中國儲能網訊：進入2023年，虛擬電廠熱度不減，首份官方新型電力系統建設文件《新型電力系統發展藍皮書(征求意見稿）》提出培育負荷聚合服務、虛擬電廠等貼近終端用戶的新業態新模式，充分挖掘用戶側消納新能源潛力；深圳印發《深圳市支持電化學儲能產業加快發展的若干措施》提出通過虛擬電廠拓展電化學儲能的商業模式。落地案例方面，山西省首批15家虛擬電廠完成建設，共聚合容量184.74萬千瓦，山西省虛擬電廠進入實際性運營。
國內虛擬電廠目前仍是探索示范階段，可持續的商業模式還有待形成。地方區域的示范項目落地、虛擬電廠參與市場交易試點將是今年虛擬電廠的看點。
新型電力系統下的虛擬電廠
虛擬電廠（VPP）通過聚合分布式電源、儲能、負荷等尚未納入電網現有調控范圍的各類資源，進行協同優化、運行控制、參與市場交易，實現電源側的多能互補、負荷側的靈活交易互動、儲能側的柔性調用，對電網提供調峰、調頻、備用等輔助服務。從這個維度來看，虛擬電廠是聚合優化“網源荷儲”發展的智能控制技術和互動商業模式。
參考資料：王宣元《虛扎電廠在構建新型電力系統中的實踐與思考》
作為具備聚合海量分布式能源資源的數字化協調管理與交易系統，虛擬電廠在新型電力系統中將扮演關鍵角色，將發揮調節電能量與信息流向、提高電力系統運行效率的功能。
新型電力系統圖景展望
圖源：《新型電力系統發展藍皮書（征集意見稿）》
新型電力系統建設涵蓋發電側、電網側、用戶側的軟硬件升級，也將由此催生各種新場景及新模式。比如在發電側，新能源消納問題將帶動新能源發電功率預測、多能互補調度等技術的發展。在電網側，智能配電網、微電網建設等途徑將加速電網形態升級，形成能源互聯網。
用戶側方面，在新型電力系統建設推進下，鼓勵分散式新能源就地開發利用，推動新能源多領域跨界融合發展，負荷聚合服務、綜合能源服務、虛擬電廠等貼近終端用戶的新業態新模式隨之誕生，以提升用戶側靈活調節能力，最終形成源、網、荷、儲協同互動的運行模式。
政策及落地案例
產業發展，政策先行。目前國內出臺的虛擬電廠相關支持政策涉及應用場景、盈利機制、運行要求等方面。其中推動負荷聚合商及虛擬電廠等新興市場主體參與交易、以虛擬電廠拓展用戶側用能新模式、通過虛擬電廠拓展新型儲能商業模式等多個國家、地方政策正在鼓勵培育虛擬電廠商業模式。
國家政策方面：去年11月，國家能源局發布《電力現貨市場基本規則（征求意見稿）》提出，推動儲能、分布式發電、負荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網等新興市場主體參與交易；今年1月，《新型電力系統發展藍皮書（征求意見稿）》提出培育負荷聚合服務、虛擬電廠等貼近終端用戶的新業態新模式，提升用戶側靈活調節能力；國家能源局將“引導虛擬電廠、新型儲能等新型主體參與系統調節”，寫入《2023年能源監管工作要點》。
地方政策方面：去年6月，山西省發布首份省級虛擬電廠建設和運營管理文件《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》定義了虛擬電廠的類型、技術要求、參與市場、建設及入市流程等；今年2月，《寧夏“十四五”新型儲能發展實施方案》提出圍繞大數據中心、5G基站、工業園區、公路服務區等終端用戶，探索智慧電廠、虛擬電廠等“新型儲能+”多元融合應用場景和商業模式；深圳發布支持電化學儲能發展20條，同樣提出通過虛擬電廠擴展儲能商業模式。
國內虛擬電廠從2009年開始試點，至今多省已逐步落地典型示范項目。今年2月，山西省首批15家虛擬電廠建設完成，共聚合容量184.74萬千瓦，山西是全國首批8個電力現貨市場試點之一，目前已初步形成了“中長期+現貨+輔助服務”協同運行、融合發展的電力市場體系。
今年2月，國家標準《虛擬電廠管理規范》獲批，這是國內首批2項虛擬電廠領域立項的國標之一，這是標準規定了虛擬電廠接入電力系統運行應遵循的一般原則和技術管理要求，對虛擬電廠申請并網程序和條件、虛擬電廠并網與接入、虛擬電廠調度運行、虛擬電廠運行安全規定等具有一定的指導作用。標準的逐步完善，也將進一步推虛擬電廠的實際性發展。
商業模式
虛擬電廠通過信息技術與數字化平臺，實現分布式能源資源的聚合、調度、結算、交易等功能，并通過參與電力市場和電網運行，實現收益。
