中國儲能網(wǎng)訊：創(chuàng)建于1911年的閘北發(fā)電廠，是上海乃至全國電力的起始地。它曾是上海最大的火力發(fā)電廠之一，在不同時期擔負著保障城市電網(wǎng)安全運行的不同使命。2019年，隨著最后2臺125兆瓦機組正式退役，閘北電廠淡出歷史舞臺。但百年電廠并未就此沉寂——虛擬電廠，是其守護超級都市電力安全的新征途。
虛實切換、全國性虛擬電廠熱度飆升的最大誘因，是在新能源高速發(fā)展、傳統(tǒng)電力系統(tǒng)面臨前所未有挑戰(zhàn)之際，新型電力系統(tǒng)日益成為主流。隨著新能源逐漸成為主體電源，電力系統(tǒng)供需兩側的精準匹配直面越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。調節(jié)資源，正變得越來越緊缺，也越來越值錢。
傳統(tǒng)電廠靠各式燃料或搬運能量發(fā)電，虛擬電廠則是靠調整用電需求“增供電”：將空調、分布式儲能、電動汽車等單體規(guī)模小、分布散的海量用戶側資源“聚沙成塔”，形成統(tǒng)一調度的調節(jié)池動態(tài)響應供需變化，從而平抑高比例新能源發(fā)電導致的間歇性、波動性風險。
“傳統(tǒng)能源系統(tǒng)存在能源‘不可能三角’，能源安全、成本低廉、環(huán)境友好三者不可兼得。虛擬電廠以規(guī)模性、靈活性、低碳性的資源有效提升電力能源系統(tǒng)的治理水平，是解決能源‘不可能三角’的有效手段?！敝袊茉囱芯繒摂M電廠專委會主任委員，清華大學電機系主任、教授康重慶在近日舉行的2025第二屆虛擬電廠（上海）高峰論壇上表示，靈活性調節(jié)資源的長期稀缺凸顯了虛擬電廠的特殊價值和巨大市場，地方實踐“多點開花”，但仍面臨市場化機制欠完善、標準體系建設滯后等現(xiàn)實掣肘。
能源電力系統(tǒng)去中心化趨勢下，長期被忽視的海量用電負荷的調節(jié)能力被喚醒。虛擬電廠的星辰大海，還缺什么？如何掘金？
多位業(yè)內人士對澎湃新聞坦言，在投資建設熱潮與眼花繚亂的企業(yè)宣傳背后，國內虛擬電廠仍處于發(fā)展初期，普遍聚焦于邀約型的需求側響應模式，且調用次數(shù)有限。目前，單純的虛擬電廠業(yè)務尚無法形成足夠的盈利支撐，更多是作為既有資產(chǎn)和資源的邊際收益存在，要做大虛擬電廠蛋糕，需要更多的正向激勵機制。多元化的電力市場交易是虛擬電廠真正的試金石，虛擬電廠的中國路徑，與電改的縱深推進密切耦合。
應戰(zhàn)迎峰度夏，虛擬電廠由虛趨實
今年盛夏，全國虛擬電廠紛紛應戰(zhàn)迎峰度夏。持續(xù)酷熱令全國用電負荷連攀高峰，面對激增的電力需求，虛擬電廠精準削峰為電網(wǎng)減壓：工廠主動調整生產(chǎn)時序、商業(yè)樓宇調高空調溫度、電動車放緩充電速度、用戶側儲能設備精準釋放電能，碎片化資源在尖峰時刻減用電、增發(fā)電、反放電，并由此獲得一定的收益。
上海的實踐尤其受到矚目。
8月11日，上海電網(wǎng)負荷創(chuàng)下歷史新高，達4055萬千瓦。8月14日15時-17時，上海啟動國內首次城市虛擬電廠百萬千瓦規(guī)模調用。澎湃新聞從國網(wǎng)上海市電力公司獲悉，本次調用共47家運營商參與，最大削峰達116.27萬千瓦，占全市總負荷的3.11%，較歷年最大調用大幅增長65%。此次調用資源覆蓋充換電、樓宇空調、工業(yè)輔助生產(chǎn)、用戶側儲能等全類型，邀約方式為日前、快速削峰組合。其中各類V2G（車網(wǎng)互動）資源首次規(guī)?；瘏⑴c調用（最大響應0.26萬千瓦）；數(shù)據(jù)中心資源通過算力轉移、冷源替代、儲能參與、柴發(fā)切換等多種調節(jié)方式參與調用；充換電及數(shù)據(jù)中心調控規(guī)模均創(chuàng)國內城市新高。
