怎么簡(jiǎn)單理解虛擬電廠？
虛擬電廠（VPP, Virtual Power Plant）是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，虛擬電廠通過信息技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷等多種分布式資源的聚合和協(xié)同優(yōu)化。作為一個(gè)特殊的電廠，它既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷。
可以說，虛擬電廠是一種電力能源新生態(tài)。
電力的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)平衡，最佳狀態(tài)是，所發(fā)的電能夠滿足下游的用電需求，不浪費(fèi)且剛好夠用。電網(wǎng)端需要構(gòu)建以新能源為主體的“新型電力系統(tǒng)”——發(fā)電端跳動(dòng)了，用電端也需要更靈活，否則，發(fā)電端要么發(fā)出來的電沒辦法上網(wǎng)，棄風(fēng)棄光，要么造成電網(wǎng)堵塞等。想要彌合雙邊的失衡，用電端需要補(bǔ)充更多的“靈活可調(diào)節(jié)資源”，虛擬電廠（VPP，Virtual Power Plant）就是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵解決方案。（另外三項(xiàng)為：火電機(jī)組調(diào)節(jié)、抽水蓄能和儲(chǔ)能）
2006年，特斯拉創(chuàng)始人馬斯克創(chuàng)立了屋頂光伏公司SolarCity，2015年，特斯拉公司又推出了家用儲(chǔ)能產(chǎn)品PowerWall。2022年7月，特斯拉公司在加利福尼亞州推出一項(xiàng)虛擬電廠試點(diǎn)計(jì)劃，邀請(qǐng)兩萬五千戶安裝有屋頂光伏、電池體系的家庭，組建一個(gè)局部的虛擬電廠能源網(wǎng)絡(luò)。
這些在屋頂上的光伏板就成了“大號(hào)電池”，它們將根據(jù)電網(wǎng)統(tǒng)一要求，在電網(wǎng)用電緊急的時(shí)候，統(tǒng)一減少用電；而在用電低谷，則將電池里面存儲(chǔ)的電量，反向賣回給電網(wǎng)。特斯拉并沒有成立一個(gè)可觸摸的實(shí)體電廠，只是聚合了用戶端“沉睡”的屋頂光伏資產(chǎn)，構(gòu)造了一套和電廠功能一樣的系統(tǒng)，還參與到了電網(wǎng)的調(diào)度中。
參與的用戶不僅降低了電費(fèi)，而且每為電網(wǎng)增加1千瓦時(shí)的電力，他們的屋頂就能賺取2美元收入。同時(shí)，解決當(dāng)?shù)卦谶B日高溫炙烤下，發(fā)電量供不應(yīng)求而頻繁停電的情況。
虛擬電廠有哪些分類？
虛擬電廠由可控機(jī)組、不可控機(jī)組，如風(fēng)、光等分布式能源、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車、通信設(shè)備等聚合而成， 并進(jìn)一步考慮需求響應(yīng)、不確定性等要素，通過與控制中心、云中心、電力交易中心等進(jìn)行信息通信，實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的能量互換。
根據(jù)虛擬電廠對(duì)外特征，不同類型特征的虛擬電廠具有不同的服務(wù)能力，虛擬電廠可以分為電源型虛擬電廠、負(fù)荷型虛擬電廠、儲(chǔ)能型虛擬電廠、混合型虛擬電廠等類型。
虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)之一：聚合建模技術(shù)
聚合建模技術(shù)可以對(duì)所有可調(diào)資源進(jìn)行處理，在處理過程中不是對(duì)資源進(jìn)行簡(jiǎn)單相加，而是考慮網(wǎng)絡(luò)約束、設(shè)備運(yùn)行約束以及經(jīng)濟(jì)特性下聚合的響應(yīng)能力。聚合時(shí)不同聚合方式、資源容量將得到不同的功率范圍以及成本函數(shù)。通過聚合建模技術(shù)選擇適當(dāng)容量比率可以發(fā)揮虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。
虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)之二：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)是虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)具體功能不同，虛擬電廠分為商業(yè)型虛擬電廠和技術(shù)型虛擬電廠。
CVPP通過獲取分布式能源的運(yùn)行參數(shù)、邊際成本、 量測(cè)及預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合電價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果等市場(chǎng)信息， 實(shí)現(xiàn)內(nèi)部聚合分布式能源的投資組合，并參與 市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)，獲取授權(quán)后制定合同提供系統(tǒng)平衡、輔助服務(wù)等市場(chǎng)服務(wù)，并向TVPP提供分布式可再生能源的調(diào)度計(jì)劃及成本信息。
TVPP側(cè)重系統(tǒng)管理角度，結(jié)合獲取信息，計(jì)算內(nèi)部資源聚合整體的技術(shù)特性，關(guān)注DER聚合后對(duì)本地網(wǎng)絡(luò)的影響，為配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 提供可視化信息，獲取滿足配網(wǎng)安全穩(wěn)定的調(diào)控指令，制定內(nèi)部調(diào)控方案，實(shí)現(xiàn)所聚合的配電網(wǎng)資源主動(dòng)管理。
物美價(jià)廉的虛擬電廠的作用原理
用戶端的負(fù)荷各有特點(diǎn)，可大致分為儲(chǔ)能式電源、可中斷負(fù)荷、可削峰式負(fù)荷、可時(shí)移式負(fù)荷等。
具體而言，比如用電過高的時(shí)段，發(fā)電端承壓，虛擬電廠平臺(tái)可以讓用戶端的“可削峰負(fù)荷”（比如充電樁）降低頻率，或者讓“可時(shí)移負(fù)荷”晚數(shù)小時(shí)開始工作，或者是直接停止掉“可中斷式負(fù)荷”的使用。通過種種動(dòng)作，去削弱區(qū)域內(nèi)的用電峰值，迎合發(fā)電端。
一方面，虛擬電廠可以通過“削峰填谷”，保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)促進(jìn)新能源的消納；另一方面還可以讓參與其中的用電端企業(yè)用戶通過參與電網(wǎng)互動(dòng)，調(diào)節(jié)用電習(xí)慣，從而節(jié)省電費(fèi)支出。
