华能浙江虚拟电厂1号机组正式投产。

一石激起千层浪。“虚拟电厂”这一新兴概念瞬间“霸榜”能源行业热词，引发各方讨论。

究竟何为“虚拟电厂”？本期《新闻会客厅》特邀请四位大咖齐聚一堂，就虚拟电厂的技术突破、商业模式、未来发展趋势等热点话题各抒己见，共同揭开“虚拟电厂”的神秘面纱。

科普时间

何为虚拟电厂？

虚拟电厂（VPP）本质上是将分布式电源、可控负荷、储能等利用计算机通讯网络技术聚合成整体，通过统一调度作为特殊的电厂参与电网运行与电力市场。他等效为一个可控电源，既能作为“正电厂”向系统供电，也能作为“负电厂”消纳系统电力，灵活实现削峰填谷，同时还能提供多种类的辅助服务。

虚拟电厂的核心功能有哪些？

调频和备用是现货市场启动后的辅助服务品种。虚拟电厂通过聚合各类资源参与市场，并按效果获得辅助服务收益。需求侧响应是有序用电的市场化操作政策。主要用于用户响应减少负荷参与削峰和用户增加负荷参与填谷获得收益。削峰填谷通过用户侧储能设施采用“低谷充电，尖峰放电”的策略运行。此外，虚拟电厂还可以提供用户用能管理、综合能源管理服务等。

虚拟电厂的核心技术是什么？

实现分布式资源聚合的5G通信、区块链、大数据、物联网等信息通信技术。

实现对分布式资源进行精确测量的智能计量技术。

基于数据分析优化配置输出的协调控制技术。

为什么要建设虚拟电厂？

建设虚拟电厂可以让用户侧由辅助服务消费者转变为辅助服务提供者，可充分发挥用户侧资源价值，帮助电网精准调峰调频，提升电网调节支撑能力，缓解电力供应缺口，保障能源供应安全。

虚拟电厂可以通过多能互补，提升清洁能源消纳能力，降低碳排放强度。

建设虚拟电厂可以强化能源系统数字化管理，帮助用户节能降耗，帮助用户额外获得电能调节经济效益，进一步降低用户用能成本，提升用户市场竞争能力。

专家沙龙

浙江分公司党委书记、执行董事 沈琦

全国首台实时调度虚拟电厂——华能浙江虚拟电厂的正式投产引发了能源行业的广泛讨论，请问是什么条件让浙江分公司能够率先试水虚拟电厂？

从市场机制看，虚拟电厂商业模式的建立需要依靠成熟的电力市场机制。浙江省作为第一批电力现货试点省份，为虚拟电厂的发展创造了良好的市场环境。

从内部看，浙江分公司有着深厚的改革创新土壤和一支开拓创新的干部人才队伍。进入“十四五”，浙江分公司明确提出了打造“竞争力一流的江南能源创新示范窗口”的战略目标，在新技术、新业态方面打造领先样板。

内外因驱动、天时地利、同频共振，虚拟电厂研发、建设应运而生。

华能浙江虚拟电厂是在借鉴国外虚拟电厂相关经验的基础上，结合国内实际情况打造的，请问在建设过程中借鉴了哪些国外先进的经验技术，又结合国内实际做了哪些创新突破？

项目开始之初，由于国内没有成熟的经验，我们对各国虚拟电厂运作模式做了广泛的研究，包括他们的主要系统、接入资源的类型、参与电力市场的方式等。

建设过程中，我们结合自身的研发能力，成功实现了一系列技术创新和突破，包括首次实现了虚拟电厂功率控制秒级响应；首次实现全流程、全闭环的AGC实时调节等。同时，针对虚拟电厂各资源点多面广，现场终端设备繁多的问题，我们研制了一款专门用于虚拟电厂资源接入的终端设备，该设备具备通讯、控制、加密等功能，将原计划5～7天的现场调试时间压缩至不到半天，为后续虚拟电厂不断增加可调容量奠定了基础。

