什么是虚拟电厂？

虚拟电厂的市场空间有多大？

它能否成为储能盈利新风口？

虚拟电厂发展面临的最大困境是什么？

下面我们会一一解析。

走进生活的虚拟电厂

碳索储能网查阅公开资料发现，2024年，越来越多的虚拟电厂项目纷纷上线，走进了人们的生活。

2024年3月，成都高新西区虚拟电厂正式上线，这也是西部首座上线运营的虚拟电厂。形成了0.1万千瓦电源侧、5.68万千瓦负荷侧的灵活可调能力，能填补成都高新西区约60%的供电缺口，当地京东方、德州仪器、华为等169家企业，以及成都高新西区IC设计产业园等园区纷纷接入。大部分接入企业年均用电量在300万度以上，基本上囊括了该区域的高耗电量企业。

4月3日，据国家电网消息，河北唐山超10万辆次电动重卡首次参与电网峰谷调节，调节电量超50万千瓦时，初步建成了我国首个电动重卡型虚拟电厂运营模式。

在唐山，电动重卡主要应用于港口物流、矿山运输等场景，具有低碳环保、运营成本低等优势。今年一季度，该地区新增重卡充换电站30座，充电量达1.7亿千瓦时，同比增长17%，创历史新高。目前该地区已建成重卡充换电站332座、充电桩2618个，累计充电量超14亿千瓦时。

目前，唐山聚合了11座重卡充换电站电池储能资源，调节能力最大可达2.23万千瓦，相当于多让4台大功率风力发电机运行发电。如果把唐山所有重卡充换电站电池资源全都聚合，调节能力预计最大可达50万千瓦，单月可增发新能源电量约500万千瓦时。

从峰谷电价来看，在电网负荷低谷时段，重卡充电价格最低，一度电最高可以节省约0.75元，一辆重卡充一次电最高可节省315元，可进一步降低运营成本价值。

紧接着，4月9日，中国电力芜湖零碳电厂项目的系统正式上线，该系统聚合了光伏、储能、充电桩、工业企业、楼宇空调等多种资源类型，顶峰能力高达67MW，通过优化算法，零碳电厂能够智能调度和平衡能源供需，减少浪费，提高能源利用效率。同时，该平台还支持与电网系统无缝对接，为电网提供决策支持，确保电网稳定性和可靠性。

从上述这些案例来看，Virtual Power Plant（简称“VPP”，也即虚拟电厂）这个最早诞生于1990年代的概念，直到今天，终于在中国落地生根，正在密集走进我们的生活。

什么是虚拟电厂？

概括来说，虚拟电厂就是聚合分布在一定区域的分布式电源、可调节负荷、储能等资源，应用AI、大数据等技术，形成的具有电力市场交易或电网互动能力的物理或经济实体，也可指实现此目的的综合应用技术，进一步可引申为搭载、应用此技术的软硬件及服务产品。

近年来，随着新型电力系统建设的推进，无论是供给侧的电力生产，还是用电侧的电力需求，都面临越来越大的随机性，这对电力保供工作带来极大挑战。

在供给侧，随着 “双碳”战略的推进，风光发电在能源结构中的占比持续扩大，而这些能源都是“靠天吃饭”，具有很强的随机性和波动性，不像传统发电方式那样便于控制；在用电侧，空调、充电桩等负荷不断涌现，不仅使得电力需求上升，对用电负荷的预测也更加困难。

而虚拟电厂的出现，可以通过智慧算法，提高新能源利用效率，打破供给侧和用电侧之间的物理界限。得益于“源网荷储”一体化，虚拟电厂既能作为“正电厂”向系统供电，增强保供能力，也能作为“负电厂”消纳系统的电力，减少资源浪费，达到“削峰填谷”的作用。

虚拟电厂的市场空间有多大？

随着新型电力系统的发展，具备调节潜力的用户侧资源数量飞速增长，包括工商业和居民各类可调节灵活负荷，电动汽车、分布式储能等储能资源，屋顶光伏和小型风电等分布式可再生能源，为电力系统提供了潜在的灵活调节手段。

特别是在电动汽车保有量日益增长的基础上，作为具有流动性的双向调节资源，电动汽车既可以通过避峰充电参与电网调节，在尖峰时段参与出力进行顶峰调节，参与调频辅助服务，大幅提升新型电力系统灵活调节能力。

此前在去年7月，央视就曾连续播出3则“虚拟电厂走进现实”的主题深度报道，记者通过走访广东、浙江等地，发现当地虚拟电厂2小时的收益可超过万元。

在节约成本方面，据国家电网测算，若通过建设煤电机组满足其经营区5%的峰值负荷需求，电厂及配套电网投资约4000亿元；若建设虚拟电厂，建设、运维和激励的资金规模仅为400亿-570亿元。以此计算，最高可节省90%投资成本。

市场空间方面，据中信证券发布的研报称，预计到2025年虚拟电厂整体容量空间有望达到723亿元，到2030年其市场空间或将达到1961亿元。

国内虚拟电厂的最大困境是什么？

与国外虚拟电厂产业“先有市场、后有虚拟电厂”的业态不同，受制于中国电力市场的成熟度较低，国内虚拟电厂正面临着整个电力产业从“计划”，过渡到“半计划、半市场”，再到“市场”的转型过程。

国内的辅助服务市场，更多的是以输电网的安全运行调度为目标设计的，所交易的品种相对有限。在电能量市场，尤其是现货市场还未成熟的情况下，与之相衔接的辅助服务市场成熟度也很低，且辅助服务市场与电能量市场的边界，某些地方还比较模糊。

虚拟电厂作为配电与用电环节的虚拟资源产品，绝大多数都无法满足省级集中辅助服务市场的交易门槛。所以虚拟电厂更侧重于在中低压配网层面的电力电量平衡，而非省级、集中式、输电网的平衡服务。

目前，国内的辅助服务市场，还没有成熟到可以进行配网，甚至低压配网的辅助服务产品交易，国内虚拟电厂发展的最大困境就在于此。所以，省调组织的辅助服务市场并未给虚拟电厂“低散小”资源以足够交易机会，也没有足够的回报，只能退而求其次地通过“有序用电补贴”方式去激励。

但随着电力市场机制的改善，未来市场运行状态下的有序用电管理职责，将会逐步让位于市场，让价格信号发挥有序用电的指挥棒，让市场价格替代补贴，而补贴型的虚拟电厂运行模式，永远不是虚拟电厂的发展主流。

正如远景集团高级副总裁、远景储能CEO田庆军所说，储能行业的发展要从新型能源系统的需求出发，以终为始，通过技术创新来实现储能和电力系统的无缝集成，储能是新型能源系统不可分割的一部分，能满足新型能源系统需求的才是好储能。