在能源转型的背景下，虚拟电厂正逐渐成为电力系统灵活性和高效运行的关键。它通过聚合分布式能源、储能和可控负荷，以“虚拟”形式参与电网调度，实现资源优化与低碳目标。

1、什么是虚拟电厂？

虚拟电厂技术（VPP， Virtual Power Plant），是将电源、可控负荷和储能系统有机结合，通过虚拟电厂的控制中心， 合并作为一个特别整体参与电网运行。在虚拟电厂中，每一部分均与控制中心相连，通过智能电网的双向信息传送，进行统一调度协调机端潮流、受端负荷以及储 能系统，以达到降低发电损耗、 减少温室气体排放、优化资源利用、降低电网峰值负荷和提高供电可靠性的目的。

2、虚拟电厂为什么是虚拟的？为什么能“发电”?

虚拟电厂之所以“虚拟”，是因为它不直接生产电能，而是通过优化和管理分布式能源资源以及需求侧管理来实现电力系统的高效运行。

（1）虚拟电厂的工作原理

• 发电单元：整合太阳能光伏、风能、小型燃气轮机等分布式能源资源，以及储能设备、电动汽车充电桩、空调系统、照明系统等，通过电表监测和控制能源使用。

• 负荷集成商：负责收集和管理发电单元的数据和性能，通过智能控制系统优化能源使用和分配，如千瓦、浦华等能源管理公司或服务提供商。

• 虚拟电厂后台：作为中央管理平台，监控、调度和优化整个系统的运行，实现对分布式能源资源的集中管理，如上海（合煌）、江苏虚拟电厂等。

（2）虚拟电厂如何“发电”

• 储能放电：储能设备在电力需求低时储存电能，在需求高时释放，减少对主电网的依赖，相当于在需求高峰时“发电”。

• 空调节能：智能控制空调系统运行，减少能源消耗，减少电网负荷，相当于间接“发电”。

• 充电桩降低充电功率：智能调度电动汽车充电时间，减少电网峰值负荷，相当于在需求低时“发电”。

• 需求侧管理：激励用户在电力需求低时使用更多电力，或在需求高时减少使用，例如，某工厂在高峰时段减少使用10000度电，变相对电网发了10000度电。

3、微电网与虚拟电厂

基于1~N 个微电网构建的虚拟电厂，相对于传统的光储充等负控直接接入虚拟电厂有如下好处：

• 高内聚、低耦合，易复制。

• 虚拟电厂无需管理大量负控终端，只需要管理1~N个微电网，由微电网自行判断、响应调控需求，并将结果告知微电网。

• 在此架构中，微电网既实现了分布式电源与终端用户的柔性互联，又为虚拟电厂提供了可调度的灵活性资源，从而提升能源管理的可靠性与自动化水平。

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4、虚拟电厂发展层级

（1）邀约型

• 没有电力市场的情况下，由政府部门或调度机构牵头组织，各个聚合商参与，共同完成邀约、响应和激励流程

• 各地需求侧响应

（2）市场型

• 在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后，虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式，分别参与这些市场获得收益

• 冀北电力交易中心

（3）自主调度型

• 随着虚拟电厂聚合的资源种类越来越多，数量越来越大，空间越来越广，实际上可称之为“虚拟电力系统”，其中既包含可调负荷、储能和分布式能源等基础资源，也包含由这些基础资源整合而成的微网、局域能源互联网。

结语：

虚拟电厂能够提升电网稳定性，推动“双碳”目标落地。未来，随着微电网与分布式资源的深度融合，虚拟电厂或将成为新型电力系统中不可或缺的“隐形电厂”。