中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)技術(shù)進(jìn)步及管理水平的提升，虛擬電廠等新型靈活性資源越來越多地參與到與電力系統(tǒng)的交互中。
隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行難度加大。虛擬電廠作為聚合需求側(cè)資源參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)、促進(jìn)供需協(xié)同的一種新型業(yè)態(tài)，在助力電力保供、促進(jìn)新能源消納等方面發(fā)揮積極作用。聚焦國家最新政策與市場進(jìn)展，以期為我國虛擬電廠的規(guī)范化、常態(tài)化、規(guī)?；?、市場化發(fā)展提供參考。
全球虛擬電廠發(fā)展具有一定共性，但由于電力體制和推廣目的不同，美國、德國、澳大利亞虛擬電廠的落地應(yīng)用形式有著顯著的差異化特點(diǎn)。上述國家 虛擬電廠的發(fā)展，對我國因地制宜利用虛擬電廠整合調(diào)動(dòng)需求側(cè)資源常態(tài)化參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)、助力電力保供和可再生能源消納具有借鑒意義，也為我國虛擬電廠的規(guī)范化、常態(tài)化、規(guī)?；?、市場化發(fā)展提供參考。
各國參與虛擬電廠情況
隨著能源領(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步和全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展的追求，虛擬電廠作為一種創(chuàng)新的能源管理模式，正逐漸受到廣泛關(guān)注。
當(dāng)前，全球虛擬電廠的發(fā)展背景主要源于能源轉(zhuǎn)型的需求。
一是波動(dòng)性可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)。隨著可再生能源占比的提升以及分布式能源資源的增長，亟需解決其間歇性和不穩(wěn)定性問題。全球范圍內(nèi)風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性可再生能源的裝機(jī)容量持續(xù)增加，根據(jù)德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和氣候保護(hù)部（BMWK）今年1月發(fā)布的《2024年能源轉(zhuǎn)型進(jìn)展報(bào)告》，截至2024年年底，波動(dòng)性可再生能源發(fā)電占比約為46.6%。波動(dòng)性可再生能源出力的間歇性和不確定性對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成挑戰(zhàn)，迫切需要更強(qiáng)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和運(yùn)行靈活性。
二是電力系統(tǒng)的運(yùn)營模式加速轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”模式難以適應(yīng)當(dāng)前多元化電源結(jié)構(gòu)和需求側(cè)資源的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)逐步向“源荷互動(dòng)”的新型運(yùn)行模式演進(jìn)，促進(jìn)分散式資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)成為趨勢，虛擬電廠成了提升電力系統(tǒng)靈活性、增強(qiáng)需求側(cè)響應(yīng)能力的關(guān)鍵解決方案。
三是新興市場對靈活性資源的需求快速上升。以巴西為例的新興市場受近年來水電調(diào)峰能力下降與分布式能源爆發(fā)式增長的雙重影響，系統(tǒng)面臨調(diào)度靈活性不足的挑戰(zhàn)。2025年8月，巴西風(fēng)能和光伏發(fā)電量月度占比首次突破三分之一，風(fēng)能與太陽能逐漸成為主力，系統(tǒng)日內(nèi)波動(dòng)顯著加大。巴西分布式光伏裝機(jī)占全國總裝機(jī)的15.6%，是集中式光伏裝機(jī)的2倍，部分地區(qū)出現(xiàn)電壓擾動(dòng)、潮流反送等問題。虛擬電廠作為聚合調(diào)節(jié)平臺，具有緩解系統(tǒng)運(yùn)行壓力、支持市場化改革的多重價(jià)值。
虛擬電廠的組成主要包括分布式電源、儲(chǔ)能以及需求側(cè)負(fù)荷資源，通過聚合商的形式提供服務(wù)，其提供服務(wù)的能力與其構(gòu)成密切相關(guān)。全球虛擬電廠的發(fā)展受到資源稟賦和政策支持的顯著影響，不同國家根據(jù)自身情況形成了各自獨(dú)特的模式。
