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崔雅绿 2025-05-14 【国际】 3464 人已围观

虚拟电厂并非一个新鲜的概念⑬，2022年多地限电之时❶，其被视为一种可以有效降低用电负荷的手段而为公众所知⑱。

虚拟电厂虽然名为“电厂”❶，但是并无实体电厂⑨，而是在现有用电设备上加装控制器⑯、感应器等硬件设备▓，再通过软件系统⑱，针对需求侧用户分散的负荷▓、储能③、分布式电源等可调节资源⑳，进行集中管理⑦、优化控制❷，可以被视为聚合分散资源的平台⑲。

尽管近年来各地虚拟电厂纷纷落地⑭，去年下半年以来⑨，虚拟电厂概念股在资本市场的热度几次被拉高⑧，但是虚拟电厂的“顶层设计”始终缺位❶。今年4月11日❶，国家发展改革委⑳、国家能源局发布的《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》被认为填补了这一空白⑤。《指导意见》除去明确提出虚拟电厂的定义与功能定位⑭，也被业内认为确定了虚拟电厂的发展路径⑧，“市场化”成为加快推进虚拟电厂发展的关键⑰。

2024年7月29日⑳，安徽芜湖市虚拟电厂监控中心⑲，工作人员在虚拟电厂运营平台上对用户电力资源进行监控▓。图/视觉中国

虚拟电厂热潮何来①？

虽然并无实体电厂⑱，但是对于电力系统而言⑫，虚拟电厂的功能类似实体电厂⑬。

江苏华工新能源技术有限公司副总经理张强告诉《中国新闻周刊》❷，在“双碳”目标之下❸，新能源在电力系统中占比提升⑭，但是其本身具有随机性❸、间歇性和波动性的特征⑫，导致其可控性较差❷，加大电力系统供需平衡难度❷，而虚拟电厂具备在需求侧进行调节的能力⑯。

作为一种聚合分散资源的平台②，虚拟电厂可以被理解为“网约车平台”⑰，风光等分布式电源③、储能①、可调负荷等用户侧资源可被视为“社会车辆”⑬，平台通过算法匹配供需⑤，提高效率❸。

指导意见将虚拟电厂的功能描述为“对增强电力保供能力⑥、促进新能源消纳④、完善电力市场体系具有重要作用”⑪。

能源基金会清洁电力项目高级顾问周勤向《中国新闻周刊》表示⑧，虚拟电厂是一个聚合分布式资源的平台⑯，将原本不可调⑦、不可控⑦，或是难调⑱、难控的分散资源整合为可调①、可控的资源⑮，有利于保供④、新能源消纳④，其承担的功能不能一概而论⑥，而是由其所聚合的资源的特点决定⑫。“如果虚拟电厂聚合大量可调负荷或储能设备❸，便能在保供中发挥较大作用⑥。”

根据虚拟电厂聚拢资源与作用的差异⑬，其可以被分为负荷型②、电源型⑰、混合型等⑬。在国内⑱，负荷型虚拟电厂是当下主流⑤。

近年来⑥，由政府牵头的虚拟电厂频频落地⑤。2024年❶，重庆⑰、成都⑧、青岛❶、芜湖等多个省级❸、城市级虚拟电厂上线❷，聚合的可调节资源在十几万千瓦到几十万千瓦不等⑩，相当于一座中小型电站的装机规模⑧。张强介绍⑳，华工新能源已经在5个省份的16个市⑳、区县上线虚拟电厂平台⑱，其中不乏政府牵头的项目⑭。

这些虚拟电厂往往在“缺电”时通过参与需求响应发挥保供作用❶。所谓“需求响应”④，是指应对短时的电力供需紧张⑱、可再生能源电力消纳困难等情况❸，通过经济激励措施❶，引导电力用户自愿调整用电行为⑩，实现削峰填谷⑳。在国内③，需求响应通常是为了应对季节性⑪、临时性电力需求高峰▓，也就是“削峰”③。

