没厂房却能智能“搬运”电力“虚拟电厂”迅速“出圈”
没有厂房、没有烟囱，更不烧煤，但“发电”实力却不可以小看。近年来，“虚拟电厂”迅速“出圈”。
党的二十届三中全会指出，要加快规划建设新型能源体系，完善新能源消纳和调控政策措施。8月6日，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，其中明白准确地提出利用源荷储资源建设一批虚拟电厂，建立完整标准体系，完善相关规则，提升电力保供和新能源就地消纳能力。
作为消纳新能源电力、保障新型电力系统安全稳定运行和实现能源保供的一大利器，发展虚拟电厂对建设新型能源体系的意义不容小觑。
究竟什么是虚拟电厂？发展虚拟电厂对我省有怎样的意义？目前，全省各地虚拟电厂的建设情况如何？连日来，记者展开调查。
究竟什么是虚拟电厂？8月，一进南京市江宁开发区能碳虚拟电厂项目基地，一块绿色低碳智慧能源云平台展示大屏映入眼帘，大屏上动态更新着开发区的发电容量、可调节容量、绿电使用比例、碳排放量等信息。屏幕的一角，布局着园区碳达峰、碳中和的达标数据、曲线图。
项目方工作人员指着屏幕介绍，这好比江宁开发区园区级能碳虚拟电厂的“最强大脑”，能碳虚拟电厂将江宁开发区辖区内的工厂、写字楼、商场里的空调、机器、电灯等“用电端”，以及园区内的充电桩、光伏、储能等“充放电端”，集中纳入调配资源，后台发出一个指令，就可以实现对指挥中心数公里外一栋办公楼里空调温度的优化调节，降低高峰期用电负荷。未来，江宁这一虚拟电厂计划建设调节能力规模达到50兆瓦，为夏、冬高峰期电力保供提供有力支持。
2023年9月，国家发展改革委等部门印发《电力需求侧管理办法（2023年版）》明确了虚拟电厂的权威概念，即“依托负荷聚合商、售电公司等机构，通过新一代信息通信、系统集成等技术，实现需求侧资源的聚合、协调、优化，形成规模化调节能力支撑电力系统安全运作”，并提出逐步将需求侧资源以虚拟电厂等方式纳入电力平衡的要求。
国网江苏电力调度控制中心相关负责的人介绍，虚拟电厂并不是真正意义上的发电厂，而是一种“智慧能源管理平台”，即借助能源互联网技术的发展，将分布式电源、储能、电动汽车等零散资源“化零为整”，既可当作“正电厂”向电力系统供电，也可当作“负电厂”消纳系统的电力，起到助力电网系统保持平衡的作用。
省规划设计集团市政规划与工程设计院（省城市低碳生态建设工程技术研究中心）负责省内多地电力规划及电力市场研究，副所长陈曦寒说，虚拟电厂可简单理解为，将小容量分布式资源，汇总聚合起来的聚集容器和调控实体，可成为一种特殊形式的发电单元，支持功率向上调节和向下调节，故而称其为“电厂”。
在虚拟电厂中，传统的发电、用电等环节都被赋予更加多元的角色。比如，分布式光伏电站，以前只是作为发电侧给用户更好的提供电力，现在可以参与电网调峰，再比如，电动汽车不仅可作为用户在充电桩上充电，还能像一个小型充电宝，给电网反向供电。
“虚拟”二字意味着并非实体，所以虚拟电厂并不是真正意义上的发电厂。作为参与电网运行的“特殊电源”，虚拟电厂有着与传统电厂相同的运行特性，但它确实看不见、摸不着，好似网友熟知的网络站点平台，通过物联网和数字化，与实体资源进行实时互通互联。
这些特征，也让“虚拟电厂”自带争议体质。它到底有啥大作用？难道真的就是一个所谓新概念而已？
国家电网新能源云碳中和创新中心执行主任王函韵解释，虚拟电厂有点“虚”的说法，大多数来源于虚拟电厂并非传统意义上的实体发电厂，而是一种通过软件和技术方法聚合分散的可调度资源，如分布式能源、储能设施、可控负荷等，形成一个能够响应电网调度指令的整体。这种“虚”，其实就是相对于传统集中式发电厂而言的，但它在现代电力系统中的作用却非常实际且关键。
业内人士指出，中国不缺电量，缺的是电力。如何破局？虚拟电厂是一宝，它可灵活调控可调节电力负荷，减少或避免弃风、弃光等现象。
南京能碳虚拟电厂项目负责的人介绍，能碳虚拟电厂就是企业的“大管家”，为企业算出绿色账和经济账，当政府部门预判电力供需将出现缺口时，虚拟电厂就会带领企业错峰生产，技术团队通过AI、大数据等为企业算出节能减排和生产运行的最佳平衡点，助力公司实现精细化生产。
陈曦寒认为，虚拟电厂可“唤醒”调动“沉睡”的海量需求侧资源，同时通过调节，降低终端用户的能耗用电量，化解短时供需不平衡的压力。“在供给侧之外，从需求侧这一新的维度，促进省内区域保供。”
