中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、“雙碳”目標(biāo)持續(xù)推進(jìn)的背景下，電力系統(tǒng)正面臨前所未有的復(fù)雜挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)集中式電源逐漸讓位于大規(guī)模分布式可再生能源，而負(fù)荷側(cè)資源的響應(yīng)能力亦日益成為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。在此背景下，虛擬電廠作為一種新興的電力系統(tǒng)組織形式和調(diào)度機(jī)制，逐漸受到學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。
虛擬電廠的概念起源及其演進(jìn)
虛擬電廠概念最早發(fā)軔于20世紀(jì)末至21世紀(jì)初的德國(guó)，隨著風(fēng)能與太陽(yáng)能等間歇性可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中比例不斷上升，傳統(tǒng)集中式電力系統(tǒng)的調(diào)度和穩(wěn)定性遭遇前所未有的挑戰(zhàn)。在這種背景下，關(guān)于虛擬電廠的構(gòu)想應(yīng)運(yùn)而生。它并非物理意義上的“工廠”，而是一種通過(guò)通信與控制技術(shù)，將地理上分散、類型各異的可再生能源設(shè)備（如風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站）、可調(diào)節(jié)負(fù)荷（如工業(yè)負(fù)載、建筑空調(diào)系統(tǒng)）和儲(chǔ)能設(shè)備（如電池儲(chǔ)能系統(tǒng)）整合為“一體化協(xié)作單元”的系統(tǒng)架構(gòu)。其目標(biāo)是通過(guò)協(xié)調(diào)控制這些分布式資源，使其表現(xiàn)出類似傳統(tǒng)電廠的統(tǒng)一調(diào)度特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高效的能源資源配置和更精確的電網(wǎng)響應(yīng)能力。德國(guó)科隆大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)與電力系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)在21世紀(jì)初期提出了“虛擬電廠（Virtual Power Plant，VPP）”這一術(shù)語(yǔ)，并進(jìn)一步對(duì)其技術(shù)可行性、市場(chǎng)機(jī)制模型和調(diào)度邏輯進(jìn)行深入研究。這些研究不僅推動(dòng)了理論框架的初步建構(gòu)，也為后續(xù)的商業(yè)化試驗(yàn)和政策支持打下了基礎(chǔ)。隨后，歐洲企業(yè)迅速將相關(guān)理念付諸實(shí)踐，建立了運(yùn)行良好的商業(yè)化虛擬電廠平臺(tái)，形成了從理論到現(xiàn)實(shí)的閉環(huán)驗(yàn)證。
隨著信息化、數(shù)字化等技術(shù)迭代，虛擬電廠的概念也在不斷演進(jìn)之中。早期虛擬電廠強(qiáng)調(diào)的是資源聚合和遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)，隨著智能電表、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬電廠逐漸演變?yōu)榫邆渥詫W(xué)習(xí)、自調(diào)度和預(yù)測(cè)能力的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，其邊界也從單純的電源側(cè)擴(kuò)展至負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)乃至電動(dòng)汽車、建筑能源系統(tǒng)等綜合能源領(lǐng)域，成為多維協(xié)同、動(dòng)態(tài)博弈的能源操作系統(tǒng)。虛擬電廠這一概念的提出不僅是技術(shù)演化的產(chǎn)物，更是能源體制轉(zhuǎn)型、市場(chǎng)機(jī)制變革與學(xué)術(shù)理論創(chuàng)新交匯的成果。這一概念也日益成為各國(guó)應(yīng)對(duì)高比例可再生能源接入、電力市場(chǎng)深化改革和碳中和目標(biāo)下的關(guān)鍵路徑選擇之一。
虛擬電廠的關(guān)鍵技術(shù)及其路徑演化
