有一批没有厂房、没有机器的“电厂”,正在今年夏季的用电高峰中悄悄发挥重要作用。今年夏天,我国多地用电负荷屡创新高,7月,全社会月度用电量历史性突破万亿千瓦时大关。当传统电厂面临容量上限难以快速响应时,一种新型的智慧能源管理系统——虚拟电厂,通过数字化技术聚合分散的能源资源,成为了保障电力稳定供应的重要力量。
一、虚拟电厂和它的核心价值
虚拟电厂是一种通过先进通信技术和软件实现的智慧能源管理系统,它本身并不发电,但能够将分布式光伏、储能、可调节负荷(如可控空调、电动汽车、工业产线等)等多种分散的能源资源进行聚合、协调优化和智能调度。虚拟电厂的核心功能是“聚沙成塔”,将单体容量小、分布散的需求侧资源聚合起来,形成规模化的调节能力,弥补传统电厂调节性不足的问题。
虚拟电厂在电力系统中的价值主要体现在三个方面:对电网而言,它能够发挥“削峰填谷”作用,缓解供需矛盾,提升电网稳定性,降低基础设施扩容压力;对能源转型而言,它能够聚合分布式光伏、风电等新能源,破解其间歇性、波动性难题,提升清洁能源消纳率;对用户而言,它打通了电力市场交易通道,让企业和居民可通过平台参与需求响应,借助价格信号优化用电行为,既降低用能成本,又激活“负荷资源”价值。
二、虚拟电厂正步入发展快车道
近年来,我国智能微电网、虚拟电厂等发展已进入快车道,成为新质生产力发展的重要源泉。政策层面大力支持,国家发改委、国家能源局2025年3月印发《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》,明确提出到2027年实现2000万千瓦以上、2030年实现5000万千瓦以上可调节能力的目标;投资规模持续增长,据华西证券测算,到2025年,我国虚拟电厂投资建设市场规模将超过300亿元,年均投资规模在105亿至200亿元之间;技术创新日益活跃,AI技术日新月异的发展正在赋能虚拟电厂升级。
目前,我国虚拟电厂运营主要形成两种模式:一是市场主导模式,按规则参与现货市场、辅助服务及需求响应,如广东、云南等地;二是补贴支撑模式,即依靠补贴资金起步,打造城市级虚拟电厂平台,如深圳等地。此外,全国各省市在虚拟电厂运营过程中,结合自身条件,也因地制宜探索了多种落地途径。
三、虚拟电厂的挑战与实践
尽管发展迅速,虚拟电厂在我国仍处于发展初期,还未形成清晰发展路径。商业模式不成熟是首要挑战,部分虚拟电厂运营商还无法实现经营性业务盈亏平衡,相关业务仍然依赖补贴的支持;调节能力“聚而不实”是另一大问题,尽管虚拟电厂聚合了海量资源,但缺乏有效的调节能力评估认定技术标准,实际可调节能力不实,多数虚拟电厂尚不具备常规实体电厂的精准响应能力。“软、硬件”条件也不够成熟,协调控制技术有待进一步发展,协调控制策略也有待完善;在资源端,各类可调节负荷、储能、分布式电源等基础负荷侧资源还未实现规模效益。
尽管如此,但已有大量企业开始积极布局。以彩弘锦产业集团的“微电网+虚拟电厂”模式为例,该模式通过为工商企业、园区投建“光伏+储能+微电网+虚拟电厂”,取得了良好的落地效果。该模式通过分布式光伏供应绿电,储能系统平衡供需,微电网实现局部能量管理,以及虚拟电厂的聚合与调度,参与需求响应和电力市场化交易。据了解,项目普遍助力企业、园区降低能源支出达30%以上。同时能有效节碳减排,保障供电稳定性。这种一体化解决方案,为虚拟电厂商业化应用提供了实践样本。
四、虚拟电厂的未来思考
作为新型电力系统的重要组成部分,虚拟电厂在提高电网韧性、促进新能源消纳方面具有重要的战略价值。虚拟电厂的发展的未来的大势所趋。但想要良好发展,也需要政策、技术、市场多方协同推进。政策层面,需要建立健全虚拟电厂的标准化体系;技术层面,需要加强关键技术的研发应用,开展更多关键技术攻关;市场层面,需要完善参与电力市场机制,推动虚拟电厂公平参与各类电力市场或需求响应,鼓励虚拟电厂通过创新综合能源服务拓展收益渠道。虚拟电厂的发展仍面临挑战,但前景无限。值得期待,这座“看不见的电厂”将在新型电力系统中扮演越来越重要的角色。
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