在断电的威胁之下，新能源消纳的压力正在加重。近年来，极端天气频发，伴随着可再生能源装机超过煤电，全国用电负荷屡创新高。国家能源局预计2023年全国最大电力负荷可能超过13.6亿千瓦，这意味着电力需求侧的响应能力应达到4080-6800万千瓦。

与此同时，这种极大的电力供需矛盾也有持续时间短的特点。2022年国网经营区三华电网95%以上尖峰负荷持续时间为15-218小时，为了维系这95%以上的尖峰利用了大量的发电、输电、变电资源，较前面几年增长较多。

根据国家电网测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元，而通过虚拟电厂仅需500至600亿元。虚拟电厂，是指通过能源互联网技术，把散落在用户端的充电桩、空调、储能等电力负荷整合起来，变成具有一定规模、可调节的负荷资源的电源协调管理系统。

虚拟电厂让电力资源“闻令而动”

虚拟电厂不是传统意义上的发电厂，而是相当于一个电力“智能管家”。能在光伏等分布式能源有间歇性时，或者用电侧有多余负荷时，把它们组织起来，形成稳定、可控的“互联网电厂”，对大电网提供调峰、调频、备用等服务。

去年以来，国家发展改革委等部门印发的《“十四五”现代能源体系规划》以及天津、北京、上海、吉林等10余省市相继发布的“十四五”能源电力发展规划及碳达峰实施方案，均对发展虚拟电厂提出明确要求。

作为能源智能化的新业态和新模式，虚拟电厂应用前景广泛，在电网结构向清洁低碳转型的背景下，发展虚拟电厂对促进电网供需平衡、实现分布式能源低成本并网、充分消纳清洁能源发电量、推动绿色能源转型具有重要的现实意义。

虚拟电厂可平抑新能源电力的强随机波动性，提高新能源的利用率，对多种分布式能源进行聚合、优化控制和管理，为电网提供调频、调峰等辅助服务。

分布式源荷聚合服务业务作为提升电力系统调节能力的重要手段之一，既有助于电网构建对海量分布式资源的可监与可控能力，又有利于安全有序聚合调控分布式资源，提升电网安全运行水平。

平抑新能源发电的波动，提升安全保供能力

虚拟电厂不仅可以帮助挖掘需求侧的负荷潜力，还能从电源侧提高新能源的利用效率。

在浙江衢州，光伏发电装机占比已突破40%，新能源发电“靠天吃饭”的短板，给电网稳定运行带来挑战。前不久，当地上线“水光储”余缺互济智能柔性精准调控系统，300多座水电站、光伏电站、储能电站接入大型虚拟电厂，在光伏发电能力较强时，通过储能消纳多余电能，在光伏发电能力不足时补足缺口，形成合力。

“过去，电网调度员只能凭借经验在负荷波动产生后被动地调配资源。现在通过虚拟电厂以及大数据、人工智能等技术，能对‘水光储’进行一体化控制，提前预测并生成调度策略表，做到未雨绸缪。”国网衢州供电公司电网运行方式负责人吴昌介绍。

当前，新能源建设加快推进，截至今年上半年，全国风电装机3.89亿千瓦、光伏发电装机4.7亿千瓦，占发电总装机的32%左右。随着新能源装机占比不断提高，其间歇性、随机性、波动性特点使得电力系统调节更加困难，系统的平衡和安全问题更加突出。

“尤其是分布式光伏快速发展，上半年新增装机占光伏新增装机的一半以上。这些分布式新能源直接并入配电网，规模达到一定程度后，给电网安全稳定运行带来一定挑战。”孙思扬说，虚拟电厂可以帮助电网消纳更多波动性强的新能源，从而提升电力系统实时平衡和安全保供能力，助力绿色用能。

迎来建设机遇，但要解决盈利模式、规范标准等问题

虚拟电厂，能力不“虚”。杨昆介绍，“十三五”时期，我国就已经开展了虚拟电厂试点工作，部署多个虚拟电厂项目，获得了大量经验。《“十四五”现代能源体系规划》提出，要开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源汽车与电网能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范。

当前，不少地方积极推进虚拟电厂建设。今年7月，南方电网分布式源荷聚合服务平台在广州、深圳、柳州三地同步开展虚拟电厂多功能联合调控，标志着我国首个区域级虚拟电厂投入运行。据介绍，这一平台已经聚合了广东、广西区域内的分布式资源规模10751兆瓦，其中可调节能力1532兆瓦，相当于投产7座220千伏变电站。

同时也要看到，我国虚拟电厂发展整体仍处于初期阶段，下一步发展还有不少难题需要解决。

“当前的市场机制还不完善，更多的是邀约型，由政府部门或调度机构牵头组织、各个聚合商参与，尚未建立成熟的商业模式，需求侧负荷以及发电侧资源参与意愿不强。”孙思扬建议，完善金融、财税等支持政策，因地制宜建设不同资源组合的虚拟电厂项目，积累更多示范经验；加快电力现货市场、辅助服务市场建设，通过价格信号为虚拟电厂参与电力系统调节提供相应的经济补偿，提供多样化的成本回收途径。

有专家还表示，当前缺乏虚拟电厂相关的规范标准，各类设备及负荷聚合商的通信协议不统一，数据交互壁垒高、不顺畅，也增加了建设难度和成本。需要加强虚拟电厂标准建设，提高标准体系的完整性、交互性、兼容性，为各环节紧密衔接提供相应规范。

国家能源局市场监管司相关负责人表示，下一步将研究起草《关于优化电力辅助服务分担共享机制推动用户侧资源参与系统调节的通知》，以市场化机制调动工商业可中断负荷、负荷聚合商、虚拟电厂、新型储能等用户侧资源参与电力辅助服务市场。

文章来源： ​新华报业网，了不起的智造，科技日报