虚拟电厂“聚沙成塔” 夯实新型电力系统“数字底座”

    本报记者 李如是 李婷

    当每辆电动车开始向电网“反向输电”，当屋内的空调不再只是耗电工具，而成为能赚钱的“数字资产”时，一个万亿元级的新兴市场悄然兴起。虚拟电厂——这个听起来有些抽象的概念，正逐渐走向聚光灯下，将能源革命推向纵深。

    借助数字网络，虚拟电厂将原本分散、孤立的资源聚拢为一座无形的“高塔”。这些微末的分支，经由虚拟电厂以数字指令连接，便成为了拥有强大弹性的整体系统。这种“聚沙成塔”的模式，开创了能源治理的新范式。当每一度分布式电力都能被精准调度，虚拟电厂就成为了新型电力系统最坚实的“数字底座”。

    从“分散单兵”到“协同作战”

    从上海黄浦的楼宇空调到西北戈壁的光伏电站，虚拟电厂如同一位电力系统的“智能管家”，通过数字化手段将充电桩、照明系统、智能家电等各类设备串联起来，变成一支训练有素的“电力军团”。

    在电力供应紧张时段，虚拟电厂通过调度资源，降低用电功率，实现特定时段内的负荷调节，既保证电网的安全稳定运行，又可以削峰填谷，提升电网的经济运行水平。

    目前，在政策推动下，虚拟电厂正迎来发展的“黄金时代”。国家发展改革委、国家能源局今年3月份联合发布的《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》提出，到2027年，虚拟电厂建设运行管理机制成熟规范，参与电力市场的机制健全完善，全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上。

    在此背景下，多地大力推动虚拟电厂发展。比如，老工业基地山西将水泥厂、铸造厂等重工业负荷接入虚拟电厂网络，虚拟电厂规模在今年达到百万千瓦级行列。上海利用虚拟电厂解决超大城市能源问题。江苏也在今年年初投建百万千瓦级居民虚拟电厂，将分散的家用空调聚集起来，让居民主动参与错峰、避峰用电。

    “多地加速布局虚拟电厂建设，反映出地方政府对能源转型和电力系统优化的迫切需求。”厦门大学中国能源经济研究中心教授孙传旺在接受《证券日报》记者采访时表示，国家高度重视虚拟电厂规范化发展，通过统一电力市场准入门槛，能有效缓解因标准不一致而导致的省际市场壁垒和不公平竞争现象，为分布式能源资源跨省跨区参与统一规范的电力现货市场、辅助服务市场提供制度基础，推动形成公平、开放、透明的电力市场环境。

    产业链各环节企业也加快布局，共同推动虚拟电厂从概念走向现实。

    在发电侧，国家能源投资集团有限责任公司、中国华电集团有限公司等大型能源公司凭借资源积累，跨越多个地区整合分布式能源，搭建省级、园区级虚拟电厂运营平台。

    在运营商侧，北京合康新能科技股份有限公司（以下简称“合康新能”）、协鑫能源科技股份有限公司（以下简称“协鑫能科”）、万帮数字能源股份有限公司（以下简称“万帮能源”）、天合光能股份有限公司（以下简称“天合光能”）等公司，聚焦零星分散的电源及家用电器等，以电力电子、智能控制专长推动虚拟电厂项目落地。

    在电网侧，电网公司依托数据优势与调度能力，为运营商资源接入提供支撑，带动相关公司进入虚拟电厂产业链。

    受访专家认为，从产业链整体看，虚拟电厂当下呈现的“发电侧资源整合—运营商侧技术落地—电网侧支撑联动”多方协同格局，绝非简单的环节叠加，而是能源系统向智能化、柔性化转型的必然结果。这种协同不仅打破了传统电力系统中发电、输电、用电的刚性边界，更通过数字化手段，让原本孤立的电力单元具备了“集体作战”的能力。

    “在智能调度和灵活调节方面，虚拟电厂丰富了电网运行模式，还能大幅节省固定资产投资。尤其是在迎峰度夏期间，虚拟电厂能像灵活的‘能源管家’一样，提前明确‘何时需要调、调多少、用什么调’。”天合光能相关负责人向《证券日报》记者表示。

    从“补贴驱动”转向“市场驱动”

