随着中国经济的快速发展，电力需求继续保持增长态势。从电力结构来看，三产和居民消费占比不断增加，时段性需求带来电力负荷特性恶化，用电峰谷差拉大，尖峰负荷拔高且短暂。根据国网推算，通过建设煤电机组满足经营区内5%的峰值负荷，需要投资4000 亿元，而通过虚拟电厂的建设、运营与激励，则仅需约煤电投资的1/10，虚拟电厂经济性更高。

虚拟电厂迎来发展黄金期

消息面上，1月6日国家能源局发布《新型电力系统发展蓝皮书（征求意见稿）》（以下简称《蓝皮书》），明确了新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，以及提出新型电力系统“三步走”发展路径，即加速转型期（当前至2030年）、总体形成期（2030年至2045年）、巩固完善期（2045年至2060年）。

市场分析认为，以新能源为发电主体的新型电力系统建设加速期的到来，使得电网数字化、智能化的运行水平提升迫在眉睫，此外，在新型电力系统在推行“源网荷储”协同互动中，应最大力度调动负荷侧调节响应能力，而虚拟电厂则是其核心场景之一。

基于新能源发电随机性、波动性、季节不均衡性带来的系统平衡问题，《蓝皮书》指出，新型电力系统形态由“源网荷”三要素向“源网荷储”四要素转变。

华西证券认为，新型电力系统在推行“源网荷储”协同互动中，首先是要最大化调动/发挥负荷侧调节响应能力，而虚拟电厂则是负荷侧的核心场景之一，兼具灵活性与经济性。据其测算，预计2025年虚拟电厂的运营市场规模将达到近千亿元，2030年将超过4500亿元。

据悉，现阶段，从技术层面看，虚拟电厂是一套数字化智能分析系统，通过先进的信息通信和监测控制技术，实现海量分布式能源信息采集、数据分析与聚合优化控制。从业务看，虚拟电厂是一套完善可持续的商业模式，通过聚合海量分布式能源，参与电力市场，辅助电网平抑波动、稳定供需。

此外《蓝皮书》提出，未来以分布式智能电网为方向的新型配电系统形态逐步成熟，就地就近消纳新能源，形成“分布式”与“大电网”兼容并存的电网格局。

有新能源电企表示，分布式智能电网与虚拟电厂都有对电源、储能、可控负荷的调控能力，同时虚拟电厂本身还是智能电网的一部分。不过智能电网是从（配）电网的角度，将所辖区域的“源网荷储”四个维度内容全部包括在内，虚拟电场虽然也会不同程度接入电源、储能、可控负荷的设备和系统，但单体容量相对较小，而且调控目标以节能经济性、可调裕度及参与电网辅助服务为目标。

“同样，分布式智能电网也需适应高比例新能源并网条件下‘源网荷储’‘多向互动’的灵活变化，”上述新能源电企表示，伴随大规模新能源和分布式能源接入，对电力系统的灵活调动及新能源功能等方面预测要求需求提升，预计市场需求逐步旺盛的大趋势下，在预测、储能、交易、智能电网服务等各环节将形成多个服务厂家竞争的局面。

雾里看花，商业模式亟待探索

目前我国的虚拟电厂还处在商业模式的探索阶段。已经开展的虚拟电厂业务主要以邀约型需求响应为主，盈利模式来源于响应补贴。但是需求响应属于偶发交易，在电网供需调节存在困难时触发，具有交易频次不确定的特点，无法构成虚拟电厂运营商主要盈利模式。

随着中长期市场、现货市场、绿电交易市场、辅助服务市场等逐步放开，虚拟电厂可作为一个市场主体全面参与到市场中，主要业务场景除了需求响应，还包括辅助服务交易、电力现货交易等。

需求侧响应：虚拟电厂根据合同要求按时按容量切负荷，保障电网供需平衡，并获取补贴收入。

辅助服务交易：虚拟电厂通过调配可控资源提供发电容量，参与电网调峰、调频、备用，保证电网稳定运行，并获取补贴收入。

电力现货交易：虚拟电厂帮助新能源发电厂、售电公司、配售电公司等电力市场主体优化发电出力或用电负荷，进行峰谷套利或避免偏差考核，并获取分成收入。

辅助服务交易和电力现货交易均属于常态交易，服务于电力系统小时级与分钟级平衡调节，交易频次高，交易价格与常规机组共同竞争形成，构成虚拟电厂基本的盈利模式。

综上所述，虚拟电厂的商业模式主要是通过参与电力市场的交易获得收益。在电力现货、辅助服务等市场还未建成情况下，虚拟电厂的盈利前景还有很长一段路要走。那么虚拟电厂还有什么其他盈利方式吗？

化虚为实，且看他山之石

虚拟电厂在欧美发达国家发展较早，商业模式也较为灵活和成熟，既有依靠电力市场交易获利，与分布式资源业主收益分成的虚拟电厂运营商，如德国Next Kraftware；也有借虚拟电厂服务之名，行售卖户用储能产品之实的特斯拉。