虛擬電廠的發(fā)展深植于電力系統(tǒng)自動(dòng)化、通信技術(shù)與分布式能源治理理念的融合軌道，逐步呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)躍遷與系統(tǒng)邊界拓展的特征。其關(guān)鍵技術(shù)演化路徑分為三個(gè)階段，分別是2000年之后的第一階段，表現(xiàn)為基礎(chǔ)自動(dòng)化與靜態(tài)聚合特點(diǎn)的初步構(gòu)思與技術(shù)探索；2016—2020年的第二階段，具備預(yù)測(cè)驅(qū)動(dòng)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的系統(tǒng)化調(diào)度與區(qū)域試點(diǎn)的形成階段；2020年至今，在全球范圍的政策、能源結(jié)構(gòu)、技術(shù)、市場(chǎng)等外部環(huán)境歷史性變革背景下的協(xié)同自治與算法優(yōu)化階段。
第一階段（2000—2015年）：初步構(gòu)思與技術(shù)探索——基礎(chǔ)自動(dòng)化與靜態(tài)聚合
20世紀(jì)90年代，歐洲國(guó)家提出的能源轉(zhuǎn)型旨在大力發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源，并逐步淘汰傳統(tǒng)的煤炭和核能發(fā)電。這一進(jìn)程中，如何平衡供需、避免電網(wǎng)過(guò)載以及如何有效整合不同類型的分布式能源成了關(guān)鍵問(wèn)題。在此背景下，虛擬電廠作為一種集成多種分布式能源資源并協(xié)調(diào)調(diào)度的方案應(yīng)運(yùn)而生。該階段大致起始于2000年前后，是虛擬電廠概念試探性實(shí)踐的初級(jí)階段，首個(gè)虛擬電廠雛形是將多個(gè)小型可再生能源設(shè)備模擬成一個(gè)大型電廠以參與市場(chǎng)交易，但技術(shù)體系相對(duì)簡(jiǎn)化，強(qiáng)調(diào)對(duì)資源的靜態(tài)聚合與遠(yuǎn)程控制能力建設(shè)。
在第一階段，虛擬電廠的構(gòu)思主要圍繞數(shù)據(jù)的監(jiān)控與采集展開，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA，Supervisory Control and Data Acquisition）逐步成為這一階段的核心技術(shù)之一。作為電力系統(tǒng)的主控神經(jīng)，數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)提供了對(duì)發(fā)電單元狀態(tài)、電量信息和運(yùn)行指令的最早匯聚通道，通過(guò)傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控電力生產(chǎn)、分配和消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程可視化與故障監(jiān)控，并為后續(xù)的決策提供必要的依據(jù)。雖然這一階段的系統(tǒng)主要集中在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的監(jiān)控，但其在虛擬電廠中為實(shí)時(shí)信息采集和調(diào)度提供了基礎(chǔ)。在控制與操作方面，可編程邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller）成了虛擬電廠的一個(gè)基礎(chǔ)組成部分，控制器與電量采集裝置，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備與調(diào)度中心之間的邏輯控制，通過(guò)串口或網(wǎng)絡(luò)方式上傳實(shí)時(shí)電壓、電流、功率因子等關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性的“遠(yuǎn)程開關(guān)調(diào)節(jié)”，能夠自動(dòng)化控制電力設(shè)備的開關(guān)、調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出功率等操作，是連接虛擬電廠各類電源資源的關(guān)鍵控制設(shè)備。PLC的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制功能，使得分布在不同地域的能源資源能夠被有效管理。在這一階段，虛擬電廠的初步設(shè)想主要圍繞如何集成和調(diào)度分散在不同地點(diǎn)的分布式能源資源（如風(fēng)電、太陽(yáng)能等），并進(jìn)行監(jiān)控和管理。