2022年12月，苏州虚拟综合智慧零碳电厂项目启动试运行。据了解，苏州虚拟综合智慧零碳电厂项目全部建成后，能够为苏州区域能源保供提供顶峰能力约1100MW，调峰能力约1300MW，预计全年可生产绿电量2.8亿千瓦时、减少标煤消耗8.5万吨、减排二氧化碳24万吨。
今年7月，被国网江苏电力明确携手推进虚拟电厂建设的常州，成功运行了“江苏省首个市级虚拟电厂监测管理平台”，可调能力超12万千瓦，助力电力保供和新能源就地消纳。
平台依托江苏省新型负荷管理系统，建设了需求侧调节资源的统一接入口，并以微电网为主要汇集单元，重点聚合光伏、储能、充电桩、5G基站等非工灵活性可调节资源，目前共聚合电力用户3561户，聚合容量达到45.45万千瓦，形成可调能力超12万千瓦的实时调节资源池。“资源的聚沙成塔只是手段，能化零为整调用起来才是目的。”国网常州供电公司营销部主任吴炜介绍。
国网江苏电力多个方面数据显示，截至去年11月6日，江苏已经并网的虚拟电厂“发电”能力达210万千瓦，相当于两台全球最大的白鹤滩水电站水轮发电机组的装机容量，可满足20多万户居民一天的用电。
在环保节能的同时，虚拟电厂另一大优点是不占用土地资源，也无需新建输电通道，降低全社会能源系统的投资建设成本。
据统计，在成本上，虚拟电厂仅为传统电厂的1／10，依照国家电网测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5％的峰值负荷需要投资4000亿元；而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节投资仅需400亿—570亿元。
据华泰证券研报，我国虚拟电厂正由邀约型向市场型过渡。预计2025年，我国的虚拟电厂市场规模将达到102亿元，且有望于2030年达到千亿元。
作为经济大省、制造业强省，江苏能源需求较大，但能源资源较为匮乏，电力平衡存在缺口，能源资源和负荷中心总体呈现逆向分布的特征。发展虚拟电厂、建设新型能源系统迫在眉睫。但由于虚拟电厂兴起不久，当前其建设运行仍面临一系列挑战。
无锡数字化的经济研究院执行院长吴琦指出，目前，国内虚拟电厂仍处于初级阶段，以试点示范为主，仍处于理论研究和前期试点的发展阶段。
一大挑战在于行业的政策标准尚不完备，虚拟电厂的市场准入和行业规范仍然缺乏统一的设计，要进一步出台各类专项政策来引导和规范虚拟电厂的设计、建设和运营。
“虚拟电厂是需求侧资源的一种高级组织形态，信息化、智能化、实时性方面较传统需求侧响应、负荷聚合系统要求更高。如果称之为电厂，那电厂在电力系统内拥有的权利和承担义务，虚拟电厂是否也需一视同仁？”王函韵介绍，由于虚拟电厂涉及多种类型的资源和不同的利益相关方，制定统一的技术标准和市场规则也是一项艰巨的任务，当前不一样的地区对虚拟电厂参与市场仍要求不一。
一大难点在于盈利模式尚不明晰，用户侧负荷及发电侧资源参与意愿不强。当前，虚拟电厂普遍以邀约型为主，更多依靠政府补贴，想要可持续发展，仍需要探索出能够充分调动起各方积极性的商业模式。
“用户侧储能、家电空调响应等往往还是‘叫好不叫座’，时间上也是选择了迎峰度夏个别尖峰时段，真正落实在常态化市场调节的虚拟电厂少之又少。”王函韵说。
今年6月，省发展改革委发布新版《江苏省电力需求响应细则》，此次新规新增了虚拟电厂运营商等新兴市场主体，并将市场化的需求响应作为负荷管理的前置手段和柔性措施，形成最大用电负荷5％以上的需求响应能力，引导各类主体参与需求响应主动移峰填谷，减小峰谷差。文件明确，需求响应实施补贴标准，其中0.5—2小时（含2小时）的，度电补贴最高，为4.8元／千瓦时。
业内人士建议，除了参与需求响应，也可让虚拟电厂参与电力现货市场和辅助服务市场，交易它的发电量和调节能力，让项目方获得市场化的收益。
多次到国内各大城市感受虚拟电厂项目推进后，王函韵期待能够构建合理的市场准入门槛、定价机制和交易规则，确保虚拟电厂可公平参与电力市场竞争。
虚拟电厂技术上的尚不成熟也不容忽视，建设方仍需进一步提升技术水平和系统集成能力，以实现更高效和稳定的运营。“如何聚合海量且分散的资源是一个技术挑战。”王函韵认为，虚拟电厂需要高效的信息通信技术和强大的数据分析能力来实现资源的有效管理和调度。
“江苏是全国第二批电力现货市场建设试点。当前，我省各地虚拟电厂相关试点项目正在如火如荼地建设，相信在不远的将来，虚拟电厂产业一定会迸发出更大的电力‘火花’。”陈曦寒说。