不建厂房、不冒烟的虚拟电厂，从概念照进现实。

近日，浙江组织今夏首次虚拟电厂参与电网的移峰错峰，这也标志着全省虚拟电厂管理平台正式投入使用。

“虚拟”，一是看不见实体。这种特殊的电厂由成千上万个充电桩、空调、新型储能、自备电厂等资源组合而成。它们散落在千家万户，在数字技术的加持下汇聚起来参与电网调度。

二是不完全发电。比如空调、数据中心、景观照明，都是纯用电主体，充电桩和新型储能可以放电，但都是事先存储在电车和电池中的电量，只有分布式电源和自备电厂能够真正发电。

浙江省虚拟电厂管理平台。国网浙江电力 供图

今年迎峰度夏前，浙江建成首个覆盖全省的虚拟电厂管理平台，计划今年资源聚合规模力争达到400万千瓦，到“十四五”末，资源聚合规模力争达到500万千瓦以上。

用电要错峰

为什么要建这种电厂？

近些年，高温天气叠加工业发展，浙江夏季电力供应形势紧张。今年7月，全省最高用电负荷同比增长11.9%，居民空调负荷最高达2166万千瓦，相当于同一时刻全省最多有1805万台家用空调同时开启。

为了满足用电所需，浙江在省内顶峰发电、在省外争取购电。

不过，这样的用电尖峰时刻并不多见。以2023年为例，浙江省最高电力负荷超过1亿千瓦，达到或超过最高负荷95%的尖峰时刻仅有33个小时。以尖峰为标准来扩建电厂和电网，显然缺乏经济性。

浙能兰溪发电厂。图源 视觉中国

一味地开源，不如科学节流。如果能在尖峰时刻做好用户告知，鼓励大家在特定时间减少用电或交替用电，就能实现移峰错峰。从2018年起，浙江能源电力部门开始着手负荷管理。

目前，用电企业、新型储能等主体可以自主参与需求响应，也就是接受电网需求邀约，自主在尖峰时刻减少用电。由于峰谷电存在价差，参与的主体也能降低用电成本。

随着用户形态越来越丰富，灵活充电的新能源汽车、公共场所的各类空调、企业自用的小型储能、屋顶安装的分布式光伏，因其小而散，省调中心难以一一发出指令、精准调节，这无疑增加了电网调度的负担。

保供又降本

转换思路，把它们汇聚起来将迸发出巨大的能量。

目前，省级虚拟电厂管理平台已经聚合全省2.53余万户空调、4803个充电桩、818户新型储能、81户数据中心、581户景观照明、87户自备电厂以及25.02万户分布式电源等零散负荷资源。它们分属近20家虚拟电厂运营商。

在这次移峰错峰中，全省共17家虚拟电厂参与，最大响应负荷132.3万千瓦，平均响应负荷100.3万千瓦。也就是在尖峰时刻，虚拟电厂根据指令，科学调度下属资源减用电、增发电、反放电。

哲丰储能电站。图源 绿动赣鄱公众号

8月5日晚，衢州信安能源虚拟电厂整合了电动汽车、储能、分布式光伏等碎片化的电力资源进行移峰错峰。

位于衢州的哲丰储能电站就参与其中。该电站将1.4万千瓦的高峰负荷平移至夜间23点至第二天早上8点的低谷时段，以加入虚拟电厂的形式帮助电网减压。同时，根据尖峰谷电价的价差，这次调整可以为它减少用电成本约11900元。

节能是第五能源，虚拟电厂就是这样参与夏冬高峰季保供。

此外，它还能以灵活性优势应对具有不稳定属性的新能源，促进新能源电力消纳，因此也有着减少化石燃料依赖、释放土地资源的绿色属性。

AI做指挥

关键难题是，如何唤醒这些小而散的负荷资源？浙江虚拟电厂“1.0版”的背后，是一支来自清华大学的国家重点研究项目团队。

虚拟电厂运营商和各类资源签约后，会按需给用电主体装上监测设备，通过汇总电力数据实现打包管理。这些数据又和省级虚拟电厂管理平台打通，接入全省的新型电力负荷管理系统，由此参与需求响应等业务。

不同的资源在调控能力、成本等方面各有特性，比如分布式光伏在白天大量发电，自备电厂大多配合企业生产线启停，空调又和环境温度密切相关。

各类资源协同起来，不仅能形成规模，还能在内部实现互补，达到1+1>2的效果。

国网杭州市萧山区供电公司在钱江世纪城公园投运V2G双向充放电设备，可连接到虚拟电厂。通讯员 姚靖霖 摄

其中，少不了算法、5G通信、物联网等技术的加持。清华大学团队针对AI虚拟电厂技术形成课题，让AI来实现分散资源聚合、调控、时空组合等方面的精确计算。同时使用区块链技术，在资源之间实现去中心化的链接，让虚拟电厂更加安全可靠。

这些理论研究成果首次应用在浙江虚拟电厂管理平台，将在示范运行过程中不断迭代为2.0版、3.0版……

总之，虚拟电厂就像个承包商，既解决电网“管不过来”的问题，又解决用户“规模不够、没资格参与”或是“看不懂规则、不会参与”的问题，为双方省时省力。

市场来激励

事实上，虚拟电厂兴起不久。这一概念在海外最早出现于1997年，直到2016年才被引入国内能源互联网体系。

在浙江，近几年杭州、宁波、嘉兴、金华等多地开始探索区域虚拟电厂，并建立相应的补贴激励机制。

对标“真电厂”的响应能力，虚拟电厂还需继续扩大规模，这就要让更多主体参与进来。

吸引力来自电力市场机制。除了参与需求响应，虚拟电厂还可以参与电力现货市场和辅助服务市场，交易它的发电量和调节能力，获得市场化的收益。

杭州市淳安经济开发区，车厘子光伏大棚农光互补项目。图源 视觉中国

去年开始，被称作“虚拟电厂0.5版”的第三方独立主体参与削峰调峰辅助服务交易市场已经开启。

截至目前，共有89个虚拟电厂、负荷聚合商等第三方独立主体完成平台注册，74个主体参与交易，涉及二级用户29360户，最大单日响应负荷43.12万千瓦。

“0.5版”与“1.0版”的区别在于，当时没有完善的虚拟电厂管理平台，市场也设置有一定的启动门槛，规模较小，激励强度也不大。未来衔接到电力市场中，还需继续完善机制、提升市场延续性。

放眼全球，德国虚拟电厂聚焦管理分布式能源，聚合参与电力市场和提供电力辅助服务，美国虚拟电厂通过实时灵活响应需求获得收益，日本则以用户侧储能为主建设虚拟电厂，商业化程度都比较高。

虚拟电厂发展大致会经历邀约型、市场型、自主调度型等阶段。当前，国内基本以邀约型或市场型为主，要进入成熟市场并实现自主调度，还有较长的路要走。

来源：潮新闻