虚拟电厂从设计到成功落地，离不开可控资源、关键技术和电力市场机制的合力支撑，目前华能浙江虚拟电厂刚刚投产，还需要在哪些方面获得支持以推动虚拟电厂建设？

政策方面，希望尽快建立与虚拟电厂发展相适应的市场机制和配套政策。明确虚拟电厂市场主体地位，丰富交易品种；推动各地“隔墙”售电、微电网等政策落地，激发更多的市场主体参与积极性；电力交易和电价机制也应从更加有利于推动节能降耗和电网安全的方向设计引导。

标准体系方面，希望统筹完善虚拟电厂标准体系建设，加强与现有能源电力系统相关标准规范的衔接。

行业管理方面，能源主管部门协调有关部门共同解决行业发展重大问题，配合做好虚拟电厂系统建设及交易工作。简化虚拟电厂管理流程和新接入资源的报告和认定流程，为虚拟电厂建设提供便利条件。

集团公司科技部科技管理与信息化处处长 文军

华能浙江虚拟电厂作为华能十大科技示范项目之一已取得重大突破。集团公司为什么将华能浙江虚拟电厂列入华能十大科技示范项目？  

集团公司主要基于以下三方面考虑：

一是符合能源数字化转型发展方向。新能源大比例接入的情况下，系统需要更大的调节能力来平抑风光的波动性。同时，我国经济的高速发展和能源再电气化带动用电负荷快速提升，各地在电力高峰时段易出现电力供应缺口。在此大背景下，虚拟电厂利用“云大物移智链”等技术手段，将众多基础资源聚合起来，通过虚拟电厂协调优化，实现“源随荷动”向“源荷互动”转变。通过发挥用户侧资源价值，辅助电网精准调峰、调频，为系统提供调节支撑，保障电力供应安全、促进可再生能源消纳。

二是顺应电力市场化改革的大趋势。当前，电力市场化改革持续深入，虚拟电厂能够聚合用户侧资源参与电力市场，实现用户由辅助服务消费者向辅助服务供应商转变，具有降低用户用能成本，服务区域经济发展的作用。电力市场是虚拟电厂生存的土壤，电力市场的发展能为虚拟电厂提供更加丰富的应用场景，虚拟电厂的发展也能更好地促进市场机制的衔接和完善，让更广大的主体参与并享受市场化改革的成果。

三是以建设全国首个为目标，具有可复制、可推广价值。华能浙江虚拟电厂项目自策划阶段，就以建设国内首个真正接入调度系统并参与系统实时调节的虚拟电厂为目标，项目创新点、关键技术突破点一直很明确。该项目作为能源数字化转型的创新探索，具有政策引领效益和技术示范效益，能够推动虚拟电厂技术和关键问题的研究。

虚拟电厂业务架构层次多、流程复杂，除基础物联和通信技术外，还涉及特性分析、聚合等值、边界预测、交易决策、调度分解、安全控制等复杂计算技术。未来集团公司希望在哪些技术方面继续寻求突破？

虚拟电厂不光要实现技术的融合，更要实现源网荷储等各类平台贯通和有效联动，技术较为复杂。未来，集团公司将在资源负荷预测、基线计算、成本分析、优化算法等方面进行持续研究，重点研究电力系统网络潮流分析，做好虚拟电厂分层分区控制，更好地服务于电网调节。

继华能浙江虚拟电厂之后，集团公司在虚拟电厂建设领域还有哪些规划？

接下来，集团公司一方面将做好经验总结，形成虚拟电厂建设、调试、运行、资源开发、参与市场等全套解决方案，另一方面将进一步发挥孵化器、推进器的作用，为项目提供技术和资源上的支持，充分发挥华能十大科技示范项目和浙江新型电力系统示范项目的作用，早日实现科技成果转化和推广。