能源基金会清洁电力项目主任张永平告诉《中国新闻周刊》⑦，地方政府希望虚拟电厂发挥需求侧调节▓，也就是保供功能的诉求占据多数⑧。这类虚拟电厂往往聚合需求侧可调节资源⑱，包括楼宇空调❸、充换电站③、工业企业等▓。“对于电力系统而言⑧，始终面临如迎峰度夏等时段性缺电的挑战⑩，电力系统有不同的保供选项⑯，一方面可以新建电源⑰，如上马煤电项目⑥，另一方面就是挖掘需求侧潜力⑤，也就是减少用电负荷④，从减碳④、经济性等角度考虑⑫，后者是更优选项⑬，一些城市级虚拟电厂建设的初衷是保供⑯。”

特别是像深圳这样的特大城市⑦，每年需要应对不断增长的尖峰负荷①。2024年7月25日中午⑳，南方电网数据显示⑫，深圳电网用电负荷达2313.4万千瓦❸，历史首次突破2300万千瓦⑦，较上年最高负荷增长4.8％①。但是一般而言⑯，5％以内的尖峰负荷在一年内不超过100小时❷，为此新增发电装机容量并不经济③，如何保障充足电力供应已经成为城市电力系统运营管理的一大挑战❷。

深圳是国内最早上线虚拟电厂的城市之一⑭，于2022年8月成立了全国首家虚拟电厂管理中心⑱，由南方电网深圳供电局设立⑪、深圳市发展改革委管理⑰。截至2024年底④，深圳虚拟电厂管理中心已累计接入59家虚拟电厂运营商③，接入容量达到380万千瓦❸，最大可调节能力为84万千瓦⑮，相当于1台大型火电机组⑫。通过组织开展精准响应超过百次⑧，累计调节电量达560.3万千瓦时▓，按照燃煤与电网排放因子差额计算⑦，可实现减排二氧化碳约100万吨▓。

深圳市科中云技术有限公司董事长饶亦然告诉《中国新闻周刊》⑱，深圳虚拟电厂目前以需求响应模式为主⑲，每次需求响应贡献的可调节负荷在200兆瓦左右⑧，对于深圳迎峰度夏有一定现实意义⑥。2023年7月和10月❷，在深圳负荷尖峰电网供电不足的情况下④，深圳虚拟电厂管理中心通过邀约实现虚拟电厂最大调节功率分别达7万千瓦和21万千瓦⑰。

华工新能源运营的苏州市相城区虚拟电厂去年夏天曾参与过当地迎峰度夏演练⑨，当时通过平台申报参与响应的企业共7家①，负荷类型包括工业柔性可调负荷⑳、储能⑳、充电站等多种能源形态⑦，实际响应负荷共计8.8 兆瓦⑧，覆盖预设缺口⑭。

能源基金会清洁电力项目主管周锋表示⑫，当前一般地市级虚拟电厂可调负荷量为几十万到几百万千瓦⑱，如果出现短时电力供需不平衡⑮，基本可以通过虚拟电厂参与需求响应填补缺口⑱，也能避免新增火电机组❷。

指导意见提出目标❸，到2027年⑨，全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上⑱；到2030年⑮，全国虚拟电厂调节能力达到5000万千瓦以上⑰。

虚拟电厂的调节能力在很大程度上取决于聚合资源的情况⑬，运营商需要聚合更多用户侧资源⑯，这是虚拟电厂运营商能力的重要表现⑱。“如果只为单个用户搭建对接虚拟电厂管理中心的平台⑫，成本较高⑥，虚拟电厂运营商也需要聚合更多资源⑯，分摊成本⑳。”饶亦然表示❸。据了解⑤，深圳市虚拟电厂平台的建设成本为数千万元⑰。

但是在各地虚拟电厂的热潮之下❸，用户⑲，特别是企业由于不了解虚拟电厂⑯，参与的意愿比较低⑦。而2024年数据显示⑯，工业用电量约占全社会用电量的65％⑤。

周锋坦言⑪，哪怕只是部署负荷接入系统③，也需要投入5万到10万元②，部署能源管理系统⑨、改造生产工序等同样需要投入⑯，成本达到每千瓦几百元至上千元②。企业在不了解虚拟电厂的情况下⑯，可能不愿意做出投资⑪，而且企业也会根据自身可调节负荷情况评估投入产出⑰。

