当电动汽车开始向电网反向输电,当家用空调从耗电工具转变为能够创收的数字资产,一个万亿级新兴市场正在悄然兴起。虚拟电厂这一概念正逐步走向前台,推动能源革命向纵深发展。通过数字网络技术,虚拟电厂将原本分散孤立的资源整合为无形的"高塔"。这些微小分支经由数字指令连接,形成具备强大弹性的整体系统。这种聚沙成塔的运作模式开创了能源治理新范式,当每一度分布式电力都能实现精准调度时,虚拟电厂便成为新型电力系统最坚实的数字底座。
从分散资源到协同调度的转变
虚拟电厂运用信息通信与协调控制等先进技术,将分散的分布式电源、可控负荷和储能设备进行聚合优化。这种技术架构实现了源侧与荷侧电力供需的实时平衡,推动电力系统从传统被动调度向智慧主动调度转变。从上海黄浦的楼宇空调到西北戈壁的光伏电站,虚拟电厂如同电力系统的智能管家,通过数字化手段将充电桩、照明系统、智能家电等设备串联,形成训练有素的电力军团。
在电力供应紧张时段,虚拟电厂通过调度资源降低用电功率,实现特定时段内的负荷调节。这既保证电网安全稳定运行,又能削峰填谷,提升电网经济运行水平。目前在政策推动下,虚拟电厂正迎来发展黄金时代。国家发展改革委、国家能源局联合发布的指导意见提出,到2027年全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上。
多地正大力推动虚拟电厂发展。山西将水泥厂、铸造厂等重工业负荷接入虚拟电厂网络,规模达到百万千瓦级行列。上海利用虚拟电厂解决超大城市能源问题。江苏投建百万千瓦级居民虚拟电厂,将分散的家用空调聚集起来,让居民主动参与错峰避峰用电。产业链各环节企业也加快布局,共同推动虚拟电厂从概念走向现实。
市场化运营模式的探索与完善
虚拟电厂在缓解分布式发电对配网运行影响方面发挥重要作用。传统电力系统依赖火电、水电提供调频调峰能力,面临调节能力不足、成本上升等挑战。随着可再生能源装机占比持续攀升,今年4月我国可再生能源发电装机达20.17亿千瓦,风电光伏合计装机15.3亿千瓦,历史性超越火电装机。虚拟电厂通过聚合分布式资源,调节容量远超传统单一设施。
现阶段随着各方积极布局,虚拟电厂赛道成果不断显现,推动行业商业模式从补贴驱动转向市场驱动。合康新能通过虚拟电厂平台对各光伏资源统一管理,能够实时监测光伏电站发电情况。一些体量小的分布式光伏未达到参与电力市场门槛,但通过平台聚合可以打包为整体参与市场交易。协鑫能科基于优质清洁能源供热园区客户,将分布式能源、电动汽车充电站、工业负荷纳入虚拟电厂运营平台。
虚拟电厂搭建及运营的底层逻辑已然清晰,但在技术落地、市场适配、社会协同等层面仍存在挑战。目前虚拟电厂亟待解决的首要问题是资源聚合过程中标准不统一。分布式设备分属不同厂商,数据格式千差万别。在电力市场化改革浪潮下,市场运营机制能让虚拟电厂在多种场景下自发响应,充分发挥全部潜能实现收益最大化。但具体如何设计公平合理的分账机制,让各参与方都能实实在在受益,也是行业需要解决的关键问题。