寫字樓里的空調溫度調高,助力削減夏季尖峰用電負荷;新能源汽車參與車網互動,在用電高峰向電網送電;儲能設備適時存滿電能,有效促進新能源消納……這些場景背后,隱藏著一座“看不見的電廠”——虛擬電廠。
虛擬電廠并非真正意義上的電廠,而是基于電力系統架構,運用現代信息通信、系統集成控制等技術,聚合分布式電源、可調節負荷、儲能等各類分散資源,作為新型經營主體協同參與電力系統優化和電力市場交易的電力運行組織模式。
前不久,國家發展改革委、國家能源局印發的《新型電力系統建設“十五五”規劃》提出,“到2030年,虛擬電廠最大調節能力超過5000萬千瓦”。虛擬電廠將迎來廣闊發展前景,在增強電力保供能力、促進新能源消納、完善電力市場體系等方面發揮更加重要的作用。
虛擬電廠建設已駛入“快車道”
虛擬電廠的發展,與能源轉型進程密切相關。截至7月底,我國累計發電裝機容量達40.8億千瓦,其中,風電、光伏發電裝機容量分別為6.9億千瓦、12.9億千瓦。在用電需求不斷增長、新能源占比持續提升的背景下,如何更好削峰填谷,保障電網安全運行和電力可靠供應?各地在發揮火電、水電等電源側實體電廠作用的同時,將虛擬電廠作為增強電力系統需求側調節能力的新選擇。
“與實體電廠不同,虛擬電廠沒有實體發電廠房和設備,其聚合的源、荷、儲等分散式資源可位于不同地理位置和電網拓撲中,通過運用現代信息通信、系統集成控制等技術,實現對負荷側和發電側資源的調控。”電力規劃設計總院能源政策與市場研究院院長凡鵬飛說。
虛擬電廠這一概念起源于20世紀90年代末,早期由德國、英國等歐洲國家推動研究。“十三五”時期,我國江蘇、上海、河北等地圍繞虛擬電廠開展了一系列先行實踐。近年來,隨著新型電力系統建設和全國統一電力市場建設的加快推進,我國虛擬電廠的發展條件日益成熟,作用日益凸顯,需求日益增長。2025年3月,國家發展改革委、國家能源局印發《關于加快推進虛擬電廠發展的指導意見》,明確虛擬電廠的定義和功能定位,健全支持虛擬電廠發展的政策和市場體系,加快提升虛擬電廠的發展規模和水平。
“雖然我國對虛擬電廠的探索起步較晚,但憑借龐大的負荷規模、完整的工業體系和強有力的政策推動,我國虛擬電廠在超大城市復雜場景應用、多類型資源協同調控等方面已形成獨特優勢,正逐步從‘示范驗證’邁向規模化發展的‘快車道’。”上海電力大學電氣工程學部產教融合中心主任周波說。
國家能源局編制的《中國供電發展報告(2026)》顯示,截至2025年年底,全國虛擬電廠項目達470個,經測試的最大調節能力達1685萬千瓦,同比增長約70%。在國家電網經營區,浙江、湖北等地的虛擬電廠調節能力位列省級電網前列。
“截至7月底,浙江在運虛擬電廠63個,可調節能力達238.6萬千瓦。”浙江省電力負荷管理中心專職陳昱豪告訴記者,浙江在全國范圍內率先打造現貨市場環境下的新型主體市場化響應機制,2025年6月以來常態化組織省內虛擬電廠參與調節。今年1~7月,浙江已累計開展28次虛擬電廠市場化響應,響應電量達9466萬千瓦時。
虛擬電廠“拔節生長”,展現出強勁的發展勢頭。凡鵬飛表示,隨著資源聚合規模增長和調節能力不斷提升,虛擬電廠將進一步發揮分布式電源控制器、需求側響應資源調節器、新型儲能作用放大器、分布式資源參與電力市場聚合器、源網荷儲一體化發展耦合器、新型配電網發展加速器等作用,更好助力我國到2030年初步建成新型電力系統。
保供電促消納多重價值凸顯
從單項示范到多點開花,虛擬電廠在全國范圍加快部署,拓展出豐富的應用場景。“具體來看,虛擬電廠的價值體現在支撐電力保供、促進新能源消納、賦能市場交易等方面。”周波說。
今年7月中旬,受高溫天氣影響,上海電網用電負荷居高不下。7月16日,國網上海電力啟動全市虛擬電廠響應,創下164.77萬千瓦的響應紀錄。“上海成為全國首個虛擬電廠實際調節規模突破150萬千瓦大關的城市,相當于在用電尖峰時刻增添了一座裝機容量165萬千瓦的中型火電廠。”國網上海電力營銷服務中心需求側管理中心副主任趙建立說。
“上海虛擬電廠匯集非連續生產工業負荷、樓宇空調、充換電設施、數據中心、用戶側儲能、分布式電源等核心資源,其調節能力、響應速度、參與活躍度等綜合表現處于國際同類城市領先水平。”周波表示。
在西部地區,虛擬電廠的應用場景大多與新能源消納相關。作為全國首個新能源綜合示范區,寧夏風電、光伏發電等新能源發電裝機規模已突破6000萬千瓦。國網寧夏電力充分發揮虛擬電廠調節作用,統籌各類用戶側資源,積極促進新能源消納。