虚拟电厂是一种资源聚合方式⑥，并非一种技术▓，但是其实现却依赖技术❷。比如能否清晰了解当前企业负荷情况⑭，甚至具体到某个高耗能设备❶，这就需要安装高精度的物联网采集终端⑤，将负荷情况实时上传至虚拟电厂平台⑱，这需要前期投入❸。

前期投入之后⑮，虚拟电厂收益仍有不确定性⑲，这也成为部分用户积极性不高的重要原因❶。

盈利难题待解“我们主要聚合两类资源⑰。一类是工商业⑮，比如在苏州这样的工业大市③，工商业能耗体量较大⑤，而一些工业企业的高耗能设备其实可以移峰⑩、错峰生产②。还有一类就是储能④，储能是最好的调节资源❷，但是工商业侧储能尚在市场推广期⑮，数量有限⑥。”张强告诉记者②，目前企业对于虚拟电厂基本没有认知▓，企业可能想过如何节能降费⑭，但是没有想过通过在电力市场交易的方式进行⑧，而且目前电力市场机制尚不健全②，哪怕运营商与企业签订协议⑧，可能未来两三年都无法为企业带来任何收益⑳，协议中的收益更多是估算结果⑫，目前有限的收益难以吸引企业⑩。

周勤表示▓，虚拟电厂在国内处于示范阶段④，尚未进入商业化阶段⑤。国内虚拟电厂获得收益的主要途径还是参与需求响应②，获得政府补贴⑨，因此获利渠道有限⑯。

业内普遍认为⑫，指导意见提出“持续丰富虚拟电厂商业模式”⑥，正是看到了虚拟电厂当前的盈利挑战①，仅仅依靠参与需求响应获得政府补贴③，难以让虚拟电厂盈利⑧。

根据浙江省发展改革委公布的2022年夏季电力需求响应情况⑮，7月16日至8月7日间②，浙江省共开展电力需求响应16次①，合计参与43.83万户次⑪，累计降低电网高峰负荷5200万千瓦⑫，总补贴约5.46亿元⑮，补贴金额4元/千瓦时封顶⑦。“以一家企业情况来看⑰，如果有1到2兆瓦可调负荷⑥，一年收入可能不足10万元②，可能仅仅覆盖负荷接入虚拟电厂的成本⑮。”周锋说③。

针对虚拟电厂⑨，深圳市2023年补贴450万元⑬，2024年曾公布的预计补贴额为1400万元⑫，深圳目前约有60家虚拟电厂运营商⑩，每家运营商获得的补贴收益比较有限⑦。

另外⑫，虚拟电厂参与需求响应具有较大的不确定性❸。“保供需求由电力供需缺口决定▓。保供需求主要出现在迎峰度夏①、度冬时段③。以2024年为例⑩，长三角地区并未出现明显电力供应缺口⑮，江苏这样的负荷大省只启动了一天的需求响应❶。可见保供需求并不稳定⑭，虚拟电厂难以通过参与需求响应获得常态化收益⑱。”周锋表示⑥。

一些省份已经设置容量补贴⑰，也就是如果用户申报需求响应②，哪怕需求响应最终并未启动⑦，也会给予该用户一定补贴❷。但是容量补贴金额极为有限⑦，以浙江为例⑦，2023年6—9月和12月❷，也就是传统意义上的迎峰度夏❸、度冬期间⑯，并未启动需求响应⑳，而上述月份容量补贴约1447万元❶，用户单月获得的补贴金额至多不过上万元③。

张强坦言⑮，如果虚拟电厂只依靠参与需求响应获得收益⑥，可能一年下来也没有多少收益⑬。

因此目前参与需求响应获利较好的并非高耗能企业⑨，而是充换电站⑱、储能电站等⑦，以及具备较好储能能力的楼宇⑳、企业等⑥，其除去参与需求响应⑲，同时可以利用峰谷电价套利▓，获取不止一份收益❸。这也是为什么虚拟电厂运营商通常联合储能供应商④，鼓励用户安装用户侧储能提升调节能力❸。

