隨著不穩(wěn)定電源的接入增多及靈活性資源的日漸短缺，虛擬電廠成為市場爆炒的熱點。中國電力市場下，虛擬電廠的商業(yè)模式如何建立？虛擬電廠是否只是一把“虛火”？

文 | 本刊記者 武魏楠

在浙江杭州華能大廈的運營中心大廳內(nèi)，大屏幕上24小時不間斷地監(jiān)控著所有場站點位和負荷點位的數(shù)據(jù)。這里沒有廠房、發(fā)電機，僅僅依靠著光纖、無線網(wǎng)絡、通信等技術就可以響應電網(wǎng)的實時調(diào)度，讓分散在全省的各類發(fā)電、負荷資源聚合成一個整體。

這就是Virtual Power Plant（簡稱“VPP”，也即虛擬電廠）的真實面貌。這個最早誕生于1990年代的概念，直至2010年前后才開始在西方國家落地生根。2009年，被譽為虛擬電廠“先驅(qū)者”之一的德國公司Next Kraftwerke成立。開啟了虛擬電廠大規(guī)模商業(yè)化的浪潮。

時至今日，虛擬電廠已經(jīng)在歐洲成為一種成熟的商業(yè)模式。2022年，Next Kraftwerke宣布其已經(jīng)接入了1.3萬多個獨立的可再生能源發(fā)電和電力消費、存儲單元，總裝機容量超過10GW。

在美國，虛擬電廠的投資也開始日漸火熱。加州最大的公用事業(yè)公司之一Pacific Gas & Electric開始與特斯拉合作建設虛擬電廠。而特斯拉的虛擬電廠已經(jīng)覆蓋了加州5700多戶家庭及其配備的戶用儲能設備。除了傳統(tǒng)能源企業(yè)，今年1月份，美國通用汽車、福特汽車、谷歌、Sunpower、Sunrun等來自各行各業(yè)的企業(yè)宣布將發(fā)起“虛擬電廠合作伙伴關系”（VP3）的倡議，目標是制定VPP系統(tǒng)使用的規(guī)則。

從去年開始，虛擬電廠的概念在國內(nèi)也日漸火爆。去年夏天，我國多地遭遇熱浪襲擊，局部電力供給出現(xiàn)短缺。虛擬電廠作為一種提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要手段，逐漸受到更多的關注。在A股市場上，虛擬電廠概念股熱度頗高，受到投資者追捧。

這與近年來國家政策對于虛擬電廠的支持與鼓勵不無關系。2021年12月，國家能源局發(fā)布《電力并網(wǎng)運行管理規(guī)定》《電力輔助服務管理辦法》，明確了虛擬電廠并網(wǎng)與參與電力輔助服務主體地位。

2022年以來，國家發(fā)展改革委、國家能源局陸續(xù)發(fā)布《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《關于加快建設全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》等文件，支持虛擬電廠投資建設與運營，明確建立和完善虛擬電廠標準體系。

在地方層面，先后由山西省發(fā)布《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》，規(guī)范了虛擬電廠并網(wǎng)運行技術、運營管理制度；山東省發(fā)布《關于進一步做好2022年下半年山東省電力現(xiàn)貨市場結算試運行工作有關事項的通知》，明確虛擬電廠作為獨立市場主體參與現(xiàn)貨市場交易機制；深圳市出臺《深圳市虛擬電廠落地工作方案(2022—2025年)》等文件，明確了虛擬電廠的頂層設計、支持商業(yè)模式探索等工作。

此外，北京、河南、浙江、廣東、重慶等地也相繼出臺文件，制訂虛擬電廠參與電力市場交易的政策規(guī)范、技術標準和市場機制。浙江省能源局、浙江能源監(jiān)管辦、國網(wǎng)浙江省電力公司等單位堅持“先行先試、邊試邊完善”的原則鼓勵和支持虛擬電廠的建設和發(fā)展。

然而概念和政策的火爆也難以掩蓋虛擬電廠在實際落地時的艱難。目前，盡管國家電網(wǎng)區(qū)域冀北、上海、浙江電力等地建設的虛擬電廠示范項目已參與電力系統(tǒng)運行，但虛擬電廠更大規(guī)模的商業(yè)化擴張卻面臨著一系列難題。虛擬電廠為何突然爆火？在當前的電網(wǎng)調(diào)度和市場機制下，虛擬電廠能夠達到怎樣的極限？中國虛擬電廠的發(fā)展還有哪些被忽略的問題？