能源研究院市场与电改研究部主任 潘炜

党的二十大报告指出“要加快规划建设新型能源体系”，您认为虚拟电厂将在新型能源体系中居于什么地位，未来将发挥怎样的作用？

近年来，新能源发电中以分布式光伏为代表的分布式发电、以新型电化学储能为代表的分布式储能，以及以新能源汽车、可控负荷为代表的分布式负荷正在快速发展。对分布式能源资源的开发和利用正在成为能源革命的重要载体。

虚拟电厂通过通信技术和软件系统将分布式发电、分布式储能、可控负荷、新能源汽车等资源聚合，与集控系统、管理平台配合进行协同控制、协同优化，实现数据分析、运行策略调整，形成具有与电厂相同功能的聚合主体，使分布式能源资源成为能够利用的电力资产，降低集中式电厂的建设投资。据国家电网测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元；而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节投资仅需500～600亿元，仅为火电厂成本的12%～15%。同时，分布式资源经由虚拟电厂参与电力交易和辅助服务市场获得相应收益，降低了项目投资回报周期，促进社会参与分布式资源的投资建设，将有力推动以新能源为主体的新型能源体系的构建。

虚拟电厂的商业模式与售电业务相似，都是三层主体，同样是聚合与代理终端电力用户参与批发市场竞争，本质上都属于负荷聚合商或售电公司依托终端用户的能源资产和用电行为、借助批发与零售端的信息不对称和技术不对称获利。然而，虚拟电厂的商业模式又比售电业务复杂得多，您认为虚拟电厂如何实现商业落地？

现阶段，虚拟电厂的商业模式主要有两种。一是建设软件系统平台。即开发相应软件，在电力系统内搭建虚拟电厂云平台，通过物联网技术和分布式能源控制技术，链接用电侧消费端（居民、工商业）、储能设备、发电侧可再生能源等。二是聚合用户资源参与电网需求侧响应，通过削峰填谷获得服务收入。

虚拟电厂发展初期，运营商的核心业务是开发客户资源。这一时期，用户侧与发电侧资源对虚拟电厂了解不多，参与意愿不强，需要通过上门拜访等方式“跑马圈地”，努力争取客户资源，尽快“做大”占据行业头部位置，这对于获取后续竞争优势至关重要。行业进入成熟期后，虚拟电厂开始与电力市场实现对接，运营商的核心业务转变为打造运营实力，努力做强做优，成为行业屈指可数的平台企业。

清能院并网与电气技术副主任（主持工作） 申旭辉

近年来，我国华南、华北、华东、华中地区均有典型虚拟电厂项目落地，但总体上都处于试点阶段。这些试点项目各自有哪些特点？华能浙江虚拟电厂与这些试点项目有哪些相似或不同之处？

上海黄浦区试点的商业建筑虚拟电厂项目实现了对负荷资源的监测，但尚未实现对负荷资源的在线自动控制。南方电网深圳供电局研究的区域虚拟电厂项目尚未实现调度系统接入，也未完成实时调度闭环控制。冀北虚拟电厂项目拓展了虚拟电厂参与辅助服务的形式及方式，但尚未实现对可控资源的调控及交易功能。

华能浙江虚拟电厂实现了调度系统接入，完成了实时调度闭环控制，实现了可调负荷等分布式资源的实时控制，并具备了参与现货市场交易的功能，是目前突破较大的试点项目。

从技术层面讲，虚拟电厂平台虽是虚拟电厂的中心，但分布式资源才是虚拟电厂真正的落脚点，但现阶段，我国虚拟电厂还存在着分布式资源接入难度高的问题，您认为为何会出现这一问题，又该如何解决？

现阶段国内虚拟电厂总体上缺乏对分布式资源精准控制、便捷接入、边缘计算等技术的研究与实践。另外，各地虚拟电厂管控平台等系统的接口标准和通信协议不统一，增加了分布式资源接入难度，提高了虚拟电厂建设成本。

