虚拟电厂助力新型电力系统建设

中国经济时报记者 王彩娜

11月21日，自然资源保护协会（NRDC）在京举行报告发布会，发布最新研究成果：《面向双碳的虚拟电厂技术支撑体系与商业模式研究》与《长三角虚拟电厂发展现状分析》（以下简称《虚拟电厂技术与商业研究》）和《长三角虚拟电厂分析》，对我国虚拟电厂的建设路径和发展提出了政策建议。

新型电力系统建设对系统灵活调节能力、用户供电保障和绿色消费水平提出了更高要求，虚拟电厂兼具快速灵活的调节能力及经济性，有望在参与电力系统运行和分担调节压力，进而提升电力系统可靠性和灵活性方面发挥重要作用。

虚拟电厂是指通过聚合分布在一定区域的可调节负荷、分布式电源、储能等需求侧资源，并应用数智化等技术形成的具有电力市场交易或电网互动能力的物理或经济实体。如果要实现需求侧资源的规模化发展，虚拟电厂等业态的聚合和盈利能力还需进一步加强，这包括完备的技术支撑和成熟的商业模式，保障聚合资源能稳定地、常态化地参与电力系统运行，提高资源的利用率以发挥更大价值。为此，NRDC与中国电力科学研究院和苏州中咨工程咨询公司合作，完成了《虚拟电厂技术与商业研究》和《长三角虚拟电厂分析》两份报告。

《虚拟电厂技术与商业研究》指出，在虚拟电厂技术支撑体系方面，核心在于对复杂且具有不确定性的各类资源进行高效、精细的管理，以确保能提供可靠、灵活的供电或调节能力。在商业模式方面，目前国内还处在探索阶段，主要以邀约型需求响应为主。随着各类电力市场的逐步放开，虚拟电厂作为市场主体的主要盈利模式将扩展到包括参与现货交易和提供辅助服务、容量服务等。

《虚拟电厂技术与商业研究》建议，应制定虚拟电厂发展规划，结合新型电力系统建设规划和不同地区资源禀赋，明确虚拟电厂在各阶段的发展重点，推动我国虚拟电厂有序发展，将需求侧资源与发电侧资源调节能力等同，发挥虚拟电厂对实现“双碳”目标的积极作用。报告认为，从目前到2030年的碳达峰，多元资源分别参与主要以邀约形式组织的电网互动。同时，虚拟电厂的储能资源可结合可再生能源电源进行峰谷套利和参与调峰、调频、备用等辅助服务。在2030年到2045年的碳排放平台期，随着虚拟电厂聚合资源不断丰富，探索配置长时储能资源，虚拟电厂向源荷混合型转变，利用新型电网技术充分参与集中的能量市场和辅助服务市场及分散式交易市场，具备更充足的交易议价能力。在2045年到2060年的碳排放下降期，随着分布式电源接入电网的承载力提升，虚拟电厂将进入自治期，参与市场交易或进行本地化的消纳和调控；拓展氢能等多种储能资源，实现能源深度融合利用，形成内部自供应、自消纳与自平衡的能力。

《长三角虚拟电厂分析》认为，长三角地区拥有多样化的终端用能类型，虚拟电厂的发展潜力巨大。长三角电力供需差距明显，也迫切需要推进虚拟电厂的建设。区域内各地虚拟电厂建设类型多样，具备互相借鉴和协同发展的潜力：如上海和江苏，因需求侧管理起步较早，已率先试点了负荷型虚拟电厂；浙江和安徽则在综合型虚拟电厂方面积累了较多实践经验。各地也在不断完善市场机制，并积极探索不同的商业模式：上海为鼓励更多主体参与市场调峰，已在市场交易机制中放宽了结算考核标准；江苏在电网侧储能型虚拟电厂的商业运营和技术积累提供了宝贵经验；浙江开展了虚拟电厂参与备用辅助服务市场以及参与电力辅助服务结算的试运行；安徽合肥虚拟电厂则试点参与华东可调负荷资源跨省互济支援。

苏州工业园区是全国工业区绿色发展的领头羊。园内集聚了大量工业和商业设施，电力消费潜力较高，具备建设虚拟电厂的良好条件。《长三角虚拟电厂分析》选取该园区作为案例，结合当地负荷情况，分析了虚拟电厂的发展潜力。基于园区各类电力用户的行业特性和电网负荷特性，报告计算了不同领域的可调节负荷资源潜力。苏州工业园区虚拟电厂建设资源共计约37.1万千瓦，其中可调节资源潜力约22.5万千瓦，分布式电源约13.6万千瓦，基站储能资源1.06万千瓦。对比2022年苏州工业园区最高用电负荷314.8万千瓦，园区虚拟电厂可建设资源约占最高用电负荷的11.8%。

国家发改委能源研究所研究员周伏秋提出，深度挖掘需求响应资源，应建设和完善一个充分的、可预期的政策环境，包括政策目标的设定和电价机制的完善，畅通各类可调节资源容量价值的实现通道，激发市场活力。

清华四川能源互联网研究院光储直柔应用技术研究所副所长李立理认为，交通领域虽然是新的灵活性调节资源，但其潜力巨大，是未来最大体量的单一种类灵活性调节资源。这其中需要分类管理，如私人桩和公共场站，公共场站更可能会以能源站形式纳入虚拟电厂。不同主体参与虚拟电厂，对管理模式和政策需求也应有区分。

北方工业大学电控学院实验中心主任胡长斌表示，从研究的角度要对灵活性资源进行细致深入分类分解；要提升虚拟电厂基础控制技术；要加强自主知识产权虚拟电厂产品研发，并提升用于能效管理的通讯技术，以实现易聚合、易分散，并可移动、可固定的即插即用控制技术。

华北电力大学客座教授王伟介绍，工业领域的调节资源在虚拟电厂中可以有很好的调节效率，以本次报告中苏州园区为例，园区中工业领域的潜力是建筑领域的三倍、交通领域的十倍，但各领域参与虚拟电厂都面临三个主要待解决的问题，包括区分不同工业类型、调动参与主体的积极性和完善标准体系，以准确地识别资源的调节能力、挖掘市场潜力、提升虚拟电厂整体的技术水平。

中国电力科学研究院用电与能效研究所用电技术研究室主任陈宋宋提出，在建筑领域，灵活性资源主要包括四个类型，包括空调、建筑屋顶光伏、储能和电动汽车，未来建筑是发挥主动调节能力的一个重要角色，建议进一步推动现货市场建立，促进虚拟电厂业务常态化发展。

NRDC中国区副主任游梦娜表示，中美《关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明》提出，支持到2030年全球可再生能源装机增至三倍。可再生能源的高比例发展对电力系统的调节能力与安全运行提出了更高的要求，迫切需要清洁、灵活且经济的新型主体来保驾护航。虚拟电厂被寄予厚望。政策保障和完善的市场机制可以吸引更多的社会力量参与，为虚拟电厂的茁壮成长提供土壤。

NRDC清洁电力项目高级顾问王万兴强调了顶层设计的重要性，并建议明确总体目标。他表示，为发挥虚拟电厂聚沙成塔的作用，除了具体标准的制定之外，还需要有市场的设计，技术的支持体系，以及各部门的统筹协调。

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