“爆火”的基因

虛擬電廠的討論熱潮起源于2022年的夏季。在經(jīng)歷了2021年9月國內(nèi)局部的電力短缺之后，2022年夏季的高溫一次次刷新氣象記錄，同時也大幅度拉高了各地的降溫負荷，引發(fā)工業(yè)限電模式。

2022年進入夏季之后，山東、黑龍江、吉林、遼寧、廣東、江蘇、浙江、安徽、河南、福建、寧夏、青海、上海、四川、云南等地先后發(fā)布了不同程度的限電通知。其中四川、云南等水電大省的限電尤為引人關注。這些原本在夏季豐水期無須擔心用電問題、甚至可以大幅度外送電量的省份實施限電，不僅嚴重影響了本地的工業(yè)生產(chǎn)、社會生活，也對東部受電端省份產(chǎn)生了影響。

“有序用電”、“需求側(cè)響應”這些詞匯在這兩年開始頻繁出現(xiàn)于新聞報道和社交媒體之中。盡管在用詞上有所不同，但這些手段與實際上的拉閘限電并無不同。由于電網(wǎng)對負荷管理能力缺乏細節(jié)手段，除部分大用戶可以實現(xiàn)精細的負荷管理外，中小微型負荷管理只能采取“一刀切”的開關。

目前來說，電力需求側(cè)響應相比直接拉閘限電，也有了一定進步。通過采取補貼和價格激勵等措施，需求側(cè)響應讓可調(diào)節(jié)、可轉(zhuǎn)移、可削減的用戶負荷主動削減用電高峰時段用電負荷，增加低谷時段用電負荷，實現(xiàn)平抑峰谷用電負荷，提高新能源消納能力，保障供電可靠性的目的。

“讓愿意降負荷的用戶主動降低負荷，還有收入可拿。不愿意降負荷的用戶自己承擔高電價。這才是需求側(cè)響應更加合理、人性化的設計。”有電力市場相關人士對《能源》雜志記者說。

虛擬電廠看起來就是這樣一個能夠?qū)崿F(xiàn)對負荷精細化管理的完美解決方案。

通過數(shù)字化手段將海量的分散負荷聚合成一個整體，依據(jù)電力供需、電價波動等因素的變化不斷調(diào)整虛擬電廠內(nèi)負荷的高低，就可以實現(xiàn)對電網(wǎng)調(diào)度、安全穩(wěn)定的快速響應。

雖然看起來虛擬電廠對負荷側(cè)需求響應的提升并不大，但在數(shù)字化技術的加持下，虛擬電廠對負荷側(cè)的管理可以基本實現(xiàn)自動化和快速響應，而且基于大數(shù)據(jù)技術，虛擬電廠可以最大限度地挖掘用戶的負荷調(diào)節(jié)潛力。這些都是當下的技術和人力無法提供的優(yōu)勢。

如果說高溫限電讓虛擬電廠從一個“全新的概念”走向臺前為人關注，那么其數(shù)字化技術對于新能源發(fā)展的潛在推動，則是其“爆火”的真正內(nèi)核動力。

2022年，全國風電、光伏發(fā)電新增裝機達到1.25億千瓦。而可再生能源的總裝機量也突破12億千瓦，達到12.13億千瓦，首次超越了火電裝機，占全國發(fā)電總裝機的47.3%。可再生能源發(fā)電量也達到2.7萬億千瓦時，占全社會用電量的31.6%。

可再生裝機越來越多、發(fā)電量越來越大，靈活性資源的短缺就會愈發(fā)嚴重，這無疑給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運營帶來了極大的壓力。但隨著技術的進步，“虛擬電廠可以對分散的可再生能源發(fā)電實現(xiàn)最大程度的管理，促進新能源的消納。”

目前，盡管煤電靈活性改造、氣電、化學儲能、抽蓄等能夠為電網(wǎng)提供靈活性調(diào)節(jié)能力，但相比之下，虛擬電廠有其更加獨特的優(yōu)勢。

