虛擬電廠是我國新型電力系統(tǒng)的新興藍海細分賽道，通過高效整合分散的源、網(wǎng)、荷、儲資源，構(gòu)建成一個獨特的電廠實體，積極參與電力系統(tǒng)的運作和電力市場的管理。
虛擬電廠這一創(chuàng)新模式能夠?qū)崟r響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求，精準滿足電力消費要求，并實現(xiàn)發(fā)電頻率的精確匹配。這種智能化的電力管理方式，將有效提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)能力。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出了關(guān)于虛擬電廠試點和建設(shè)的具體要求，在政策的推動下虛擬電廠的建設(shè)與發(fā)展得到有力的支持。
虛擬電廠行業(yè)概覽
虛擬電廠融合了尖端的信息通信技術(shù)與軟件系統(tǒng)，有效地聚合和優(yōu)化分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、微電網(wǎng)、電動汽車等各類分布式能源資源，從而積極參與電力市場和電網(wǎng)的運營。
虛擬電廠通過整合新能源電力、傳統(tǒng)能源以及儲能裝置，借助智能協(xié)同調(diào)控展現(xiàn)出穩(wěn)定的電力輸出特性，且解決了新能源發(fā)電的并網(wǎng)消納難題。
虛擬電廠可分為電源型、負荷型、儲能型和混合型四種；此外在運營模式上，虛擬電廠的發(fā)展可以分為邀約型、交易型和自治型三個階段。當前，我國正由邀約型向交易型階段過渡
虛擬電廠的關(guān)鍵技術(shù)包含協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能計量技術(shù)及信息通信技術(shù)。其核心技術(shù)是集控平臺，能夠?qū)κ占挠秒姾湍苄?shù)據(jù)進行深入分析實現(xiàn)需求側(cè)的精準響應(yīng)和管理。
虛擬電廠運用先進的數(shù)字化、控制、物聯(lián)網(wǎng)和信息通信技術(shù)，充分挖掘和整合可調(diào)節(jié)負荷、分布式電源、客戶側(cè)儲能等需求側(cè)資源。
此外，家庭儲能系統(tǒng)也能參與到虛擬電廠中，獲取額外的收益，進一步提高經(jīng)濟性。英國戶儲系統(tǒng)通過虛擬電廠聚合可以參與到多個電力相關(guān)市場中，歐盟正在進行的電力市場機制改革有望為家庭儲能通過虛擬電廠參與電力市場場，帶來更高的盈利空間。
虛擬電廠運作模式示意圖：
虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈總覽
虛擬電廠的產(chǎn)業(yè)鏈由上游能源資產(chǎn)，中游運營平臺和下游需求方共同構(gòu)成。
上游主要能源資產(chǎn)包括可調(diào)負荷、分布式電源以及儲能設(shè)備，可調(diào)負荷主要涉及工業(yè)、商業(yè)、公共建筑以及居民用電等領(lǐng)域；分布式電源指的是小型的分布式光伏和風(fēng)電設(shè)施，儲能設(shè)備包括化學(xué)儲能等多種形式。
虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈：
中游環(huán)節(jié)核心是虛擬電廠運營商，主要負責(zé)系統(tǒng)平臺與智能終端的運營。資源聚合商依賴于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過全面整合數(shù)據(jù)的信息，來強化虛擬電廠的統(tǒng)一協(xié)調(diào)與控制能力，這個環(huán)節(jié)也是整個產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
運營模式方面來看，虛擬電廠運營商分為負荷聚合商和技術(shù)服務(wù)商。負荷聚合商具有負荷資源優(yōu)勢，能聚合零散的負荷資源以提供服務(wù),技術(shù)服務(wù)商利用其在軟件開發(fā)和模型算法等方面的專長，為負荷聚合商提供必要的技術(shù)支持，或者直接參與到電力交易中去。
虛擬電廠采用的是兩級運營體系:虛擬電廠扮演發(fā)電商、輔助服務(wù)供應(yīng)商以及售電商等三種角色,這也 能夠在電力市場中發(fā)揮更加靈活和全面的作用。
虛擬電廠的兩級市場架構(gòu)：
此外中游系統(tǒng)平臺運營商利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)進行整合、優(yōu)化、調(diào)度和決策，提升了虛擬電廠的統(tǒng)一調(diào)控能力，并有機會直接參與電力交易。
虛擬電廠中游代表性企業(yè)包括傳統(tǒng)電網(wǎng)具有先發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)如國電南瑞、許繼集團，以及朗新科技、國能日新金智科技、四方股份、蘇文電能、安科瑞、東方電子、國網(wǎng)信通、恒實科技等。有靈活性資源并積極參與虛擬電廠運營的企業(yè)還包括芯能科技、特銳德和晶科科技等。
下游電力需求方主要由電網(wǎng)公司、負荷聚集商以及參與電力市場化交易的工商業(yè)用戶組成，通過參與電力交易、調(diào)峰調(diào)頻和需求側(cè)響應(yīng)等活動獲得收益。其中，電力需求方涵蓋電網(wǎng)公司、售電公司和大用戶等，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)等大型電網(wǎng)公司作為電網(wǎng)運營商，不僅是電力市場的主要購買者，也是當前我國虛擬電廠的主要收入來源。
結(jié)語
國內(nèi)已成功實施了三個具有代表性的虛擬電廠示范項目，包括江蘇的大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)、上海的黃浦虛擬電廠，以及國網(wǎng)翼北電力的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)虛擬電廠（VPP）示范工程，這些示范工程在推動虛擬電廠技術(shù)的發(fā)展方面起到關(guān)鍵引領(lǐng)作用。
整體來看， 我國虛擬電廠目前仍處于發(fā)展初期，從建設(shè)進度的角度看，產(chǎn)業(yè)鏈中最先受益的可能是上游的基礎(chǔ)資源建設(shè)隨后是平臺建設(shè)的相關(guān)領(lǐng)域?！笆奈濉逼陂g江蘇、上海、浙江和廣東等多個地區(qū)積極開展了電力需求響應(yīng)和虛擬電廠的試點工作。隨著行業(yè)的不斷完善和下游需求的下速推動，虛擬電廠市場空間十分廣闊。