新型电力系统的发展成为未来趋势，在新的发电、输电、配电、用电新势态下，“虚拟电厂”应运而生，虚拟电厂是当前国家开展新型电力系统建设，实现碳达峰、碳中和目标的一个重要建设方向，虚拟电厂在破解清洁能源消纳难题、绿色能源转型方面将发挥重要作用，它能够提升能源服务，实现对分布式能源的响应分配、灵活潜力挖掘、多元负荷预测、实时协调控制，参与电力交易市场和需求响应。

虚拟电厂作为新型电力系统转型中的重要配置，在政策扶持、技术验证、商业模式等方面都日趋成熟。可以预见，虚拟电厂将成为未来解决能源变革问题的重要手段，即将迈入快速增长期。

虚拟电厂在能源转型中的特点：

能源转型是指从以化石能源为主的传统能源体系向以清洁低碳能源为主的现代能源体系的转变。中国能源转型的背景和挑战主要有以下几方面：

能源安全问题。中国是世界上最大的能源消费国和进口国，对外部市场波动和地缘政治风险敏感，需要保障国内能源供应的稳定性和多样性。

环境污染问题。中国是世界上最大的二氧化碳排放国，化石能源消费导致空气、水、土壤等环境污染，威胁人民健康和生态安全，需要加强节能减排和绿色发展。

气候变化问题。中国是《巴黎协定》的签署方，承诺到2030年达到二氧化碳排放峰值，并力争在2060年实现碳中和，需要加快推进低碳转型和应对气候变化。

虚拟电厂在能源转型中的作用主要有以下几方面：

提高分布式能源利用率。虚拟电厂通过集成分布式可再生能源、储能设备、可调负荷等资源，形成一个灵活可控的电力供需平衡单元，可以提高分布式可再生能源接入电网的比例，降低其间歇性和不确定性对电网运行的影响。

优化电力市场交易效率。虚拟电厂通过智能调度系统，根据市场价格信号和用户需求信号，实时优化资源组合和出力策略，参与发电市场、辅助服务市场、需求响应市场等多层次交易机制，提高交易效率和收益水平。

增强用户参与度和满意度。虚拟电厂通过建立合理的利益分配机制，激励用户投资分布式资源并参与市场交易，在提高用户收益的同时也增加了用户对自身用电方式、用电成本、用电环境等方面的掌控感和满意度。

虚拟电厂在中国已经有一些应用实践案例，如：

国家发改委“十三五”重点项目“新一代智慧城市示范工程”之一——北京怀柔区智慧城区项目，在怀柔科学城建设了一个以风光互补为主体、集成储能、微网等技术手段的虚拟电厂系统，并成功接入北京辅助服务市场。

国家发改委“十三五”重点项目“新一代智慧城市示范工程”之一——广东珠海金湾区智慧城区项目，在金湾区建设了一个以光伏发电为主体、集成储能、微网等技术手段的虚拟电厂系统，并成功接入广东省级辅助服务市场。

虚拟电厂现实问题:

虚拟电厂的发展除了自身能力要充足之外，还需要考虑外部大环境。

盈利模式

跨省区可再生能源现货交易购电差价盈余作为资金池，只是当前的权宜之计，亟须形成商业模式，而不是长期处于被动的补贴模式：虚拟电厂使得电网、电厂投资减少了，就去找他们出钱。这种模式很难推广，不好核定，没有企业或个体愿意出钱，需要形成市场化行为，电力市场里面有主体愿意买单，自然不愁主体主动去做。

场景延伸

例如充电桩这样的元素，能否充分融合进来，充电桩可调节性能很强，对时间和舒适度要求不高，发展体量很大，需要统筹规划。现在很多案例，都是以空调负荷为主，受到很多制约，单个楼宇空调需求响应项目改造投资较大，但可调负荷有限，性价比不高，难以回收投资。