首先就是靈活性。理論上來說，虛擬電廠可以整合絕大部分的用電、發(fā)電單元，而且可以將這些可調(diào)節(jié)資源自由組合。這意味著其容量可大可小，而且相應電網(wǎng)需求的速度更快，幾乎可以做到無縫銜接。這種絕對領先的靈活性對于以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)來說，是至關重要的。

其次就是經(jīng)濟性。東吳證券曾發(fā)布研究報告稱，根據(jù)國家電網(wǎng)的測算，通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億，相比之下，通過虛擬電廠僅需投資500-600億元，虛擬電廠的成本僅為火電廠的1/8-1/7。

實際上，虛擬電廠的建設更多地是依托現(xiàn)有的可調(diào)節(jié)資源硬件，投入在軟件方面。而其他的可調(diào)節(jié)資源建設都首先需要固定資產(chǎn)投入，然后對電網(wǎng)改造升級，需要硬件+軟件的兩步投入。

僅此一項，虛擬電廠就在經(jīng)濟性上占據(jù)了優(yōu)勢。那么，虛擬電廠一往無前的時代就要從此開始了么？

有突破的試點

2022年11月25日，華能浙江虛擬電廠1號機組順利完成72小時試運行工作，這標志著全國首臺（套）接入調(diào)度系統(tǒng)參與實時響應調(diào)節(jié)的虛擬電廠正式投產(chǎn)。

實際上，這并非是中國首個投運的虛擬電廠，但卻被認為是在當前國內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)度和市場機制下實現(xiàn)了較大突破的試點項目。

“上海黃浦區(qū)試點的商業(yè)建筑虛擬電廠項目實現(xiàn)了對負荷資源的監(jiān)測，但尚未實現(xiàn)對負荷資源的在線自動控制。南方電網(wǎng)深圳供電局研究的區(qū)域虛擬電廠項目尚未實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)接入，也未完成實時調(diào)度閉環(huán)控制。冀北虛擬電廠項目拓展了虛擬電廠參與輔助服務的形式及方式，但尚未實現(xiàn)對可控資源的調(diào)控及交易功能?！比A能集團清潔能源研究院并網(wǎng)與電氣技術副主任申旭輝說，“相比較之下，華能浙江虛擬電廠實現(xiàn)了調(diào)度系統(tǒng)接入，完成了實時調(diào)度閉環(huán)控制，實現(xiàn)了可調(diào)負荷等分布式資源的實時控制，并具備了參與現(xiàn)貨市場交易的功能?！?/p>

華能浙江虛擬電廠目前接入總?cè)萘繛?11MW，131個終端。包含有16個儲能電站、2個可調(diào)節(jié)電源和113個充換電站。

“這些接入點分散在全省11個城市，現(xiàn)在可以用虛擬電廠統(tǒng)一調(diào)控參與實時調(diào)節(jié)。”華能浙江虛擬電廠項目技術總負責吳科俊說，“我們完成了全國首份虛擬電廠并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議簽訂，以‘華能浙江能源聚合中心’的調(diào)度命名，由省調(diào)統(tǒng)一調(diào)度?！?/p>

這不僅僅是對于虛擬電廠的建設、更是對我國傳統(tǒng)電力體系變革有著重大影響。

我國目前實行的是五級電力調(diào)度體系（國家級調(diào)度、大區(qū)級調(diào)度、省級調(diào)度、地區(qū)調(diào)度、縣級調(diào)度）以及由“統(tǒng)一調(diào)度、分級管理、分層控制”的調(diào)度方式?！耙话銇碚f，就是下級調(diào)度聽上級調(diào)度，不存在跨級指揮?！庇惺煜る娋W(wǎng)運行的人士告訴《能源》雜志記者，“不同來源的調(diào)度指令之間如何平衡，是目前虛擬電廠面臨的主要問題之一。”

這一方面是極為困難的安全技術問題，另一方面也在商業(yè)上成為更多企業(yè)想要參與虛擬電廠的一個隱形障礙。

“虛擬電廠在機制上、技術上的卡點實際上非常多?！币晃浑娋W(wǎng)內(nèi)部專研虛擬電廠的研究人員對《能源》雜志記者說，“很多企業(yè)只是站在聚合資源的角度考慮技術和商業(yè)模式，忽視了電力系統(tǒng)運行的問題，最后的結果很可能就是項目難以推動?！?/p>