首先，各國資源稟賦決定其發(fā)展需求。其中，德國電力系統(tǒng)對風(fēng)、光等可再生能源依賴程度較高，因此側(cè)重電源側(cè)虛擬電廠發(fā)展；美國擁有龐大的屋頂光伏、家庭儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車保有量，聚焦需求側(cè)資源聚合；澳大利亞屋頂光伏滲透率高，通過聚合屋頂光伏和配儲(chǔ)資源發(fā)展虛擬電廠優(yōu)勢突出；英國資源均衡，適宜多元類型資源融合發(fā)展。因資源稟賦差異，各國虛擬電廠發(fā)展各有側(cè)重。
其次，政策支持為虛擬電廠發(fā)展奠定制度基礎(chǔ)。德國通過《可再生能源法》《可中斷負(fù)荷協(xié)議條例》等法規(guī)確立虛擬電廠市場地位，美國聯(lián)邦能源管理委員會(huì)（FERC）發(fā)布745、841、2222號法案推動(dòng)分布式能源聚合進(jìn)入市場，英國通過《電力市場改革（容量機(jī)制）條例》等政策將虛擬電廠納入容量市場與輔助服務(wù)市場，澳大利亞通過能源市場改革明確虛擬電廠參與電力市場交易。不同國家依據(jù)自身能源市場特點(diǎn)，制定相應(yīng)的法律法規(guī)和政策，為虛擬電廠的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的制度保障，明確了其在電力市場中的參與方式和地位，有力推動(dòng)了虛擬電廠的商業(yè)化和市場化進(jìn)程。
最后，各國建立了引導(dǎo)虛擬電廠運(yùn)行的市場機(jī)制。德國電力市場以“平衡單元”機(jī)制為核心，虛擬電廠可參與日前市場、日內(nèi)市場、輔助服務(wù)市場及再調(diào)度2.0（Redispatch 2.0），獲取調(diào)節(jié)補(bǔ)償；英國構(gòu)建容量市場、輔助服務(wù)市場與零售電價(jià)機(jī)制，鼓勵(lì)虛擬電廠參與容量投標(biāo)和頻率響應(yīng)等服務(wù)。美國PJM、CAISO等區(qū)域市場中，虛擬電廠通過需求響應(yīng)和現(xiàn)貨競價(jià)參與市場。澳大利亞國家電力市場（NEM）統(tǒng)一現(xiàn)貨與輔助服務(wù)出清，虛擬電廠可進(jìn)入能量與頻率控制輔助服務(wù)（FCAS）市場，已在南澳形成成熟的光儲(chǔ)聚合示范。各國建設(shè)虛擬電廠的目標(biāo)不同，市場機(jī)制建設(shè)也各有側(cè)重，應(yīng)以多樣化的市場機(jī)制引導(dǎo)虛擬電廠的運(yùn)行，充分發(fā)揮其靈活性和經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)其在電力市場中的有效參與。
典型項(xiàng)目商業(yè)模式與發(fā)展路徑
隨著新能源成為發(fā)電增量主體，源網(wǎng)荷儲(chǔ)深度融合，電力領(lǐng)域新型經(jīng)營主體不斷涌現(xiàn)。區(qū)別于傳統(tǒng)電力行業(yè)企業(yè)，虛擬電廠項(xiàng)目投資企業(yè)發(fā)展定位與商業(yè)模式復(fù)雜多元，對政府和電網(wǎng)規(guī)范管理虛擬電廠建設(shè)運(yùn)營提出更高要求。
國際上，典型虛擬電廠運(yùn)營商主要包括傳統(tǒng)公用事業(yè)企業(yè)、創(chuàng)新能源科技公司、設(shè)備制造商和第三方聚合平臺運(yùn)營商等。典型的商業(yè)模式主要分為三類：
一是通過能源業(yè)務(wù)協(xié)同布局獲取收益。這種模式以產(chǎn)品銷售為核心、能源業(yè)務(wù)和軟件服務(wù)為重要輔助，通過獲取能源管理費(fèi)獲得額外收益。例如特斯拉（Tesla）公司通過虛擬電廠和產(chǎn)能端的電動(dòng)汽車、光伏、儲(chǔ)能等協(xié)同布局，形成新能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)閉環(huán)，增強(qiáng)用戶的用能經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)提高自身能源業(yè)務(wù)整體收益。其南澳虛擬電廠連接了5萬余戶家庭的光伏、儲(chǔ)能資源，在調(diào)頻市場中兩年多即收回投資，為當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)每年節(jié)省超過1.5億澳元成本，為用戶平均每年節(jié)省200澳元電費(fèi)，激勵(lì)更多用戶安裝分布式能源資源。
二是通過聚合發(fā)電側(cè)資源獲取收益。該模式是聚合分散式發(fā)電資源，通過虛擬電廠平臺優(yōu)化發(fā)電與銷售策略，在電力市場獲取最佳價(jià)格，并通過利潤分成獲得收益。例如歐洲最大虛擬電廠運(yùn)營商、總部位于德國的NextKraftwerke公司連接15000余座中小電站，包括風(fēng)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電等，通過歐洲區(qū)域跨國電力調(diào)節(jié)和交易網(wǎng)絡(luò)，廣泛參與德國、法國、奧地利等國的現(xiàn)貨和平衡市場，形成穩(wěn)定的服務(wù)收入。
