中國儲能網(wǎng)訊：Next Kraftwerke是一家總部位于德國科隆的虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）運營商和電力交易商，業(yè)務(wù)遍及歐洲七個國家，為電網(wǎng)提供調(diào)峰、電力交易和頻率平衡等服務(wù)。該公司通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)聚合成千上萬分布式能源（如沼氣、生物質(zhì)、太陽能和風(fēng)電場）以及大型電力用戶，實現(xiàn)聯(lián)合調(diào)度和能源交易。
發(fā)展歷程
2009年：Next Kraftwerke成立于2009年，由漢德里克·薩米施（Hendrik S?misch）和約亨·施維爾（Jochen Schwill）在科隆創(chuàng)立。公司早期的商業(yè)模式是將分散的小型發(fā)電機(jī)組（主要是沼氣發(fā)電和風(fēng)電等）聚合起來，滿足參與電網(wǎng)平衡市場的最小容量要求，從而在平衡服務(wù)市場出售電力。由于平衡市場的電價通常高于批發(fā)市場，這一策略幫助公司在能源轉(zhuǎn)型浪潮中迅速成長。
2013年：公司用不到4年時間達(dá)到盈虧平衡?？焖儆哪芰︼@示出其商業(yè)模式的有效性。
2014-2017年：Next Kraftwerke開始向歐洲其他國家拓展業(yè)務(wù)：2014年在奧地利和比利時設(shè)立子公司，2015年進(jìn)入法國，2016年擴(kuò)展至波蘭和荷蘭，2017年拓展至意大利和瑞士。短短幾年間，公司從本土運營發(fā)展為服務(wù)多國電力市場的區(qū)域性企業(yè)。
2017年：荷蘭可再生能源公司 Eneco 集團(tuán)入股 Next Kraftwerke，收購其約34%的股權(quán)，為公司提供了重要的戰(zhàn)略投資。這一時期Next Kraftwerke員工規(guī)模約為150人，2017年銷售額達(dá)到了3.83億歐元。
2020年：Next Kraftwerke與日本東芝能源系統(tǒng)公司成立合資公司，以協(xié)助日本的發(fā)展虛擬電廠業(yè)務(wù)（該合資企業(yè)在完成預(yù)定目標(biāo)后于2024年友好拆分）。
2021年：石油天然氣巨頭殼牌（Shell）通過其新能源部門收購Next Kraftwerke 100%股權(quán)，公司創(chuàng)始人將全部股份出售予殼牌可再生能源與能源解決方案部門。成為殼牌旗下企業(yè)后，Next Kraftwerke獲得更強(qiáng)的資金和平臺支持，以加速擴(kuò)張。
2022年：Next Kraftwerke累計聚合的新能源裝機(jī)容量突破10,000兆瓦里程碑。截至2022年4月，公司所管理的分布式資源裝機(jī)從2018年的4,600MW增長到10,000MW，四年內(nèi)實現(xiàn)了規(guī)模翻倍。其中超過6,000兆瓦的發(fā)電容量來自太陽能，這使得 Next Kraftwerke 成為當(dāng)今德國最大的太陽能交易商。同年年底，公司聚合的分布式發(fā)電及負(fù)荷單元數(shù)量超過15,000臺，總?cè)萘考s13.5GW。
2022-2024年：在殼牌收購后，公司管理層逐步過渡。聯(lián)合創(chuàng)始人約亨·施威爾于2022年底退出管理層，另一創(chuàng)始人漢德里克·塞米施也于2024年8月卸任。2024年8月起由馬爾克·呂斯（Marc Rühs）接任CEO，攜新團(tuán)隊繼續(xù)運營。這標(biāo)志著公司進(jìn)入新的發(fā)展階段。
2024年：借助殼牌的支持，Next Kraftwerke還開始為歐洲最大的集中式光伏電站之一提供電力交易和調(diào)度服務(wù)：殼牌與德國Witznitz能源園區(qū)簽署585?MW光伏場站的PPA協(xié)議，由Next Kraftwerke負(fù)責(zé)其發(fā)電的直接交易、調(diào)度與調(diào)頻管理。通過將如此大規(guī)模的無補(bǔ)貼光伏項目納入虛擬電廠，公司鞏固了其作為德國最大光伏電力交易商的地位，并積累了管理超大規(guī)?？稍偕茉磮稣镜慕?jīng)驗。