先天不足

那么，到底什么是虛擬電廠？實際上這是一個沒有“權威答案”的問題。

按照Next Kraftwerke的說法，虛擬電廠是一個由分散式中型發(fā)電機和靈活的電力消費者、儲能系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡，這些裝置通過虛擬電廠統(tǒng)一調(diào)度。

維基百科中，虛擬電廠的定義是：一種基于云的分布式電廠，聚合了分布式能源的裝機容量以增強發(fā)電能力，在電力市場上交易或出售電力，以及選擇性減少負荷的需求。

而根據(jù)山西省2022年6月發(fā)布的《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》，虛擬電廠要依據(jù)聚合資源類別、參與市場形態(tài)、提供服務類別、參與的交易市場等各種約束條件不同，劃定不同的類別，從而擔負起不同的責任。

還有學術界傾向于認為虛擬電廠是一套技術管理系統(tǒng)、能源企業(yè)認為虛擬電廠是圈定客戶資源的利器、數(shù)字化企業(yè)把虛擬電廠看作是電力數(shù)字化的拓展……可謂是“百花齊放、百家爭鳴”。

這種對于概念和定義的爭論和多元化，反映出了虛擬電廠作為市場主體的一份子，實際上在整個電力系統(tǒng)中是沒有明確定位的。

在2021年12月國家能源局發(fā)布的《電力并網(wǎng)運行管理規(guī)定》《電力輔助服務管理辦法》中，虛擬電廠被認定為了輔助服務市場主體、并網(wǎng)調(diào)度主體。這在一定程度上相給予了虛擬電廠在市場交易、系統(tǒng)調(diào)度運行中的合法“身份”。

但僅有身份認定顯然是不夠的。在先后進行了兩輪電力體制改革，并且依然在堅定推行電力市場化改革的大背景下，虛擬電廠需要更進一步明確權利和義務關系，這才是事關盈利與否的關鍵。

2022年8月，山東省發(fā)布了《關于進一步做好2022年下半年山東省電力現(xiàn)貨市場結算試運行工作有關事項的通知》，虛擬電廠可作為獨立市場主體參與市場交易。但在實際運行中，缺乏商業(yè)模式、補貼不足等問題讓虛擬電廠參與市場的意愿極低。

“擁有合法身份不意味著就能夠賺錢。如果權責不清晰、不對等，虛擬電廠走不遠。”上述研究人員說。

虛擬電廠當下“火爆而不落地”的尷尬境遇與儲能發(fā)展有著類似的根源?！懊鞔_的市場定位+成熟的電力市場”是歐美各國儲能市場爆發(fā)式增長的前提條件。而國外成熟商業(yè)化的虛擬電廠模式，也建立在“法規(guī)、市場、技術”的基礎之上。

法規(guī)，也即給予虛擬電廠合法的身份地位。虛擬電廠運營商一般被稱為“聚合商”，在不同類型的成熟電力市場中，聚合商都是合法參與電力市場的主體之一。這一點，中國也在政策法規(guī)上不斷跟進完善。

市場方面，可能是中國與國外差距最大的部分。在歐洲與美國，不同國家的電力市場中，虛擬電廠能夠參與交易品種、交易方式各不相同。但有賴于逐漸形成的健全交易規(guī)則和機制，虛擬電廠在這些市場中都能夠?qū)崿F(xiàn)盈利。

有一個前提往往被我們所忽略。歐美國家虛擬電廠規(guī)模的增長是從2010年前后開始的，而那時主要國家的電力市場改革已經(jīng)基本完成，市場規(guī)則相對成熟。虛擬電廠的商業(yè)模式實際上是從成熟市場中挖掘出來的。

先有了成熟的市場機制，再有了虛擬電廠的盈利空間，才引發(fā)了虛擬電廠的火爆。這絕不是一個“先有雞，還是先有蛋”的悖論問題。中國當下的虛擬電廠火爆，一定程度上是借鑒了國外虛擬電廠在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的作用，套在了中國。但很多時候，我們并沒有考慮國內(nèi)外的市場背景有著截然不同的區(qū)別。拿著結果去推導過程，顯然是一種錯誤的思路。