我们应更多地关注虚拟电厂平台建设以外的关键技术，补齐上下游关键技术短板；聚焦分布式资源的精细化评估、建模和控制等，以多目标优化的形式，实现虚拟电厂效益、安全性、稳定性以及客户用能的综合优化；建立统一的虚拟电厂标准体系、接口规范和运行规则，完善虚拟电厂数据、网络安全研究，为规模化虚拟电厂的发展提供底层支持；加大直控型虚拟电厂的研发力度，推动多种形式的储能等优质资源接入虚拟电厂并提供快速响应能力；加快数字基础设施建设，研发标准化、轻量化虚拟电厂终端，为中小型分布式资源的接入提供便利。

请您结合虚拟电厂目前在世界范围内的发展现状，谈谈虚拟电厂未来的发展趋势？

虚拟电厂真正的商业模式一定是从市场中来的。未来虚拟电厂或形成链接发电和用电的市场化闭环，成为大电网体系外在电力市场中的重要参与方。虚拟电厂通过虚拟聚合、虚拟电厂跟随、参与市场结算等流程参与电力市场。未来若结合配电网、微电网、分布式光伏的市场化体系发电，有望形成大电网体系外的“配电”+“售电”市场化闭环。

随着数字革命的推进，大数据、云计算、边缘技术、人工智能技术使得虚拟电厂获得了智能化资源识别、场景资源适配、广域调度能力，移动互联、物联网技术使得分布式资源的规模化聚合问题得以解决，可以预测，“云大物移智链”等方面的发展都会推动虚拟电厂的发展。

延伸阅读

海量沉睡资源，如何唤醒？

——华能浙江虚拟电厂诞生记

文｜浙江分公司  濮宏达  占艳琪

2020年12月18日深夜，一份《华能浙江分公司虚拟电厂创新项目规划建议书》出现在浙江分公司党委书记沈琦的OA邮箱里。“太好了！”沈琦阅毕后接连作出了5项部署，“加大力度、组建专班加快推动！”一场虚拟电厂初创探索的攻坚战随即在浙江打响。

2021年1月12日，组建项目专班。

2021年3月25日，完成项目方案及可研报告外审会。

2021年7月30日，项目正式获得集团公司立项批复。

2021年12月25日，完成虚拟电厂主站功能平台建设。

2022年2月24日，完成1号机组首次AGC测试。

2022年4月18日，正式取得调度命名。

2022年11月15日，正式签订并网调度协议。

2022年11月22日，开始1号机组72小时试运行。

2022年11月25日，华能浙江虚拟电厂1号机组正式投产。

……

回顾两年漫漫征程，建平台、跑资源、要政策的场景仍历历在目，有彷徨、有欣喜、有踌躇，但更多的是坚定！

“要干就干0到1的突破”

实现“双碳”目标，能源是主战场，电力是主力军。随着新能源装机规模大幅增长，仅仅依靠电力系统的电源侧和电网侧进行调节，已难以满足持续增加的新能源并网消纳需求。华能浙江虚拟电厂项目技术总负责吴科俊意识到，用户侧的资源远远没有调动起来发挥作用。如何把用户侧分散的资源聚沙成塔，形成源网荷储协同消纳新能源的格局，提升电力系统灵活调节能力是亟待解决的问题。而虚拟电厂正是解决这一症结的良药。

虚拟电厂在发达国家已有成熟实践，但在国内才刚刚起步，没有成熟案例，没有政策支持，更没有任何技术标准可以参考。“集团公司‘十四五’期间将大力推进自主创新，加快推进数字化转型。我们也将奋力打造竞争力一流的江南能源创新示范窗口，核心就是要在能源数字化转型上下真功夫。要干就干0到1的突破——建设市场化长期商业运营的虚拟电厂！”沈琦的一番话给华能浙江虚拟电厂项目建设注入了一针“强心剂”。

