来源:国家电网报
写字楼里的空调温度调高,助力削减夏季尖峰用电负荷;新能源汽车参与车网互动,在用电高峰向电网送电;储能设备适时存满电能,有效促进新能源消纳……这些场景背后,隐藏着一座“看不见的电厂”——虚拟电厂。
虚拟电厂并非真正意义上的电厂,而是基于电力系统架构,运用现代信息通信、系统集成控制等技术,聚合分布式电源、可调节负荷、储能等各类分散资源,作为新型经营主体协同参与电力系统优化和电力市场交易的电力运行组织模式。
前不久,国家发展改革委、国家能源局印发的《新型电力系统建设“十五五”规划》提出,“到2030年,虚拟电厂最大调节能力超过5000万千瓦”。虚拟电厂将迎来广阔发展前景,在增强电力保供能力、促进新能源消纳、完善电力市场体系等方面发挥更加重要的作用。
虚拟电厂建设已驶入“快车道”
虚拟电厂的发展,与能源转型进程密切相关。截至7月底,我国累计发电装机容量达40.8亿千瓦,其中,风电、光伏发电装机容量分别为6.9亿千瓦、12.9亿千瓦。在用电需求不断增长、新能源占比持续提升的背景下,如何更好削峰填谷,保障电网安全运行和电力可靠供应?各地在发挥火电、水电等电源侧实体电厂作用的同时,将虚拟电厂作为增强电力系统需求侧调节能力的新选择。
“与实体电厂不同,虚拟电厂没有实体发电厂房和设备,其聚合的源、荷、储等分散式资源可位于不同地理位置和电网拓扑中,通过运用现代信息通信、系统集成控制等技术,实现对负荷侧和发电侧资源的调控。”电力规划设计总院能源政策与市场研究院院长凡鹏飞说。
虚拟电厂这一概念起源于20世纪90年代末,早期由德国、英国等欧洲国家推动研究。“十三五”时期,我国江苏、上海、河北等地围绕虚拟电厂开展了一系列先行实践。近年来,随着新型电力系统建设和全国统一电力市场建设的加快推进,我国虚拟电厂的发展条件日益成熟,作用日益凸显,需求日益增长。2025年3月,国家发展改革委、国家能源局印发《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》,明确虚拟电厂的定义和功能定位,健全支持虚拟电厂发展的政策和市场体系,加快提升虚拟电厂的发展规模和水平。
“虽然我国对虚拟电厂的探索起步较晚,但凭借庞大的负荷规模、完整的工业体系和强有力的政策推动,我国虚拟电厂在超大城市复杂场景应用、多类型资源协同调控等方面已形成独特优势,正逐步从‘示范验证’迈向规模化发展的‘快车道’。”上海电力大学电气工程学部产教融合中心主任周波说。
国家能源局编制的《中国供电发展报告(2026)》显示,截至2025年年底,全国虚拟电厂项目达470个,经测试的最大调节能力达1685万千瓦,同比增长约70%。在国家电网经营区,浙江、湖北等地的虚拟电厂调节能力位列省级电网前列。
“截至7月底,浙江在运虚拟电厂63个,可调节能力达238.6万千瓦。”浙江省电力负荷管理中心专职陈昱豪告诉记者,浙江在全国范围内率先打造现货市场环境下的新型主体市场化响应机制,2025年6月以来常态化组织省内虚拟电厂参与调节。今年1~7月,浙江已累计开展28次虚拟电厂市场化响应,响应电量达9466万千瓦时。
虚拟电厂“拔节生长”,展现出强劲的发展势头。凡鹏飞表示,随着资源聚合规模增长和调节能力不断提升,虚拟电厂将进一步发挥分布式电源控制器、需求侧响应资源调节器、新型储能作用放大器、分布式资源参与电力市场聚合器、源网荷储一体化发展耦合器、新型配电网发展加速器等作用,更好助力我国到2030年初步建成新型电力系统。
保供电促消纳多重价值凸显
从单项示范到多点开花,虚拟电厂在全国范围加快部署,拓展出丰富的应用场景。“具体来看,虚拟电厂的价值体现在支撑电力保供、促进新能源消纳、赋能市场交易等方面。”周波说。
今年7月中旬,受高温天气影响,上海电网用电负荷居高不下。7月16日,国网上海电力启动全市虚拟电厂响应,创下164.77万千瓦的响应纪录。“上海成为全国首个虚拟电厂实际调节规模突破150万千瓦大关的城市,相当于在用电尖峰时刻增添了一座装机容量165万千瓦的中型火电厂。”国网上海电力营销服务中心需求侧管理中心副主任赵建立说。
“上海虚拟电厂汇集非连续生产工业负荷、楼宇空调、充换电设施、数据中心、用户侧储能、分布式电源等核心资源,其调节能力、响应速度、参与活跃度等综合表现处于国际同类城市领先水平。”周波表示。
在西部地区,虚拟电厂的应用场景大多与新能源消纳相关。作为全国首个新能源综合示范区,宁夏风电、光伏发电等新能源发电装机规模已突破6000万千瓦。国网宁夏电力充分发挥虚拟电厂调节作用,统筹各类用户侧资源,积极促进新能源消纳。