在詳述所缺乏的市場機制前，我們還有必須思考技術層面的缺失。當我們對市場機制不足形成共識的時候，實際上也忽略了虛擬電廠在技術層面的落地也存在一定的缺陷或者改進空間。

被忽視的細節(jié)

盡管定義繁多，但虛擬電廠的核心內(nèi)容是不變的，尤其是對于原本分散的發(fā)電資源、用戶側(cè)負荷實施聚合這一點。

電力數(shù)字化水平的提升加強了對于負荷側(cè)資源管理的提升，也讓更多人看到了虛擬電廠在需求側(cè)響應方面的巨大潛力。

但在實際應用中，問題遠比想象的多得多。

“絕大部分用戶是不愿意參與需求側(cè)響應的，給錢也不行?！蹦程摂M電廠運營人員告訴《能源》雜志記者，“就算是我們在電力市場中觀察到了降低負荷產(chǎn)生效益的機會，如果業(yè)主不愿意降低負荷，我們也不可能強迫。而且絕大部分用戶的生產(chǎn)計劃早就已經(jīng)安排好了，這涉及到原材料、貨物的進出口，人員的管理……不可能根據(jù)日前市場、實時市場的電價波動來調(diào)整生產(chǎn)計劃安排?！?/p>

近兩年，由于電力短缺問題出現(xiàn)頻率增加，公眾也對于需求側(cè)響應、有序用電這樣的詞語更加熟知。對于電網(wǎng)來說，大用戶更好在調(diào)度上進行負荷管理，因此虛擬電廠的聚合對象更適用于那些難以直接調(diào)度的零散小微資源。

“但目前我國的電價水平總體比較低，中小型用戶對于電價的敏感度更低，因此幾乎不存在為了需求側(cè)響應那點收益，主動降低負荷的可能性?！币患译娏?shù)字化企業(yè)相關負責人對《能源》雜志記者說。

用戶側(cè)（主動的）負荷管理潛力大，從某種意義上這是此前對于虛擬電廠的一個重要“誤解”。

“虛擬電廠的核心優(yōu)勢和競爭力不僅是聚合可調(diào)節(jié)負荷，更應該是如何讓用戶“無感”的接受調(diào)度，還可以通過對于分散的發(fā)電資源進行整合達到精準控制的效果。誠然，精準的控制用電負荷確實比較難，但技術上是可以實現(xiàn)的。如何引導用戶是關鍵，電價機制和市場規(guī)則應引導用戶參與市場交易的積極性、主動性，真正能夠把用戶側(cè)可調(diào)節(jié)資源深度挖掘出來，共同促進新型電力系統(tǒng)建設和發(fā)展?！眳强瓶≌f。

如果說“夸大”了用戶側(cè)負荷管理的潛力只是一個“美麗的誤會”，那么某些對虛擬電廠技術理解上、操作上的缺陷則很可能引發(fā)更危險的連鎖反應。

5G、物聯(lián)網(wǎng)技術的進步是虛擬電廠發(fā)展的重要基石，而從另一個方面看，通信、監(jiān)控技術的成熟、穩(wěn)定與否，對于虛擬電廠運營商來說，也是事關生死的大事。

《能源》雜志記者在走訪時了解到，虛擬電廠運行中出現(xiàn)信息報錯、通信不暢并非罕見?！疤摂M電廠接入電網(wǎng)運行有兩個主要接口，用戶用電設備—虛擬電廠管控平臺，管控平臺—電網(wǎng)調(diào)度?！鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士說，“但是各類設備的通信規(guī)約很不一致，導致虛擬電廠管控平臺被迫要調(diào)整規(guī)約或者其他方式去適應不同類型設備的接入，造成建設成本的增加，后者與電網(wǎng)的接口也是一樣的?！?/p>

在這一過程中，誰也無法保障不會出現(xiàn)故障。如果問題較小，可能會迅速排查解決；但也有可能影響到虛擬電廠的正常交易，產(chǎn)生不必要的損失。

更為重要的是網(wǎng)絡安全問題?！案黝愒O備接入虛擬電廠管控平臺后，實際上通信網(wǎng)絡上就形成了大通路，如果管控平臺遭到攻擊，完全有可能竊取所有用戶的信息。同時由于大家都連一起了，如果用戶A被攻擊，完全有可能向上攻擊到平臺，進而通過平臺攻擊到其他用戶?！?/p>