浙江能销公司总经理、项目负责人陈文杰第一时间组建了专班，对内促技术攻关，对外寻用户资源，对上求政策支持。建设初期，专班挤在狭小的房间内，几张简易桌，8、9台电脑，白天专班成员们奔走于各大设计院，学习国内成熟的需求侧响应改造技术，晚上加班翻译国外虚拟电厂文献及标准。周六保证不休息，周日休息不保证，一群30岁上下的姑娘小伙儿全身心投入到项目建设当中，短短4个多月就完成了虚拟电厂主站平台的设计搭建。项目获得了集团公司的大力支持，被列为集团公司十大科技示范项目，同时，被评为浙江省新型电力系统示范项目。

国内第一张虚拟电厂“身份证”

虚拟电厂要接入调度系统？这对很多人来说都难以置信。

的确，接受调度AGC指令参与实时调节的虚拟电厂实属首创。随着电网调度自动化系统的飞速发展，电力调度控制已成为电力系统的命脉，电力系统信息安全是摆在专班面前必须突破的技术难题。经过与省电力公司、电科院等多方研究，虚拟电厂按照“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则，规划主站平台二次系统安全防护策略，部署安全防护措施，建立起了平台二次系统安全防护体系，顺利通过省调自动化专业安全接入系统验收。2022年11月15日，华能浙江虚拟电厂完成全国首份虚拟电厂并网调度协议签订，取得了属于华能浙江虚拟电厂的专属“身份证”，以“华能浙江能源聚合中心”的调度命名，进入浙江省电力调控中心的视野。

全省各地跑接入资源

“我又联系了一家企业可能有可调负荷空间。走，瞧瞧去！”全省11个地市，只要有企业的地方，就有浙江能销人的身影。面对虚拟电厂这样的新业态、新技术，企业用户一脸茫然。在商业模式尚不清晰的情况下，甚至一度被认为是“骗子”。能销人一边消化虚拟电厂技术优点，一边充分发挥售电市场的用户资源优势，在跑售电市场的同时深入调研各行业各企业生产工艺，用能分析及可接入、可调节负荷等情况，深入车间、走进一线，开展覆盖全省的可接入资源摸排。为了配合主站平台调试，专班最终选择了宁波的两家企业，历时3个月，自投自建了两个储能项目。负责储能建设的沈力为开玩笑说：“我们从‘挖土’开始到设备调试运行，1个部门干了5个部门的活儿。”

由于电力用户资源的分散以及设备类型的多样性，想要将负荷侧资源聚合在一起本身就存在着巨大困难。为解决原有资源接入模式下设备多、链路环节多、安装调试维护困难等问题，专班自主研发了一款一体化具备边缘计算能力的接入智能终端，实现了即插即用，大大提高了各种类型资源的接入速度、降低了设备调试成本。

努力终有收获。虚拟电厂的接入资源由最初的储能逐渐拓展到换电站、分布式燃机、充电桩、楼宇空调等，不仅大大丰富了虚拟电厂的资源类型，也为进一步研究不同类型资源接入虚拟电厂后的可调节性提供了样本。

2022年11月25日，伴随着浙江分公司运营中心大厅内经久不息的掌声，华能浙江虚拟电厂1号机组正式投产。此次投产的1号机组总可调容量83.82兆瓦。当可调容量达到30万千瓦时，其调节能力相当于42万千瓦传统燃煤机组，每年可促进新能源消纳23.3亿千瓦时，节省原煤98.2万吨，降低二氧化碳排放187万吨。

投产不是终点，而是新征程的起点。当前，虚拟电厂产业环境和商业模式尚不成熟，政策环境仍处于起步初期。浙江分公司将在商业模式上创新实践，不断探索虚拟电厂优化运行技术，推动配套政策出台和行业技术标准制订，迅速占领虚拟电厂可调容量市场，形成可复制、可推广的实践案例，为持续推动我国新型能源体系建设和实现“双碳”目标贡献“华能浙江智慧”。

虚拟电厂不虚，未来可期。