“午间光伏大发或用电低谷时段,虚拟电厂可引导工商业用户提高用电负荷,消纳富余新能源电量。”国网宁夏电力营销服务中心需求侧管理中心虚拟电厂运营管理技术专责于婷介绍,今年前7个月,该公司有75天开展了用户侧精准引导,共计1265户次,累计消纳新能源电量1534万千瓦时。
从市场交易角度来看,虚拟电厂的价值逐步显现。山东在电力现货市场建设方面走在全国前列。基于电网负荷特性、资源禀赋、市场建设等优势,山东将虚拟电厂细分聚合单元,其中调节量负荷类以“报量报价”方式参与现货市场出清,同时创新建立虚拟电厂“电能量收益+调节量收益+容量补偿收益”市场化盈利模式,有效增强市场活力。
山西的虚拟电厂同样参与了电力现货市场。“接入现货市场的虚拟电厂能及时响应价格信号,灵活组织各类用户调节用电,有效助力电网平衡,消纳富余电量,降低用电成本。”国网山西电力调度控制中心现货处负责人张超说。
作为虚拟电厂运营商,山西风行测控股份有限公司结合现货市场峰谷电价等情况,组织虚拟电厂常态化参与电力调节。“1~7月,我们累计在午间新能源消纳时段(每天11~16时)调节电量3.53亿千瓦时,在晚峰保供时段(每天17~21时)调节电量0.78亿千瓦时,平均降低用户度电成本0.05元。”该公司副总经理南豆介绍。
随着分布式电源、新能源汽车、新型储能加快发展,虚拟电厂的应用场景日益丰富。在安徽,芜湖供电公司依托城市级虚拟电厂开展绿电聚合交易,满足数据中心用电需求。在湖北,武汉供电公司组织充换电设施、用户侧储能等参与调频辅助服务市场,实现对各类资源的秒级调控。
当前,我国虚拟电厂的资源聚合规模、聚合程度都在不断提升,越来越多的应用场景将进一步释放虚拟电厂的多重价值,使其在新型电力系统建设中发挥更加显著的作用。
技术标准和市场机制持续完善
“十五五”时期国家层面虚拟电厂的发展目标已经明确,不少省份出台了专项政策文件,大力推进虚拟电厂建设。从过去的零星探索到如今的规模化部署,虚拟电厂高质量发展离不开技术标准、市场机制等的强力支撑。
技术标准的统一对于虚拟电厂发展至关重要。过去,虚拟电厂发展面临各地要求不一、技术路径各异、调节能力存疑等问题。9月1日,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会联合发布的《虚拟电厂技术导则》正式实施,为各地虚拟电厂建设提供了统一的技术框架与实施依据。
“这一技术导则是虚拟电厂标准体系的基础标准,明确了虚拟电厂总体技术框架、资源接入、系统终端、信息通信、安全防护、验收测试、运行管理、效益评估等全流程的基本要求,为一个虚拟电厂从无到有提供了最直观的指引。”参与《虚拟电厂技术导则》编制的中国电科院用能研究所供需互动室副主任王舒杨告诉记者。
更深层次的技术标准制定工作仍在推进。“近期,虚拟电厂运营商技术支持系统技术要求、调节能力测试方法、信息交互等国家标准已立项公示。我们将围绕系统建设、信息交互、效果评估等持续加强技术标准建设,进一步提升虚拟电厂资源聚合能力与运营调节质效。”王舒杨说。
新技术的推广应用,也在很大程度上促进了虚拟电厂发展。在河北张家口、唐山等地,国网冀北电力依托新型负荷管理系统推动人工智能技术与蓄热电锅炉型虚拟电厂业务深度融合,实现运行数据深度分析、市场电价趋势精准预测和调控策略动态优化,显著提升了虚拟电厂的响应速度和运行稳定性。
凡鹏飞认为,人工智能、5G等技术在虚拟电厂终端感知控制、资源聚合控制、市场交易辅助决策、评估检测等领域应用前景广阔。这些技术有利于实现分散资源广泛感知、精准响应、高速互联,对提升虚拟电厂调节性能和运行控制水平具有重要作用。
市场机制方面的探索持续深入。前不久,国网江西综合能源服务有限公司虚拟电厂顺利完成中长期月度、D-2及日前现货全品类电能量市场交易,成为江西省内首家打通电能量市场各交易环节的虚拟电厂。
“这标志着江西虚拟电厂进入全流程市场化运营新阶段。”国网江西电力供用电部市场处处长刘超表示,依托多市场、多品种交易能力,虚拟电厂可实现电能量市场、辅助服务市场和需求响应业务的有效衔接,推动各类可调资源收益更加多元。
市场机制的完善是虚拟电厂参与电力市场的重要保障。凡鹏飞建议各省尽快出台虚拟电厂参与市场交易细则,推动虚拟电厂常态化参与各类电力市场交易,并健全针对虚拟电厂的容量电价机制或容量补偿政策,更好助力虚拟电厂高质量发展。
虚拟电厂虽然“无形”,却在新型电力系统建设中扮演着重要角色。随着技术标准的日益健全和市场机制的不断完善,这座“看不见的电厂”将更加广泛地聚合起电力系统的各类资源,为保障电力供应、促进能源转型提供更加有力的支撑。
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