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虛擬電廠能否大規模落地，取決于商業模式是否可行。 （視覺中國/圖）

2022年8月26日，中國首家虛擬電廠管理中心落戶深圳。

據《深圳特區報》消息，該中心已接入分布式儲能、數據中心等類型負荷聚合商14家，接入容量達87萬千瓦，接近一座大型煤電廠的裝機容量。預計到2025年，深圳將建成具備100萬千瓦級可調節能力的虛擬電廠，逐步形成年度最大負荷5%左右的穩定調節能力。

虛擬電廠看不見、摸不著，是一個可以參與電力系統運行和電力市場交易的電源協調管理系統。目標是通過先進信息通信和監測控制技術，實現海量分布式能源、儲能系統、可控負荷、電動汽車等資源的聚合和協調優化。

例如，用電緊張時，虛擬電廠通過調節空調、電梯、汽車充電樁等用電需求降低整體用電功率。用戶也可以通過分布式光伏發電、電動汽車電池和儲能電池放電等形式將多余的電力提供給電網。

虛擬電廠距離實現還有多遠？

需求側響應

實際上，虛擬電廠并不是一項新發明。

華北電力大學能源互聯網研究中心主任曾鳴向南方周末記者介紹，虛擬電廠的由來可追溯到1990年代的電力需求側管理（Demand Side Management, DSM）。當時，中國主要是通過行政命令手段對各類用電負荷進行管理，以實現節約用電、安全用電和計劃用電。

進入2000年后，電力需求側管理演變為電力需求側響應，后者傾向于從市場供需的角度對負荷需求或用電模式進行調整。

“需求側響應資源多種多樣，存在互補性。”曾鳴解釋，虛擬電廠的作用在于聚合各類用電負荷，根據電力供需關系，主動進行調節。

虛擬電廠的優勢不僅包含靈活性，更體現在經濟性上。過去，電網對整個電力系統進行調節主要利用的是發電側電廠的資源，虛擬電廠則能夠充分調動負荷端的資源。

據國家電網測算，若通過建設煤電機組滿足其經營區5%的峰值負荷需求，需要電廠及配套電網投資約4000億元。若建設虛擬電廠，建設、運維和激勵的資金規模僅為400億—570億元。峰值負荷需求，即最大用電需求。

另據華西證券研報，虛擬電廠的上游為分布式電源、儲能資源和可控負荷，中游是通信、智能化設備等IT資源提供商以及資源聚合商（即虛擬電廠運營方），下游為電網公司及參與電力市場的其他售電公司、用戶等。

虛擬電廠的商業模式大致為，資源聚合商通過電力交易市場或輔助服務獲得收益，再與上游的分布式資源所有者進行收益分成。

在美國、日本、德國等發達國家，虛擬電廠已有成熟應用。

“科技狂人”馬斯克的虛擬電廠項目近期格外引人關注。2015年，特斯拉曾推出家用儲能產品PowerWall，可以儲存太陽能，為特斯拉汽車及家庭供電。

2022年6月底，特斯拉與太平洋燃氣與電力公司（PG&E）在加利福尼亞州合作虛擬電廠試點計劃，邀請了約25000名擁有PowerWalls的用戶加入虛擬電廠，在電力需求高的時候，這些用戶可將儲存的電力釋放回加州電網。

用戶每向電網輸送1度電，可獲得2美元的補償。據媒體統計，截至2022年8月26日，特斯拉的虛擬電廠已經接入2665個家庭。

近年來，中國也開始嘗試落地虛擬電廠項目。2019年12月，國網冀北電力有限公司建設的泛在電力物聯網虛擬電廠示范工程投運啟動。

該工程一期實時接入與控制11類19家泛在可調資源，容量約16萬千瓦，涵蓋張家口、秦皇島、廊坊三個地市，秦皇島作為虛擬電廠綜合試點，張家口、廊坊分別作為蓄熱式電鍋爐、大工業負荷專項試點。

據媒體報道，到2020年，冀北電網夏季空調負荷將達600萬千瓦，10%空調負荷通過虛擬電廠進行實時響應，相當于少建一座60萬千瓦的傳統電廠。

2015年，特斯拉推出名為“電力墻”的家用電池組和名為“電力組”的企業用電池組。 （視覺中國/圖）

電力市場化催化

2022年以來，一連串政策相繼出臺，令虛擬電廠進入大眾視野。

1月，國家發改委、國家能源局發布《關于加快建設全國統一電力市場體系的指導意見》，提出建立適應新型電力系統的市場機制，鼓勵虛擬電廠等調節電源的投資建設。

兩個月后，兩部門再次印發《“十四五”現代能源體系規劃》，明確支持開展虛擬電廠示范項目。此后，各地方相繼落地虛擬電廠相關的支持性政策。

資本市場反應強烈。Wind數據顯示，虛擬電廠指數從2022年4月27日以來一路走高，截至8月26日，該指數漲幅高達54.2%。多家公司爭先宣布新增虛擬電廠概念，有券商研報預計市場規模將達千億級。

4月29日，虛擬電廠概念股國能日新(301162.SZ）以45.13元的發行價登陸深交所，此后一路飛漲。截至8月26日，公司報收85.21元/股。

其間，該公司曾發布股票交易異常波動公告，稱公司虛擬電廠業務產生營業收入的占比較小，不會對公司股票及其衍生品種交易價格產生較大影響。

另一虛擬電廠概念股金智科技（002090.SZ）在7月4日后的11個交易日實現9個漲停板。7月19日，該公司也發布股票交易異常波動公告，稱公司虛擬電廠、儲能相關業務尚未中標重大項目，但之后又迎來2個漲停板。