核心技術(shù)
多資源聚合平臺（Next Pool）
Next Kraftwerke的核心技術(shù)是其自研的虛擬電廠平臺，即“Next Pool”。該平臺通過遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，將各種分布式能源和負(fù)荷單元連接成為一個協(xié)同運行的“虛擬電站”。
連接到Next Pool的資源非常多元，包括可再生能源發(fā)電設(shè)備（風(fēng)電場、光伏電站、水電站、生物質(zhì)/沼氣發(fā)電機(jī)等）、工業(yè)及商業(yè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷，以及電池儲能系統(tǒng)。
通過將眾多小型電源與用電設(shè)施數(shù)字聚合，平臺能夠像調(diào)度單一大型電廠一樣統(tǒng)籌控制它們的輸出和負(fù)荷，從而彌補(bǔ)單個小型可再生能源出力間歇性強(qiáng)、無法獨立參與市場的問題。
據(jù)統(tǒng)計，Next Kraftwerke所管理的單個客戶資源平均容量不到1MW，這意味著它通過技術(shù)手段成功聚沙成塔，將大量小型、分散的能源單元整合為有規(guī)模效應(yīng)的電力資源池。2018年底公司已管理約6,854個分布式資源單元，總?cè)萘?,987 MW，平均每個單元僅0.87 MW。這種聚合使小型分布式資源能夠滿足電力批發(fā)市場和輔助服務(wù)市場的準(zhǔn)入門檻，以集合體身份提供調(diào)峰調(diào)頻等服務(wù)。
遠(yuǎn)程控制裝置（Next Box）
Next Kraftwerke的VPP平臺由中央控制系統(tǒng)和邊緣遠(yuǎn)程終端組成。中央控制系統(tǒng)是虛擬電廠的大腦，實時監(jiān)測和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每一臺設(shè)備的運行。各分布式單元現(xiàn)場安裝的Next Box遠(yuǎn)程控制裝置，則充當(dāng)數(shù)據(jù)采集和指令執(zhí)行的橋梁。
Next Box一般包含可編程邏輯控制器（PLC）、通信模塊和天線等部分，通過加密的無線通訊接入Next Kraftwerke的專用網(wǎng)絡(luò)。每個Next Box內(nèi)的SIM卡通過專用APN與控制中心建立雙向加密連接，定期上傳設(shè)備的實時功率、可用容量、狀態(tài)參數(shù)等數(shù)據(jù)，并接收調(diào)度指令。
中央系統(tǒng)利用匯總的實時數(shù)據(jù)和預(yù)測算法，為每臺設(shè)備計算最優(yōu)運行計劃，并可根據(jù)輸電系統(tǒng)運營商（TSO）的調(diào)度信號自動調(diào)整各設(shè)備出力。例如，當(dāng)電網(wǎng)需要頻率支撐時，控制系統(tǒng)可指令多個分布式機(jī)組快速增減功率響應(yīng)一次或二次調(diào)頻需求。這種高速雙向數(shù)據(jù)交互使虛擬電廠能夠在秒級至分鐘級響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)控要求，提供與大型傳統(tǒng)電廠等效的調(diào)節(jié)能力。
自主研發(fā)的控制與優(yōu)化系統(tǒng)
Next Kraftwerke開發(fā)了智能控制系統(tǒng)，對接入虛擬電廠的所有資源進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測、狀態(tài)預(yù)測和功率調(diào)節(jié)。系統(tǒng)利用先進(jìn)的預(yù)測算法對可再生能源出力進(jìn)行預(yù)報，并結(jié)合負(fù)荷預(yù)測和電價走勢制定優(yōu)化調(diào)度計劃。