“午間光伏大發或用電低谷時段,虛擬電廠可引導工商業用戶提高用電負荷,消納富余新能源電量。”國網寧夏電力營銷服務中心需求側管理中心虛擬電廠運營管理技術專責于婷介紹,今年前7個月,該公司有75天開展了用戶側精準引導,共計1265戶次,累計消納新能源電量1534萬千瓦時。
從市場交易角度來看,虛擬電廠的價值逐步顯現。山東在電力現貨市場建設方面走在全國前列。基于電網負荷特性、資源稟賦、市場建設等優勢,山東將虛擬電廠細分聚合單元,其中調節量負荷類以“報量報價”方式參與現貨市場出清,同時創新建立虛擬電廠“電能量收益+調節量收益+容量補償收益”市場化盈利模式,有效增強市場活力。
山西的虛擬電廠同樣參與了電力現貨市場。“接入現貨市場的虛擬電廠能及時響應價格信號,靈活組織各類用戶調節用電,有效助力電網平衡,消納富余電量,降低用電成本。”國網山西電力調度控制中心現貨處負責人張超說。
作為虛擬電廠運營商,山西風行測控股份有限公司結合現貨市場峰谷電價等情況,組織虛擬電廠常態化參與電力調節。“1~7月,我們累計在午間新能源消納時段(每天11~16時)調節電量3.53億千瓦時,在晚峰保供時段(每天17~21時)調節電量0.78億千瓦時,平均降低用戶度電成本0.05元。”該公司副總經理南豆介紹。
隨著分布式電源、新能源汽車、新型儲能加快發展,虛擬電廠的應用場景日益豐富。在安徽,蕪湖供電公司依托城市級虛擬電廠開展綠電聚合交易,滿足數據中心用電需求。在湖北,武漢供電公司組織充換電設施、用戶側儲能等參與調頻輔助服務市場,實現對各類資源的秒級調控。
當前,我國虛擬電廠的資源聚合規模、聚合程度都在不斷提升,越來越多的應用場景將進一步釋放虛擬電廠的多重價值,使其在新型電力系統建設中發揮更加顯著的作用。
技術標準和市場機制持續完善
“十五五”時期國家層面虛擬電廠的發展目標已經明確,不少省份出臺了專項政策文件,大力推進虛擬電廠建設。從過去的零星探索到如今的規模化部署,虛擬電廠高質量發展離不開技術標準、市場機制等的強力支撐。
技術標準的統一對于虛擬電廠發展至關重要。過去,虛擬電廠發展面臨各地要求不一、技術路徑各異、調節能力存疑等問題。9月1日,國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會聯合發布的《虛擬電廠技術導則》正式實施,為各地虛擬電廠建設提供了統一的技術框架與實施依據。
“這一技術導則是虛擬電廠標準體系的基礎標準,明確了虛擬電廠總體技術框架、資源接入、系統終端、信息通信、安全防護、驗收測試、運行管理、效益評估等全流程的基本要求,為一個虛擬電廠從無到有提供了最直觀的指引。”參與《虛擬電廠技術導則》編制的中國電科院用能研究所供需互動室副主任王舒楊告訴記者。
更深層次的技術標準制定工作仍在推進。“近期,虛擬電廠運營商技術支持系統技術要求、調節能力測試方法、信息交互等國家標準已立項公示。我們將圍繞系統建設、信息交互、效果評估等持續加強技術標準建設,進一步提升虛擬電廠資源聚合能力與運營調節質效。”王舒楊說。
新技術的推廣應用,也在很大程度上促進了虛擬電廠發展。在河北張家口、唐山等地,國網冀北電力依托新型負荷管理系統推動人工智能技術與蓄熱電鍋爐型虛擬電廠業務深度融合,實現運行數據深度分析、市場電價趨勢精準預測和調控策略動態優化,顯著提升了虛擬電廠的響應速度和運行穩定性。
凡鵬飛認為,人工智能、5G等技術在虛擬電廠終端感知控制、資源聚合控制、市場交易輔助決策、評估檢測等領域應用前景廣闊。這些技術有利于實現分散資源廣泛感知、精準響應、高速互聯,對提升虛擬電廠調節性能和運行控制水平具有重要作用。
市場機制方面的探索持續深入。前不久,國網江西綜合能源服務有限公司虛擬電廠順利完成中長期月度、D-2及日前現貨全品類電能量市場交易,成為江西省內首家打通電能量市場各交易環節的虛擬電廠。
“這標志著江西虛擬電廠進入全流程市場化運營新階段。”國網江西電力供用電部市場處處長劉超表示,依托多市場、多品種交易能力,虛擬電廠可實現電能量市場、輔助服務市場和需求響應業務的有效銜接,推動各類可調資源收益更加多元。
市場機制的完善是虛擬電廠參與電力市場的重要保障。凡鵬飛建議各省盡快出臺虛擬電廠參與市場交易細則,推動虛擬電廠常態化參與各類電力市場交易,并健全針對虛擬電廠的容量電價機制或容量補償政策,更好助力虛擬電廠高質量發展。
虛擬電廠雖然“無形”,卻在新型電力系統建設中扮演著重要角色。隨著技術標準的日益健全和市場機制的不斷完善,這座“看不見的電廠”將更加廣泛地聚合起電力系統的各類資源,為保障電力供應、促進能源轉型提供更加有力的支撐。
責任編輯: 張磊