人民政協(xié)網(wǎng)12月6日電 剛剛過去的夏天，留在人們記憶中的除了“酷熱”，還有“缺電”。失去流光溢彩的洪崖洞、暫停照明的上海外灘、訂單爆滿加緊趕工的制冰廠……在極端高溫面前，電力緊張成為擺在人們面前的現(xiàn)實(shí)問題。8月26日，國(guó)內(nèi)首家虛擬電廠管理中心在深圳成立。作為緩解電力緊張的方案，虛擬電廠再次引起大眾熱議。

什么是虛擬電廠

虛擬電廠的概念最初由西蒙·阿韋布赫于1997年提出，他將其稱之為“一種由獨(dú)立的、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的實(shí)體組成的靈活聚合體，可以高效為消費(fèi)者提供能源服務(wù)，而不必?fù)碛邢鄳?yīng)的資產(chǎn)”。

中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授王成山在文章中將其概括為“一套能源管理系統(tǒng)”，即通過先進(jìn)計(jì)量、信息通信、控制和管理技術(shù)，將用戶側(cè)分散的清潔能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等分布式能源資源聚合并協(xié)調(diào)優(yōu)化，參與電網(wǎng)運(yùn)行。

對(duì)此，深電能科技集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“深電能”）負(fù)責(zé)人表示，虛擬電廠本身并不發(fā)電，而是將電網(wǎng)中大量散落的、可調(diào)節(jié)的電力負(fù)荷，比如分布式儲(chǔ)能、充電樁、空調(diào)、蓄冷蓄熱設(shè)備等，統(tǒng)一聚合管理，參與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，促進(jìn)可再生資源消納和有效率利用。

上海交通大學(xué)電氣工程系教授艾芊說，歐美國(guó)家最初想利用虛擬電廠來平抑分布式電源的波動(dòng)性，提高電源利用效率。隨著虛擬電廠規(guī)模的擴(kuò)大，在有效管理內(nèi)部成員運(yùn)行的同時(shí)，它也能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行支撐。

多地紛紛布局虛擬電廠建設(shè)

據(jù)南方電網(wǎng)深圳供電局介紹，預(yù)計(jì)到2025年，深圳將建成具備100萬(wàn)千瓦級(jí)可調(diào)節(jié)能力的虛擬電廠，逐步形成年度最大負(fù)荷5%左右的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力。此前，山西能源局曾在今年6月發(fā)布《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施方案》；2021年四川省兩會(huì)期間，致公黨四川省委會(huì)也曾提出提案，建議在成渝地區(qū)適度發(fā)展“虛擬電廠”。在“十三五”時(shí)期，上海、江蘇等地也已開啟虛擬電廠試點(diǎn)。

“與上海、江蘇等地的虛擬電廠試點(diǎn)相比，深圳虛擬電廠中心更加成熟，接入能源更為多樣，能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)化管理。”艾芊說。

深電能負(fù)責(zé)人表示，深圳新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，以新能源汽車為代表的具有可調(diào)度潛力新增大容量負(fù)荷的快速發(fā)展，給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來挑戰(zhàn)的同時(shí)，也為虛擬電廠這類綜合能源技術(shù)的發(fā)展提供了土壤。

同時(shí)，今年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》四次提及虛擬電廠；8月，科技部等九部門聯(lián)合印發(fā)的《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案（2022-2030）》也提到建立一批適用于分布式能源的“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-數(shù)”綜合虛擬電廠。

艾芊認(rèn)為，國(guó)家和地方政府頻頻出臺(tái)與虛擬電廠相關(guān)的政策，一方面是對(duì)虛擬電廠作用和定位的認(rèn)可，另一方面也為虛擬電廠技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了良好機(jī)會(huì)。

虛擬電廠是緩解電力緊張的有效手段

8月18日，深電能自主開發(fā)的虛擬電廠投入運(yùn)營(yíng)，深電能負(fù)責(zé)人介紹：“虛擬電廠是解決尖峰時(shí)段電力緊張的最有效方法，也是最經(jīng)濟(jì)措施。”

據(jù)國(guó)家電網(wǎng)測(cè)算，全國(guó)范圍內(nèi)，通過火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億元。若使用虛擬電廠來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅需500億至600億元，成本僅為火電廠的1/8-1/7。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織運(yùn)行局運(yùn)行分析處處長(zhǎng)馮利民在一次活動(dòng)上曾說：“您家屋頂上的光伏可能就是虛擬電廠的一分子。可以說，虛擬電廠正是大眾參與到電力行業(yè)和能源行業(yè)為能源轉(zhuǎn)型保供作自身貢獻(xiàn)的好機(jī)會(huì)。”

“虛擬電廠是共享經(jīng)濟(jì)的一種表現(xiàn)，通過電力共享，不僅能減少能源消耗，也能降低電網(wǎng)投資研發(fā)成本，提高運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)多方共贏。”艾芊說，隨著新能源的發(fā)展以及雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，我國(guó)分布式能源會(huì)越來越多，虛擬電廠能對(duì)其進(jìn)行有效管理，提高能源利用率。

據(jù)華西證券測(cè)算，到2030年，虛擬電廠的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)模將超過4500億元。但根據(jù)科普中國(guó)介紹，虛擬電廠要實(shí)現(xiàn)未來的市場(chǎng)前景還需要突破包括電力市場(chǎng)高精度價(jià)格預(yù)測(cè)與需求預(yù)測(cè)、規(guī)模化資源聚合優(yōu)化建模、低時(shí)延物聯(lián)通訊、區(qū)塊鏈可信交易等多項(xiàng)關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)。

艾芊說：“雖然虛擬電廠前景廣闊，但虛擬電廠涉及很多新技術(shù)以及多方參與主體，需要有良好的政策環(huán)境支持。還要調(diào)動(dòng)新型儲(chǔ)能電動(dòng)汽車等各市場(chǎng)主體的積極性，使他們參與到這一新生事物的建設(shè)中來。”