平臺可以在分鐘級的時間周期滾動調(diào)整計劃，以響應(yīng)實時的市場價格變化和電網(wǎng)需求。例如，在電價低谷時增加分布式電源出力或提高負(fù)荷用電（比如啟用電鍋爐、給電池充電等），在電價高峰時降低負(fù)荷或輸出更多電能，從而實現(xiàn)“低買高賣”的優(yōu)化策略。這種靈活的調(diào)度通過自動化的軟件完成，實現(xiàn)毫秒級響應(yīng)。與此同時，平臺還能對接電網(wǎng)調(diào)度信號，在系統(tǒng)需要支援時立即控制旗下資源輸出或消納功率。
實時交易與市場接口
作為經(jīng)過認(rèn)證的電力交易商，Next Kraftwerke的平臺直接與各大電力市場對接，包括日前、日內(nèi)現(xiàn)貨市場以及調(diào)頻調(diào)峰等輔助服務(wù)市場。他們建立了7×24小時運行的交易團(tuán)隊與IT系統(tǒng)，持續(xù)根據(jù)市場價格和負(fù)荷預(yù)測調(diào)整虛擬電廠的發(fā)電計劃，在EPEX Spot等電力交易所和場外市場進(jìn)行電能交易。平臺的算法可以自主執(zhí)行部分交易指令。例如，當(dāng)預(yù)測到未來某時段電價大漲，系統(tǒng)會提前指令一些可調(diào)機(jī)組（如沼氣發(fā)電機(jī)）預(yù)留出力待價而沽；反之在低價時段增加用電或充電。通過這種方式，虛擬電廠既充當(dāng)了電力批發(fā)市場交易者，又扮演了電網(wǎng)的智能調(diào)節(jié)器。
調(diào)頻輔助服務(wù)能力
Next Kraftwerke的控制系統(tǒng)特別針對頻率調(diào)節(jié)等輔助服務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化。它可以聚合啟動速度快、調(diào)節(jié)靈活的資源（如微型燃?xì)廨啓C(jī)、生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組、電池儲能等），形成一個虛擬的調(diào)頻容量池。當(dāng)電網(wǎng)頻率偏離標(biāo)準(zhǔn)時，平臺能在幾秒鐘內(nèi)自動調(diào)度這些資源增加或減少輸出，為電網(wǎng)提供二次調(diào)頻等服務(wù)。由于集合了眾多不同響應(yīng)特性的設(shè)備，其提供調(diào)頻服務(wù)的可靠性和精度均達(dá)到電網(wǎng)要求。目前Next Kraftwerke約占德國二次頻率調(diào)頻市場份額的10%，在這類輔助服務(wù)市場中占據(jù)舉足輕重的位置。
開放的SaaS服務(wù)
Next Kraftwerke不僅將虛擬電廠技術(shù)用于自身運營，還將其平臺產(chǎn)品化。公司開發(fā)了名為“NEMOCS”的虛擬電廠即服務(wù)（VPP-as-a-Service）解決方案，可以輸出給其他有需求的能源公司。通過NEMOCS平臺，第三方企業(yè)也能像Next Kraftwerke一樣聚合和控制他們的分布式能源資產(chǎn)。這一技術(shù)開放模式使Next Kraftwerke成為不只經(jīng)營自身資產(chǎn)池，也提供軟件平臺解決方案的技術(shù)供應(yīng)商。
業(yè)務(wù)范圍
上游：分布式電源并網(wǎng)購電
中游：電力交易與調(diào)度
下游：用戶側(cè)能源管理和結(jié)算
直接售電
Next Kraftwerke作為官方認(rèn)證的電力交易商，為眾多分散的風(fēng)電場、光伏電站、生物質(zhì)/沼氣發(fā)電廠提供代理上網(wǎng)電力交易服務(wù)。公司替這些可再生能源業(yè)主將其電力接入電網(wǎng)、賣到電力市場，并代為結(jié)算補(bǔ)貼。通過匯集眾多可再生電源并進(jìn)行統(tǒng)一的預(yù)測、報價，Next Kraftwerke幫助小型綠色電廠高效參與市場交易，獲得比零散售電更優(yōu)的收益。