三是拓展能源服務(wù)業(yè)務(wù)獲取收益。這種模式基于既有配售電業(yè)務(wù)拓展能源管理服務(wù)，廣泛聚合需求側(cè)各類資源，通過虛擬電廠平臺優(yōu)化用電行為、參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，降低用戶總體電費(fèi)支出，并獲取收益分成。例如意大利國家電力公司（ENEL）旗下的ENEL X公司為工商業(yè)、交通、城市及家庭用戶提供聚合參與需求響應(yīng)和能源管理等增值服務(wù)，適應(yīng)多國市場規(guī)則，實(shí)現(xiàn)全球化運(yùn)營。
四是通過軟件平臺獲取收益。該模式遵循“能源即服務(wù)”（EaaS）理念，通過向全球公司授權(quán)管理平臺，收取許可費(fèi)及服務(wù)費(fèi)，利潤率通常高于傳統(tǒng)能源零售。例如英國能源科技公司章魚能源（Octopus Energy）開發(fā)名為“克拉肯（Kraken）”的人工智能技術(shù)平臺，具備實(shí)時(shí)分析電網(wǎng)需求與電價(jià)波動(dòng)、動(dòng)態(tài)調(diào)整能源利用時(shí)間與發(fā)用電功率的功能，通過向第三方能源公司提供Kraken平臺服務(wù)，形成軟件許可收入，提升整體收益模型的可擴(kuò)展性。
對我國虛擬電廠發(fā)展有何啟示？
當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)已從高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化升級，用能形式向低碳化轉(zhuǎn)變。為應(yīng)對氣候問題，提升供應(yīng)韌性，亟須應(yīng)用虛擬電廠創(chuàng)新解決路徑，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供增量的支撐能力。
一是建立健全政策和市場機(jī)制。我國發(fā)展虛擬電廠應(yīng)結(jié)合國際經(jīng)驗(yàn)，充分考慮各省區(qū)資源差異和電力系統(tǒng)運(yùn)行需求，結(jié)合全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)進(jìn)度，協(xié)助各級政府主管部門制定適應(yīng)本地發(fā)展的虛擬電廠實(shí)施路徑需求，引導(dǎo)虛擬電廠健康長遠(yuǎn)發(fā)展，規(guī)范化、常態(tài)化、規(guī)模化、市場化發(fā)揮有效調(diào)節(jié)作用。
二是培育經(jīng)營主體和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。具備發(fā)展虛擬電廠業(yè)務(wù)的企業(yè)類別多元，需要注重市場培育、涵養(yǎng)市場活力，鼓勵(lì)運(yùn)營商在監(jiān)管范圍內(nèi)創(chuàng)新能源服務(wù)形式，拓展盈利渠道。以市場化方式引導(dǎo)虛擬電廠建設(shè)局域支撐能力，探索應(yīng)用適應(yīng)小容量、弱過負(fù)荷能力特點(diǎn)的有源虛擬電廠構(gòu)網(wǎng)主動(dòng)支撐控制技術(shù)。
三是做好新型主體監(jiān)督與引導(dǎo)。隨著全球能源低碳轉(zhuǎn)型與新型電力系統(tǒng)建設(shè)不斷推進(jìn)，虛擬電廠規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大，需要對此類新型主體在系統(tǒng)運(yùn)行、數(shù)據(jù)安全、業(yè)務(wù)合規(guī)性等方面識別潛在的風(fēng)險(xiǎn)和問題，提前設(shè)計(jì)完善監(jiān)督機(jī)制，保障需求側(cè)資源安全、高效參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，引導(dǎo)虛擬電廠合法合規(guī)健康發(fā)展。
四是強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)與國際協(xié)作。深化虛擬電廠參與電力現(xiàn)貨、輔助服務(wù)及容量市場的機(jī)制設(shè)計(jì)，推動(dòng)管理平臺迭代與人工智能、區(qū)塊鏈技術(shù)融合。加速制定電動(dòng)汽車、熱泵、儲(chǔ)能等設(shè)備與電網(wǎng)的互操作性標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)各類資源進(jìn)一步整合。強(qiáng)化國際前沿技術(shù)及政策跟蹤，依托示范項(xiàng)目打造中國方案，深度參與全球標(biāo)準(zhǔn)制定，進(jìn)一步提升國際話語權(quán)。
（何大勇、夏毅、張雨薇供職于國網(wǎng)國際公司，王舒楊、王曼萱、宋澤華供職于中國電科院。編輯：王若溪）