這場超大城市的實戰(zhàn)，足以折射虛擬電廠的巨大潛力。相較于新建一座發(fā)電廠、新投資大型儲能電站，以虛擬電廠削峰填谷，顯然更為經(jīng)濟靈活。
“我們在去年夏季35萬千瓦最大響應能力基礎上，今年8月14日15時-16時最大響應能力近50萬千瓦，占全市43%，是上海最大的虛擬電廠聚合商?！遍l北發(fā)電廠副廠長黃志堅向澎湃新聞介紹，當天該公司撮合的工業(yè)負荷達26.58萬千瓦，占全市工業(yè)負荷響應量的91%，是名副其實的壓艙石；樓宇空調負荷12.51萬千瓦，占全市樓宇空調響應量的45%；數(shù)據(jù)中心資源3.66萬千瓦，占全市數(shù)據(jù)中心響應量的48%，“數(shù)據(jù)中心作為一項沉淀的電源發(fā)揮了很好的作用，也被更多用戶接受”；此外還有4.32萬千瓦的充換電和2.79萬千瓦的用戶側儲能參加了此次虛擬電廠響應。
黃志堅對澎湃新聞稱，相比去年，上海的虛擬電廠不僅響應能力提高，調控快速響應和精準度也有顯著提升。以閘北電廠為例，對空調負荷的精準調節(jié)能力（即上報的可調能力與實際數(shù)據(jù)）達到90%，響應速度從分鐘級縮短為秒級，負荷調控階段用戶幾乎“無感”。
“虛擬電廠的形態(tài)由每個城市的資源稟賦、市場條件決定。上海的分布式新能源資源不如部分省份，但用戶側資源十分豐富?！彼f道。以空調為例，閘北電廠負責實施上海市空調資源設備改造，計劃到2026年形成60萬千瓦的空調負荷調節(jié)能力，到2030年進一步擴容至120萬千瓦。
《上海市用戶側虛擬電廠建設實施方案（2025-2027年）》提出，2026年、2027年，多元聚合的虛擬電廠可調能力分別達到160萬千瓦、220萬千瓦。在此過程中，將持續(xù)完善對虛擬電廠參與需求響應的電價支持政策，并通過市場競價形成電價補貼標準。結合虛擬電廠聚合平臺調節(jié)能力、響應速度，給予一定的資金獎勵。在滿足相關市場的準入要求后，虛擬電廠可按獨立主體身份參與電力中長期市場、現(xiàn)貨市場及輔助服務市場，進一步拓寬虛擬電廠收益渠道。
需求側的可調節(jié)資源交易還在向省間拓展。
國家能源局華東監(jiān)管局市場監(jiān)管處處長魏萍在會上表示，長三角積極推動虛擬電廠以獨立主體身份參與電力現(xiàn)貨、輔助服務市場，將擇機開展虛擬電廠省間互濟交易試點。華東電網(wǎng)峰谷差持續(xù)擴大，傳統(tǒng)“以建代調”模式成本高昂，通過虛擬電廠實現(xiàn) 5%峰值負荷的柔性調節(jié)，可規(guī)避冗余裝機建設。同時，隨著新能源裝機規(guī)模持續(xù)增加，周末及節(jié)假日新能源棄電已成為常態(tài)。虛擬電廠通過“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同，可將分布式光伏、電動汽車等碎片化資源轉化為靈活調節(jié)工具，有效助力新能源消納。
“虛火”之旺，盈利之困
虛擬電廠并非新鮮事物，但直至最近兩三年，國內的虛擬電廠才真正迎來了高光時刻。2025年，國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布《關于加快推進虛擬電廠發(fā)展的指導意見》（業(yè)內簡稱357號文），更是將這股熱潮推向了高潮，堪稱國內虛擬電廠的“爆發(fā)元年”。
正因為“虛”，一千個人心中有一千個虛擬電廠。