虛擬電廠目前尚未形成較為清晰的商業模式，其調節手段、調節路徑、可發展模式等仍具有多種可能性。國外虛擬電廠先行者，提供了一些可借鑒的商業模式，國內一些典型示范項目也踐行出了可參考的商業模式。
1.發電預測和監控
虛擬電廠，作為協調可再生能源組合，提高可再生能源發電量預測的準確性，按需控制能源發電量。
可再生能源的進給難以控制，導致電力現貨市場價格變動時發電公司難以及時調整電力投資組合?；谶@一問題，虛擬電廠側重于提供可再生能源的預測和監控服務，以提高可再生能源的發電效率和可靠性。此外虛擬電廠還可通過精準的天氣預測和發電量監測，為發電企業提供增值服務，獲得服務收益。
2.電網輔助服務
虛擬電廠參與電網輔助服務，提高電網彈性?；诳稍偕茉吹牟▌有院筒豢深A測性，通過聚合可調節資源參與電網調控和市場運營，提升電力系統靈活調節能力。
國內一個典型的案例是冀北虛擬電廠，項目于2019年投運，通過云側的物聯網云平臺提供數據采集、設備管理等功能，支撐市場交易、聚合和調控相關應用的運行。冀北虛擬電廠作為可調度單元參與了華北調峰輔助服務市場出清，截至2022年9月末已接入張家口、秦皇島、承德等地區的蓄熱式電采暖、智慧樓宇、可調節工商業等11類可調節資源，總容量達到358MW，最大調節能力204MW。
3.需求響應聚合
以虛擬電廠，提高電力消費靈活性。虛擬電廠聚合需求側的電力消耗單元，統一進行負荷管理，通過提供需求響應服務，獲取輔助服務收入。此外，在部分市場，虛擬電廠還參與容量招標，獲得中標容量的結算費用。
4.戶用虛擬電廠
“源網荷儲”一體化應用到家庭工商業等戶用能源系統中，實現戶用能源調配。以特斯拉的虛擬電廠Autobidder為例，戶用儲能產品Powerwall其基礎，在未組網前，Powerwall為家庭實現削峰填谷、節省電費；將多個家庭的Powerwal組成虛擬電廠之后，家庭儲能產品將成為“小型發電廠”，實現一定區域內的削峰填谷，甚至反哺公用電網。2022年8月，特斯拉加州的虛擬電廠項目成功啟動了首次緊急響應演練，在活動中，共有2342位Powerwall用戶參與，共計輸出了多達16MW電力，用戶可從中獲取收益。
產業鏈
從產業鏈來看，虛擬電廠產業鏈已有雛形，上游基礎資源、中游虛擬電廠運營、下游電力需求方。具體來看，產業鏈上游由可控負荷、分布式能源與儲能構成；中游為提供虛擬電廠運營服務與技術支持的系統平臺；下游為則是電力公司、售電公司、大用戶構成的電力需求方。
圖源：36氪研究院， 中泰證券研究所
從國內市場來看，多家上市公司已通過綜合能源服務、軟件研發等方式切入虛擬電廠賽道。
綜合能源服務方面，國能日新、晶科科技以負荷聚合商身份開展虛擬電廠項目運營，通過調峰、調頻等輔助服務獲取收益；恒實科技基于現有綜合能源服務業務進行拓展，參與國網冀北虛擬電廠建設；特銳德以在手電動汽車等可調節負荷資源為基礎構建虛擬電廠。
軟件研發方面，國能日新于2020年承接國網綜能公司虛擬電廠項目，完成平臺開發、平臺聯調等工作；國網信通子公司中電飛華開展虛擬電廠平臺相關軟件產品研發業務，目前產品在天津濱海新區、山西電科院晉中-榆次試驗中心等項目上均有良好表現；南電國瑞承擔山西省虛擬電廠運營管控系統與調度源網荷儲系統、電力交易平臺、市場化售電系統等進行全業務流程演練；南網科技正在承接廣東電網一個虛擬電廠運營平臺的開發項目，該項目已經完成了功能設計和需求側響應功能開發；易事特虛擬電廠技術已在南方電網成功實施應用。
此外，遠光軟件、東方電子、浙大網新、萬里揚等公司也為客戶打造了虛擬電廠平臺與解決方案。
新型電力系統發展下虛擬電廠參與輔助服務需求持續提升，隨著電力現貨市場與輔助服務市場建設逐步推進，我國虛擬電廠聚合商有望通過輔助服務與電力交易等途徑回收投資成本并實現盈利。據中信證券預估數據，預計到2025虛擬電廠整體的市場空間分別達723億元，其中聚合商市場空間有望達到374億元。
目前我國對虛擬電廠的實踐，在相關配套政策、市場機制以及技術要求等方面均還有待完善。從商業模式來看，加速虛擬電廠商業模式創新，推動多元化投融資體制機制建設，是虛擬電廠的重要動能。在支持政策密集推進、實際需求日益旺盛、電力現貨市場日益發展等助推下，作為聚合優化分布式能源資源的智能控制技術和互動商業模式，虛擬電廠或將伴隨新型電力系統的建設迎來發展期。
