虚拟电厂的本质是电力需求侧具备发电厂功能特性的虚拟主体，利用先进的通信、控制和管理技术，整合分散的分布式电源、用户侧储能、可调节负荷等需求侧资源，形成一个统一整体，像电力供应侧的传统电厂一样参与电力系统运行和电力市场交易。发展虚拟电厂有助于保障电力系统运行安全，激发市场活力，促进绿色发展。目前，我国虚拟电厂发展取得了积极成效，但也存在进一步完善的空间。
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虚拟电厂可有效兼顾能源安全性、经济性和环境友好性
新型电力系统建设过程中，大规模波动性可再生能源接入后，传统源随荷动的电网运行调节方式面临挑战，灵活调节资源容量不足。虚拟电厂可聚合工商业、居民客户等多元资源参与电网调峰调频等辅助服务，提升系统灵活调节能力，减少电力平衡压力，支撑系统安全运行，助力电力保供。
虚拟电厂发挥规模效应和平台作用，可为海量小规模、无法独立参与电力市场交易的分布式电源、可调节负荷、储能等主体提供参与市场竞争的机会，同时为电力市场培育新型市场主体，活跃市场交易，促进充分竞争。在系统负荷需求高峰时段，虚拟电厂可削减或者转移负荷，使该时段负荷需求降低，缓解系统容量短缺问题，减少或推迟电源电网投资。
发展虚拟电厂可通过发掘可控负荷、储能等资源的可调控潜力，引导需求侧资源匹配供给侧可再生能源出力曲线，进而促进可再生能源电力的规模化消纳。此外，发展虚拟电厂还可实现对配网侧分布式可再生资源的有序管理，进而提高可再生能源整体的接网和消纳水平。
我国虚拟电厂发展取得了积极成效
国家宏观政策对虚拟电厂建设发展给予了框架性政策指导。2021年12月，国家能源局发布《电力并网运行管理规定》《电力辅助服务管理办法》，明确了虚拟电厂并网与参与电力辅助服务主体地位。2022年以来，国家发展改革委、国家能源局发布《“十四五”现代能源体系规划》《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》等文件，支持虚拟电厂投资建设与运营，明确建立和完善虚拟电厂标准体系。地方政府结合本省发展情况，进一步细化支持政策。山西发布《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，规范了虚拟电厂并网运行技术、运营管理制度。山东发布《关于进一步做好2022年下半年山东省电力现货市场结算试运行工作有关事项的通知》，明确虚拟电厂作为独立市场主体参与现货市场交易机制。北京、河南、浙江、广东、重庆等地也相继出台文件，制订虚拟电厂参与电力市场交易的政策规范、技术标准和市场机制。
目前，国网冀北、上海、浙江电力等建设的虚拟电厂示范项目已参与电力系统运行。国网冀北电力虚拟电厂聚合11类可调节资源，能够根据调度指令，实时优化参与市场交易的可调节资源。国网上海电力组织11家接入虚拟电厂的聚合商参与电网削峰填谷，实际单次最大可降负荷57万千瓦。浙江丽水供电公司聚合457座小水电站，使其为大电网平抑电网峰谷差、调节供需矛盾提供支撑。这些示范项目在经济、环保等方面发挥了作用。
虚拟电厂相关市场机制建设和商业模式探索取得初步成效。在市场建设方面，虚拟电厂聚合并协调大量新兴市场主体参与电力市场运行。国网冀北电力虚拟电厂引入蓄热式电采暖、可调节工商业、智慧楼宇、智能家居、用户侧储能、分布式光伏等11类新兴主体，总容量35.8万千瓦，参与华北电力调峰辅助服务市场交易。国网河北电力虚拟电厂聚合石油化工、可控工业、新能源汽车充电站等可控负荷，总容量15万千瓦，参与河北南网电力调峰辅助服务市场交易。在商业模式方面，我国虚拟电厂现阶段主要提供需求响应、调峰服务。虚拟电厂聚合可调节负荷资源参与削峰填谷，保证电力系统平稳，促进新能源消纳。国网冀北电力虚拟电厂以第三方独立主体身份参与华北电力调峰辅助服务市场交易，实现市场化运营。国网上海电力虚拟电厂参与需求侧响应，已具备不依靠政府补贴独立获取利润的能力。
对虚拟电厂发展的建议
我国虚拟电厂发展目前处于试点探索阶段，政策、市场机制、技术标准、商业模式方面仍需完善。
在概念内涵方面，尚未清晰界定虚拟电厂的范畴边界。政产研各界均提出过虚拟电厂的概念定义，缺乏统一认识。地方政策文件对虚拟电厂概念定义的颗粒度差异较大。对虚拟电厂应承担的责任义务缺乏国家层面的政策细则。在市场机制方面，交易机制设计处于起步阶段，市场定位、准入条件、交易品种等还有待完善。我国已将虚拟电厂作为电力辅助服务市场主体，但由于其聚合资源的多元性，通常有发电企业、售电公司、电力用户等多重市场定位，仍需要进一步明确其定位以支撑交易规则完善。虚拟电厂具有市场准入要求，现阶段国家层面尚未出台统一准入条件，各省根据市场建设和本省虚拟电厂发展情况制订了各自的准入条件，市场准入条件不统一。目前，虚拟电厂仅能参与调峰辅助服务，尚无法参与现货、中长期、容量等市场交易，收益渠道受限。在技术标准方面，缺乏统一的建设标准和明确的并网调度规程。当前各类资源主体通过自有平台开放接口或者安装采集控制设备等方式接入虚拟电厂，数据交互存在壁垒，难以建立多系统贯通的信息安全防护体系。大部分省份能源主管机构未出台适用于虚拟电厂的并网调度协议模板，缺乏并网接入规范、调节能力要求、数据交互要求、补偿考核方式和计量结算要求等并网调度细则。
针对上述情况，建议出台国家层面全局性、系统性专项政策，引导虚拟电厂健康发展。研究制订指导性文件，统一规范虚拟电厂概念定义，引导社会各界形成统一认识。进一步明确虚拟电厂作为电力市场参与主体、电网并网调度主体应具备的权利、责任和义务。探索建立相关激励机制，鼓励引导更多小微市场主体参与虚拟电厂建设运营，支持孵化虚拟电厂新型产业形态发展。
完善相关市场机制，扩大收益渠道，促进商业模式创新。做好虚拟电厂参与市场交易的合规性管理，建立虚拟电厂市场准入标准、程序和交易规则，将其纳入全国统一电力市场建设总体布局。加快推动虚拟电厂常态化参与调峰调频等辅助服务市场，推动虚拟电厂以灵活方式参与中长期、现货各类市场化交易，充分激发虚拟电厂自身活力，促进商业模式创新。
建立技术标准体系，提升建设效率。建立涵盖资源聚合控制、通信接口等方面的虚拟电厂建设运行标准体系，打破各类资源主体、虚拟电厂运营商、电网企业间的数据交互壁垒。构建信息网络安全防护机制，强化边界防护，提高内部安全防护能力，保证信息系统安全。研究出台适用于虚拟电厂的并网调度规范，促进虚拟电厂与电网友好互动。
作者：吴潇雨 时庆 曹雨晨 杨丽坡
作者单位：国网能源研究院有限公司