“虛擬電廠”真正的價(jià)值，就是提供一個(gè)滿足電網(wǎng)需求的資源池，去盡可能迎合發(fā)電端發(fā)電的頻率特點(diǎn)，在用戶端模擬調(diào)節(jié)出一條符合電網(wǎng)需求的曲線。
虛擬電廠解決了新能源行業(yè)哪些痛點(diǎn)？
能源需求轉(zhuǎn)型，用電供需矛盾突出，是虛擬電網(wǎng)當(dāng)下的發(fā)展背景。
圍繞電力的產(chǎn)生和消耗，大體分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)。電網(wǎng)對(duì)運(yùn)行安全有嚴(yán)格要求，電網(wǎng)安全的首要目標(biāo)就是保證發(fā)用電的實(shí)時(shí)平衡，需要發(fā)電側(cè)的不斷調(diào)節(jié)去擬合負(fù)荷曲線。新能源發(fā)電嚴(yán)重依賴于自然資源（光照強(qiáng)度、風(fēng)力強(qiáng)度）， 具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，對(duì)負(fù)荷的支撐能力不足。若規(guī)?；苯硬⑷腚娋W(wǎng)發(fā)電，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成巨大沖擊，威脅電力系統(tǒng)安全以及供電的穩(wěn)定性。
另外，由于小型分布式新能源發(fā)電設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、可控制用電設(shè)備、電動(dòng)汽車等的持續(xù)發(fā)展普及，在用電側(cè)，很多電力用戶也從單一的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌闲螒B(tài)的產(chǎn)銷者，并且各類激增的大功率用電設(shè)備（如充電樁）“吃”起電來，也是讓電網(wǎng)直呼壓力山大， 顯然不能任由其“胃口大開”一哄而上。因而，新的發(fā)用電勢(shì)態(tài)下，“虛擬電廠”應(yīng)運(yùn)而生。
供給側(cè)：
火力發(fā)電仍占主導(dǎo)，水力、風(fēng)能發(fā)電量不穩(wěn)定
光伏發(fā)電裝機(jī)量分布不均：2022年一季度，全國(guó)光伏新增并網(wǎng)裝機(jī)1321萬千瓦，同比提高138%。新增裝機(jī)規(guī)模較大的省份包括河北180萬千瓦、 浙江164萬千瓦、山東150萬千瓦。受地理位置和自然條件影響，光能資源分布不均勻，各省份裝機(jī)量差異較大。風(fēng)電裝機(jī)量分布不均：2022年一季度，全國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)790萬千瓦，同比增加16.7%。新增并網(wǎng)規(guī)模較大的省區(qū)主要有吉林163萬千瓦、甘肅90 萬千瓦、山西68萬千瓦。截至3月底，全國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)3.37億千瓦，同比增加17.6%。一季度海上風(fēng)電新增并網(wǎng)36萬千瓦，受2021年底海上風(fēng) 電國(guó)家補(bǔ)貼到期影響，海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模放緩，同比下降79%。
需求側(cè)：
用電側(cè)總量與結(jié)構(gòu)變化提高負(fù)荷峰值
用電負(fù)荷總量屢創(chuàng)新高：當(dāng)前社會(huì)用電短期峰值負(fù)荷不斷攀升，加之極端天氣的沖擊，2022年夏季我國(guó)部分地區(qū)區(qū)域電力供需緊張，國(guó)家電網(wǎng)5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和19個(gè)省級(jí)電網(wǎng)負(fù)荷屢創(chuàng)新高，四川等省份啟動(dòng)了限電措施。用電需求結(jié)構(gòu)變化，電力負(fù)荷特性惡化：近年第三產(chǎn)業(yè)及城鄉(xiāng)居民用電的增長(zhǎng)形成了“日內(nèi)雙峰”的特征，同時(shí)拉大了用電負(fù)荷峰谷 差，使能源電力保供形勢(shì)更為復(fù)雜嚴(yán)峻。以上海為例，2020年夏季的最大峰谷差率高達(dá)43%，導(dǎo)致本地發(fā)電機(jī)組頻繁啟停，對(duì)機(jī)組安全性造成了負(fù)面影響。
虛擬電廠兼具靈活性和經(jīng)濟(jì)性
? 靈活性：把負(fù)荷側(cè)的這些資源，包括用電負(fù)荷、儲(chǔ)能，以及分布式的資源，通過信息化手段和技術(shù)自動(dòng)化手段集合起來，使其具備一個(gè)電廠的特性。它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電或控制可調(diào)負(fù)荷調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納，配合填谷，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)側(cè)新能源的聚合管理、就地消納及靈活運(yùn)行。
? 經(jīng)濟(jì)性：投入成本約為火電廠的1/8。我國(guó)東西部電力供需關(guān)系趨緊，電力峰谷差矛盾日益突出，各地年最高負(fù)荷95%以上峰值負(fù)荷累計(jì)不足50小 時(shí)。峰谷差問題可以依靠多種手段緩解，但總體來看，隨著虛擬電廠技術(shù)的日漸成熟，虛擬電廠將成為削峰填谷投資成本最低的手段。根據(jù)國(guó)家電 網(wǎng)測(cè)算，通過火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足其經(jīng)營(yíng)區(qū)5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅 需500-600億元，既滿足環(huán)保要求，又能夠降低投入成本。
虛擬電廠在各國(guó)如何落地？
德國(guó)：虛擬電廠已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化
德國(guó)的虛擬電廠已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。其主要業(yè)務(wù)是在批發(fā)市場(chǎng)銷售 100kW以上中型可再生能源電廠生產(chǎn)的電量，在日前市場(chǎng)優(yōu)化其 售電，使這些電廠成為虛擬電廠資源。虛擬電廠有利于靈活性較高的機(jī)組獲利。除可再生能源電廠外， 燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)、電池儲(chǔ)能、應(yīng)急發(fā)電機(jī)和需求響應(yīng)等都可作為虛 擬電廠資源。其主要應(yīng)用場(chǎng)景是通過電力市場(chǎng)的靈活電價(jià)，引導(dǎo)電廠管轄內(nèi)系 統(tǒng)優(yōu)化發(fā)用電成本，優(yōu)化交易收益。