    在南方电网分布式源荷聚合服务平台（粤能投）上，各设备用电资源、用电负荷情况等一目了然。“‘粤能投’根据聚合的用户侧储能站点的实时运行情况，智能分析各个站点的可调能力，一旦接收到调节指令，即可让各个资源协同动起来，满足电网电力平衡需求。”南方电网旗下广东电网电力调度控制中心工作人员向记者介绍说。

    据了解，截至今年2月14日，南方电网虚拟电厂接入电力资源容量接近1200万千瓦，实时最大可调节能力达255万千瓦，年累计调节量545.5万千瓦时。

    现阶段，随着各方积极布局，虚拟电厂赛道成果不断显现，推动行业商业模式从“补贴驱动”转向“市场驱动”。

    合康新能通过虚拟电厂平台对各光伏资源统一管理，能够实时监测光伏电站的发电情况。“一些体量小的分布式光伏未达到参与电力市场的门槛，但通过我们平台的聚合，可以打包为一个整体参与市场交易。”合康新能电站运营部部长姚朋岗对《证券日报》记者表示，“相对来说，虚拟电厂平台接入的资源越多，其调节能力就越大，就能更好、更快地响应电网需求，最终实现的盈利空间就越大。”

    协鑫能科则基于优质的清洁能源供热园区和碳中和园区客户，将分布式能源、电动汽车充电站、工业负荷纳入虚拟电厂运营平台；万帮能源通过虚拟电厂与智能微电网的深度协同，可将其铺设的超30万根充电桩、储能罐，通过信息手段和技术聚合起来，可控负荷集群达到5100兆瓦。

    目前来看，虚拟电厂搭建及运营的底层逻辑已然清晰，但在技术落地、市场适配、社会协同等层面，仍存在不少挑战。

    有虚拟电厂运营商对《证券日报》记者坦言，目前，虚拟电厂亟待解决的首要问题是资源聚合过程中标准不统一。分布式设备分属不同厂商，数据格式千差万别。即便是测量同一个物理量，不同设备的精度、采样频率、数据格式都可能不同。当系统包含上千个分布式设备时，设备间的相互作用关系数量呈指数级增长。

    “大到现货市场、辅助市场、绿电交易、碳市场联动等方面的实施细则，小到通信协议、数据接口等，均需要实现‘车同轨、书同文’。”姚朋岗表示，“传统电厂只要建成就能知道发多少电。虚拟电厂则不同，需要在资源方、用户、电网之间反复磨合，才能圈定最终的调节范围。”

    在电力市场化改革浪潮下，市场运营机制能让虚拟电厂在多种场景下自发响应，充分发挥全部潜能，使收益最大化。但具体如何设计公平合理的“分账机制”，让各参与方都能实实在在受益，也是行业需要解决的关键问题。

    “各方要充分发挥市场价格信号对于电力发展、规划、投资和消费的引导作用，完善基于贡献度的市场化分账机制。用区块链技术记账、用隐私计算保护数据，再加上精准的计量工具，建一个‘智能算账平台’——在虚拟电厂资源聚合、交易辅助决策等核心业务环节，自动核对谁发了多少电、谁调了多少负荷，确保资源贡献与收益分配精准匹配。”孙传旺认为。

    对于不同参与方的利益分配问题，国海证券股份有限公司电新组分析师王刚向《证券日报》记者表示，解决之道在于量化贡献以及评估风险。在量化贡献方面，借鉴国外成熟市场，主要有两类模式，分别是固定佣金制和溢价分成制。固定佣金制简单直接，调节多少电量给多少钱；溢价分成制则意味着个体收益与虚拟电厂整体收益挂钩，平台响应时电价高、给电网削峰填谷贡献多，则给用户多分钱，鼓励大家多出力。

    “而在评估风险方面，核心原则是‘效能优先、风险补偿’，就是按最终调节的效果和承担的风险进行收益更正，比如，有些工厂为了配合调峰，可能要临时停工，停工期间会损失订单，需要对其弥补；而没做到调节承诺的用户，就需要扣点钱。”王刚说。

    谈及行业未来发展前景，多位虚拟电厂运营商向记者表示，随着市场的进一步完善，相信相关问题将具有更优化的解决方案。