虽然我国的虚拟电厂起步晚，但是随着分布式光伏、电动汽车的快速发展，一批具有互联网基因的分布式光伏运营商、电动汽车充电站运营商也开始布局虚拟电厂，一些新的商业模式开始涌现。

（一）学经典如德国Next Kraftwerke

德国Next Kraftwerke公司是欧洲最大的虚拟电厂运营商，也是欧洲电力交易市场EPEX认证的能源交易商。

Next Kraftwerke专注虚拟电厂平台运营和技术开发，其开发的虚拟电厂控制系统NEMOCS实现交易、调度、负载管理、需求响应与平衡服务。同时Next Kraftwerke通过其开发的远程控制单元（Next Box）将分散的电源和电力用户连接到NEMOCS系统。Next Kraftwerke也通过技术咨询为其他能源运营商提供虚拟电厂运营服务和技术解决方案。

Next Kraftwerke虚拟电厂有三类盈利模式：

一是为清洁能源发电企业提供平稳出力服务，即将随机波动不可控的风电、光伏和同步发电机输出的分布式燃机、生物质等发电资源整合，参与电力市场交易，帮助清洁能源发电企业实现电力市场的偏差考核，避免风光发电预测不准确部分的市场惩罚损失；

二是参与电力交易套利，即利用每15minー次，每天96次的电力市场价格波动，调节虚拟电厂出力，实现低谷用电、高峰售电，获取最大利润；

三是参与电网辅助服务获利，即通过控制需求侧的用电量来服务电网侧，根据电网状况调整用电侧的需求，收取辅助费用。

Next Kraftwerk盈利途径背后是资源聚合能力。不同的分布式发电资源各有其特点，虚拟电厂通过市场、技术手段并用，优势互补，不仅仅包含“量”上的整合，更有“质”上的提升，实现了分布式资源拥有方、虚拟电厂运营方甚至电网方的各方利益共赢。

我国新型电力系统建设过程中带来的最大挑战也是来自光伏、风电等新能源占比的增大。另外，在度电产值远高于参与电网调节带来的收益现状下，以可再生分布式电源为首要聚合资源的Next Kraftwerk发展路径值得中国虚拟电厂产业借鉴。

（二）学花式如特斯拉VPP

没错，就是那个又是造火箭，又是造汽车的特斯拉。它早已是虚拟电厂的老手。特斯拉以分布式资源作为切入点，依托其研发的大型储能系统（Megapack、Powerpack）、家庭光储一体（Powerwall、Solar Roof）和电动汽车充电网络等优势，在全球范围统一部署分布式管理平台Autobidder。

该平台具备价格预测、负荷预测、发电量预测、智能竞价及优化调度等功能，能够向用户提供虚拟电厂服务，聚合负荷资源参与能量交互响应。

加入虚拟电厂的用户可以根据实际情况反向卖电，每向电网输送1度电，可获得2美元的奖励。而对于特斯拉，并未从该交易中获得任何收入。难道马斯克真的那么高尚，在无偿做公益吗？

其实不然，特斯拉电厂就像是苹果公司一般，拥有封闭的生态系统。特斯拉高度垂直整合软硬件产品，任何接入其虚拟电厂的软硬件都必须按照其技术体系进行开发，即以虚拟电厂之名，推销特斯拉的储能和发电产品。数据显示，特斯拉能源业务在2022年二季度创造了8.66亿美元的销售额和9700万美元的毛利润。

（三）吃螃蟹还看国内试点

目前我国的虚拟电厂尚处于试点建设阶段，现有的虚拟电厂技术平台主要是由电网公司或大型发电企业主导。社会化的综合能源服务商、售电公司和大用户并未有实质意义上的虚拟电厂技术平台，而是以负荷聚合商的角色，将可调节负荷、储能或分布式能源等可调节资源接入电网公司建设的虚拟电厂技术平台，上海电力于2017年建成的黄浦区商业建筑虚拟电厂示范工程和2019年国家电网冀北电力公司建设的虚拟电厂，都是如此。目前比较普遍的商业模式也主要是通过参与邀约型需求响应，从中获得激励补贴。

随着我国电力市场机制的逐步完善和国家与地方关于发展虚拟电厂相关政策的相继出台，有着敏锐市场嗅觉的一些能源企业和能源服务商已着手布局虚拟电厂这片蓝海，逐渐摸索出了一些新的商业模式。

例如国内某知名负荷聚合平台，以其聚合的近70万公共充电桩和超过18000座装机容量近10GW的分布式光伏电站为可调资源，组建虚拟电厂参与电网调节。在帮助业主获取电网调节收益，降低运营成本的同时，该平台也因能给资源业主带来额外价值而获得充电站、光伏电站运营商的青睐，迅速占据并扩大了市场份额。据了解，该平台目前已覆盖超过40%的公共充电桩和8%的全国分布式光伏电站。

文章来源： 证券日报,朗新研究院,电力知识研究圈