輔助服務(wù)
為電網(wǎng)提供平衡服務(wù)是Next Kraftwerke另一重要產(chǎn)品。它將分散的靈活電源和可控負(fù)荷打包，參與電網(wǎng)的備用容量招標(biāo)和頻率調(diào)節(jié)服務(wù)。包括二次調(diào)頻（自動頻率恢復(fù)調(diào)節(jié)，aFRR）、三次調(diào)頻（手動頻率恢復(fù)調(diào)節(jié)，mFRR）以及電網(wǎng)調(diào)峰等。
在Next Kraftwerke的虛擬電廠中，許多沼氣機(jī)組、小型水電站、快速啟停的熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）機(jī)組、電池儲能甚至工業(yè)可中斷負(fù)荷，都被整合用于提供所需的上下調(diào)節(jié)容量。這些資源單體規(guī)模小，但通過聚合可以滿足電網(wǎng)對最小出力/容量單元的要求（通常幾兆瓦起），從而進(jìn)入傳統(tǒng)由大電廠主導(dǎo)的輔助服務(wù)市場。
電力交易
Next Kraftwerke作為“虛擬電廠運營商”，本質(zhì)上也是一家電力交易商。其交易部門全天候在歐洲各大電力市場進(jìn)行電力買賣，包括德國/歐洲的日前市場、日內(nèi)市場（如EPEX Spot）、長期雙邊合約市場以及區(qū)域性的拍賣等。公司利用旗下虛擬電廠的聚合能力，根據(jù)市場行情調(diào)整發(fā)電和負(fù)荷，在低價時段購入富余電能、高價時段賣出現(xiàn)貨電能，或者通過金融合同對沖價格風(fēng)險。
值得注意的是，Next Kraftwerke開發(fā)了自己的在線電力交易門戶“Nextra”平臺，提供給一些有能力自行交易的企業(yè)用戶使用。通過Nextra，這些用戶可以獲取Next Kraftwerke的市場數(shù)據(jù)和接口，直接參與電力市場交易。
長期購電協(xié)議（PPA）
業(yè)務(wù)策略方面，在完成被殼牌收購后，Next Kraftwerke借助后者的資金和市場渠道，進(jìn)一步豐富服務(wù)模式。一項重要舉措是為即將或已經(jīng)退出補(bǔ)貼體系的可再生能源電站提供長期購電協(xié)議（PPA）。許多早期投運的綠色電站在運行20年后陸續(xù)脫離補(bǔ)貼，Next Kraftwerke希望通過PPA幫助這些客戶繼續(xù)獲得穩(wěn)定收益。但提供長期PPA需要雄厚的財務(wù)保證金支持，殼牌的加入使公司有能力承擔(dān)數(shù)百萬歐元級別的擔(dān)保，從而開拓這一新市場。
軟件服務(wù)
2022年，公司推出的虛擬電廠軟件即服務(wù)平臺“NEMOCS”得到更多客戶采用，該平臺允許其他電力公司基于Next Kraftwerke的技術(shù)架構(gòu)構(gòu)建自己的虛擬電廠。英國綠色電力供應(yīng)商Ecotricity成為首批采用NEMOCS的平臺客戶。
營收情況
公司在成立初期經(jīng)過短短4年就實現(xiàn)了盈虧平衡（2013年）。此后基本保持盈利增長的態(tài)勢。這在初創(chuàng)的能源技術(shù)公司中并不多見，顯示出其商業(yè)模式的可持續(xù)性。
根據(jù)公司披露數(shù)據(jù)，2014年Next Kraftwerke銷售額約為1.84億歐元，2015年增長至2.736億歐元。此后銷售收入隨著聚合電量的增加而大幅攀升：2017年實現(xiàn)營收3.83億歐元，2018年進(jìn)一步躍升至約6.19億歐元。
截至2022年底，Next Kraftwerke已聚合超過15,000個能源單元，總裝機(jī)容量約12-13吉瓦。這一規(guī)模使其穩(wěn)居歐洲最大虛擬電廠運營商之列。有報道稱，Next Kraftwerke的虛擬電廠為電網(wǎng)提供的靈活性相當(dāng)于替代了兩座大型燃煤電站的作用，足見其影響力。
