将煤燃烧成水蒸气推动发电机发电、用水力推动发电机发电……这或许是大众对电厂发电的认知。而近期业内热烈讨论的“虚拟电厂”却不同于常规的发电厂，见不到锅炉和烟囱，甚至没有庞大的发电机，就可以参与电力系统，并且任何人都可能是其中的一员。“您家屋顶上的光伏就可能是虚拟电厂的一分子。可以说，虚拟电厂正是大众参与到电力行业和能源行业为转型保供作出自身贡献的好机会。”全球能源互联网发展合作组织运行局运行分析处处长冯利民指出。近日，全球能源互联网发展合作组织举办了“中国虚拟电厂发展前景展望和商业模式分析”活动，并发布《虚拟电厂技术和商业模式研究》报告。
据了解，所谓虚拟电厂，就是通过先进信息通信和监测控制技术，实现海量分布式新能源、储能系统、可控负荷、电动汽车等资源的聚合和协调优化，作为一个特殊电厂参与电力系统运行和电力市场交易的电源协调管理系统，对外表现为一个可控电源。
多位与会专家表示，在碳中和背景下，虚拟电厂已成为电力供需平衡调整的重要手段。但当前我国虚拟电厂仍处于发展初期阶段，还需政府、企业、用户等各方通力合作和共同努力。
将在电力系统各侧发挥重要作用
冯利民指出，从虚拟电厂的发展阶段来看，往往是从合约型发展至市场型最后到自主型。“第一个阶段往往是由政府通过专项资金、特定合同、补贴刺激等手段激励。发展形成明显规模市场效应后，虚拟电厂就可以通过参与电力现货、辅助服务市场获利。最后在整个行业发展成熟后，虚拟电厂系统就可以实现跨空间自主调度。”
从参与方来看，总体上可分为发电侧、用电侧、电网企业、监管机构及产业链五类。“总体而言，发电侧和用电侧的各类资源被整合，最终表现为一个受控的、协调的、柔性的发电系统呈现至电网公司，它们都是虚拟电厂的参与者。以发电侧举例，一般有发电企业或工业园区投资，还有如应急电源、柴油发电机、居民建筑、储能等，都可以由发电侧进入虚拟电厂。”冯利民分析。
与此同时，虚拟电厂在电力生产各环节将发挥重要功能。在电网侧其主要价值表现在服务电网安全稳定运行，包括提供电网调峰能力、提供电网调频服务、提供负荷备用服务、提供电网阻塞缓解手段等；在用电侧保证优质供电服务，包括提供参与电力市场机遇、提供用户侧节能服务、提供应急电源服务等；在发电侧，虚拟电厂能够保障电源并网及电力消纳，包括提供海量分布式电源精益化管理手段、提供清洁发展思路等；在监管侧，其功能价值表现在降低电力系统整体运行成本、提供公平多元化市场竞争、提供系统价格稳定能力和提供分布式能源监管手段等；在产业链侧，VPP功能价值表现在创造全产业链和全业态综合收益，包括提供全产业链发展效益、提供能源金融及大数据增值等衍生服务。
国网能源研究院副院长蒋莉萍认为：“虚拟电厂把分散资源聚沙成塔，是符合未来新型电力系统发展需要的一种方式。”
仍处于发展初期
与会专家指出，我国虚拟电厂整体仍处于发展初期，政策机制不甚健全，项目以研究示范为主并由政府引导、电网实施，且普遍聚焦于需求侧响应模式。“从2016年至今虚拟电厂六年多的发展历程来看，我国虚拟电厂面临着用户侧负荷及发电侧资源参与意愿不强、电网侧业务布局和主导发展力度较薄弱、监管管理体系与市场机制不完善、产业链标准规范和商业模式尚不明朗的境况。”冯利民指出。
国家电投集团综合智慧能源科技有限公司新疆分院副院长张军伟基于虚拟电厂项目实施咨询及评估过程中的亲身经历指出，制约虚拟电厂发展的因素集中在以下几个方面：“首先在调度关系方面，采用大网调或局域网调涉及电网的安全问题，理论上所有的非公用资源都应该纳入到虚拟电厂里面；其次，由于各省的经济发展水平不同，虚拟电厂补贴也不尽相同，参与电力市场的价格也不尽相同，虚拟电厂的补贴价格标准莫衷一是；此外，虚拟电厂技术越来越先进，但由于一些设备价格较高，使得许多相关项目收益率较低，难以吸引投资；从权属关系方面来说，若在虚拟电厂系统中建立软件线路，产权又应归谁所有？这些问题普遍存在，还需要相关产业政策进行调整。”
同时，上海交通大学电气工程系教授艾芊提出，从虚拟电厂交易手段方面来讲，还需要点对点交易、高频交易等市场交易技术支持。为保证信息安全，也需要隐私保护手段。“从整体上来讲，虚拟电厂是‘云大物移智链’技术的集大成者，也是其整体解决方案的提供者。但是在能源转型的道路上，还需政府、企业、用户等各方通力合作和共同努力。”艾芊说。
市场需要先行者
日立能源（中国）有限公司首席咨询顾问程濛认为：“虚拟电厂是能源互联网概念落地应用一个非常典型的应用场景。要通过技术手段去挖掘提升它的灵活性可调节能力，进而提升系统的能源效率。”
冯利民进一步建议，从我国虚拟电厂仍处于发展初期的现实而言，首先应完善虚拟电厂的顶层设计及行业标准，明确主管部门及各方职责。此外，要在各省地区、电力市场规则制定中纳入虚拟电厂等新兴市场主体，并出台相关的激励和保障政策，引导虚拟电厂参与电力市场、电力调峰辅助服务，并逐步引入针对性的市场交易品种。“而从远期来看，行业要严防过度竞争、排他垄断、资本投机、无序竞争等。还要推动相关产能装备技术标准‘走出去’，将我国虚拟电厂产业作为国际化发展的重要内容，并打造国家品牌效应、占据品牌制高点。”
以构建以新能源为主体的新型电力系统为目标，从商业模式而言，张军伟建议以综合智慧能源为切入点发展虚拟电厂和储能。“其一，虚拟电厂+客户的方式，可将客户可控负荷与储能、分布式电源、充电站等整合，主动控制响应电网、电能量平衡和电力辅助服务需求。其二，开发综合智慧项目能源站，使储能更加有效地参与到电力市场当中，产生额外的盈利点，盘活自有综合能源资产和外部客户。其三，虚拟电厂也可通过参与电力现货市场盈利。”
“对当前来说，更需要一个能够进入竞争性电力市场的先行者去尝试打通包括市场监管、定位以及构建市场参与模型等方面的堵点，给其他参与者做一个示范。”蒋莉萍提出。