盡管這一階段為虛擬電廠的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)，但仍面臨多個(gè)挑戰(zhàn)：功能上僅實(shí)現(xiàn)了分布式電源的簡(jiǎn)單整合，缺乏高效的系統(tǒng)優(yōu)化能力，各類能源資源的調(diào)度還沒有完全實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，且大部分能源依賴本地?cái)?shù)據(jù)采集與控制。缺乏智能化調(diào)度，雖然在該階段開始使用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，但由于計(jì)算能力和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的限制，調(diào)度決策大多基于傳統(tǒng)的定期調(diào)度模型，缺乏對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性與靈活性的充分應(yīng)對(duì)。在電網(wǎng)穩(wěn)定性方面，尤其是可再生能源比例逐步提高的背景下，虛擬電廠如何確保電網(wǎng)穩(wěn)定性，避免因波動(dòng)性過(guò)大而導(dǎo)致的電網(wǎng)過(guò)載等問(wèn)題，成為該階段重要的研究課題。這一階段標(biāo)志著虛擬電廠從理論設(shè)想到初步技術(shù)實(shí)現(xiàn)的過(guò)渡，盡管技術(shù)尚處于探索階段，但已為后續(xù)階段的技術(shù)成熟與應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第二階段（2016—2020年）：系統(tǒng)化調(diào)度與區(qū)域試點(diǎn)的形成階段——預(yù)測(cè)驅(qū)動(dòng)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)
21世紀(jì)10年代中后期，隨著分布式可再生能源的大規(guī)模接入，電力系統(tǒng)面臨的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題日益突出。尤其在中國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家，風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量迅速攀升，其出力的高度波動(dòng)性對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度模式構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，電力體制改革、售電側(cè)開放、儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步和信息通信基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，也為虛擬電廠技術(shù)的系統(tǒng)化和工程化推進(jìn)提供了土壤。2015年“電改9號(hào)文”標(biāo)志著電力市場(chǎng)化改革進(jìn)入深水區(qū)，分布式能源開始具備市場(chǎng)化交易的可能性；在德國(guó)和北歐，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的日趨成熟為虛擬電廠的調(diào)度與聚合提供了經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制。這一階段的發(fā)展不再局限于早期的監(jiān)控與整合，而是開始聚焦如何系統(tǒng)性地協(xié)調(diào)不同類型的資源，實(shí)現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度與負(fù)荷平衡。虛擬電廠開始從“技術(shù)設(shè)想”向“區(qū)域應(yīng)用系統(tǒng)”過(guò)渡。
第二階段的技術(shù)核心是能量管理系統(tǒng)（EMS，Energy Management System）的構(gòu)建與集成。能量管理系統(tǒng)可以在局部尺度上進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)、儲(chǔ)能管理，并具備調(diào)度優(yōu)先級(jí)配置、運(yùn)行優(yōu)化等功能。它使虛擬電廠具備了從數(shù)據(jù)采集到控制決策的完整閉環(huán)。調(diào)度中心開始具備功率優(yōu)化計(jì)算能力，可將風(fēng)光功率預(yù)測(cè)、負(fù)荷行為模型嵌入日內(nèi)調(diào)度策略中，提升了應(yīng)對(duì)不確定性的能力。