在357號文出爐之前，圍繞虛擬電廠的角色定位、資源范圍等存在不少分歧。由于我國電力現(xiàn)貨市場、輔助服務市場的建設進展不一，特別是在現(xiàn)貨市場非試點地區(qū)，市場結構和規(guī)則機制尚不成熟，大多數(shù)虛擬電廠僅通過參與需求響應獲取利益，商業(yè)模式較為單一。標準體系上，《虛擬電廠技術導則》國家標準仍在起草中，暫無正式發(fā)布的行業(yè)標準。
作為虛擬電廠首份國家級專項指導意見，357號文對虛擬電廠的定義內涵給出了清晰指引，并進一步理順了建設運行管理、接入調用機制、參與市場機制等關鍵問題。文件提出，到2027年、2030年，全國虛擬電廠調節(jié)能力分別達到2000萬千瓦以上、5000萬千瓦以上。
需求側響應是源網(wǎng)荷較為成熟的機制。但虛擬電廠不是需求側管理的升級，而是市場機制下源網(wǎng)荷儲精確互動的體現(xiàn)。
“國內對負荷側資源的利用長期停留在需求響應階段，用戶根據(jù)價格信號自發(fā)調節(jié)、無法閉環(huán)控制，存在響應不精確、不及時、不可靠的問題，無法實現(xiàn)精確可靠削峰填谷，更無法實現(xiàn)調頻、備用、阻塞緩解等實時調度?！蹦戏诫娋W(wǎng)科學研究院副院長、虛擬電廠專委會副主任委員郭琦剖析稱，傳統(tǒng)的需求響應已經(jīng)難以適應雙碳目標下的電力系統(tǒng)新需求。在357號文的定義下，虛擬電廠的定位不再局限于參與需求響應的安全保供角色，而是可持續(xù)、市場化運營的新型經(jīng)營主體。
市場研究機構Fortune Business Insights預測，全球虛擬電廠市場規(guī)模將從2024年的18.6億美元增長到2032年的239.8億美元，2024-2032年預測期間復合年增長率為37.70%。
在電力行業(yè)長期重資產(chǎn)投資的慣性思維下，傳統(tǒng)實體電廠思維已難以適用于對虛擬電廠的生存模式和未來前景的分析。以虛擬電廠為代表的新型電力系統(tǒng)業(yè)態(tài)是自下而上的能源革命，能量流動不再是單向的，虛擬電廠與電力市場的實時互動更是遠超出傳統(tǒng)電力管理模式。
康重慶認為，隨著應用場景日漸多元，虛擬電廠的市場價值較以往出現(xiàn)細分：其電能量價值通過電能量市場體現(xiàn)，通過代理分布式發(fā)電、分布式儲能等資源參與現(xiàn)貨市場等交易品種獲得能量套利；可靠性價值可通過容量市場體現(xiàn)，反映系統(tǒng)容量充裕度和調節(jié)充裕度，引導各類電源協(xié)調發(fā)展；靈活性價值通過輔助服務市場體現(xiàn)，為系統(tǒng)提供靈活調節(jié)能力，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行；通過代理綠色電力及儲能資源，虛擬電廠的綠色環(huán)境價值也能通過綠色市場機制顯現(xiàn)。
據(jù)介紹，國外虛擬電廠通常作為市場主體直接參與電力市場，根據(jù)資源特性和電網(wǎng)特性，收益來源主要為提供平衡服務、頻率控制服務、現(xiàn)貨市場套利以及電力零售服務等。比如美國需求側響應機制完善，虛擬電廠的收益來源主要是需求側響應和現(xiàn)貨市場套利；歐洲的分布式新能源接入比例較高，虛擬電廠聚合的資源以分布式電源和儲能為主，主要收益來源是平衡服務和現(xiàn)貨市場套利；澳洲電網(wǎng)對新能源發(fā)電依賴較高，電網(wǎng)頻率穩(wěn)定需求較大，虛擬電廠收益來源主要是頻率控制服務。
電力用戶通過虛擬電廠“躺賺”并不稀奇，在成熟電力市場，虛擬電廠有充分的套利空間。
