2025年4月,國家發展改革委、國家能源局聯合印發《關于加快推進虛擬電廠發展的指導意見》,明確虛擬電廠可作為獨立主體參與電力市場,并設定2027年、2030年分別實現2000萬千瓦和5000萬千瓦調節能力的發展目標。
虛擬電廠通過數字化平臺聚合分布式光伏、儲能、可調負荷等資源,形成可調度、可交易的“柔性容量”,有效應對風光發電的波動性問題,是構建新型電力系統的重要工具。其本質并非單純發電設備或臨時需求響應,而是一套融合用戶經濟性與電網可靠性的運營機制。虛擬電廠應以實現自身系統經濟性為基礎,以電網互動收益為補充,唯有立足合理運營,方能形成可持續的互動能力。
虛擬電廠逐步從示范工程走向工程化產品
近年來,我國圍繞虛擬電廠的頂層設計從“可否參與”走向“如何規模化”。虛擬電廠正從試點示范邁向規模化、產品化發展新階段。政策層面已實現關鍵突破,國家明確虛擬電廠作為獨立市場主體的法律地位,系統規范其參與電力市場交易的機制,并對聚合邊界、調度優先級和計量追溯等提出明確技術要求。地方層面積極推動城市級虛擬電廠平臺建設,將其納入極端天氣電力保供體系,實現與電網協同的分鐘級閉環調度。
這種制度變化帶來兩個直接后果:其一,虛擬電廠從“示范工程”跨入“工程化產品”,具備了可投、可營、可管的基本條件;其二,收益來源從單一的補貼與臨時響應,過渡為“自用節約+市場化結算”的多元結構,現金流的穩定性明顯提升。
國內外發展態勢:多賽道并進、從量到質
虛擬電廠的國際發展主要有三類路徑:一是歐洲模式,以德國為代表,依托成熟的靈活性市場,聚合大量資源參與調頻與現貨交易,形成吉瓦級規模與穩定收益;二是澳洲模式,以南澳“家庭儲能+虛擬電廠”為典型,在系統緊急情況下快速響應,有效保障電網安全;三是北美模式,以園區與工商業負荷聚合為主,將“聚合—履約—結算”流程產品化、規模化。
我國虛擬電廠發展呈現“用戶側聚合、園區能源、源網荷儲一體化”三線并進格局:負荷密集地區依托現貨市場探索精細化聚合與交易;新能源富集地區發展“就地消納虛擬電廠”,結合儲能與需求響應減輕外送壓力;園區級應用則優先優化內部用能,將市場收益作為彈性補充。
虛擬電廠與傳統電廠:互補而非替代
虛擬電廠并非傳統意義上的“電廠”,其核心價值在于挖掘用戶側資源的“兼職”潛力,形成靈活可調的能力。與傳統電廠依靠專用設備提供穩定出力不同,虛擬電廠通過聚合分布式資源,在負荷中心實現就地、快速、可編排的響應,有效緩解局部供電壓力,并在事故或極端天氣時提供毫秒至分鐘級的頻率、電壓支撐,縮短停電恢復時間。虛擬電廠的經濟基礎在于用戶側自身優化——通過降低需量、移峰填谷提升用能效率,而參與電網互動獲取的收益則為附加價值。
然而,虛擬電廠的發展也面臨多重約束:一是初始投入高,需依靠“自用節約+市場收益+政策支持”組合實現經濟可持續;二是技術復合度高,需統籌電力調控、市場交易與用戶運營;三是工商業負荷受經濟周期影響,履約穩定性需通過合約與信用機制保障;四是需通過儲能與柔性負荷將分布式光伏的“電量”轉化為可調“能力”,解決時序錯配問題。
因此,虛擬電廠的價值并非替代傳統電廠,而是在負荷高峰、網絡瓶頸及極端天氣等場景中發揮邊際調節作用,成為電力系統靈活性的重要補充。長期穩定的容量保障仍依賴于常規電源與長時儲能。
模式選擇的第一性原理:以“自身系統”為主、互動收益為輔
虛擬電廠要具備可持續性,必須首先在其自身系統內實現經濟可行,這是實現可復制和可融資的基礎。參與虛擬電廠的分布式光伏、儲能、可調負荷等資源,在本地系統中已有明確的功能定位和經濟價值。虛擬電廠并非要求這些資源“像電廠一樣承擔全壽命周期成本”,而是引導其在滿足自身用能需求、實現基本經濟價值的基礎上,將可調節能力轉化為系統級的可計價服務。通過響應電力市場信號優化運行,虛擬電廠既能提升內部能效,又能獲取互動收益,從而形成“用戶經濟性+系統價值”的雙重支撐,實現商業與社會價值的統一。
市場與合約設計:把“可持續時長”和“穩定性服務”定價出來
如果說技術讓虛擬電廠“能用”,市場與合約就決定它“好用、可信用”。建議從兩個方向完善定價:第一,按可持續時長區分容量信用與溢價,對2小時、4小時、8小時乃至更長時長的資源,在容量與輔助服務中設置差異化權重與價格信號,鼓勵平臺把短時與長時能力做成“梯度結構”;第二,把慣量、短路容量、動態電壓與快速無功等“非能量屬性”納入可采購清單,允許含變流器資源的虛擬電廠提供穩定性服務并獨立結算。只要“毫秒—秒級”的價值被清晰標價,平臺就會在控制策略、硬件配置與站址布局上主動向“系統短板”對齊。
對承擔公共屬性的城市級虛擬電廠,還可試點“可用性合約”或“封頂—托底”收益走廊:當市場價格偏弱時,保證基本回收;當價格偏強時,按合約與系統共享超額收益。這樣的金融結構能顯著平滑現金流波動,提升可融資性,也更契合城市公共安全與韌性的目標。
結語:以“會算賬”的虛擬電廠,托住“會調度”的新型電力系統
虛擬電廠的獨特性,在于把無處不在的“碎片化可用性”,轉成隨叫隨到的“系統級能力”。當前,我國已具備“身份明確、規則清晰、路徑可依”的政策基礎,為分布式光伏與新型儲能的增長又提供了豐富的“可聚合素材”。當“會算賬”的用戶側能力,穩定地接到“會調度”的新型電力系統里,虛擬電廠就不再是新名詞,而會成為連接大電網—微網—綜合能源系統的關鍵樞紐:以更低的社會成本,提供更高的靈活性與韌性,托舉高比例新能源時代的安全、經濟與清潔的長期均衡。
(作者:張棟,單位:國網能源研究院有限公司)
上一篇:無