成本问题

目前虚拟电厂平台、终端成本还是很高的，自控、信息设备都很花钱，如何优化成本，对于案例的市场化复制，也是至关重要的。

虚拟电厂业务板块:

总体来看，虚拟电厂的业务板块主要体现在以下3个方面。

“注源控流”业务板块

为电力系统注入新的电力来源。使得更多的分布式发电有组织、有规律地接入系统和服务平台，进行统一协调运维管理，形成一定规模合力，相对可调可控，最终实现并入电网运行。与此同时，控制调节负荷侧的电力流向及流量。尽可能多地接入可调节用电负荷，使其有序、有规律地按计划用电，并提升综合能效管理，在最大限度地不影响生产生活用电的情况下，综合考虑外部电网供电情况、内部自发电情况、各类用电成本、电网需求侧智能管控等因素，科学合理并按最优经济性安排用电计划。

“电力储备”业务板块

多元化储能是实现“注源控流”的关键支撑。对分散的分布式小型新能源发电进行聚合，实现“小溪入大河、大河入大海”，实现聚合多元化资源更有力量、更易调控、更具操作空间。同时，聚合资源统一服从上级调令在聚合资源圈内配套需要的储能系统。对于“控流业务”同样需要配置配套的储能系统才能更灵活、便捷地制定最佳用电方案。简而言之，一个可靠、稳定的虚拟电厂离不开一套高效稳定的储能系统。

商业业务板块

虚拟电厂在聚合多类资源后，最终要参与到电力市场中来才能获得收益。商业业务模式主要有2种：其一，电力交易虚拟电厂可作为售电企业与用户直接交易，或从火电厂购买发电权；其二，辅助服务市场虚拟电厂通过负荷低谷时减少出力或增加负荷、在负荷高峰时增加出力或削减负荷来参与调峰服务交易，以及类似参与调频等服务市场。

虚拟电厂的未来技术发展趋势

储能技术的提升和普及。储能设备是虚拟电厂的重要组成部分，可以实现对可再生能源的平滑和调节，以应对其间歇性和随机性。储能设备还可以为虚拟电厂提供备用功率或辅助服务，如调频、调相等。随着储能技术的不断创新和降本增效，储能设备将在虚拟电厂中发挥更大的作用。

信息通信技术的进步和应用。信息通信技术是虚拟电厂的核心支撑技术，可以实现对分布式资源的数据采集、监测、控制和优化等功能 。随着云计算、物联网、区块链等技术的发展和应用，信息通信技术将提高虚拟电厂的智能化水平和运行效率，并实现更多功能和服务。

数据分析技术的完善和利用。数据分析技术是虚拟电厂的关键辅助技术，可以实现对分布式资源的预测、管理和调节能力。随着人工智能、大数据、机器学习等技术的发展和利用，数据分析技术将提高虚拟电厂对市场价格信号或系统运行状态的响应速度和精确度，并制定最优化交易策略。

虚拟电厂在未来可能有以下一些应用场景：

智慧城市中的微网聚合。微网是一种具有自主控制、保护和管理功能，可并入或孤岛运行于配电网中的小型区域性供配电系统。微网内部通常包含多种分布式资源，如可再生能源、储能设备、可控负荷等。通过将多个微网聚合为一个虚拟电厂，可以实现微网之间的协同优化，并与上级系统或市场进行信息交互，提高微网内部资源利用率和外部服务价值。

智慧社区中的用户互动。智慧社区是一种基于信息化手段，实现社区内部各类资源共享与协同管理，并与外部环境相互适应与协调发展 的新型社区形态。智慧社区内部通常包含多种用户类型，如居民用户、商业用户、公共设施用户等。通过建立一个以用户为主体 的虚拟电厂，可以实现用户之间基于点对点（P2P）模式或其他模式的能源交易，并与上级系统或市场进行信息交互，提高用户参与度和满意度。

文章来源： 归去兴拢月,火电厂技术联盟