入夏以来，全国多地持续出现35℃以上高温天气，多个城市连续发布高温预警，标志我国今年正式进入用电高峰期，随之虚拟电厂这一名词频频进入公众视野。
近期，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、上海等10余省份相继发布的“十四五”能源电力发展规划及碳达峰实施方案，其中均对发展虚拟电厂提出明确要求。
虚拟电厂不是实体电厂
山西省能源局印发《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，明确虚拟电厂的类型、入市流程、技术规范、运营模式等。
《方案》对虚拟电厂（VPP）的定义为：将不同空间的可调节负荷、储能侧和电源侧等一种或多种资源聚合起来，实现自主协调优化控制，参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统，是一种跨空间的、广域的源网荷储的集成商。
“虚拟”是指其没有实体电厂的存在形式；“电厂”是指其具有电厂的某些属性，如提供调峰调频等辅助服务、参与电力市场并获得收益等。
虚拟电厂受关注，各地加紧布局
“虚拟电厂并不是个发电厂，而是一套能源管理系统。它安装在工厂等用电大户的控制终端，把可中断的如空调、照明等负荷纳入到控制序列，在不影响企业正常生产的情况下，通过精准控制达到供需平衡。”
以江苏常州为例，一家商场的空调控制模块已接入负荷集控系统。该系统分析后发现，目前正是当地用电高峰，需降低用电负荷来平衡电网供需。30秒后，系统将商业综合体内功率为1200千瓦的空调负荷自动降到600千瓦，商场内的温度只上升了1℃，并没有影响到顾客的购物体验。
按照以往，当出现较大用电负荷时，传统解决办法是在发电端扩建电厂、紧急调动备用发电资源，同时加强用电端的有序使用。
不过，如果仅仅通过扩建电厂来满足尖峰时段的用电需求，有可能在用电低谷期产生巨大浪费，有序用电造成的停工停产也会对企业生产造成冲击。因此，虚拟电厂成为有效解决用电负荷的新方案。
虚拟电厂的团宠天赋
我国虚拟电厂起步“十三五”，目前已有响应细则出台并建成多个试点项目。“十三五”期间，我国江苏、上海、河北等地开展了电力需求响应和虚拟电厂的试点工作。
其中，江苏省率先于2015年出台官方文件 《江苏省电力需求响应的实施细则》指导电力需求的调控。此后，中国虚拟电厂进入研发、探索阶段，2019年，国家电网提出“泛在电力物联网”，并建成国内首个虚拟电厂“国网冀北虚拟电厂”，实现了发电和用电的自我调节。到目前为止，北京、上海、广东、江苏、浙江等地先后开展虚拟电厂项目试点。
2022年6月，《北京市“十四五”时期电力发展规划》首次将虚拟电厂的建设纳入电力发展规划中。我国可供参与虚拟电厂运营的控制资源体量庞大，可调负荷资源超过5000万千瓦，虚拟电厂也随基础资源的快速发展而受到重视。
目前，我国虚拟电厂仍处在邀约型阶段，以需求侧响应、调峰调频为主要的收益来源。广东省作为缺电大省，每年30％左右电量来自于外省输送，是我国电力市场化需求最为迫切、也是市场化进展领先的地区。因此以广东省的情况为例，测算虚拟电厂的市场空间。在《广州市虚拟电厂实施细则（征求意见稿）》中提出，通过开展需求响应实现削峰填谷，逐步形成约占广州市统调最高负荷3％左右的需求响应能力，对参与响应的用户或聚合商给予补贴，削峰补贴最高5元／度，填谷补贴最高2元／度。
根据东北证券测算，补贴环境下，预计每年广东省虚拟电厂的收益空间有望达到294亿元；若考虑日后退补的情况，参考广东电力现货交易试点的价格，预计每年广东省内虚拟电厂的收益空间约为83亿元；按照同样的测算方法，市场化情况下，预计全国虚拟电厂收益空间约为870亿元。
虚拟电厂结构组成
虚拟电厂的产业链结构由上游基础资源、中游系统平台、下游电力需求方构成。
上游基础资源
上游基础资源主要包括可调负荷、分布式电源和储能设备。可调负荷的重点应用领域主要包括工业、建筑和居民等。
中游系统平台
中游资源聚合商主要依靠互联网、大数据等，整合、优化、调度、决策来自各层面的数据信息，增强虚拟电厂的统一协调控制能力，是虚拟电厂产业链的关键环节，有望成为电力行业生态的主角。
随着分布式能源种类和数量越来越多，分布空间越来越广，部分聚合商最终将成为一种跨种类、广域的源网荷储集成商，在电力行业发挥举足轻重的作用。
下游电力需求方
产业链下游为电力需求方，由电网公司、售电公司和大用户构成。电网公司作为电网运营商，是电力市场的重要买方。售电公司包括独立售电公司、拥有配网运营权的售电公司和电网领域的售电公司。大用户主要指B端可直接参与电力批发市场交易的工商业电力大用户。
发电企业、电网公司、电力用户多方受益。发电企业可提升存量机组利用效率；电网公司可提升电网安全稳定运行水平；为电力用户提供便捷参与的技术手段、市场化参与的渠道和可持续的商业模式。
结尾
虚拟电厂一方面可以作为传统的可调度发电厂及时响应内部需求侧，另一方面可充当分布式资源与电网运营商、电力交易市场之间的中介，实现能源交易。因此，虚拟电厂是促进能源转型，实现新能源大规模并网的关键。
原文标题 : 新材料情报NMT丨可持续 | 能源系统数字化转型浪潮来袭，“虚拟电厂”成团宠