而且虛擬電廠管控平臺與電網(wǎng)調(diào)度通信系統(tǒng)鏈接，如果沒有按照規(guī)范做好隔離防護，可能會形成安全隱患?！斑@也是電網(wǎng)對于虛擬電廠接入調(diào)度意愿低的一個原因。目前來看，如果虛擬電廠接入電網(wǎng)，就必須按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的總體原則，結合國家信息安全等級保護規(guī)定的相關要求，規(guī)劃虛擬電廠管控平臺二次系統(tǒng)安全防護的策略，部署安全防護的有關措施，建立安全防護體系，消除網(wǎng)絡安全風險?！敝槿耸客嘎墩f。

現(xiàn)實的桎梏

在實際運行中，虛擬電廠所面臨的技術細節(jié)難題遠比上文提到的要多。例如在接入樓宇空調(diào)資源的時候，就有虛擬電廠發(fā)現(xiàn)空調(diào)數(shù)量龐大、種類繁多，如果樓宇自身缺乏能源管理系統(tǒng)，依靠虛擬電廠來進行控制，不僅成本高，而且很難對空調(diào)進行精準控制。

“安全問題不是哪一方努力就可以解決的，歸根結底也要依托技術的進步。技術細節(jié)的完善也會隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展、用戶認知有所改變。虛擬電廠能不能盈利，是決定了其規(guī)模大小的關鍵。而市場規(guī)則的設計，是能夠解決相當大一部分問題的?！?/p>

據(jù)國網(wǎng)能源研究院虛擬電廠攻關研究團隊統(tǒng)計，截至目前，僅河北、上海、山東、浙江、河南等省份開展了試點建設，總?cè)萘考s300萬千瓦。多數(shù)虛擬電廠僅以邀約、投標等方式參與政策性需求響應，盈利來源依賴于政府部門的專項費用補貼。

從政策層面看，國家政策鼓勵虛擬電廠盡快參與電力市場交易。

2022年初，國家發(fā)改委印發(fā)《關于加快建設全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》，提出：“引導用戶側(cè)可調(diào)負荷資源、儲能、分布式能源、新能源汽車等新型市場主體參與市場交易，充分激發(fā)和釋放用戶側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力”。此后，國家能源局又發(fā)布了《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（征求意見稿）》，提出“推動儲能、分布式發(fā)電、負荷聚合商、虛擬電廠和新能源微電網(wǎng)等新興市場主體參與交易?！?/p>

即便是拋開具體市場規(guī)則對虛擬電廠規(guī)則設定上的不足，宏觀上看我國電力市場建設本身也是大幅度落后于虛擬電廠需求的。

虛擬電廠本身具有發(fā)電、負荷雙重屬性，而現(xiàn)在多數(shù)省份電力現(xiàn)貨市場為發(fā)電側(cè)單邊市場，虛擬電廠無法參與或只能以價格接受者參與，無法體現(xiàn)虛擬電廠靈活調(diào)節(jié)價值。在參與中長期、容量補償（市場）方面，則缺少相關機制。

除了削峰填谷的需求側(cè)響應，從國外經(jīng)驗來看，虛擬電廠的最大價值在輔助服務市場。但我國目前輔助服務市場不僅規(guī)模小，品種也不多。我國輔助服務市場交易品種以調(diào)峰為主，部分區(qū)域或省份開展調(diào)頻和備用輔助服務，缺少電壓支撐、黑啟動、爬坡、調(diào)峰容量等輔助服務品種。

“市場交易規(guī)則的完善，對虛擬電廠的刺激是很直觀的?！鄙鲜鲭娋W(wǎng)人士說，“比如虛擬電廠可以參與電能量市場、也可以參與輔助服務市場，選擇更多了。而且一旦交易品種更加豐富，虛擬電廠可以更好地定制化技術需求，這樣實際上是節(jié)約成本的行為?！?/p>

還是以國外經(jīng)驗為例，美國虛擬電廠參與市場交易的形式在各州都不盡相同。PJM市場允許虛擬電廠參與容量市場、日前市場、實時市場、輔助服務市場，加州將日前市場從15分鐘報價縮短到5分鐘，以鼓勵虛擬電廠等靈活性資源參與。

