虚拟电厂能够提升能源服务，实现对分布式能源的响应分配、灵活潜力挖掘、实时协调控制，参与电力交易市场和需求响应，在破解清洁能源消纳难题、绿色能源转型方面将发挥重要作用。
最近，“不生产电只搬运电”的虚拟电厂概念引爆能源“朋友圈”。电力、电动汽车、充电、储能相关企业相继加码这一未来赛道。
随着碳达峰、碳中和目标的持续推进，新型电力系统的发展成为未来趋势。可再生能源、分布式发电的开发得到前所未有的重视，传统“源随荷动”的运行模式亟须向“源荷互动”转变，这也让原有的电力系统变得更加复杂，对电力系统灵活调节能力提出了更高的要求。
在发电、输电、配电、用电各环节的新态势下，虚拟电厂应运而生。虚拟电厂能够提升能源服务，实现对分布式能源的响应分配、灵活潜力挖掘、实时协调控制，参与电力交易市场和需求响应，在破解清洁能源消纳难题、绿色能源转型方面将发挥重要作用。
那么，虚拟电厂概念究竟该如何理解？它有哪些具体的应用场景？在我国目前发展又如何？今天，请跟随《中国科技信息》一起来了解一下。
虚拟电厂将分散资源“聚沙成塔”
谈到虚拟电厂，其实它并不是一个新概念，距离它被首次提出已有20余年，21世纪初在德国、英国、法国、荷兰等欧洲国家兴起，并已拥有多个成熟的示范项目，其主要关注分布式能源的可靠并网，同时构筑电力市场中稳定的商业模式。
与一般的电厂相比，虚拟电厂不是一个肉眼可见的电厂，它是由太阳能电池板、家用电池、电动汽车电池等储能设备“搭建”起来的输电网络，这些设备能够在平时利用风能、太阳能等清洁能源储存电能，并在用电高峰期通过向电网反向输电，解决电力不足的问题。
对于我国来说，目前正处于新老电力系统的转型期，市场主体将从单一化向多元化转变，电力输送将从“发输配用”向“源网荷储”转变。尤其是双碳目标的确立后，分布式能源和储能的加入，让原有的电力系统变得更加复杂。而虚拟电厂就是一种相对省钱的解决思路。能源专家们认为，采取虚拟电网的模式还有助于减少电力行业对化石能源的依赖。
例如，在用电高峰时，虚拟电厂可实现大批商场负荷与电网的互动，通过将商场室内温度提升1至2摄氏度，在顾客几乎无觉察的情况下，大幅降低商场空调负荷，缓解电网用电压力。国网能源研究院副院长蒋莉萍曾表示，虚拟电厂能够把电力系统中的分散资源“聚沙成塔”，将是未来参与构建新型电力系统的一种有效形式。
推动新型能源体系构建的“主力军”
2022年夏季，全球多地连续出现高温天气，各国电网用电负荷陡增。而如何通过工业互联网技术实现用户侧资源与电网供需互动、缓解电网负荷压力，成为了社会各界热议的问题。在全球推动绿色能源转型的大背景下，发展虚拟电厂具有重要意义。
在全球纷纷涌入虚拟电厂赛道的大背景下，虚拟电厂在我国已经有了肥沃的生长土壤。一方面，随着数字革命的推进，大数据、云计算、边缘技术、人工智能技术使得虚拟电厂获得了智能化资源识别、场景资源适配、广域调度能力，移动互联、物联网技术使得分布式资源的规模化聚合问题得以解决，可以预测，“云大物移智链”等方面的发展都会推动虚拟电厂的发展。
另一方面，对于电力的需求增加也刺激了这种新型系统的发展。在需求侧，我国东西部电力供需关系趋紧，电力峰谷差矛盾日益突出，各地年最高负荷95%以上峰值负荷累计不足50小时，亟需可靠的解决方案来应对。在供给侧，技术日渐成熟促使虚拟电厂成本不断下降。
根据国家电网测算，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；而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节投资仅需500-600亿元。辅助服务市场获得相应收益，降低了项目投资回报周期，促进社会参与分布式资源的投资建设，将有力推动以新能源为主体的新型能源体系的构建。
虚拟电厂刚刚起步需警惕“虚火”
现阶段，虚拟电厂的商业模式主要有两种。一是建设软件系统平台。即开发相应软件，在电力系统内搭建虚拟电厂云平台，通过物联网技术和分布式能源控制技术，链接用电侧消费端（居民、工商业）、储能设备、发电侧可再生能源等。二是聚合用户资源参与电网需求侧响应，通过削峰填谷获得服务收入。
尽管已经“万事俱备”，但总体来说国内虚拟电厂发展还算是刚刚起步，达不到参与电网调峰调频的程度，无法解决长期电力供应、开发成本过高、难以实现盈利等问题。因此，在政策、技术、商业模式等方面日趋成熟的基础上，虚拟电厂将成为未来解决能源变革问题的重要手段，可能迈入快速增长期。
对此，专家建议尽快建立与虚拟电厂发展相适应的市场机制和配套政策。明确虚拟电厂市场主体地位，丰富交易品种；推动各地“隔墙”售电、微电网等政策落地，激发更多的市场主体参与积极性；电力交易和电价机制也应从更加有利于推动节能降耗和电网安全的方向设计引导。
同时，要尽快统筹完善虚拟电厂标准体系建设，加强与现有能源电力系统相关标准规范的衔接。行业管理方面，能源主管部门协调有关部门共同解决行业发展重大问题，配合做好虚拟电厂系统建设及交易工作。简化虚拟电厂管理流程和新接入资源的报告和认定流程，为虚拟电厂建设提供便利条件。