歐洲：產(chǎn)業(yè)鏈分工明確，商業(yè)模式聚焦發(fā)電側(cè)
歐洲虛擬電廠通常由獨(dú)立虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商、發(fā)電企業(yè)或部分輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 (TSO, Transmission System Operator) 提供服務(wù)。從產(chǎn)業(yè)鏈角度：歐洲的電力系統(tǒng)分為發(fā)電、輸電、配電和售用電環(huán)節(jié)， 而電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)主體可以劃分為輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 (DSO, Distribution Network Operator) 。輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)控制和運(yùn)行輸電網(wǎng)，包括監(jiān)測(cè)和控制電網(wǎng)內(nèi)斷路器、 開關(guān)以及輸電網(wǎng)的電壓。配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)將能源進(jìn)行分配和管理，并輸送給終端消費(fèi)者，屬于競(jìng)爭(zhēng)性業(yè)務(wù)。歐洲各國(guó)根據(jù)區(qū)域劃分輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的管轄范圍，并依靠跨國(guó)電網(wǎng)鏈接，屬于區(qū)域性壟斷業(yè)務(wù)。
美國(guó)：虛擬電廠發(fā)展早
美國(guó)目前是世界上實(shí)施需求響應(yīng)（DR, Demand Response）項(xiàng)目最多、種類最齊全的國(guó)家，也是較早開展需求側(cè)管理的國(guó)家之一。約有28GW的需求側(cè)資源參與其中，約占高峰需求的6%。家庭虛擬電廠技術(shù)興起，有助于整合更多的屋頂光伏和儲(chǔ)能，同時(shí)擴(kuò)大基于 時(shí)間的費(fèi)率試點(diǎn)。美國(guó)虛擬電廠通過控制電力價(jià)格、電力政策的動(dòng)態(tài)變化降低用電負(fù) 荷或獲取電力用戶手中的儲(chǔ)能來保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
中國(guó)：虛擬電廠發(fā)展處于初級(jí)階段
目前，國(guó)家層面還沒有出臺(tái)專項(xiàng)的虛擬電廠政策，省級(jí)層面有上海、廣東、山西分別出臺(tái)了《關(guān)于同意進(jìn)一步開展上海市電力需求響應(yīng)和虛 擬電廠工作的批復(fù)》、《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則（征求意見稿）》和《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施方案》 。與虛擬電廠相關(guān)的政策主要涉及需求響應(yīng)、輔助服務(wù)等。為調(diào)動(dòng)用戶側(cè)資源響應(yīng)電力系統(tǒng)積極性，在2013年需求側(cè)試點(diǎn)基礎(chǔ)上，上海、江蘇、 廣東、浙江、山東、河南等14個(gè)省區(qū)出臺(tái)了需求響應(yīng)新政策；江蘇、湖北、遼寧、湖南、河南、安徽、福建、貴州、江西等省區(qū)，以及東北、 華東等五大區(qū)域出臺(tái)或?qū)﹄娏o助服務(wù)政策進(jìn)行了修訂；華北、華中、浙江、江蘇等地能源主管部門開放了虛擬電廠等第三方主體和用戶資源 參與調(diào)峰輔助服務(wù)身份。
虛擬電廠的盈利能力如何測(cè)算？
盈利能力影響因素1：電價(jià)機(jī)制改革
電價(jià)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素：峰谷電價(jià)差越大，用戶購(gòu)買輔助服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)的激勵(lì)也就越大；電價(jià) 平均水平越高，用戶購(gòu)買能效優(yōu)化服務(wù)、虛擬電廠進(jìn)行現(xiàn)貨 交易的收益也就越大。因此，電價(jià)機(jī)制改革進(jìn)程是虛擬電廠 盈利能力的重要影響因素。
分時(shí)電價(jià)機(jī)制進(jìn)一步完善，拉大峰谷價(jià)差：2021年7月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》，合理確定峰谷電價(jià)價(jià)差，系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方，峰谷 電價(jià)原則上不低于4：1，其他地方原則上不低于3：1；建立 尖峰電價(jià)機(jī)制，尖峰電價(jià)在峰段電價(jià)的基礎(chǔ)上上浮比例原則上不低于20%。在《通知》發(fā)布后，多省市相應(yīng)政策，制定出臺(tái)了相應(yīng)的峰谷電價(jià)政策 。電價(jià)機(jī)制改革推高電價(jià)：自2021年7月推進(jìn)分時(shí)電價(jià)機(jī)制與2021年10月燃煤上網(wǎng)電價(jià)政策的調(diào)整以來，電力生產(chǎn)工業(yè)生 產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)不斷走高，這體現(xiàn)了上網(wǎng)電價(jià)的提高。我們預(yù)計(jì)，隨著市場(chǎng)化電價(jià)機(jī)制改革的不斷深入，我國(guó)上網(wǎng)電價(jià)上漲的趨勢(shì)仍將持續(xù)。
盈利能力影響因素2：電力市場(chǎng)改革推進(jìn)，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)推進(jìn)
現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素：電力現(xiàn)貨交易與中長(zhǎng)期交易互為補(bǔ)充，其中現(xiàn)貨市場(chǎng)具有重要的價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能，中長(zhǎng)期市場(chǎng)的電力價(jià)格往往根據(jù)現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格而定，因此電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)加速推進(jìn)，形成“8+6”試點(diǎn)格局：2017年8月，國(guó)家發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通 知》，在南方（以廣東起步）、浙江、蒙西、山東、山西、福建、甘肅、四川8地開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作；2021年5月，國(guó)家發(fā)改 委、能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步做好電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，在上海、安徽、江蘇、遼寧、河南、湖北6省市開展第二批電力 現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作。