“不同的市場、交易品種，風險收益也是不同的，技術需求也是不同的，聚合商的類型也不一樣。有些市場可能以獨立運營商為主，有些是電網(wǎng)、售電公司、發(fā)電企業(yè)。現(xiàn)在的情況是：沒有成熟、完善、明確的市場規(guī)則，各種類型的聚合商一窩蜂跑進來，結果發(fā)現(xiàn)干不了或者干了就虧損?！?/p>

局限里突圍

盡管存在諸多的困難和挑戰(zhàn)，但虛擬電廠無疑還會是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的方向和趨勢。

傳統(tǒng)的“發(fā)輸配用”單一向電力系統(tǒng)已經(jīng)被徹底打破，“源網(wǎng)荷儲”多元統(tǒng)一的電力系統(tǒng)模式正在逐漸形成。而在雙碳目標和能源改革的推動下，分散的可再生能源發(fā)電和儲能更大規(guī)模地接入電網(wǎng)是一種必然趨勢。

無論是技術還是體制，傳統(tǒng)市場和調(diào)度都無法適應更加復雜的電力系統(tǒng)，虛擬電廠是一種把“復雜問題簡單化”的解決方案。

事實上，中國為數(shù)不多的虛擬電廠試點項目在運行過程中，不僅發(fā)現(xiàn)了許多潛在的障礙，也探索出了許多在當前限制條件下最大限度發(fā)揮價值的經(jīng)驗。

華能浙江虛擬電廠在安防設計、調(diào)度安全接入、安全防護體系建設上狠下功夫，實現(xiàn)了實時接受調(diào)度指令的突破，在接入發(fā)用電資源種類方面也是極為豐富，包含了儲能、充換電站、分布式發(fā)電等，后續(xù)還將加入分布式光伏發(fā)電等多類型資源。

今年春節(jié)期間，國網(wǎng)(山東)電動汽車服務有限公司與濱州、菏澤供電公司合作，作為聚合商，以充換電站以及分布式光伏發(fā)電項目為虛擬電廠，參與了山東電網(wǎng)填谷需求側(cè)響應，加強了新能源消納。

Vehicle-to-grid，也即（V2G）正在成為虛擬電廠技術中備受關注的一個分支。技術上來說，V2G相當于將動力電池作為一個分布式儲能系統(tǒng)，將大量電動汽車電池作為儲能源。在電網(wǎng)負荷低時，吸納電能，在電網(wǎng)負荷高時釋放電能。

盡管由于電池壽命限制、硬件制約、電網(wǎng)安全等問題，V2G算的上是虛擬電廠中的冷門但很有潛力的分支。但國家對V2G也進行了政策支持。2022年1月，國家發(fā)改委、國家能源局等十部門印發(fā)《關于進一步提升電動汽車充電基礎設施服務保障能力的實施意見》，提到：“要充分發(fā)揮動力電池的儲能特性，探索推廣有序充電、V2G等形式，實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)的協(xié)同互動?！?/p>

2023年1月，浙江省發(fā)展和改革委員會、浙江省經(jīng)濟和信息化廳、浙江省科學技術廳聯(lián)合發(fā)布了《浙江省加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》，該文件也明確提出探索新能源汽車與智能電網(wǎng)（V2G）高效聯(lián)動，開展光儲充放一體化試點。

據(jù)光大證券測算，2030 年，我國V2G市場空間將達到1052億元。

類似V2G這樣的潛在商業(yè)模式在虛擬電廠技術的加持下還有很多。它們大多還靜待著技術、市場、政策方面的逐漸完善。

“實際上除了負荷側(cè)的資源可以調(diào)用，發(fā)電資源也可以調(diào)用。例如在傳統(tǒng)的新能源大發(fā)時間段，風光發(fā)電單元現(xiàn)貨電價極低，甚至還有可能負電價。通過虛擬電廠的資源聚合功能，可以根據(jù)市場價格情況主動的調(diào)整發(fā)電曲線。”吳科俊說，“我們接下來要做的事情就是完善現(xiàn)有的虛擬電廠技術，形成標準化的產(chǎn)品，然后在不同的市場規(guī)則場景中運用這項技術，形成完整的商業(yè)模式?！?/p>