近年来，虚拟电厂赛道风起，各大玩家纷纷抢注。

据华西证券预测：2025年虚拟电厂市场规模将达到968亿元，2030年超过4500亿元，复合增速超过35%。

当前，国内虚拟电厂仍处于起步阶段，各类定义、标准还未明确。为给业内人士一些系统性的有益参考，IESPlaza综合能源服务网对此简单梳理如下。

虚拟电厂的诞生

虚拟电厂自1997年提出以来，就受到欧洲、北美和澳洲多国广泛关注。近年来，随着信息通信技术，分布式协调控制技术和智能计量技术的提高，虚拟电厂正在迸发出新的生命与活力。

从定义上来看，虚拟电厂指通过先进的数字化技术、控制技术、物联网技术与信息通信技术，将分布式电源、储能与可调负荷等分布式资源进行聚合管理与优化控制，并参与电网运行及电力市场的运营实体。

虚拟电厂的出现可以解决电力市场“发不够”、“用不了”、“爬不到”等问题。

所谓发不够，即缺电模式。虚拟电厂可调用源网荷储储能、分布式发电资源参与发电；负荷资源通过降低负荷，参与顶峰市场或需求响应。

所谓用不了，即发电过剩。虚拟电厂可调用源网荷储资源抬高用电负荷或改变用电行为，参与调峰辅助服务市场。

所谓爬不到，即负荷陡升陡降。电网灵活调节资源不足，在负荷陡升陡降过程中发电侧发电爬坡能力不够，通过设计灵活爬坡市场，推动源网荷储各类灵活爬坡资源参与电网调节，可提升发电侧爬坡能力。

当前，分布式光伏资源、空调资源、电动汽车资源、储能资源等各类新型主体参与电力市场交易中，然而却缺乏高效的管理手段、缺少有效的交易技术，可调潜力价值未充分挖掘。

据统计，目前山西、上海、浙江等14个省份已相继开展虚拟电厂试点建设，共建成虚拟电厂105座，聚合规模达到994.98万千瓦，实际可调用负荷规模585.45万千瓦，聚合资源类型主要为工业用户、充电站、楼宇空调、储能等负荷资源。经实践证明，虚拟电厂可有效“止痛”，破除行业发展困境。

虚拟电厂的分类与发展

按不同的划分方式，虚拟电厂可分为以下几类：

1.按功能分，虚拟电厂可分为商业型虚拟电厂与技术型虚拟电厂。商业型虚拟电厂从商业收益的角度出发，对用户需求和发电潜力进行预测，构建分散的分布式能源投资组合（打包），重点实现分布式能源市场运营；

技术型虚拟电厂从系统管理的角度出发，聚合管控分布式能源和可控负荷，提供类似于常规并网电厂的模型参数，重点实现分布式能源聚合与配网的实时互动。

2.按聚合资源分，虚拟电厂可分为负荷型、储能型、电源型、混合型。

3.按业务类型分，虚拟电厂可分为区域平衡型、售电服务型与灵活调节型。区域平衡型以自平衡为主，优化新能源就近消纳，参与区域平衡与主网互动。售电服务型聚合电源/负荷为主，优先参与现货市场灵活竞价。灵活调节型以贡献平衡能力为主，聚合大量高灵活度资源，参与辅助调频、备用等。

纵观各国虚拟电厂发展历程，依据外围条件的不同，虚拟电厂可分为以下三个阶段：

邀约型阶段：在没有电力市场的情况下，由政府部门或调度机构牵头组织，各个需求响应服务商参与，共同完成邀约、响应和激励流程。

市场型阶段：在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后，虚拟电厂以负荷聚合商或实体电厂的模式，参与市场获得收益

跨空间自主调度型：随着虚拟电厂聚合的资源种类越来越多，数量越来越大，空间越来越广，其中既包含可调负荷、储能和分布式电源等基础资源，也包含由这些基础资源整合而成的微网、局域能源互联网。

有业内人士认为，当前我国虚拟电厂已经实现从邀约型到市场型的过渡。

虚拟电厂产业链

虚拟电厂是技术、资源和资本密集型行业，具有一定壁垒，但是由于发展潜力巨大，众多领域企业纷纷入场，竞争较为激烈。目前，虚拟电厂领域的企业主要分为三类：

1)电网下属信息化企业：依托在电力和信息化领域长期的技术、经验积累，以及背靠电网公司可获得丰富的资源，具有天然优势，是当前VPP领域的主力军，代表企业有国网信通、国电南瑞、远光软件等；