2021-2022年歐洲能源市場波動劇烈，電價頻繁高企，為掌握大量靈活資源的虛擬電廠創(chuàng)造了新的套利機(jī)會。同時，殼牌的加入為其提供了更雄厚的資金和更廣泛的市場渠道，有助于進(jìn)一步拓展業(yè)務(wù)版圖。
Next Kraftwerke通過多元且互補(bǔ)的盈利模式，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的高速成長和可持續(xù)經(jīng)營。從早期快速盈利，到近年來躋身數(shù)億歐元營收的規(guī)模，其商業(yè)成功驗證了虛擬電廠模式在成熟電力市場中的可行性和盈利潛力。
市場地位與競爭格局
市場地位
在市場地位方面，Next Kraftwerke已成為歐洲領(lǐng)先的虛擬電廠運營商和清潔能源交易商之一。截至2021年收購時，它在歐洲八國管理著超過1萬臺分布式能源裝置，總?cè)萘考s10?GW。該公司交易的電量逐年上升，在2015年其電力交易量已達(dá)到約9TWh，占德國用電的近2%。在細(xì)分領(lǐng)域，Next Kraftwerke尤其在可再生能源現(xiàn)貨交易和調(diào)頻服務(wù)市場占有舉足輕重的份額：在德國，其聚合的光伏裝機(jī)容量超過任何其他參與者，約占全國太陽能裝機(jī)的相當(dāng)比例，使其成為德國最大的光伏電力交易商。
公司通過持續(xù)擴(kuò)大資產(chǎn)池規(guī)模和進(jìn)入新的區(qū)域市場，鞏固了其“無電廠的電力公司”定位。其主要競爭優(yōu)勢在于強(qiáng)大的數(shù)字化聚合技術(shù)和對電力市場的深度參與，這使得Next Kraftwerke在歐洲能源轉(zhuǎn)型的浪潮中占據(jù)了領(lǐng)先的市場份額和優(yōu)越的商業(yè)模式。
競爭格局
虛擬電廠作為新興業(yè)態(tài)，近十年來在全球各地涌現(xiàn)出多家公司參與競爭。Next Kraftwerke面臨的競爭者既有新創(chuàng)科技公司，也有傳統(tǒng)能源巨頭轉(zhuǎn)型的玩家：
在歐洲市場，挪威國家電力公司Statkraft是一個重要競爭者。Statkraft運營著歐洲規(guī)模可比擬的可再生能源直銷和虛擬電廠業(yè)務(wù)（其直銷的裝機(jī)規(guī)模也達(dá)數(shù)吉瓦），與Next Kraftwerke在德國等地直接競爭可再生能源發(fā)電代理和調(diào)頻服務(wù)市場。此外，一些德國本土的電力公司和公用事業(yè)（如E.ON、RWE旗下的創(chuàng)新部門）也建立了自己的虛擬電廠平臺。能源服務(wù)商Entelios、光伏能源管理公司Sonnen（側(cè)重家庭電池聯(lián)網(wǎng)）等也提供類似的聚合調(diào)度服務(wù)。但總體而言，Next Kraftwerke在獨立第三方聚合商中保持市場領(lǐng)先地位。
在英國等電力市場開放程度高的國家，也有類似的虛擬電廠運營商。典型如英國的Flexitricity、Kiwi Power、Limejump等公司，它們聚合工業(yè)負(fù)荷、備用發(fā)電機(jī)和儲能，為英國國家電網(wǎng)提供調(diào)頻和需求響應(yīng)服務(wù)。這些公司與Next Kraftwerke在業(yè)務(wù)模式上類似。值得注意的是，殼牌公司在收購Next Kraftwerke之前，2019年還收購了英國的Limejump，可見大型能源企業(yè)正在通過并購整合虛擬電廠領(lǐng)域的領(lǐng)先者。