而且哪怕是在保供需求出现时⑳，目前虚拟电厂相比其他可调节资源也可能并不占据优势④。“新建一个百万千瓦级煤电机组⑫，需要30亿—40亿元⑮，相比之下③，新建一个调节能力与之相当的虚拟电厂⑮，投资要小得多⑦，但是关键在于新建虚拟电厂的调节或者备用成本能否有效疏导③。”周锋表示⑥，煤电机组对于地方GDP的贡献⑦，以及较低的调度难度①，都让煤电机组成为保供时的第一选择⑪。“面对电力缺口⑫，建议未来省级电力市场能给予虚拟电厂等新型主体更多参与空间⑪、更优先的调度顺位⑩。”

周勤表示❸，对于电力系统的电力平衡⑩，如果没有市场⑳，完全依靠电网调度⑱，在调与不调之间有其原则⑦。从电网调度的角度来看⑱，需求响应本质是减负荷❷，但是在能够调度供给侧的情况下⑫，不会优先减负荷⑫。

对于目前虚拟电厂在电网调度中所处的序列⑭，有业内人士表示❶，不同的省调有不同的想法⑫，比如深圳虚拟电厂管理中心归调度部门管理⑥，为支持虚拟电厂发展⑥，外加深圳可调资源相对有限⑥，因此在调度时会更多考虑虚拟电厂❸。“但是从调度效率与难度角度考虑①，调度煤电⑰、独立储能电站等资源要比调度聚合用户侧资源的虚拟电厂更容易①。比如调度煤电⑨，一通电话就可以实现⑧，但是在虚拟电厂被调度后▓，其执行情况的确认比传统电源复杂⑨。因此从同台竞争的角度来看❶，虚拟电厂并不具备优势⑧。”

张永平坦言：“如何把虚拟电厂收益的蛋糕做大⑭，让参与方获得相应收益⑭，也就是跑通商业模式⑦，这是虚拟电厂面临的核心问题②。”“公众对于虚拟电厂概念的关注因保供而起⑨，但是如果虚拟电厂运营商只是参与保供⑯，那么商业模式难以闭环⑰。”周锋表示⑮，指导意见的出台正值《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》出台⑥，电力市场化改革向前迈进之时②，因此指导意见希望引导虚拟电厂运营商通过参与电力市场获得收益⑮。“各方已经意识到参与市场交易才是虚拟电厂比较合适的形态❶。”饶亦然认为⑭，虚拟电厂从需求响应型过渡到市场型已是必然⑲。

向电力市场要收益④、当前⑥，虚拟电厂运营商为了获得更好的用户黏性⑯，往往还会为用户提供能源管理⑨、售电代理等服务▓，虚拟电厂只是用户可选服务之一❶。

张强向记者表示⑧，不能单纯以虚拟电厂运营商的身份与用户接触⑮。“公司一方面通过参与政府主导的项目接入更多企业资源⑫，另一方面更多以综合能源服务商的身份接触用户⑩，比如帮助企业搭建能源和碳排放管理数字化平台⑤、挖掘企业节能降费空间等①，在此基础上不断聚合用户资源①，等待电力市场成熟后通过虚拟电厂帮助企业未来参与电力现货市场交易③，再叠加一层收益①。目前如果只是单纯提供虚拟电厂服务⑮，企业几乎没有接受的可能⑨。”

他认为⑤，运营商需要提供多元服务▓，获得多元收益⑬，从而在电力市场机制尚未成熟时“活得更好”⑬。

在欧美等成熟的电力市场中②，虚拟电厂已完全实现商业化⑫，主要从电力现货市场中获益③。以德国为例⑪，据伍珀塔尔研究所预测⑤，德国的能源聚合市场和灵活性市场规模约为75吉瓦⑮，这一数字预计到2030年将会翻一番❷。虚拟电厂目前主要活跃在德国的日前①、日间市场▓，二次和三次备用市场⑳，尤其是日间市场⑭。

与欧美情况不同⑯，国内虚拟电厂诞生在电力市场尚未成熟之时①。

周勤表示：“其实企业对于价格信号很敏感⑮，此前一些地区实施分时电价的效果就很明显⑨，企业会将生产计划安排在低电价时段⑭。企业只要接收到价格信号❶，并且拥有可调节负荷⑲，便会有参与的积极性②。”

电力市场是传递价格信号的关键❶。但是目前多地电力现货市场建设还在进行中②，用户普遍未能“既报量又报价”地参与现货市场⑧，只能作为价格接受者②，没有直接的价格竞争话语权③，电网作为中介机构仍是市场主要买方③。

