电力市场迎来新机遇：“虚拟电厂”——促进供需平衡，能力可不虚

· 投资者、电力公司和政府一直在转向虚拟电厂 (Virtual Power Plant，VPP) 作为满足未来电力需求的一种方式；

· 与传统的需求侧管理相比，虚拟电厂可实现用户与电网的双向互动。

为了实现2060年达到碳中和的目标，中国加快了可再生能源行业的发展，投资者、电力公司和政府一直在转向虚拟电厂 (VPP)来作为满足未来电力需求的一种方式。

中央出台了多项促进虚拟电厂发展的政策。包括北京和上海在内的 10 多个省市政府已将虚拟电厂纳入能源部门的五年发展规划。

那么究竟什么是VPP？它将如何帮助引导中国的电力系统实现净零排放？

VPP被认为是实现清洁能源聚合、形成电力供需互动、推动电力市场改革的重要工具之一。

中国的目标是到 2060 年使可再生能源占其能源结构的 80%，中国希望在这一年实现全国碳中和。然而，风能和太阳能等可再生能源产生的电力是间歇性的，因为它们会更依赖于合适的天气条件。

由于发电侧可用的灵活资源有限，具有可变可再生容量的能源系统无法有效处理实时负载平衡。因此，需要挖掘需求侧灵活资源的潜力。

与传统的需求侧管理相比，虚拟电厂可以实现用户与电网的双向互动，根据电网供应信号和电力现货价格调整供应调度。在系统的一端，虚拟电厂可以结合清洁发电资源、可控负载和储能系统来协调供应。另一方面，他们可以在不需要切断用户电源的情况下调整用电负荷。

从这个意义上说，VPP依赖于先进通信技术、人工智能（AI）、边缘计算、区块链等新兴技术的应用。VPP还允许分布式电力所有者、电网所有者、电力服务提供商和终端用户参与电力市场交易，有望推动电力市场改革，且各个阶段的运营商和用户都有机会获得收益。

发展VPP行业有什么好处？

VPP 作为单一实体，可以参与市场交易并提供辅助服务，例如协助电力系统的运行安全。

在整个 VPP 过程中所赚取的利润，会根据各种内部资源的贡献进行分配，这使得分散的小容量需求侧资源能够从电力市场中获得实际的经济效益。例如，当用电紧张时，可以通过人工智能算法将附近建筑物的电动汽车（EV）的充电模式从快充变为慢充，空调温度可以在不影响人体舒适度的情况下进行调节，将闲置电力集中起来，以缓解其他地区的电力短缺。

VPP 还具有更大的经济效益。据可持续数据提供商妙盈科技 11 月援引国家电网的报告，为满足其运营区域 5% 的高峰负荷需求，建设新火电厂和配套电网系统的投资约为 4000 亿元人民币（ 570 亿美元）。但就虚拟电厂而言，用于设置、运营和成本的资本支出仅为400亿至570亿元人民币。

可用于 VPP 运营的资源正在迅速扩大。据妙盈科技称，到 2025 年，分布式发电的总装机容量预计将达到 270 吉瓦 (GW)。如果这些分散的资源能够得到有效聚合，其容量相当于新建约270座电厂。

此外，据妙盈科技称，建筑、交通和工业领域的可调节负载资源也具有巨大潜力。到 2021 年底，中国有 640 万辆电动汽车上路，假设平均电池容量为 60 千瓦时 (kWh)，相当于约 400 吉瓦时 (GWh) 的容量，几乎是中国能源总量的七倍。

中国VPP行业发展同样面临着威胁

中国VPP产业越来越受到中央和地方政府的重视。1月，国家能源局（NEA）在其年度中国能源监管工作重点中提到，国家应发展虚拟电厂，为能源系统提供辅助服务。同月，国家能源局与国家发改委发布政策，大力鼓励虚拟电厂投资建设。

中国于8月在深圳开设了首个虚拟电厂管理中心，连接数据中心、充电站和地铁，总容量为0.87吉瓦。国家电网、南方电网在江苏、浙江、河北、上海等省份开展了多个VPP示范项目。成都华西证券预计，2025年VPP市场规模将达到968亿元，2030年将超过4500亿元，年增长率超过35%。

然而，该行业在完全发展起来之前仍面临一些挑战。例如，据智库国家电网能源研究院称，VPP的定义及其功能尚未达成共识。

智库国家电网能源研究院在11月的一篇文章中写道：“如果没有扎实统一的认识，后续围绕虚拟电厂的市场机制设计和管理将各自为政，为未来的并网、交易和创新带来不必要的成本。”

此外，作为市场主体，虚拟电厂在电力市场中的定位和责任还不明确，商业价值有待挖掘。

虚拟电厂责任和权利的模糊性将使投资者、运营商和电网公司对投资虚拟电厂的发展持保留态度。

虚拟电厂是新型电力系统发展的必由之路，“双碳”政策下的新型电力系统以新能源为主体，在该政策目标驱动下，虚拟电厂应运而生。但虚拟电厂目前在电力市场中定位尚不明确，国家应出台更具体的法规来指导虚拟电厂的建设，出台专项政策针对虚拟电厂的发展。

因此，华西证券分析师刘泽京在11月的一份报告中也表示道：“目前，中国VPP行业仍处于商业模式的探索阶段，我们预计国家层面针对虚拟电厂的政策出台将成为短期内行业发展的重要催化剂。”