未來虛擬電廠的市場(chǎng)空間有多大？
虛擬電廠當(dāng)前的商業(yè)模式尚在探索中。
虛擬電廠的業(yè)務(wù)場(chǎng)景主要有輔助服務(wù)交易、需求側(cè)響應(yīng)、現(xiàn)貨交易與能效優(yōu)化。虛擬電廠的商業(yè)模式本質(zhì)是電力市場(chǎng)市場(chǎng)化交易。當(dāng)前國(guó)內(nèi)虛擬電廠主要通過輔助服務(wù)補(bǔ)貼和需求側(cè)響應(yīng)獲取收益。（注：電力市場(chǎng)輔助服務(wù)是指，為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)頻率質(zhì)量等服務(wù)；需求側(cè)響應(yīng)是指，根據(jù)電網(wǎng)需求，暫停用電側(cè)或者是改變使用習(xí)慣）
? 輔助服務(wù)交易：參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用，通過調(diào)配可控資源提供發(fā)電容量，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，并獲取補(bǔ)貼收入。
? 需求側(cè)響應(yīng)：虛擬電廠根據(jù)合同要求按時(shí)按容量切負(fù)荷，保障電網(wǎng)供需平衡，并獲取補(bǔ)貼收入。
? 現(xiàn)貨交易：代表產(chǎn)銷者集群在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行交易，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行供需，并獲取分成收入。
? 能效優(yōu)化：為大用戶提供能源資源優(yōu)化管理服務(wù)，預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)，幫助用戶決策可調(diào)負(fù)荷的用電行為，代理購(gòu)電業(yè)務(wù)，提供智能用電方案，并從客戶獲取分成收入。
能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，全國(guó)電力費(fèi)用中的3%將會(huì)流向電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中，而在發(fā)達(dá)國(guó)家，這一比例最高能達(dá)到10%左右。
隨著中長(zhǎng)期市場(chǎng)、 現(xiàn)貨市場(chǎng)、綠電交易市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等逐步放開，虛擬電廠可作為一個(gè)市場(chǎng)主體全面參與到市場(chǎng)中，極大豐富了虛擬電廠的商業(yè)模式。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》就指出，要推動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)施、虛擬電廠、用戶可中斷負(fù)荷等靈活性資源參與電力輔助服務(wù)。此外，北京/上海等多地的十四五規(guī)劃中也都點(diǎn)名提到發(fā)展和建設(shè)虛擬電廠。
今年，國(guó)電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺(tái)就通過參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，通過電價(jià)價(jià)差套利賺取收益，最終獲得0.274元/度電的收益。這也是中國(guó)首個(gè)調(diào)度用戶負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)并盈利的虛擬電廠。電力現(xiàn)貨交易，目前也是部分有售電資質(zhì)的虛擬電廠創(chuàng)業(yè)。
據(jù)預(yù)測(cè)，2025年、2030年最大負(fù)荷則將分別達(dá)到15.7、18.2億千瓦。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的數(shù)據(jù)測(cè)算，虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)的投資成本約為914元/千瓦，2025年、2030年虛擬電廠投資規(guī)模將分別達(dá)到718億、998億元。
虛擬電廠的核心服務(wù)為平抑峰值負(fù)荷，因此通過測(cè)算虛擬電廠用可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)解決峰值負(fù)荷調(diào)節(jié)問題所帶來的平抑負(fù)荷的價(jià)值，作為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模的估計(jì)。預(yù)計(jì)2025年、2030年虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到932.19億元、1,283.10億元。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看，參與虛擬電廠項(xiàng)目的主要三類：
一是虛擬電廠軟件平臺(tái)服務(wù)商，為電網(wǎng)公司虛擬電廠搭建軟件平臺(tái)的公司。
二是負(fù)荷聚合商，聚合長(zhǎng)尾需求側(cè)資源，提供需求側(cè)的電力預(yù)測(cè)曲線，并參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)獲取補(bǔ)貼分成。
三是從新能源、新型儲(chǔ)能領(lǐng)域開展虛擬電廠技術(shù)研發(fā)和布局的企業(yè)。
目前行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)：
首先，廠商如何把虛擬電廠的能力推銷出去，讓用戶愿意配合；其次，是要對(duì)用戶端的負(fù)荷特性、生產(chǎn)計(jì)劃和用電設(shè)備足夠了解，協(xié)調(diào)好用戶光伏、儲(chǔ)能等多類資源，準(zhǔn)確挖掘出用戶的可調(diào)能力；最后才是，考慮如何對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類/組合/優(yōu)化/運(yùn)營(yíng)，把收益最大化。
