随着能源行业的不断发展和技术的进步，虚拟电厂作为新兴的能源形式，近年来逐渐受到人们的关注。那么，虚拟电厂到底是什么？

虚拟电厂是一种通过整合多个分散可再生能源设备、储能设备和能源管理系统的技术模式，使其作为一个整体灵活运作。与传统的中央化发电方式相比，虚拟电厂能够更好地适应能源的分散化特点，提高能源利用效率，降低能源消耗，并为电力市场提供更加灵活的供应方式。

集中灵活调配碎片化负荷资源

金华供电公司聚合能源、工业、建筑、交通、农业、居民生活等用电领域，以及新兴负荷等社会灵活可调资源，探索构建“全域”虚拟电厂。相较普通的虚拟电厂，“全域”虚拟电厂具有地域全、资源全、时段全的特点。

地域全是指在金华全域范围内对碎片化负荷进行精准调控。在同一变电站（电源点）覆盖下的各区县可以进行资源调配，实现县域之间负荷特性最大限度互补。

资源全是指将碎片化资源进行归纳分类，将源性、荷性和源荷双性作为关键聚合标签，构建可调资源池。金华供电公司可在需求响应、辅助服务以及面向电力市场的自主调节场景中，根据标签快速定位可调节负荷并加以利用。

时段全是指在传统虚拟电厂秒级、分钟级、小时级、天级4个负荷响应等级基础上，细分出毫秒级、10分钟级、30分钟级3个等级，实现虚拟电厂的全天候调节功能。

“‘全域’虚拟电厂可缓解用电负荷高峰供电压力，对多种能源进行聚合、优化控制和管理，为电网提供调频、调峰等辅助服务，促进供需平衡。”侯健生介绍。

聚合调控负荷资源参与电力交易

“本次交易电量1.94万千瓦时，收益6208元。”5月13日，金华供电公司婺城供电分公司客户经理卢意对浙江金圆水泥有限公司负责人说。

在“双碳”目标下，电力系统正从传统的源网荷互动向源网荷储互动的模式发展，用户侧储能市场发展火热，其商业模式也逐步发生变化。

日前，为更好地实现可再生能源电量消纳，浙江电力交易中心发布了填谷辅助服务需求。现阶段金华建成的功率和容量最大的金圆水泥有限公司客户侧储能电站参与了此次交易，获得了经济收益，也为虚拟电厂的后续发展提供了参考借鉴。

金华供电公司持续深化“全域”虚拟电厂“一平台”“两大脑”建设，构建可调资源池管理平台，通过平台聚合并统一管理弹性可调资源，打破各类资源因差异性形成的孤岛壁垒，增强虚拟电厂可调负荷服务能力。“全域”虚拟电厂不仅可以智能管控可调负荷资源，助力多层级全时段电力供需平衡，还能与电力交易中心互通，将聚合后的多种资源统一代理参与市场报价，助力各类资源供应方获取经济收益。

“储能电站在接入‘全域’虚拟电厂后，原本烦琐的报量计算、负荷监测和充放电负荷控制都可以智能调节，助力电站参与电力市场辅助服务。”卢意介绍。

截至目前，金华“全域”虚拟电厂已聚合资源容量130余万千瓦，运行负荷约35万千瓦，具备最大6.6万千瓦的实时可调节能力，具备参与电力需求响应和辅助服务等功能。

深圳和冀北的虚拟电厂发展实践

近年来，多地根据自身城市特征和系统调节需求，探索建设虚拟电厂。

以超大型城市深圳为例，其面临的主要问题是能源资源有限，土地资源短缺，外部电力依赖度较高，而本地新建电源的难度极大。同时，深圳的负荷密度位列全国前列，全年的峰谷差异显著。2022年，深圳的尖峰负荷持续时间约10小时，电网调节需求非常迫切。

南方电网深圳供电局调度控制中心副总经理兼深圳虚拟电厂管理中心总经理程韧俐解释，深圳的电动汽车、商业楼宇和5G基站等资源非常丰富，负荷侧的可调节潜力巨大。截至2023年5月31日，深圳虚拟电厂管理中心的合作运营商已达66家，包括综合能源、充电桩、智能楼宇、通信基站、电化学储能、5G基站储能等运营商，资源规模超过160万千瓦，可调资源超过30万干瓦。目前，深圳虚拟电厂主要参与广东市场化需求响应，日前邀约申报价格上限为3.5元/千瓦时。

国网冀北电科院电网技术中心主管王泽森阐述，2019年，冀北虚拟电厂示范工程成功投入运营，标志着我国首个以市场化方式运营的虚拟电厂工程的诞生。冀北虚拟电厂在电力市场中担任着用户侧市场主体的角色，参与提供辅助服务。在夜间风电产能过剩、电网调峰困难的时段，它能有效调配资源以提高用电负荷。至今，冀北虚拟电厂管控平台已经与3家运营商成功接入，汇聚了156个可调节资源，这些资源涵盖了蓄热式电锅炉、可调节的工商业用户等11类可调资源，总容量达35.8万千瓦，而调节能力则达到了20.4万千瓦。

王泽森强调，虚拟电厂的发展具有显著的地域性特征。不同的地区应根据负荷侧资源状况和实际调节需求，充分挖掘各类资源的调节潜力，以此提高电力系统的灵活性。

虚拟电厂的商业模式探索

在新型电力系统建设的大背景下，中国的新能源比例正在逐步提高。加上高质量经济发展带来的电力需求增长，各地面临着电力供应和新能源消纳的矛盾，电力系统供需平衡的难度也随之增大。多位专家指出，以往“源随荷动”的模式已无法满足新型电力系统的发展需求，大量的负荷侧资源通过虚拟电厂的方式参与系统调节的前景十分广阔。

南方电网电力调度控制中心水电及新能源处主管邓韦斯指出，由于聚合资源不受地理位置等条件制约，虚拟电厂在参与辅助服务市场上具有一定优势。"我们应不断探索基于虚拟电厂自主自愿参与辅助服务市场的机制，建立以竞价为基础的市场环境，并探索多个市场间的衔接。”

但是，邓韦斯也强调，当前虚拟电厂作为新型并网主体的定义不明确，并网规则不明确，参与身份也不明确。虚拟电厂由于涉及到聚合多种资源类型，可能涉及发电企业、售电企业、电力用户等多类市场主体，各地对于虚拟电厂的定位和市场准入条件仍未明确。同时，虚拟电厂参与调度运行的场景和市场类型不同，对于资源的装机容量、接入电压等级等也有不同要求。

文章来源： ​国家电网报，维科网储能，中源天宏售电