依托家用儲能產(chǎn)品Powerwall和電動汽車，特斯拉在美國、澳大利亞南部開展虛擬電廠業(yè)務，并基于機器學習和優(yōu)化技術為虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨和輔助服務交易提供決策。其南澳項目通過優(yōu)化充放電策略和參與電網(wǎng)服務，顯著降低了家庭電費，平均降幅高達70%。
今年以來，澎湃新聞多次參加行業(yè)展會時發(fā)現(xiàn)，虛擬電廠已成為新能源、儲能、電氣設備企業(yè)營銷戰(zhàn)的“標配”。虛擬電廠似乎一看就會，但理想很豐滿、現(xiàn)實很骨感。
據(jù)多位業(yè)內人士介紹，我國虛擬電廠仍處在發(fā)展初期，多為政府引導、電網(wǎng)實施的模式，以邀約型的需求響應為主，交易頻次不確定，通常僅在迎峰度夏和迎峰度冬期間啟用，無法保障穩(wěn)定收入。
以某沿海省份今年7月組織的一次電力響應為例，19家虛擬電廠運營商聚合265家用電企業(yè)參與。某運營商聚合了3.46萬kWh實際響應電量，獲得了2.7萬元的收入，平均為0.78元/kWh。
乍看這一單價并不低，但并非運營商的實際獲利。如果按照市場主流的1:9分成比例，該運營商本次響應的最終收益僅為2700元。
破局與探路，虛擬電廠的市場化藍海
“純粹靠虛擬電廠，賺不了大錢。它更多是一種業(yè)務延伸，一種邊際效益?！币晃惶摂M電廠運營商負責人對澎湃新聞感慨道。
“市場主體的困惑，歸根結底還是盈利模式。對于電網(wǎng)企業(yè)而言，供電安全是首要考量，賺錢是次要的。但對參與其中的中小企業(yè)來說，虛擬電廠的生態(tài)目的、綠色價值是錦上添花的附加價值，如果一直缺乏經(jīng)濟效益，這一新業(yè)態(tài)很難走遠?！绷硪晃恍袠I(yè)人士亦有同感，“一些基于主業(yè)優(yōu)勢參加虛擬電廠產(chǎn)生邊際效應的商業(yè)模式，很難復制?！?/span>
盈利困局之外，虛擬電廠由發(fā)輸配用各環(huán)節(jié)牽扯出的多方博弈，比單純的技術要素更隱蔽、更錯綜復雜。
“虛擬電廠離不開技術升級與政策支持。但某種意義上而言，政策的制定、市場模式的設計比技術研發(fā)的難度更大?！庇须娏W者對澎湃新聞表示，虛擬電廠的高質量發(fā)展亟需更多能支撐其常態(tài)化運營的市場、價格機制和商業(yè)模式。“盈利空間出來了，規(guī)則透明公平，虛擬電廠的市場自然能起來。”
“后天很美好，明天很好，今天餓肚子?！贬槍μ摂M電廠的處境，一位業(yè)內人士一針見血地總結道。
當“萌芽”的虛擬電廠產(chǎn)業(yè)遇到仍在建設進程中的電力市場化，迷茫和困惑是必然的，也是暫時的。對于行業(yè)發(fā)展前景，2025第二屆虛擬電廠（上海）高峰論壇的與會人士普遍看好。探路與破冰，從未停止過，部分商業(yè)模式創(chuàng)新值得借鑒。
閘北電廠將虛擬電廠業(yè)務與其更為成熟的能源服務業(yè)務相融合，基于掌握電力用戶設備運行狀態(tài)、用能習慣的優(yōu)勢，開展設備安全診斷運維、節(jié)能改造等延伸服務，已經(jīng)初見成效。
“虛擬電廠一旦進入現(xiàn)貨市場，交易頻次大幅增加且常態(tài)化調用，對負荷聚合商和用戶的技術響應精度和資源整合能力都是挑戰(zhàn)?！秉S志堅對澎湃新聞強調，閘北電廠正在進一步豐富調節(jié)資源池的基礎上，著力提高虛擬電廠的響應精準度和調節(jié)速率，練好內功，以備戰(zhàn)即將到來的現(xiàn)貨市場。