虛擬電廠（VPP, Virtual Power Plant）是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，虛擬電廠通過信息技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷等多種分布式資源的聚合和協(xié)同優(yōu)化。作為一個(gè)特殊的電廠，它既可以作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納配合系統(tǒng)填谷。
可以說，虛擬電廠是一種電力能源新生態(tài)。
電力的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)平衡，最佳狀態(tài)是，所發(fā)的電能夠滿足下游的用電需求，不浪費(fèi)且剛好夠用。電網(wǎng)端需要構(gòu)建以新能源為主體的“新型電力系統(tǒng)”——發(fā)電端跳動(dòng)了，用電端也需要更靈活，否則，發(fā)電端要么發(fā)出來的電沒辦法上網(wǎng)，棄風(fēng)棄光，要么造成電網(wǎng)堵塞等。想要彌合雙邊的失衡，用電端需要補(bǔ)充更多的“靈活可調(diào)節(jié)資源”，虛擬電廠（VPP，Virtual Power Plant）就是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵解決方案。（另外三項(xiàng)為：火電機(jī)組調(diào)節(jié)、抽水蓄能和儲(chǔ)能）
2006年，特斯拉創(chuàng)始人馬斯克創(chuàng)立了屋頂光伏公司SolarCity，2015年，特斯拉公司又推出了家用儲(chǔ)能產(chǎn)品PowerWall。2022年7月，特斯拉公司在加利福尼亞州推出一項(xiàng)虛擬電廠試點(diǎn)計(jì)劃，邀請(qǐng)兩萬五千戶安裝有屋頂光伏、電池體系的家庭，組建一個(gè)局部的虛擬電廠能源網(wǎng)絡(luò)。
這些在屋頂上的光伏板就成了“大號(hào)電池”，它們將根據(jù)電網(wǎng)統(tǒng)一要求，在電網(wǎng)用電緊急的時(shí)候，統(tǒng)一減少用電；而在用電低谷，則將電池里面存儲(chǔ)的電量，反向賣回給電網(wǎng)。特斯拉并沒有成立一個(gè)可觸摸的實(shí)體電廠，只是聚合了用戶端“沉睡”的屋頂光伏資產(chǎn)，構(gòu)造了一套和電廠功能一樣的系統(tǒng)，還參與到了電網(wǎng)的調(diào)度中。
參與的用戶不僅降低了電費(fèi)，而且每為電網(wǎng)增加1千瓦時(shí)的電力，他們的屋頂就能賺取2美元收入。同時(shí)，解決當(dāng)?shù)卦谶B日高溫炙烤下，發(fā)電量供不應(yīng)求而頻繁停電的情況。
虛擬電廠有哪些分類？
虛擬電廠由可控機(jī)組、不可控機(jī)組，如風(fēng)、光等分布式能源、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車、通信設(shè)備等聚合而成， 并進(jìn)一步考慮需求響應(yīng)、不確定性等要素，通過與控制中心、云中心、電力交易中心等進(jìn)行信息通信，實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的能量互換。
根據(jù)虛擬電廠對(duì)外特征，不同類型特征的虛擬電廠具有不同的服務(wù)能力，虛擬電廠可以分為電源型虛擬電廠、負(fù)荷型虛擬電廠、儲(chǔ)能型虛擬電廠、混合型虛擬電廠等類型。
虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)之一：聚合建模技術(shù)
聚合建模技術(shù)可以對(duì)所有可調(diào)資源進(jìn)行處理，在處理過程中不是對(duì)資源進(jìn)行簡(jiǎn)單相加，而是考慮網(wǎng)絡(luò)約束、設(shè)備運(yùn)行約束以及經(jīng)濟(jì)特性下聚合的響應(yīng)能力。聚合時(shí)不同聚合方式、資源容量將得到不同的功率范圍以及成本函數(shù)。通過聚合建模技術(shù)選擇適當(dāng)容量比率可以發(fā)揮虛擬電廠的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。
虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)之二：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)是虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)具體功能不同，虛擬電廠分為商業(yè)型虛擬電廠和技術(shù)型虛擬電廠。
CVPP通過獲取分布式能源的運(yùn)行參數(shù)、邊際成本、 量測(cè)及預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合電價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果等市場(chǎng)信息， 實(shí)現(xiàn)內(nèi)部聚合分布式能源的投資組合，并參與 市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)，獲取授權(quán)后制定合同提供系統(tǒng)平衡、輔助服務(wù)等市場(chǎng)服務(wù)，并向TVPP提供分布式可再生能源的調(diào)度計(jì)劃及成本信息。
TVPP側(cè)重系統(tǒng)管理角度，結(jié)合獲取信息，計(jì)算內(nèi)部資源聚合整體的技術(shù)特性，關(guān)注DER聚合后對(duì)本地網(wǎng)絡(luò)的影響，為配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 提供可視化信息，獲取滿足配網(wǎng)安全穩(wěn)定的調(diào)控指令，制定內(nèi)部調(diào)控方案，實(shí)現(xiàn)所聚合的配電網(wǎng)資源主動(dòng)管理。
物美價(jià)廉的虛擬電廠的作用原理
用戶端的負(fù)荷各有特點(diǎn)，可大致分為儲(chǔ)能式電源、可中斷負(fù)荷、可削峰式負(fù)荷、可時(shí)移式負(fù)荷等。
具體而言，比如用電過高的時(shí)段，發(fā)電端承壓，虛擬電廠平臺(tái)可以讓用戶端的“可削峰負(fù)荷”（比如充電樁）降低頻率，或者讓“可時(shí)移負(fù)荷”晚數(shù)小時(shí)開始工作，或者是直接停止掉“可中斷式負(fù)荷”的使用。通過種種動(dòng)作，去削弱區(qū)域內(nèi)的用電峰值，迎合發(fā)電端。
一方面，虛擬電廠可以通過“削峰填谷”，保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)促進(jìn)新能源的消納；另一方面還可以讓參與其中的用電端企業(yè)用戶通過參與電網(wǎng)互動(dòng)，調(diào)節(jié)用電習(xí)慣，從而節(jié)省電費(fèi)支出。