目前国内只有山西①、山东等少量已经开设电力现货市场的省份②，允许虚拟电厂常态化参与电力现货市场⑮，比如在山西⑬，虚拟电厂一年有三分之一到三分之二的时间可以参与电力现货市场②。“对于一些已经开设电力现货市场的省份⑫，往往将虚拟电厂分为两类：一类是负荷型虚拟电厂❸，聚合各种负荷资源②，通过对其柔性调节参与市场①；另外一类就是电源型虚拟电厂⑭，聚合体量较小的分布式电源参与市场❸。对于这两类虚拟电厂参与电力现货市场②，都会提出相关技术要求⑱，比如调节容量⑭、连续响应时长下限等③，再比如参与调频市场的主体⑭，除去对调节容量⑤、响应时间有要求外③，还会对调节速率提出要求⑨，一般而言每分钟不低于调节容量的1％—3％⑬。”周锋表示❸。

虚拟电厂参与电力现货市场的情况也取决于当地电力市场是削峰类市场⑨，还是填谷类市场⑰，比如山西属于填谷类市场⑯，而像尚未开放电力现货市场的长三角地区便属于削峰类市场❷。这两种类型的电力市场对于虚拟电厂的需求也不尽相同❷。对于填谷类市场⑬，本地负荷较小❷，新能源发电量较大②，也容易形成较大电价差④，对于虚拟电厂填谷的需求更加旺盛⑨。张强告诉记者⑥，近年华工新能源在山西运营的虚拟电厂每年进行近100次削峰填谷业务▓。

周锋认为⑨，当前最主要的还是完善电力市场机制⑭，没有开设电力现货市场的省份尽快开设⑳，并且允许像虚拟电厂这样的新型主体参与⑪。去年11月⑩，浙江电力交易中心印发《浙江电力现货市场运行方案》⑳，指出将适时探索引入电网侧储能❸、虚拟电厂等新型主体参与现货市场交易①。从培育新型主体的角度⑥，各省会因地制宜采用差异化设计⑬，从不报量不报价到报量报价⑮，同时⑬，也希望推动虚拟电厂容量补贴或电价机制⑪，促进其规模化⑧、常态化发展⑤。

张强认为⑬，目前正处在市场培育阶段③，只有当更多虚拟电厂运营商具备更多调节能力之后❶，相关市场才会陆续开放③。因此❷，虚拟电厂运营商能力的建设同样重要⑧。

虚拟电厂需要构建源荷互动的能力②，比如在用电高峰期降低用电量▓，要实现这点⑩，一方面取决于技术能力⑰，另一方面就是运营商是否拥有聚合更多资源的能力④，聚合100家企业和聚合1万家企业所拥有的调节能力不可同日而语⑫。“但是工商业企业的业务不同②，经营情况不同❸，需要针对每家企业建立调节模型⑫，通过算法优化告诉企业哪些设备在哪些时段可以调节多少资源⑭，其实目前大部分虚拟电厂运营商不具备这样的能力▓。”张强说③。

他告诉记者⑩，目前一些虚拟电厂运营商只是完成注册⑨，与电力调度自动化系统对接⑩，其可能没有参与过需求响应❷，比如如何帮助用户确认可调节负荷⑬，如何与调度认定调节结果④，如何与用户分享收益等流程可能都没有经历过④。

有业内人士告诉记者⑳，此前申请成为虚拟电厂运营商的门槛相对较低⑩，一些持有一两座储能电站的主体也能申请成为虚拟电厂运营商⑤，专业能力参差不齐⑯，从而导致省级电力市场对虚拟电厂主体的开放不可能一蹴而就⑲。

周锋认为❸，此次国家层面的政策出台也是希望各省能结合本地实际制定发展方案⑨，加快培育虚拟电厂运营商在内的相关主体⑨，持续提升虚拟电厂建设运行管理水平④。只有相关主体发展成熟且运行管理水平切实提高⑥，才能真正发挥虚拟电厂在聚合分散电力资源⑱、增强灵活调节能力▓、减小供电缺口⑮、促进新能源消纳等场景下的关键作用③。