日前,國家發展改革委、國家能源局發布《關于加快推進虛擬電廠發展的指導意見》(以下簡稱《意見》),標志著我國有了首個針對虛擬電廠的國家級專項政策。
近年來,各地和相關企業積極探索虛擬電廠建設,廣東、山東、山西等省份虛擬電廠發展較快。但總體來看,全國虛擬電廠建設還處于起步階段,各方對虛擬電廠定義和功能定位缺乏統一認識,適應虛擬電廠發展的管理要求、市場機制和標準體系有待進一步健全。
多位專家在接受科技日報記者采訪時分析,《意見》的出臺,將為系統推進虛擬電廠規范化、規模化、市場化、常態化發展提供重要指導,助力全國統一電力市場構建、新型電力系統建設和能源電力清潔低碳轉型。
不建廠房、不冒煙,但卻能聚合各類分散資源,協同參與電力系統優化和電力市場交易——這便是虛擬電廠。它是實現智能配電網的重要技術之一,在新型電力系統建設和電力市場建設過程中扮演著重要角色。
“虛擬電廠具備傳統電廠調峰、調頻等功能,但本身不擁有實體發電機組。”山西大學電力與建筑學院電力工程系主任閆來清介紹,虛擬電廠本質上是一個聚合與協調的平臺。它通過先進的信息通信和智能控制技術,將分散的可控負荷、分布式能源、儲能設備等資源“打包”,實現統一調度與優化運行。
國網山西省電力公司營銷服務中心工作人員王薇蓉告訴記者,虛擬電廠屬于新型電力系統建設進程中產生的新型業態。近年來,隨著新型電力系統加速構建,大量新能源并網,電網調節需求呈現短期波動多、變化幅度大的特點,系統平衡和安全問題更加突出。虛擬電廠能有效挖掘需求側靈活調節資源,提升系統調節能力,有效增強電力保供,促進新能源消納和系統實時平衡。
“虛擬電廠不僅能提升系統靈活性、增強用戶側響應能力,也為不同主體參與電力市場提供了路徑。”王薇蓉說。
“虛擬電廠大規模應用后,普通家庭的用電成本有望下降,用電可靠性將大幅提升。同時,普通家庭也能更便捷地參與綠色能源生產,比如將自家太陽能板接入電網獲得收益。這有望推動整個能源體系向更高效、更智能的低碳方向轉型。”閆來清說。
隨著新型電力系統建設和電力市場建設的加快推進,虛擬電廠的發展條件日益成熟、作用日益顯著、需求日益增長。
相關支持政策陸續出臺。《加快構建新型電力系統行動方案(2024—2027年)》提出,結合電力保供、新能源發展等需求,利用當地源荷儲資源,建設一批虛擬電廠。《2025年能源工作指導意見》也提出,建立適應新型儲能、虛擬電廠廣泛參與的市場機制。
地方實踐“多點開花”。2021年,深圳虛擬電廠調控管理云平臺正式上線;2022年,深圳虛擬電廠管理中心正式揭牌。2024年6月,山東電力交易中心發布公告,首批8家虛擬電廠完成注冊公示,可參與山東電力市場交易。
山西省是全國能源革命綜合改革試點省份。2022年,山西省能源局出臺《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》,構建起“分時價格+紅利分享”的市場化機制,將分散的充電樁、用能大戶編織成智慧能源網絡,探索出“零碳調度”的創新范式。
國網山西省電力公司最新數據顯示,截至今年4月24日,進入山西電力市場的虛擬電廠聚合用戶已增至122戶,聚合容量增至202.98萬千瓦,最大可調節負荷達26.43萬千瓦。自2023年9月1日山西啟動虛擬電廠入市交易以來,虛擬電廠以15分鐘每次的交易頻率按日不間斷運行19個月,結算電量5.71億千瓦時,共獲得紅利465.61萬元。
盡管虛擬電廠建設取得一定成效,但仍然處于起步階段,要想從“看得見”走向“用得好”,還面臨多重挑戰。
一是標準問題。“虛擬電廠還需完善市場機制,統一標準規范并明確調度協調體系。”太原科技大學電子信息工程學院副教授何俊強說。
二是技術問題。北京市社會科學院副研究員王鵬此前接受媒體采訪時說,虛擬電廠建設在技術方面涉及大量的數據采集、傳輸和處理,需要建立完善的信息技術和網絡安全體系,保障系統的穩定運行和數據安全。同時,虛擬電廠還需要解決負荷預測、能源規劃、運營管理等技術問題,實現可靠、靈活、經濟。此外,在資源整合方面,虛擬電廠需要整合分布式能源資源,包括可再生能源、儲能設備等,這需要建立有效的資源整合機制,確保資源的優化配置和高效利用。
三是商業模式問題。部分虛擬電廠運營商還無法實現經營性業務盈虧平衡,相關業務仍然依賴補貼、售電業務等其他業務板塊的支持。
“《意見》為虛擬電廠發展提供了新機遇。”國網能源研究院有限公司高級研究員、虛擬電廠研究團隊聯系人吳瀟雨說。
《意見》明確了發展目標:到2027年,虛擬電廠建設運行管理機制成熟規范,參與電力市場的機制健全完善,全國虛擬電廠調節能力達到2000萬千瓦以上;到2030年,虛擬電廠應用場景進一步拓展,各類商業模式創新發展,全國虛擬電廠調節能力達到5000萬千瓦以上。
國家能源局相關負責人表示,《意見》要求各地結合實際制定虛擬電廠發展方案,加快培育虛擬電廠主體、推動虛擬電廠通過公平參與電力市場或需求響應,開展綜合能源服務,拓寬收益渠道。
閆來清認為,《意見》有助于加速虛擬電廠商業化落地,可助力解決新能源消納難題,提升電力系統靈活性,為虛擬電廠創造參與調峰、電力交易等多元化盈利路徑。
“《意見》專門提到,大力支持民營企業參與虛擬電廠投資開發與運營管理。”何俊強認為,此舉有利于打破傳統電力投資壁壘,推動能源投資格局多元化。
在閆來清看來,未來虛擬電廠還需從三個維度實現突破。技術上,依托人工智能和物聯網實現秒級響應與精準調度,推動分布式電源、儲能設施、可調節負荷的深度聚合;場景上,從工商業擴展至社區微網、電動汽車集群等新領域,形成“源網荷儲”一體化協同;機制上,通過區塊鏈技術搭建去中心化交易平臺,創新電力現貨市場、碳交易、輔助服務等多元商業模式,最終構建“全要素接入、全場景調度、全市場貫通”的能源互聯網生態。
“《意見》的出臺為虛擬電廠‘從試點走向主力軍’鋪平了道路,讓我們對虛擬電廠未來的發展更加充滿信心。”閆來清說。