2)电力信息化领域企业：依托在能源领域积累的技术储备，具备虚拟电厂系统建设和优化的能力，可与能源企业合作实现资源整合和业务拓展，代表企业有恒实科技、金智科技、科陆电子、华为等；

3)新能源领域企业：新能源、新型储能领域企业入局，开展虚拟电厂的技术研发和布局，如中国天楹、电享科技、国能日新等。

从产业链来看，虚拟电厂的产业链由上游的基础资源、中游的虚拟电厂运营商、下游的电力需求方共同构成。

▲图源：华西证券

上游基础资源由源、负荷、储能构成；中游是提供设备、运营服务与技术支持的虚拟电厂运营平台；下游则由电网公司、售电公司、工业企业、商业用户等电力需求方构成。

当前，虚拟电厂对聚合商的资源整合能力具有较高的要求，聚合商的作用也因此越来越强，它可将供给侧和需求侧分散式的资源全部聚合起来，未来或成整个行业和生态的主角。

当前，一个普遍的观点认为：虚拟电厂的基本商业模式为资源聚合商通过电力交易市场或辅助服务获得收益，再与上游的分布式资源所有者进行收益分成。

虚拟电厂的关键技术与困境

虚拟电厂的主要技术包括计量技术、通信技术、智能调度决策技术、信息安全防护技术等。目前大部分虚拟电厂试点实现了初步的用户用能监测，却鲜有项目实现虚拟电厂的优化调度及对分布式能源的闭环控制。

有观点认为：新型电力系统下虚拟电厂技术的发展趋势主要体现在2个方面：

1）虚拟电厂协调控制技术方面，可再生能源与可控负荷、储能系统协调时，既要保证刚性和稳定性，又要有必要的灵活性来适应和解决不稳定性。

2）虚拟电厂信息通信与安全防护技术方面，需加速数字化转型进程，深化“大云物移智链”等先进信息技术与虚拟电厂的融合等。

当前，虚拟电厂的核心问题主要包括接入、优化、调控与结算四个方面。此外，国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司还详细提出了“虚拟电厂缺乏统一标准”这一议题，具体如下图所示：

成功案例

▌上海虚拟电厂项目：最先进行虚拟电厂项目建设的城市之一

•上海是全国最先进行虚拟电厂项目建设的城市之一。在工商业用电比例极高的情况下，构建了以商业楼宇为主的调度-交易-运营一体化虚拟电厂运营体系，实现了虚拟电厂直接参与电力市场交易和跳读系统优化调控，主要应用场景包括商业楼宇能源管理、削峰填谷等。

•截至2023年3月底，上海市级平台已接入12家虚拟电厂，初步形成1000MW发电能力。所涵盖资源类型包括工商业楼宇、冷热电三联供能源站、电动汽车充换电站、动力照明、铁塔基站分布式储能等。试点项目包括黄浦区商业建筑需求侧管理示范项目等，黄浦区约50%商业建筑接入虚拟电厂平台，响应资源约60MW。

•上海虚拟电厂目标消纳能力将达到地区最高负荷的5%，以保障电网的安全稳定运行。目前上海虚拟电厂实现了对负荷资源的监测，但尚未实现对负荷资源的在线自动控制，且总体规模相对于电网负荷规模仍旧较小，还需通过不断培育负荷聚合商、接入用户可控资源，以扩大虚拟电厂规模。

▲上海虚拟电厂系统平台架构

▌深圳虚拟电厂项目：国内首家虚拟电厂管理中心

•深圳虚拟电厂管理中心于2022年8月26日成立，是国内首家虚拟电厂管理中心。其平台采用“互联网+5G+智能网关”的先进通信技术，打通了电网调度系统与聚合商平台接口，实现电网调度系统与用户侧可调节资源的双向通信，可满足电网调度对聚合商平台实时调节指令、在线实时监控等技术要求，为用户侧可调节资源参与市场交易、负荷侧响应，实现电网削峰填谷提供坚强技术保障。

•目前，深圳区域的虚拟电厂已基本具备实体电厂功能，开始常态化参与电网调节业务，帮助电网在负荷尖峰时段减轻负担，提升用户用电可靠性、稳定性。

深圳虚拟电厂平台已成功接入了14家聚合商，接入装机容量约为87万千瓦（相当于约9万户家庭的用电报装容量，接近一座大型煤电厂的装机容量），其中分布式光伏容量为21万千瓦。预计到2025年，深圳将建成具备100万千瓦级可调节能力的虚拟电厂，逐步形成年度最大负荷5%左右的稳定调节能力。

注：文中部分资料来源于国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司《关于虚拟电厂标准体系的思考和建议》、国网上海能源互联网研究院《浅谈虚拟电厂关键技术》等。