而在虛擬電廠和分布式能源系統(tǒng)場(chǎng)景下，能源管理系統(tǒng)的內(nèi)涵已遠(yuǎn)超傳統(tǒng)意義上的能量計(jì)量或簡(jiǎn)單調(diào)度，而是通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)調(diào)控策略，使用負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和短期預(yù)測(cè)結(jié)合技術(shù)（如LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、ARIMA模型）構(gòu)建動(dòng)態(tài)策略曲線；通過(guò)智能電表與IoT設(shè)備等傳統(tǒng)電量采集裝置外的裝置接入，形成多通道信息采集機(jī)制，輔助虛擬電廠形成更完整的狀態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)；部分負(fù)荷端具備如啟停邏輯、負(fù)載優(yōu)先級(jí)切換等初步的本地響應(yīng)能力，促使初級(jí)響應(yīng)控制邏輯嵌入終端。這一階段的虛擬電廠，不再僅依賴中央指令，而是實(shí)現(xiàn)了“預(yù)測(cè)—調(diào)度—執(zhí)行—反饋”的循環(huán)，開始具備一定的自治與優(yōu)化能力，參與市場(chǎng)范圍從電能量交易延展至輔助運(yùn)行等更復(fù)雜的市場(chǎng)服務(wù)。
在這幾年內(nèi)，能量管理系統(tǒng)開始被廣泛部署于電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)逐步向終端物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)融合，大量基于規(guī)則的預(yù)測(cè)優(yōu)化算法投入實(shí)際運(yùn)行，虛擬電廠進(jìn)入以“動(dòng)態(tài)跟蹤”“前饋控制”為特征的階段。這一階段開始探索“發(fā)—配—用—儲(chǔ)—網(wǎng)”各類主體之間的聯(lián)動(dòng)控制與利益協(xié)調(diào)機(jī)制，虛擬電廠從一個(gè)偏工程化的能源系統(tǒng)向具備社會(huì)及經(jīng)濟(jì)屬性的市場(chǎng)代理機(jī)制演化。
第三階段（2020年至今）：協(xié)調(diào)自治與算法優(yōu)化
2020年，在政策導(dǎo)向、能源結(jié)構(gòu)、技術(shù)基礎(chǔ)與市場(chǎng)角色四個(gè)層面的歷史躍遷下，虛擬電廠技術(shù)演化路徑進(jìn)入第三階段。中國(guó)等國(guó)家自2020年明確碳中和目標(biāo)以來(lái)，形成了政策、產(chǎn)業(yè)與社會(huì)意識(shí)的系統(tǒng)性轉(zhuǎn)變。減碳路徑不再局限于發(fā)電端的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，也逐步向用戶側(cè)管理、終端靈活性釋放傾斜，虛擬電廠作為連接多類型資源的系統(tǒng)調(diào)和工具受到重視。從全球能源體系的演變來(lái)看，2022年俄烏沖突突顯集中供能體系的依賴風(fēng)險(xiǎn)。歐洲在經(jīng)歷天然氣價(jià)格飆升、電力系統(tǒng)失衡的危機(jī)后，明顯加快了對(duì)本地化、分布式、可調(diào)節(jié)能源系統(tǒng)的部署。虛擬電廠作為分布式協(xié)調(diào)工具在“能源安全”議題中脫穎而出。全球范圍內(nèi)，以物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備為代表的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的全面下沉為虛擬電廠的發(fā)展創(chuàng)造了關(guān)鍵條件，用能數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集與聯(lián)動(dòng)響應(yīng)，數(shù)字感知與能量管理逐步融合，虛擬電廠得以從“集中運(yùn)算”邁向“邊緣協(xié)同”。這種社會(huì)層面的技術(shù)準(zhǔn)備，是構(gòu)建分布式自治系統(tǒng)的必要前提。最后，電力市場(chǎng)機(jī)制的改革與用戶角色的變化也為該階段提供了實(shí)踐基礎(chǔ)。分時(shí)電價(jià)、用戶側(cè)負(fù)荷響應(yīng)激勵(lì)機(jī)制逐步落地，傳統(tǒng)的被動(dòng)消費(fèi)者正在轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的調(diào)節(jié)參與者。虛擬電廠承擔(dān)起市場(chǎng)機(jī)制向社會(huì)資源映射的接口角色。這些多重背景疊加，標(biāo)志著2020年后的虛擬電廠不再僅是技術(shù)平臺(tái)，而是深度嵌入社會(huì)結(jié)構(gòu)與能源體系的數(shù)字調(diào)和機(jī)制，進(jìn)入以協(xié)調(diào)、自主與多能融合為特征的新階段。