“虛擬電廠”真正的價(jià)值，就是提供一個(gè)滿足電網(wǎng)需求的資源池，去盡可能迎合發(fā)電端發(fā)電的頻率特點(diǎn)，在用戶端模擬調(diào)節(jié)出一條符合電網(wǎng)需求的曲線。
虛擬電廠解決了新能源行業(yè)哪些痛點(diǎn)？
能源需求轉(zhuǎn)型，用電供需矛盾突出，是虛擬電網(wǎng)當(dāng)下的發(fā)展背景。
圍繞電力的產(chǎn)生和消耗，大體分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)。電網(wǎng)對(duì)運(yùn)行安全有嚴(yán)格要求，電網(wǎng)安全的首要目標(biāo)就是保證發(fā)用電的實(shí)時(shí)平衡，需要發(fā)電側(cè)的不斷調(diào)節(jié)去擬合負(fù)荷曲線。新能源發(fā)電嚴(yán)重依賴于自然資源（光照強(qiáng)度、風(fēng)力強(qiáng)度）， 具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，對(duì)負(fù)荷的支撐能力不足。若規(guī)?；苯硬⑷腚娋W(wǎng)發(fā)電，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成巨大沖擊，威脅電力系統(tǒng)安全以及供電的穩(wěn)定性。
另外，由于小型分布式新能源發(fā)電設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、可控制用電設(shè)備、電動(dòng)汽車等的持續(xù)發(fā)展普及，在用電側(cè)，很多電力用戶也從單一的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌闲螒B(tài)的產(chǎn)銷者，并且各類激增的大功率用電設(shè)備（如充電樁）“吃”起電來，也是讓電網(wǎng)直呼壓力山大， 顯然不能任由其“胃口大開”一哄而上。因而，新的發(fā)用電勢(shì)態(tài)下，“虛擬電廠”應(yīng)運(yùn)而生。
供給側(cè)：
火力發(fā)電仍占主導(dǎo)，水力、風(fēng)能發(fā)電量不穩(wěn)定
光伏發(fā)電裝機(jī)量分布不均：2022年一季度，全國(guó)光伏新增并網(wǎng)裝機(jī)1321萬千瓦，同比提高138%。新增裝機(jī)規(guī)模較大的省份包括河北180萬千瓦、 浙江164萬千瓦、山東150萬千瓦。受地理位置和自然條件影響，光能資源分布不均勻，各省份裝機(jī)量差異較大。風(fēng)電裝機(jī)量分布不均：2022年一季度，全國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)790萬千瓦，同比增加16.7%。新增并網(wǎng)規(guī)模較大的省區(qū)主要有吉林163萬千瓦、甘肅90 萬千瓦、山西68萬千瓦。截至3月底，全國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)3.37億千瓦，同比增加17.6%。一季度海上風(fēng)電新增并網(wǎng)36萬千瓦，受2021年底海上風(fēng) 電國(guó)家補(bǔ)貼到期影響，海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模放緩，同比下降79%。
需求側(cè)：
用電側(cè)總量與結(jié)構(gòu)變化提高負(fù)荷峰值
用電負(fù)荷總量屢創(chuàng)新高：當(dāng)前社會(huì)用電短期峰值負(fù)荷不斷攀升，加之極端天氣的沖擊，2022年夏季我國(guó)部分地區(qū)區(qū)域電力供需緊張，國(guó)家電網(wǎng)5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和19個(gè)省級(jí)電網(wǎng)負(fù)荷屢創(chuàng)新高，四川等省份啟動(dòng)了限電措施。用電需求結(jié)構(gòu)變化，電力負(fù)荷特性惡化：近年第三產(chǎn)業(yè)及城鄉(xiāng)居民用電的增長(zhǎng)形成了“日內(nèi)雙峰”的特征，同時(shí)拉大了用電負(fù)荷峰谷 差，使能源電力保供形勢(shì)更為復(fù)雜嚴(yán)峻。以上海為例，2020年夏季的最大峰谷差率高達(dá)43%，導(dǎo)致本地發(fā)電機(jī)組頻繁啟停，對(duì)機(jī)組安全性造成了負(fù)面影響。
虛擬電廠兼具靈活性和經(jīng)濟(jì)性
? 靈活性：把負(fù)荷側(cè)的這些資源，包括用電負(fù)荷、儲(chǔ)能，以及分布式的資源，通過信息化手段和技術(shù)自動(dòng)化手段集合起來，使其具備一個(gè)電廠的特性。它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電或控制可調(diào)負(fù)荷調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納，配合填谷，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)側(cè)新能源的聚合管理、就地消納及靈活運(yùn)行。
? 經(jīng)濟(jì)性：投入成本約為火電廠的1/8。我國(guó)東西部電力供需關(guān)系趨緊，電力峰谷差矛盾日益突出，各地年最高負(fù)荷95%以上峰值負(fù)荷累計(jì)不足50小 時(shí)。峰谷差問題可以依靠多種手段緩解，但總體來看，隨著虛擬電廠技術(shù)的日漸成熟，虛擬電廠將成為削峰填谷投資成本最低的手段。根據(jù)國(guó)家電 網(wǎng)測(cè)算，通過火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足其經(jīng)營(yíng)區(qū)5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅 需500-600億元，既滿足環(huán)保要求，又能夠降低投入成本。
虛擬電廠在各國(guó)如何落地？
德國(guó)：虛擬電廠已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化
德國(guó)的虛擬電廠已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。其主要業(yè)務(wù)是在批發(fā)市場(chǎng)銷售 100kW以上中型可再生能源電廠生產(chǎn)的電量，在日前市場(chǎng)優(yōu)化其 售電，使這些電廠成為虛擬電廠資源。虛擬電廠有利于靈活性較高的機(jī)組獲利。除可再生能源電廠外， 燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)、電池儲(chǔ)能、應(yīng)急發(fā)電機(jī)和需求響應(yīng)等都可作為虛 擬電廠資源。其主要應(yīng)用場(chǎng)景是通過電力市場(chǎng)的靈活電價(jià)，引導(dǎo)電廠管轄內(nèi)系 統(tǒng)優(yōu)化發(fā)用電成本，優(yōu)化交易收益。
