虛擬電廠從藍(lán)圖到實(shí)踐： “化零為整”促電網(wǎng)供需平衡

       隨著新型電力系統(tǒng)和電力市場建設(shè)加快推進(jìn)，虛擬電廠作為電力系統(tǒng)新業(yè)態(tài)、新模式，正從技術(shù)藍(lán)圖走向規(guī)?；瘜?shí)踐。無論是能源大省還是超大城市，都在通過建設(shè)虛擬電廠整合多元資源，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。

　　從分散到協(xié)同的靈活調(diào)節(jié)池

　　虛擬電廠的核心價(jià)值在于將分散的電力資源“化零為整”，構(gòu)建動(dòng)態(tài)響應(yīng)的靈活調(diào)節(jié)池。它不依賴實(shí)體廠房，而是通過智能技術(shù)聚合分散資源，成為平衡電力供需、促進(jìn)新能源消納的關(guān)鍵力量。

　　近日，國網(wǎng)上海市電力成功實(shí)施百萬級虛擬電廠需求響應(yīng)專項(xiàng)調(diào)用，本次調(diào)用聚合上海全市包含數(shù)據(jù)中心、樓宇空調(diào)、充換電等多類特色資源在內(nèi)的47家虛擬電廠運(yùn)營商，實(shí)測最大響應(yīng)負(fù)荷首次突破100萬千瓦，達(dá)到116.27萬千瓦，創(chuàng)下上海虛擬電廠實(shí)測調(diào)用新紀(jì)錄。在當(dāng)日氣溫直逼35攝氏度的高負(fù)荷壓力下，此次調(diào)用為保障上海電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供了關(guān)鍵支撐。

　　虛擬電廠通過物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，在電力供應(yīng)緊張時(shí)“供電”，在可再生能源電力負(fù)荷過載時(shí)消納電力，既緩解供需矛盾，又避免資源浪費(fèi)，成為新型電力系統(tǒng)的“靈活調(diào)節(jié)池”。

　　作為全國能源革命綜合改革試點(diǎn)省份，山西在電力市場領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐持續(xù)引領(lǐng)前沿。虛擬電廠這一新型業(yè)態(tài)的蓬勃發(fā)展，更為改革增添了鮮活案例。目前，山西的虛擬電廠已聚合122戶用戶，可控容量超過202萬千瓦。自2023年9月正式進(jìn)入市場以來，這些虛擬電廠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行18個(gè)月，累計(jì)結(jié)算電量4.87億千瓦時(shí)。

　　走進(jìn)山東煙臺(tái)市數(shù)字化虛擬電廠運(yùn)營中心內(nèi)，巨大的控制大屏映入眼簾，交易員正在緊張有序工作。據(jù)介紹，煙臺(tái)市數(shù)字化虛擬電廠由東方電子集團(tuán)有限公司（以下簡稱“東方電子”）承建并運(yùn)營。2023年11月，實(shí)現(xiàn)與國網(wǎng)煙臺(tái)供電公司和國網(wǎng)山東省電力公司互聯(lián)互通，正式投入運(yùn)行。

　　在可調(diào)負(fù)荷資源池建設(shè)方面，煙臺(tái)市數(shù)字化虛擬電廠計(jì)劃總規(guī)模50萬千瓦，目前已累計(jì)接入39萬千瓦資源?！?0萬千瓦對應(yīng)的是煙臺(tái)市峰值負(fù)荷的5%，也就是可以將煙臺(tái)市能源調(diào)節(jié)能力提升5%?！眹W(wǎng)煙臺(tái)供電營銷部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。目前，接入的可調(diào)資源包括煙臺(tái)市360多家用戶，資源類型包括工商業(yè)負(fù)荷、光伏、儲(chǔ)能、充電樁等10余種。

　　價(jià)格信號與收益共享的雙向驅(qū)動(dòng)

　　市場化機(jī)制是虛擬電廠持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要?jiǎng)恿?。各地通過構(gòu)建多元交易體系、明確收益分配規(guī)則，讓參與主體切實(shí)享受到改革紅利。

　　山西已構(gòu)建起“中長期+現(xiàn)貨+零售”的全周期電力市場體系。2013年省內(nèi)電力直接交易電量僅13.59億千瓦時(shí)，2024年已躍升至1803億千瓦時(shí)，年均增長率達(dá)55.9%。今年3月至8月開展的國內(nèi)首次中長期多月連續(xù)撮合交易，吸引291家主體申報(bào)31833筆，成交9.22億千瓦時(shí)，經(jīng)營主體可提前6個(gè)月鎖定電價(jià)，價(jià)格發(fā)現(xiàn)機(jī)制更透明。虛擬電廠參與市場后，為用戶創(chuàng)造額外收益385.27萬元。

　　上海通過補(bǔ)貼與激勵(lì)機(jī)制激發(fā)參與活力。上海市首個(gè)區(qū)級虛擬電廠精準(zhǔn)響應(yīng)管理辦法——《上海市松江區(qū)虛擬電廠精準(zhǔn)響應(yīng)管理辦法（試行）》于近期開始實(shí)施，通過采用電量補(bǔ)貼、精準(zhǔn)響應(yīng)激勵(lì)、調(diào)節(jié)容量補(bǔ)貼的形式，進(jìn)一步提高企業(yè)建設(shè)虛擬電廠精準(zhǔn)響應(yīng)的積極性。