在這一階段中，虛擬電廠的發(fā)展趨勢(shì)是系統(tǒng)性的“智能涌現(xiàn)”階段：不僅是“調(diào)度平臺(tái)”，而成為具備邊緣判斷、自主博弈、協(xié)調(diào)優(yōu)化能力的能量組織體。結(jié)構(gòu)上從原有“調(diào)控中心—終端”的一元控制結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向“端—邊—云”多層次協(xié)作系統(tǒng)。其中的關(guān)鍵技術(shù)與理念主要體現(xiàn)在五個(gè)方面。云端協(xié)同：通過(guò)云平臺(tái)調(diào)度多個(gè)子虛擬電廠或區(qū)域控制器，形成更高層級(jí)的跨區(qū)聯(lián)合響應(yīng)能力。資源調(diào)度不再局限于本地物理連接，而跨越地理與技術(shù)邊界實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)。邊緣智能與設(shè)備自治控制：終端部署邊緣控制器與微型能量管理系統(tǒng)，具備快速?zèng)Q策響應(yīng)與本地優(yōu)化能力（如儲(chǔ)能管理、冷熱負(fù)荷管理等），提升系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與魯棒性。機(jī)器學(xué)習(xí)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)的引入：通過(guò)深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)（如DDPG、PPO算法）優(yōu)化參與市場(chǎng)報(bào)價(jià)、調(diào)節(jié)策略，利用歷史運(yùn)行軌跡優(yōu)化未來(lái)響應(yīng)行為。多能互補(bǔ)與跨域協(xié)調(diào)機(jī)制：引入熱能、冷能、氫能等其他能源的協(xié)同調(diào)控，功能意義上拓展為綜合能源服務(wù)平臺(tái)。安全保障與數(shù)據(jù)治理機(jī)制：強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)可信空間構(gòu)建、用戶隱私保護(hù)等，確保系統(tǒng)在自治化同時(shí)具備監(jiān)管能力。
這一階段的虛擬電廠逐漸具備平臺(tái)性、自治性和博弈性，形態(tài)更加復(fù)雜，組織邏輯趨于“算法治理化”，其技術(shù)形態(tài)逐漸由控制平臺(tái)進(jìn)化為一種結(jié)構(gòu)代理——在技術(shù)上模擬能源系統(tǒng)的調(diào)度邏輯，在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出以算法管理復(fù)雜不確定性的秩序形式。虛擬電廠的演進(jìn)路徑離不開多技術(shù)的耦合過(guò)程，其關(guān)鍵不在于單一技術(shù)的先進(jìn)性，而在于多技術(shù)層之間協(xié)調(diào)同步機(jī)制的演化融合能力，這種能力使其成為電力系統(tǒng)邊界擴(kuò)展的載體，也逐步演化為能源治理新范式下的制度與結(jié)構(gòu)代理。除調(diào)度層面實(shí)現(xiàn)跨源協(xié)調(diào)外，更在控制邏輯上趨向分布式自治，逐步具備對(duì)復(fù)雜能流—信流—數(shù)流系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的能力；其角色也從傳統(tǒng)意義上的資源整合者，演化為能動(dòng)的市場(chǎng)構(gòu)造器與系統(tǒng)韌性保障者，標(biāo)志著能源數(shù)字化治理體系的一次結(jié)構(gòu)性躍遷。
虛擬電廠運(yùn)行的機(jī)器學(xué)習(xí)及其演算
虛擬電廠運(yùn)行機(jī)制的本質(zhì)是對(duì)分布式能源系統(tǒng)（DERs）進(jìn)行數(shù)字化聚合、可控化管理與經(jīng)濟(jì)性調(diào)度。該機(jī)制依賴于三大核心能力：數(shù)據(jù)獲取與融合、狀態(tài)感知與預(yù)測(cè)、協(xié)同控制與市場(chǎng)響應(yīng)。在此框架下，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)逐步被嵌入各環(huán)節(jié)中，以提升其系統(tǒng)韌性與響應(yīng)效率。