歐洲：產(chǎn)業(yè)鏈分工明確，商業(yè)模式聚焦發(fā)電側(cè)
歐洲虛擬電廠通常由獨(dú)立虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商、發(fā)電企業(yè)或部分輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 (TSO, Transmission System Operator) 提供服務(wù)。從產(chǎn)業(yè)鏈角度：歐洲的電力系統(tǒng)分為發(fā)電、輸電、配電和售用電環(huán)節(jié)， 而電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)主體可以劃分為輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 (DSO, Distribution Network Operator) 。輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)控制和運(yùn)行輸電網(wǎng)，包括監(jiān)測(cè)和控制電網(wǎng)內(nèi)斷路器、 開關(guān)以及輸電網(wǎng)的電壓。配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)將能源進(jìn)行分配和管理，并輸送給終端消費(fèi)者，屬于競(jìng)爭(zhēng)性業(yè)務(wù)。歐洲各國(guó)根據(jù)區(qū)域劃分輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的管轄范圍，并依靠跨國(guó)電網(wǎng)鏈接，屬于區(qū)域性壟斷業(yè)務(wù)。
美國(guó)：虛擬電廠發(fā)展早
美國(guó)目前是世界上實(shí)施需求響應(yīng)（DR, Demand Response）項(xiàng)目最多、種類最齊全的國(guó)家，也是較早開展需求側(cè)管理的國(guó)家之一。約有28GW的需求側(cè)資源參與其中，約占高峰需求的6%。家庭虛擬電廠技術(shù)興起，有助于整合更多的屋頂光伏和儲(chǔ)能，同時(shí)擴(kuò)大基于 時(shí)間的費(fèi)率試點(diǎn)。美國(guó)虛擬電廠通過控制電力價(jià)格、電力政策的動(dòng)態(tài)變化降低用電負(fù) 荷或獲取電力用戶手中的儲(chǔ)能來保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。
中國(guó)：虛擬電廠發(fā)展處于初級(jí)階段
目前，國(guó)家層面還沒有出臺(tái)專項(xiàng)的虛擬電廠政策，省級(jí)層面有上海、廣東、山西分別出臺(tái)了《關(guān)于同意進(jìn)一步開展上海市電力需求響應(yīng)和虛 擬電廠工作的批復(fù)》、《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則（征求意見稿）》和《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施方案》 。與虛擬電廠相關(guān)的政策主要涉及需求響應(yīng)、輔助服務(wù)等。為調(diào)動(dòng)用戶側(cè)資源響應(yīng)電力系統(tǒng)積極性，在2013年需求側(cè)試點(diǎn)基礎(chǔ)上，上海、江蘇、 廣東、浙江、山東、河南等14個(gè)省區(qū)出臺(tái)了需求響應(yīng)新政策；江蘇、湖北、遼寧、湖南、河南、安徽、福建、貴州、江西等省區(qū)，以及東北、 華東等五大區(qū)域出臺(tái)或?qū)﹄娏o助服務(wù)政策進(jìn)行了修訂；華北、華中、浙江、江蘇等地能源主管部門開放了虛擬電廠等第三方主體和用戶資源 參與調(diào)峰輔助服務(wù)身份。
虛擬電廠的盈利能力如何測(cè)算？
盈利能力影響因素1：電價(jià)機(jī)制改革
電價(jià)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素：峰谷電價(jià)差越大，用戶購(gòu)買輔助服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)的激勵(lì)也就越大；電價(jià) 平均水平越高，用戶購(gòu)買能效優(yōu)化服務(wù)、虛擬電廠進(jìn)行現(xiàn)貨 交易的收益也就越大。因此，電價(jià)機(jī)制改革進(jìn)程是虛擬電廠 盈利能力的重要影響因素。
分時(shí)電價(jià)機(jī)制進(jìn)一步完善，拉大峰谷價(jià)差：2021年7月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》，合理確定峰谷電價(jià)價(jià)差，系統(tǒng)峰谷差率超過40%的地方，峰谷 電價(jià)原則上不低于4：1，其他地方原則上不低于3：1；建立 尖峰電價(jià)機(jī)制，尖峰電價(jià)在峰段電價(jià)的基礎(chǔ)上上浮比例原則上不低于20%。在《通知》發(fā)布后，多省市相應(yīng)政策，制定出臺(tái)了相應(yīng)的峰谷電價(jià)政策 。電價(jià)機(jī)制改革推高電價(jià)：自2021年7月推進(jìn)分時(shí)電價(jià)機(jī)制與2021年10月燃煤上網(wǎng)電價(jià)政策的調(diào)整以來，電力生產(chǎn)工業(yè)生 產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)不斷走高，這體現(xiàn)了上網(wǎng)電價(jià)的提高。我們預(yù)計(jì)，隨著市場(chǎng)化電價(jià)機(jī)制改革的不斷深入，我國(guó)上網(wǎng)電價(jià)上漲的趨勢(shì)仍將持續(xù)。
盈利能力影響因素2：電力市場(chǎng)改革推進(jìn)，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)推進(jìn)
現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素：電力現(xiàn)貨交易與中長(zhǎng)期交易互為補(bǔ)充，其中現(xiàn)貨市場(chǎng)具有重要的價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能，中長(zhǎng)期市場(chǎng)的電力價(jià)格往往根據(jù)現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格而定，因此電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)加速推進(jìn)，形成“8+6”試點(diǎn)格局：2017年8月，國(guó)家發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通 知》，在南方（以廣東起步）、浙江、蒙西、山東、山西、福建、甘肅、四川8地開展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作；2021年5月，國(guó)家發(fā)改 委、能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步做好電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，在上海、安徽、江蘇、遼寧、河南、湖北6省市開展第二批電力 現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作。
