虚拟电厂
虚拟电厂（英语：Virtual Power Plant，VPP），
在碳中和、碳达峰的目标驱动下，全球能源绿色转型进度加速。然而，新能源发电总体上具有随机性、间歇性和波动性的特点，且随着新能源装机比例及用户侧间歇性负荷的进一步增长，对电力系统灵活调节能力提出了越来越高的要求。发展虚拟电厂对于促进电网供需平衡、实现分布式能源低成本并网、清洁能源充分消纳、保障电力系统安全运行等具有重要意义。
技术的基本态势
虚拟电厂（Virtual Power Plant，VPP）是以电网云为基础，利用现代通信技术将多个独立实体（发电厂、可中断负荷、储能系统等）整合、抽象为一个相互配合的整体，共同参与到电网运行中的技术（图Ⅱ-14-01）。该技术并不改变这些实体与电网的硬连接，而是通过网络利用软件对这些实体进行整合、协调、优化，最终实现发、用电资源的合理、优化、高效利用；这些实体不受电网运行调度中心的直接调度，而是通过虚拟电厂的控制中心参与到电网的运行 和调度中。
技术的发展现状及态势
从技术端来看，计量技术、通信技术、智能调度决策技术以及信息安全防护技术基本构成了虚拟电厂的关键技术（表Ⅱ-14-01）。精准的计量是虚拟电厂建立的基础，可靠的通信是虚拟电厂可靠生产的条件，智能调度决策技术是虚拟电厂发挥作用的重要保证，而信息防护技术是保证虚拟电厂稳定运行的底线思维。
技术发展的竞争态势
虚拟电厂在欧美等发达国家发展较为成熟。欧美自 21 世纪初就开始了虚拟电厂的相关研究，目的是为了整合逐渐增多的分布式发电，减小其对整个电网的冲击和影响，主要参与国包括美国、德国、英国、丹麦等发达国家。其中，以德国为代表的欧洲国家以聚合分布式电源为主；美国以可控负荷为主；日本以聚合用户侧储能和分布式电源为主，计划到 2030 年部署超过 2500 万 kW；澳大利亚以聚合用户侧储能为主，Tesla 在南澳建成了号称全球最大的电池 VPP。
中国虚拟电厂尚处于邀约型向市场化过渡的阶段。我国虚拟电厂还处于发展初期，主要由政策引导来参与市场。目前江苏、浙江、上海、冀北等地区已开展虚拟电厂实践，主要响应资源包括储能设施、充电桩、居民、楼宇等。如，2021 年投运的上海黄浦商业建筑虚拟电厂，融入“智慧减碳”的概念，通过实时监控、自动执行指令、自动优化升级策略，提升楼宇响应的智慧程度，减少能耗损失。该虚拟电厂总体架构上采用物联网通信、互联网聚合、人工智能调度以及智慧楼宇控制等技术，精准有效管理每栋建筑的每小时能源消费。黄浦区内大型商业建筑超过 200 栋，每栋建筑均具备约 200kW 的柔性负荷调节能力，即虚拟发电能力。截至 2021 年 11 月，该虚拟电厂累计调度超 1700幢次/27.8 万 kW，单次最大削减负荷 50.5MW，柔性负荷调度能力超过 10%。
技术产业化的前景
在“双碳”目标的确定性远景之下，虚拟电厂具有多样性、协同性、灵活性等技术特点，满足未来新型电力系统在“绿色、灵活、多元互动、高度市场化”方面的运行需求，产业化发展前景可期。同时，数字化、智能化、云共享、人工智能、大数据、物联网等前沿信息技术的应用，将进一步助推虚拟电厂的高景气度发展。《财富商业洞察》（Fortune Business Insights）2021 年 12 月发布的市场调研报告显示，2020 年全球虚拟电厂市场规模为 7.1 亿美元，预计将从2021 年的 8.8 亿美元增长到 2028 年的 64.7 亿美元，年均复合增率为 32.89%。尽管中国虚拟电厂仍处于发展初期，但市场潜力巨大。华泰证券 2022 年 10 月预测，2025 年中国虚拟电厂合计市场规模有望突破 1183 亿元，其中，需求侧响应运营市场规模将达到 1149 亿元，电力交易市场规模将达到 33 亿元；2030 年虚拟电厂合计市场规模有望突破 2267 亿元，其中，需求侧响应运营市场规模将达到 1990 亿元，电力交易市场规模将达到 276 亿元。
参考文献
[1] Fortune Business Insights. The global virtual power plant market is projected to grow from $0.88 billion in 2021 to $6.47 billion in 2028 at a CAGR of 32.89% in forecast period, 2021-2028 [R].
[2] Virtual power plant [OL].
[3] 华西证券. 需求爆发+政策助力，虚拟电厂未来已来 [R]. 2022.
[4] 杨晓巳等. 虚拟电厂技术现状及展望[J]. 华电技术，2020，42（05）：73-78.