數(shù)據(jù)采集與特征建模：從離散性到結(jié)構(gòu)化
虛擬電廠需實(shí)時(shí)采集大量分布式節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，如風(fēng)速、輻照度、負(fù)荷波動(dòng)、設(shè)備狀態(tài)等。這些數(shù)據(jù)往往呈現(xiàn)高度離散性、間歇性與不完全性。傳統(tǒng)基于物理建模的調(diào)度邏輯難以充分處理此類非線性復(fù)雜性。機(jī)器學(xué)習(xí)，尤其是深度學(xué)習(xí)與時(shí)序建模技術(shù)（如LSTM、Transformer）在此得以應(yīng)用，通過(guò)對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，構(gòu)建用于預(yù)測(cè)與評(píng)估的特征空間，實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)診斷、潛在擾動(dòng)識(shí)別等任務(wù)。
不確定性建模與調(diào)度決策：從規(guī)則系統(tǒng)向概率優(yōu)化過(guò)渡
虛擬電廠作為多能融合的協(xié)調(diào)體，其核心挑戰(zhàn)是如何處理源荷的不確定性與異步性。在運(yùn)行調(diào)度上，機(jī)器學(xué)習(xí)能夠?qū)崿F(xiàn)從“規(guī)則式控制”向“預(yù)測(cè)性控制”的躍升。例如，強(qiáng)化學(xué)習(xí)（Reinforcement Learning）已被用于模擬儲(chǔ)能系統(tǒng)與負(fù)荷響應(yīng)在市場(chǎng)價(jià)格變化下的最優(yōu)博弈路徑。此外，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、支持向量回歸等方法也用于概率性負(fù)荷響應(yīng)估計(jì)，從而提高調(diào)度算法在動(dòng)態(tài)市場(chǎng)環(huán)境下的適應(yīng)能力。
市場(chǎng)響應(yīng)與行為建模：從設(shè)備到用戶的動(dòng)態(tài)連接
隨著電力市場(chǎng)機(jī)制的不斷深化，虛擬電廠必須面對(duì)的不僅是物理資源調(diào)度，還包括用戶行為模式的預(yù)測(cè)與響應(yīng)。機(jī)器學(xué)習(xí)在此一方面用于構(gòu)建用戶畫像與用能偏好分類，將用戶按照其用能行為特征（如用電時(shí)間、負(fù)荷模式、響應(yīng)靈敏度等）劃分為若干群體，另一方面也用于市場(chǎng)價(jià)格預(yù)測(cè)與動(dòng)態(tài)報(bào)價(jià)策略制定。例如，部分試點(diǎn)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型已可根據(jù)市場(chǎng)交易歷史與氣象條件預(yù)測(cè)未來(lái)15分鐘電價(jià)走勢(shì)，輔助虛擬電廠資源定價(jià)與聚合策略。
算法邊界與現(xiàn)實(shí)反饋：數(shù)字模型的限度
盡管機(jī)器學(xué)習(xí)提升了虛擬電廠的適應(yīng)性與智能水平，但仍需警惕其“黑箱化”與“數(shù)據(jù)依賴”帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。一方面越“智能”的系統(tǒng)越依賴復(fù)雜模型（如深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)），其過(guò)程及結(jié)果越不透明，用戶、監(jiān)管者難以理解其運(yùn)行邏輯，從而形成“黑箱治理”。另一方面，模型對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)高度依賴，在面對(duì)極端場(chǎng)景或邊界條件時(shí)容易失效；再者，由于物理系統(tǒng)反饋存在空間滯后、傳輸誤差，調(diào)度系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)反饋之間可能產(chǎn)生“數(shù)字漂移”，使得虛擬控制難以精確落地。機(jī)器學(xué)習(xí)并未改變虛擬電廠作為物理系統(tǒng)協(xié)調(diào)器的根本屬性，但其引入確實(shí)為系統(tǒng)賦予了“演化性”與“自適應(yīng)性”的特征，使得虛擬電廠不僅是資源整合平臺(tái)，也逐步轉(zhuǎn)化為一種學(xué)習(xí)性系統(tǒng)，未來(lái)虛擬電廠的演化需要在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與物理基礎(chǔ)之間尋找更穩(wěn)健的協(xié)作機(jī)制。