在用電低谷給車輛充電、用電高峰再向電網(wǎng)釋放能量，蔚來在多個省份驗證了換電站作為電網(wǎng)靈活性調節(jié)資源的商業(yè)可持續(xù)性。
據(jù)蔚來能源廣域電網(wǎng)總經(jīng)理胡偉峰介紹，通過參與華北調峰輔助服務、上海需求側響應、深圳精準響應、江蘇填谷輔助服務、浙江調頻輔助服務、重慶需求側響應等市場，該公司將567座換電站陸續(xù)接入各地虛擬電廠合作方資源池，合計調節(jié)能力61兆瓦，2025年預計可獲得常態(tài)化響應收入297.4萬元。
無現(xiàn)貨，不市場。波動越大，越有利于虛擬電廠套利。隨著電力市場的成熟，通過日前-日內-現(xiàn)貨市場的價格機制自動調節(jié)需求，售電公司、電力大用戶、配電公司、新能源發(fā)電企業(yè)等都可能成為虛擬電廠服務的買方。
在近期舉行的一場虛擬電廠圓桌研討會上，與會專家普遍認為參與電力市場交易是虛擬電廠的重要盈利渠道，要進一步開放市場準入、完善市場機制，讓虛擬電廠作為獨立主體參與多元市場。國外經(jīng)驗表明，在動態(tài)電價+容量保障+績效獎懲的聯(lián)動市場機制下，虛擬電廠能充分參與市場并獲得足以支撐運營的市場收益，也能讓虛擬電廠提高出力穩(wěn)定性。電力現(xiàn)貨、輔助服務、容量市場等多元市場聯(lián)動能使虛擬電廠運營商的年收益比參與單一市場提升30%以上。
“虛擬電廠還處在摸索前行的階段，不可能等到一攬子配套政策全部齊全了才做?！鄙虾Ｊ须娏π袠I(yè)協(xié)會秘書長周雷勇對澎湃新聞稱，傳統(tǒng)觀念認為虛擬電廠就是供電公司和聚合商的事，但行業(yè)發(fā)展需要“政產(chǎn)學研用金”合力，形成虛擬電廠的生態(tài)協(xié)同。
一位地方電網(wǎng)公司人士對澎湃新聞說，現(xiàn)階段運營商無法純靠虛擬電廠單一業(yè)務覆蓋運營成本，但未來在現(xiàn)貨、輔助服務、容量市場等市場化交易中的獲利空間十分可觀。“虛擬電廠要與電力市場深度綁定。在標準、規(guī)則、政策的引導下，以市場化機制推動完善虛擬電廠。一旦有精準的價格信號出現(xiàn)，自然會有人買單?！?/span>
康重慶認為，虛擬電廠沒有全國統(tǒng)一模板，但有共性技術。各地根據(jù)自身的資源稟賦、負荷特性設計虛擬電廠，百花齊放的同時，也要將真正的共性技術、市場政策進行提煉，從國家層面自上而下予以推進，兩者相輔相成。
在此過程中，標準須先行?！疤摂M電廠現(xiàn)在急需標準。”康重慶對澎湃新聞強調，須加快建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、通信和安全標準，“這是虛擬電廠產(chǎn)業(yè)化、標準化的生命線?！?/span>
他同時建言，在行業(yè)發(fā)展過程中，必須重視物理模型、動態(tài)控制等核心技術研發(fā)，不能停留在簡單的軟件聚合。政策可以更靈活，借鑒澳大利亞經(jīng)驗，推動輸配電價、市場準入等政策創(chuàng)新，為共享儲能等新模式“松綁”。
虛擬電廠的未來千億市場盛宴，屬于技術、資源、交易能力兼?zhèn)湔摺?/span>
“參與虛擬電廠調節(jié)的技術類型越來越復雜，接入平臺的資源形態(tài)千差萬別?！碧┰劫Y本創(chuàng)始合伙人張海濤認為，要通過標準化的接口模型，快速將技術形態(tài)各異的異構資源整合，形成統(tǒng)一的可被電網(wǎng)清晰感知的外部性能參與調度。只有同時具備精準預測能力，深度資源挖掘能力，強大的包容、智慧決策和標準化產(chǎn)品能力的虛擬電廠平臺，才能在未來的市場化實戰(zhàn)競爭中脫穎而出。