在全球范圍，一些能源技術(shù)巨頭和公用事業(yè)公司也加入了虛擬電廠競賽。例如，ABB（瑞士/瑞典的電氣巨頭）、西門子（德國）等提供面向電網(wǎng)的虛擬電廠整體解決方案；美國的AutoGrid公司開發(fā)了DERMS（分布式能源資源管理系統(tǒng)）平臺，被視為虛擬電廠軟件領(lǐng)域的領(lǐng)先者；澳大利亞最大的電力公司AGL能源則運營著世界知名的居民側(cè)虛擬電廠項目（連接成千上萬個特斯拉Powerwall家用電池參與電網(wǎng)調(diào)峰）。據(jù)行業(yè)報告統(tǒng)計，ABB、AutoGrid、Next Kraftwerke、AGL等在2020年前后占據(jù)了全球虛擬電廠市場的主要份額。相比之下，一些新創(chuàng)的小公司如前述Limejump、Flexitricity、Kiwi Power等僅占據(jù)較小的市場份額。這說明Next Kraftwerke已躋身全球虛擬電廠領(lǐng)域的第一梯隊，與跨國巨頭同臺競爭。
潛在競爭者：除了能源行業(yè)內(nèi)部的公司，一些科技巨頭也被認(rèn)為可能進(jìn)入這一領(lǐng)域。Next Kraftwerke的管理層曾提及，擁有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和AI能力的科技公司（如谷歌等）有可能成為未來競爭者。這反映出虛擬電廠行業(yè)的跨界競爭趨勢：不止傳統(tǒng)電力公司，新興的ICT企業(yè)也在關(guān)注能源柔性調(diào)度市場。不過，就目前來看，虛擬電廠領(lǐng)域的主要玩家仍是能源專業(yè)公司和能源科技創(chuàng)業(yè)公司。
Next Kraftwerke的經(jīng)驗對中國虛擬電廠發(fā)展的借鑒意義
隨著中國加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，虛擬電廠（Virtual Power Plant, VPP）也日益受到關(guān)注。Next Kraftwerke的成功經(jīng)驗對中國發(fā)展虛擬電廠具有重要參考價值。
中國虛擬電廠行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及機(jī)遇
當(dāng)前發(fā)展階段
國內(nèi)虛擬電廠目前整體上仍處于從0到1的起步階段，大多以試點示范形式開展。據(jù)統(tǒng)計，截至2024年，全國已有23個省份宣布或開展虛擬電廠試點。這些試點多由政府主導(dǎo)、電網(wǎng)公司實施，涉及工業(yè)園區(qū)、公共機(jī)構(gòu)、居民社區(qū)等不同場景。但總體而言，中國的虛擬電廠尚未進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化階段，商業(yè)模式也在探索中。
目前中國主要的虛擬電廠實踐側(cè)重于需求側(cè)響應(yīng)（削峰填谷的負(fù)荷管理），屬“邀約式”需求響應(yīng)向市場化過渡的階段。也就是說，大多數(shù)情況下由電網(wǎng)公司在高峰時期發(fā)出邀請，組織用戶減少用電，并給予補(bǔ)償，屬于一種集中調(diào)控下的響應(yīng)機(jī)制，尚未完全演變?yōu)橄駳W洲那樣自由競價的市場化調(diào)度。
政策與市場環(huán)境
政府層面高度重視虛擬電廠在新型電力系統(tǒng)中的作用?！丁笆奈濉爆F(xiàn)代能源體系規(guī)劃》等政策文件明確指出，虛擬電廠將是未來電力系統(tǒng)的重要組成部分，對促進(jìn)新能源消納和實現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要意義。各地也出臺了一系列支持政策，如補(bǔ)貼虛擬電廠設(shè)備接入、獎勵參與需求響應(yīng)的用戶、電力現(xiàn)貨市場規(guī)則中納入聚合商等。這些政策正在逐步完善虛擬電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行的機(jī)制。
市場方面，自電改新政以來，中國正在建立電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場，為虛擬電廠創(chuàng)造參與機(jī)會。截至目前，多個省份已經(jīng)開展了現(xiàn)貨市場試點，部分省份的調(diào)頻調(diào)峰輔助服務(wù)市場也允許負(fù)荷聚合商參與報價。比如江蘇省在2023年首次注冊了虛擬電廠市場主體：兩家企業(yè)聚合了294戶工商業(yè)用戶，提供約113.9萬千瓦的可調(diào)負(fù)荷參與市場交易。這些變化表明，中國正朝著市場化的方向為虛擬電廠鋪路。