虛擬電廠的技術(shù)生態(tài)及其象征演繹
生產(chǎn)力是人類改造自然和利用自然的能力，即人類在生產(chǎn)實(shí)踐中形成的改造和影響自然以使其適應(yīng)社會(huì)需要的物質(zhì)力量。生產(chǎn)力源自人類與自然的實(shí)踐性關(guān)系，是人類在能動(dòng)地改造自然的過(guò)程中形成的綜合性力量，而不是單純指勞動(dòng)者直接作用于勞動(dòng)工具以達(dá)到對(duì)自然對(duì)象改造目的的偶然性、單一性、直觀性的結(jié)果。人類在改造自然的過(guò)程中生產(chǎn)力水平的提升會(huì)影響社會(huì)分工、交換方式等社會(huì)關(guān)系，促進(jìn)社會(huì)存在方式的變革，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)財(cái)富的增長(zhǎng)，因而也決定了社會(huì)的生產(chǎn)效能和生產(chǎn)水平。
虛擬電廠最初以分布式能源系統(tǒng)的集中式調(diào)控工具滿足電網(wǎng)的中心化管控需求，在全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，其外延依托先進(jìn)智能的感知設(shè)備促成系統(tǒng)整體智能化，實(shí)現(xiàn)了電能發(fā)輸配的預(yù)測(cè)驅(qū)動(dòng)與動(dòng)態(tài)響應(yīng)，而隨著自然及社會(huì)環(huán)境中不確定性因素發(fā)生頻率的增長(zhǎng)，在信息轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)過(guò)程以及算法驅(qū)動(dòng)趨勢(shì)下，虛擬電廠不僅在電能的生產(chǎn)、調(diào)控與負(fù)荷消納的過(guò)程中發(fā)揮了協(xié)同自治的作用，并且更加深入終端用戶，定義價(jià)格區(qū)間參與市場(chǎng)交易，推進(jìn)了生產(chǎn)力的變革以及生產(chǎn)關(guān)系的重塑。
“虛擬電廠”作為當(dāng)代能源治理的“元敘事”，是一項(xiàng)由多種異質(zhì)要素共同構(gòu)成、協(xié)同運(yùn)行的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其環(huán)形結(jié)構(gòu)是由自然資源、用戶響應(yīng)、電價(jià)機(jī)制、預(yù)測(cè)模型、終端設(shè)備、政策規(guī)制與分布式智能等多元要素在特定時(shí)空條件下的相互翻譯與共演。虛擬電廠并非封閉、自洽的技術(shù)實(shí)體，而是在其交互界面的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系中被“錨定”、被“行動(dòng)化”，并且在這一過(guò)程中逐漸成為建構(gòu)性、開放性與未來(lái)性的技術(shù)裝置，顯現(xiàn)了多元化的主體表征以及多元利益調(diào)和下的實(shí)踐秩序。在這個(gè)意義上，虛擬電廠成為在特定制度語(yǔ)境、治理期待和資本邏輯中誕生的知識(shí)性對(duì)象或者持續(xù)建構(gòu)的“技術(shù)共同體”，它尚未完成，也不能被簡(jiǎn)單封閉在某種范式之中；不僅是一種能動(dòng)的結(jié)構(gòu)，也是一種需要我們共同參與塑造的未來(lái)技術(shù)圖景；不是一個(gè)完成的形象，而是一個(gè)尚在形成中的“平臺(tái)性實(shí)踐”——一個(gè)需要以包容性、開放性與責(zé)任感持續(xù)介入的能源敘事場(chǎng)域。
在新興資源開發(fā)利用中，虛擬電廠所調(diào)和的不只是分布式節(jié)點(diǎn)與負(fù)荷響應(yīng)機(jī)制之間的技術(shù)張力，更是兩種深層資源邏輯與文明范式的過(guò)渡與轉(zhuǎn)型：一種源自地殼深處的“地下資源”——煤炭、石油、天然氣等一次能源，其資源的利用依賴采掘、運(yùn)輸與集中式控制，象征以征服自然、提取價(jià)值和高度秩序?yàn)楹诵牡墓I(yè)文明圖景；另一種則是地表之上的“天空資源”——風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源，其利用仰賴氣候律動(dòng)、地理差異與生態(tài)基礎(chǔ)，象征更溫和、更循環(huán)、更環(huán)保的生態(tài)文明價(jià)值。它不主張強(qiáng)行改造自然，而是尊重自然，維護(hù)可持續(xù)、多樣性的發(fā)展方式，昭示人與自然的和諧共處。
