、快速响应（2小时内）。

比如，预计明天会有高温天气，电网可能有些缺口，根据缺口的值预判需要多少量级的响应需求，虚拟电厂就跟用户邀约。把上周的某个时间点的负荷值作为基准线，到明天这个时间点，如果根据需求响应，负荷往下降了，用所降功率乘以响应时间，比如响应4小时，这个电量就是中长期的响应。

但值得一提的是，发展虚拟电厂的确有益于解决电网波动问题，但单靠“一劳永逸”解决新能源消纳问题和电力安全有关的所有问题并不现实。解决电网安全稳定运行问题需要“源网荷储协调互动”和电力市场的健康发展，但单一依赖“虚拟电厂”有些夸大其词，难以完成“保障电网稳定”的重任。

虚拟电厂前景广阔，为何在中国举步维艰？

在国外，虚拟电厂有20多年的发展历史，归纳起来主要分为三代：

第一代，以分布式电源（或者是单一资源类型）的集中式汇聚与协调为核心，基于传统的工业自动化SCADA架构，主要面向电网内部服务。

第二代，以源荷聚集（两类资源）协调为核心，增加了负荷侧资源汇聚功能，还是传统的SCADA架构，除了为电网运营商服务，也参与到市场化的交易中（比如现货市场、辅助服务市场等）。

第三代，是多元资源的广泛聚集，只要有调节能力的负荷侧资源都可纳入，采用新的数字化模型，以新的数字化架构（云-边-端协调）去实现，形成非常复杂的协作生态，甚至增加区块链、DAO等新的技术要素。

从中国的虚拟电厂实践来看，大多数虚拟电厂还是第一代水平，少数项目部分具备第二代的特征。比如，深圳虚拟电厂及其管理平台，采用“互联网+5G+智能网关”的技术，打通电网调度系统与聚合商平台接口，实现电网调度系统与用户侧可调节资源的双向通信，满足电网调度对聚合商平台实时调节指令等，为用户侧可调节资源参与市场交易、负荷侧响应。