　　上海市莘莊工業(yè)區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展有限公司在參與虛擬電廠過程中，通過調(diào)節(jié)用電負(fù)荷，有效實(shí)現(xiàn)了降本增效和節(jié)能減碳目標(biāo)，并獲得了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。該公司低碳組成員滕雷杰介紹，在切實(shí)感受到參與帶來的綜合效益后，公司主動(dòng)轉(zhuǎn)變角色，從最初的參與者積極升級為號召眾多企業(yè)共同參與虛擬電廠的推動(dòng)者。

　　在政策體系不斷完善、市場機(jī)制持續(xù)健全的推動(dòng)下，電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)“海量用戶既是消費(fèi)者又是生產(chǎn)者”的新場景。普通用戶或?qū)⒖梢酝ㄟ^虛擬電廠，將自家分布式電源產(chǎn)生的多余電量賣入市場，真正參與到能源生產(chǎn)和交易中。

　　山東煙臺(tái)則以現(xiàn)貨市場運(yùn)營為核心，實(shí)現(xiàn)收益共享。煙臺(tái)市數(shù)字化虛擬電廠每天常態(tài)化參與山東電力現(xiàn)貨市場運(yùn)營獲取增值收益，今年6月收益超13萬元，隨著資源規(guī)?；尤?，月收益預(yù)計(jì)超20萬元。收益分配中，大部分分給接入用戶，每月直接從用戶電費(fèi)單中扣減。煙臺(tái)市公交集團(tuán)接入后一年收益近百萬元，成為行業(yè)示范。該集團(tuán)負(fù)責(zé)人說：“虛擬電廠給我們帶來實(shí)在的收益，很多其他地市的公交集團(tuán)都來學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)?！?/p>

　　從實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證到生態(tài)構(gòu)建

　　技術(shù)迭代與模式創(chuàng)新是虛擬電廠升級的關(guān)鍵，各地通過優(yōu)化調(diào)度算法、拓展應(yīng)用場景，推動(dòng)虛擬電廠從“可用”向“好用”跨越。

　　隨著國家《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》出臺(tái)，山西的探索實(shí)踐方向更為明晰。政策明確支持民營企業(yè)參與虛擬電廠建設(shè)運(yùn)營，有效激發(fā)市場活力。目前，山西正加速技術(shù)優(yōu)化，計(jì)劃將現(xiàn)貨市場出清周期從15分鐘縮短至5分鐘，同步優(yōu)化交易算法。山西大學(xué)電力與建筑學(xué)院電力工程系主任閆來清展望，未來有望通過人工智能實(shí)現(xiàn)秒級調(diào)度響應(yīng)，讓社區(qū)光伏、電動(dòng)汽車等更多元化的資源都能參與進(jìn)來，最終構(gòu)建起全要素協(xié)同互動(dòng)的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。

　　煙臺(tái)數(shù)字化虛擬電廠建設(shè)過程中，煙臺(tái)市委、市政府及多部門多次組織資源接入推進(jìn)會(huì)，協(xié)同推進(jìn)可調(diào)負(fù)荷改造，讓企業(yè)從“被動(dòng)參與”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)加入”。煙臺(tái)還強(qiáng)調(diào)“全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營能力”，虛擬電廠不僅是平臺(tái)建設(shè)，更涵蓋資源勘探、改造接入、運(yùn)維運(yùn)營全流程。

　　東方電子通過迭代多市場聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度算法，針對需求響應(yīng)、現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)等場景差異化調(diào)度，確保指令精準(zhǔn)執(zhí)行。同時(shí)，把海陽丁字灣、長島國際零碳島等綠色項(xiàng)目串聯(lián)成網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)新能源最大化消納，提升城市能源安全韌性。

　　上海結(jié)合實(shí)際培育不同特點(diǎn)的虛擬電廠主體，鼓勵(lì)各類企業(yè)積極參與，共同推動(dòng)技術(shù)及模式創(chuàng)新。截至2025年8月，上海虛擬電廠管理中心接入49家虛擬電廠運(yùn)營商，總申報(bào)可調(diào)能力達(dá)203.24萬千瓦，較2024年底大幅提升81.17%。今年以來已累計(jì)開展25次專項(xiàng)實(shí)測，成功開展國內(nèi)首次無功需求響應(yīng)、首次算電協(xié)同跨域調(diào)度，實(shí)施秒級調(diào)節(jié)車網(wǎng)互動(dòng)、樓宇空調(diào)資源技術(shù)鏈路驗(yàn)證。這些實(shí)踐不僅提升了虛擬電廠的技術(shù)水平和實(shí)戰(zhàn)能力，也為全國虛擬電廠的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

　　未來，上海將聯(lián)合深圳、武漢等地，構(gòu)建虛擬電廠生態(tài)圈，推動(dòng)建立超大城市虛擬電廠運(yùn)行行業(yè)聯(lián)盟，以提升超大城市內(nèi)外開放能級為支撐，加快開展城市間合作，促進(jìn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展。
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