從事售電業務的張傳名最近聽到虛擬電廠的頻次也越來越多，從2021年開始，他身邊涌現出許多相關企業，最近也會收到一些客戶的詢問。張傳名2016年從南方電網辭職，次年在廣州創辦九州能源有限公司，參與過虛擬電廠項目調研。

虛擬電廠之所以火爆，在張傳名看來，是因為自2015年3月新一輪電改啟動之后，電力作為商品走向市場化，市場用電主體對用電成本更加關注。其次，過去幾年，各種分布式電源發展迅速，在這兩個因素的共同作用下，虛擬電廠的重要性日益提高。

分布式能源容量小、數量大、分布不均、管理困難。像風電、光伏發電這類分布式電源還具有隨機性和波動性，直接并網會對電網的穩定運行帶來挑戰。虛擬電廠可通過儲能把分布式電源組織起來，平抑輸出功率波動性并進行統一調控。

“在限電的情況下，電網除了虛擬電廠和需求側響應之外，沒有更多解決方法。” 廖宇認為，限電是催熱虛擬電廠的另一大因素。他是德國華人新能源協會主席，曾先后供職于國家電力公司蘇州供電局、西門子公司和德國柏林電網公司。

2022年8月，水電第一大省四川面臨高溫干旱災情，疊加歷史同期最高電力負荷，導致市場極度缺電。工業企業不得不讓電于民，寧德時代（300750.SZ）、京東方（000725.SZ）、通威股份（600438.SH）等企業工廠均受影響。

“由于供應側資源不夠，我們面對目前的限電局面沒有太多可以做的。”曾鳴說，如果通過虛擬電廠使得需求側資源得到調節，那么可以緩解電力供需矛盾，也會提升電力系統的安全穩定性。

盈利模式待成熟

據華西證券研報，虛擬電廠的主要技術包括計量技術、通信技術、智能調度決策技術、信息安全防護技術等。目前大部分虛擬電廠試點實現了初步的用戶用能監測，鮮有項目實現優化調度及對分布式能源的閉環控制。

虛擬電廠能否大規模落地，取決于商業模式是否可行。

在虛擬電廠起步較早的德國，其商業化運營已發展成熟。據德國《可再生能源法》，100千瓦以上可再生能源發電項目必須參與電力市場交易銷售，因此很多分布式新能源項目傾向于選擇交由虛擬電廠運營。

德國領先的虛擬電廠運營商Next Kraftwerke提供涵蓋數據采集、電力交易、電力銷售、用戶結算等全鏈條的解決方案和虛擬電廠運營服務，盈利模式包括電網輔助服務和電力市場交易。

該公司官網顯示，目前Next-Kraftwerke在德國、奧地利等8個歐洲國家，對超過13000個分布式電源進行聯網和調控。2020年，該公司銷售額為5.95億歐元。2021年2月，石油巨頭殼牌公司全資收購了Next-Kraftwerke。

中國的虛擬電廠處于發展初期，如何定義、建設、運營尚無統一標準。

業內一般將虛擬電廠的發展分為邀約型、市場型和自主調度型。邀約型虛擬電廠是在沒有成熟的電力市場下，由政府部門或者電網調度機構牽頭組織，共同完成邀約、響應和激勵的流程。

市場型虛擬電廠是在電能量現貨市場、輔助服務市場和容量市場建成后，虛擬電廠運營方類似于實體電廠，參與電力市場交易獲取收益。

終極的自主調度型虛擬電廠中，其聚合資源的種類、數量、空間進一步拓展，負荷聚合商可實現跨區域自由調度，參與電力交易獲取收益。

目前，中國虛擬電廠仍處于邀約型階段。據張傳名觀察，現在大部分虛擬電廠更多是在做數據聚合和數據分析，然后通過“打電話”等人工手段協調調度。

他在四年前就上線了自己的“云平臺”，接入多家光伏電站，還有對能源管理有精細化要求的其他客戶，主營電力數據的可視可分析。

但他坦言，等到有商業意義的時候，才會考慮讓平臺參與調控負荷，往更深一層的虛擬電廠發展。“用戶并不關心虛擬電廠，他們關心的是用電成本。”

據德邦證券研報，現在中國虛擬電廠的盈利模式比較單一。虛擬電廠運營的收入主要來源于參與需求側響應獲得的補貼收入。成本端來看，虛擬電廠平臺、終端成本仍然較高。

各地虛擬電廠發展速度、標準不一，補貼政策也不盡相同。

如廣州市工業和信息化局于2021年印發《廣州市虛擬電廠實施細則》（下稱《細則》），對參與需求響應的電力用戶、負荷聚合商給予財政補貼，共計劃安排補貼資金3000萬元，補貼年限3年。

根據《細則》，補貼費用=有效響應電量×補貼標準×響應系數。根據響應時間長短，響應系數為1、1.5和3。按“削峰”和“填谷”的相應響應類型，補貼標準上限各為5元/千瓦時和2元/千瓦時。

業內普遍認為依靠補貼不是長久之計。“虛擬電廠盈利點主要是消費端提效優化，電價不靈活，虛擬電廠就難有盈利模式。”廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強對南方周末記者表示，虛擬電廠的長期運行需要價格機制的配合，這再次說明電力市場化改革的緊迫性。

2021年3月，國家發改委、國家能源局發布《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見》，指出通過虛擬電廠等一體化聚合模式，參與電力中長期、輔助服務、現貨等市場交易，為系統提供調節支撐能力。

2022年5月，國電投深圳能源發展有限公司的虛擬電廠平臺參與電力現貨市場，獲得平均每度電0.274元的收益，成為中國首個虛擬電廠調度用戶負荷參與電力現貨市場盈利的案例。

南方周末記者 施璇

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