典型示范項目
近兩年出現(xiàn)了多個有影響力的虛擬電廠示范案例，為行業(yè)積累了經(jīng)驗。其中具有代表性的是江蘇省百萬千瓦級居民虛擬電廠項目。
2025年初，江蘇宣布開建全國首個百萬千瓦級居民側(cè)虛擬電廠。該項目由國網(wǎng)江蘇電力牽頭，依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)，將全省范圍內(nèi)海量居民家中的分散智能家電（如空調(diào)、熱水器等）聚合成云端的虛擬能量池。在高峰用電或新能源出力不足時，通過云端平臺統(tǒng)一調(diào)控這些分散負(fù)荷，實行錯峰避峰。
據(jù)介紹，2024年夏季江蘇電網(wǎng)負(fù)荷高峰時，通過智能空調(diào)的聯(lián)合控制，累計邀請了超過280萬戶居民參與削峰，讓出了超過50萬千瓦的負(fù)荷。這一成果驗證了大規(guī)模居民參與的虛擬電廠的可行性，為全國提供了示范。江蘇的案例還引入了家電廠商（美的、格力等）合作，在家電中預(yù)置接口并通過APP激勵用戶參與響應(yīng)。
此外，南方的深圳也在2022年成立了國內(nèi)首家虛擬電廠管理中心，重點聚合公共建筑和工業(yè)負(fù)荷參與城市削峰。北京、上海、廣東等地則在工業(yè)園區(qū)開展源網(wǎng)荷儲協(xié)同的虛擬電廠試驗。這些項目雖然規(guī)模相對有限，但正逐步從示范走向?qū)嵱?，并開始產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和社會效益。
潛在市場空間
中國擁有全球最大的電力系統(tǒng)和用電市場，發(fā)展虛擬電廠具備龐大的潛在空間。一方面，可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源十分可觀——據(jù)國家電網(wǎng)測算，全國僅居民空調(diào)負(fù)荷在夏季高峰就達(dá)到數(shù)千萬千瓦，如果哪怕調(diào)控其中5%-10%，就是上千萬千瓦的規(guī)模。再加上工業(yè)可中斷負(fù)荷、商業(yè)可調(diào)負(fù)荷和分布式儲能、電動汽車充放電等，總可調(diào)節(jié)資源量非常巨大。
中電聯(lián)預(yù)測，到2025年中國全社會用電量將達(dá)9.5萬億千瓦時，最大負(fù)荷約16.3億千瓦，其中至少有5%可以通過虛擬電廠加以調(diào)節(jié)；按每千瓦調(diào)節(jié)能力1000元的投資估算，到2025年虛擬電廠相關(guān)投資規(guī)模有望達(dá)到800億元人民幣。
除了硬件和軟件投資，虛擬電廠的運營服務(wù)市場也在形成。中金公司預(yù)測，到2030年，中國的虛擬電廠市場規(guī)模將可以達(dá)到1320億元。從碳交易和輔助服務(wù)收益角度，虛擬電廠也可能獲得額外價值，實現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)。這些都意味著巨大的市場機(jī)遇。
Next Kraftwerke商業(yè)模式在中國的適用性分析
借鑒Next Kraftwerke的經(jīng)驗，中國在推進(jìn)虛擬電廠時既有有利條件，也面臨本土化挑戰(zhàn)，需要辯證看待其商業(yè)模式的適用性：
市場環(huán)境差異