未來虛擬電廠的市場(chǎng)空間有多大？
虛擬電廠當(dāng)前的商業(yè)模式尚在探索中。
虛擬電廠的業(yè)務(wù)場(chǎng)景主要有輔助服務(wù)交易、需求側(cè)響應(yīng)、現(xiàn)貨交易與能效優(yōu)化。虛擬電廠的商業(yè)模式本質(zhì)是電力市場(chǎng)市場(chǎng)化交易。當(dāng)前國(guó)內(nèi)虛擬電廠主要通過輔助服務(wù)補(bǔ)貼和需求側(cè)響應(yīng)獲取收益。（注：電力市場(chǎng)輔助服務(wù)是指，為電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)頻率質(zhì)量等服務(wù)；需求側(cè)響應(yīng)是指，根據(jù)電網(wǎng)需求，暫停用電側(cè)或者是改變使用習(xí)慣）
? 輔助服務(wù)交易：參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用，通過調(diào)配可控資源提供發(fā)電容量，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，并獲取補(bǔ)貼收入。
? 需求側(cè)響應(yīng)：虛擬電廠根據(jù)合同要求按時(shí)按容量切負(fù)荷，保障電網(wǎng)供需平衡，并獲取補(bǔ)貼收入。
? 現(xiàn)貨交易：代表產(chǎn)銷者集群在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行交易，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行供需，并獲取分成收入。
? 能效優(yōu)化：為大用戶提供能源資源優(yōu)化管理服務(wù)，預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)，幫助用戶決策可調(diào)負(fù)荷的用電行為，代理購(gòu)電業(yè)務(wù)，提供智能用電方案，并從客戶獲取分成收入。
能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，全國(guó)電力費(fèi)用中的3%將會(huì)流向電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中，而在發(fā)達(dá)國(guó)家，這一比例最高能達(dá)到10%左右。
隨著中長(zhǎng)期市場(chǎng)、 現(xiàn)貨市場(chǎng)、綠電交易市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)等逐步放開，虛擬電廠可作為一個(gè)市場(chǎng)主體全面參與到市場(chǎng)中，極大豐富了虛擬電廠的商業(yè)模式。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》就指出，要推動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)施、虛擬電廠、用戶可中斷負(fù)荷等靈活性資源參與電力輔助服務(wù)。此外，北京/上海等多地的十四五規(guī)劃中也都點(diǎn)名提到發(fā)展和建設(shè)虛擬電廠。
今年，國(guó)電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺(tái)就通過參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，通過電價(jià)價(jià)差套利賺取收益，最終獲得0.274元/度電的收益。這也是中國(guó)首個(gè)調(diào)度用戶負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)并盈利的虛擬電廠。電力現(xiàn)貨交易，目前也是部分有售電資質(zhì)的虛擬電廠創(chuàng)業(yè)。
據(jù)預(yù)測(cè)，2025年、2030年最大負(fù)荷則將分別達(dá)到15.7、18.2億千瓦。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的數(shù)據(jù)測(cè)算，虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)的投資成本約為914元/千瓦，2025年、2030年虛擬電廠投資規(guī)模將分別達(dá)到718億、998億元。
虛擬電廠的核心服務(wù)為平抑峰值負(fù)荷，因此通過測(cè)算虛擬電廠用可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)解決峰值負(fù)荷調(diào)節(jié)問題所帶來的平抑負(fù)荷的價(jià)值，作為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模的估計(jì)。預(yù)計(jì)2025年、2030年虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到932.19億元、1,283.10億元。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來看，參與虛擬電廠項(xiàng)目的主要三類：
一是虛擬電廠軟件平臺(tái)服務(wù)商，為電網(wǎng)公司虛擬電廠搭建軟件平臺(tái)的公司。
二是負(fù)荷聚合商，聚合長(zhǎng)尾需求側(cè)資源，提供需求側(cè)的電力預(yù)測(cè)曲線，并參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)獲取補(bǔ)貼分成。
三是從新能源、新型儲(chǔ)能領(lǐng)域開展虛擬電廠技術(shù)研發(fā)和布局的企業(yè)。
目前行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)：
首先，廠商如何把虛擬電廠的能力推銷出去，讓用戶愿意配合；其次，是要對(duì)用戶端的負(fù)荷特性、生產(chǎn)計(jì)劃和用電設(shè)備足夠了解，協(xié)調(diào)好用戶光伏、儲(chǔ)能等多類資源，準(zhǔn)確挖掘出用戶的可調(diào)能力；最后才是，考慮如何對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類/組合/優(yōu)化/運(yùn)營(yíng)，把收益最大化。