Next Kraftwerke賴以成功的基礎(chǔ)是歐洲相對成熟的電力市場體系，特別是電力現(xiàn)貨市場和輔助服務(wù)市場的開放。在德國，小型發(fā)電商和聚合商可以自由進(jìn)入電力交易所買賣電力，并參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)等服務(wù)招標(biāo)，市場價格信號充分，盈利機(jī)制清晰。而中國電力市場長期以計劃調(diào)度為主，現(xiàn)貨和輔服市場還在試點階段，聚合商身份剛起步。因此，目前Next Kraftwerke“靠市場賺差價”的盈利模式在中國尚缺乏完善的機(jī)制支撐。不過，中國正在加速電力市場化改革，若按照現(xiàn)有規(guī)劃，未來數(shù)年內(nèi)各區(qū)域電力現(xiàn)貨市場將逐步成熟，價格信號的作用會越來越明顯。屆時像峰谷套利、跨時段優(yōu)化這類模式在中國也能發(fā)揮作用。
資源稟賦和需求
中歐在分布式能源分布上有所不同。歐洲特別是德國，民間擁有大量分散的可再生能源裝置，需要聚合管理。而中國的新能源發(fā)電更集中于大型風(fēng)電基地、光伏電站，小型分布式電源占比相對較低。不過，這種情況正在改變：分布式光伏在我國東中部發(fā)展迅速，戶用光伏和工商業(yè)屋頂光伏裝機(jī)激增，電動汽車保有量全球第一、且增長強(qiáng)勁，這些都為源荷融合的虛擬電廠提供了豐富素材。舉例來說，北京、上海大量的商業(yè)樓宇自帶光伏和儲能，如果加以聚合，可以形成相當(dāng)規(guī)模的虛擬電廠。再如千萬級數(shù)量的電動汽車，如果通過V2G技術(shù)參與調(diào)峰，將是巨大的靈活負(fù)荷資源。因此，Next Kraftwerke擅長的“聚合長尾資源”的做法對中國同樣具有現(xiàn)實意義，特別是在分布式資源日益增多的東南部電網(wǎng)。這些資源的規(guī)模化管理需求，正是虛擬電廠大顯身手的舞臺。
政策機(jī)制
Next Kraftwerke模式能否在中國復(fù)制，一個關(guān)鍵前提是政策上賦予虛擬電廠明確的市場地位和盈利渠道。目前國家已經(jīng)在頂層設(shè)計上肯定了虛擬電廠的重要性，下一步需要細(xì)化規(guī)則，例如：虛擬電廠如何注冊成為市場交易主體、聚合的負(fù)荷與電源如何參與現(xiàn)貨出清、輔助服務(wù)如何計量結(jié)算、虛擬電廠運營商如何與電網(wǎng)簽訂協(xié)議等。這方面國內(nèi)正在試點摸索。
一旦制度允許虛擬電廠通過市場交易和提供服務(wù)獲取收益，Next Kraftwerke的商業(yè)邏輯——以技術(shù)聚合資源、賺取市場收益的一部分——就具有可操作性。此外，中國還需建立利益分配機(jī)制，確保虛擬電廠各參與方共贏，這一點正是Next Kraftwerke經(jīng)驗的精髓。例如用戶愿意參與響應(yīng)，必須拿到合理補(bǔ)貼；虛擬電廠運營商投入技術(shù)，也應(yīng)得到相應(yīng)報酬；電網(wǎng)得到安全保障，則可減少備用投資成本。這些利益如何在產(chǎn)業(yè)鏈中重新分配，需要政策引導(dǎo)和市場博弈共同形成平衡。
綜合展望
Next Kraftwerke的成功給中國的啟示在于——技術(shù)+市場的創(chuàng)新融合能夠創(chuàng)造能源管理的新價值。只要政策環(huán)境逐步到位、市場信號充分，中國完全有條件涌現(xiàn)“本土版的Next Kraftwerke”。可以預(yù)見，隨著中國電力市場化改革深化和新能源占比提高，虛擬電廠將在中國迎來爆發(fā)式發(fā)展機(jī)遇。
Next Kraftwerke作為全球標(biāo)桿案例，為中國提供了實踐范本和經(jīng)驗教訓(xùn)：一方面，要勇于利用數(shù)字技術(shù)打破傳統(tǒng)能源管理思維，聚沙成塔；另一方面，也需耐心培育市場機(jī)制，讓價值創(chuàng)造行為得到應(yīng)有回報。
中國虛擬電廠行業(yè)正站在風(fēng)口，如何借鑒國外經(jīng)驗、結(jié)合自身優(yōu)勢走出中國特色的發(fā)展道路，將決定這一新興領(lǐng)域能否持續(xù)健康發(fā)展。通過充分吸收Next Kraftwerke等先行者的成功要素，并進(jìn)行本土化創(chuàng)新，中國的虛擬電廠有望在不遠(yuǎn)的將來取得突破，為構(gòu)建靈活高效、綠色低碳的未來電力系統(tǒng)貢獻(xiàn)重要力量。
