虚拟电厂为何在中国叫好不叫座？

撰文 ｜ Shushu；编辑 ｜ 郭郭

→这是《环球零碳》的第324篇原创

“山火，高温，限电，疫情。”这个夏天，川渝人民过得实在是太不容易。

跟高温炎热相伴随的往往是拉闸限电。对现代年轻人而言，这种断电的日子几乎没有太多经历，停电是属于上世纪90年代的记忆，越是夏天最热的时候，停电总在饭点发生，人们端着饭碗在村口边吃边纳凉。

这一次由于西南地区水电吃紧，也影响到上海等东部用电“大户”。

但在上海临港新片区，由于率先开展新型电力系统示范区建设，让这里的高温没有出现拉闸限电情况。据临港能源中心管家介绍，之所以能安度用电高峰，主要依靠虚拟电厂的需求响应，跟用户进行沟通协商，让用户能够在不影响生产的情况下为电网安全运行提供一些支撑。

目前，临港新片区有15家工商业用电客户参与虚拟电厂项目，最多可提供21兆瓦的机动调峰能力。这些企业通过完成虚拟电厂的需求响应，可以得到实打实的补贴。

以临港为例，若是24小时内的日内响应，会有每度电2．6元的补贴。这其中的规律是，给用户响应准备时间越短，价格越高。2小时以内的快速响应，将会达到每度电6元的补贴。

据悉，在临港虚拟电厂的用户，有的一次响应有几万块钱收益，如果响应频次多，可能一个月收入有十几万。

另一个引起业界关注的是，8月26日，深圳虚拟电厂管理中心正式揭牌，这是国内首家虚拟电厂管理中心。据悉，深圳虚拟电厂已接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等类型负荷聚合商14家，接入容量达87万千瓦，接近一座大型煤电厂的装机容量。

当然，就全国而言，虚拟电厂的试点还只是少数地方，在面对全球变暖所引起的热浪、高温、干旱、飓风等极端天气的时候，我国的电力保障仍未实现“游刃有余”，用电难题依然存在。

虚拟电厂在中国处于起步阶段，虽然被业界广泛看好，但因为各种政策限制，仍是叫好不叫座。

01 虚拟电厂如何解决用电难题？

“虚拟电厂”（ Virtual Power Plant，VPP）作为电力新管家，最近经常被冲上热搜。国际上称它为需求侧响应，或叫复合聚合商，但它实际上是需求侧响应的延申，是将分布式电源（发电）、可控负荷（用电）、储能等利用计算机通信网络技术将其聚合成一个虚拟的集中式电厂，来为电网提供需求侧响应的“虚拟集中式电厂”。

这样说或许还比较复杂，通俗一点讲，就是通过物联网和云计算等技术，将不同空间的用电方、储能方、微电网、电动汽车、分布式电源等多种可控资源聚合起来，实现自主协调优化控制，参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统，也可称为电力“大管家”。

它既可作为“正电厂”向系统供电或控制可调负荷调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳，配合填谷。

虚拟电厂“弹性电力”的出现，于现阶段的电网调控而言，是一种在不增加额外的基础设施下环保且经济的方案。就像是共享经济中对闲置资源剩余价值的再利用，提高资源的复用率，虚拟电厂则是通过信息化协调，将资源高效优化利用。

简单来说，虚拟电厂就像是电网与用户间的一个电力管家，分别在电网侧、用户侧、发电侧都扮演着不同的角色，提供不同的需求侧响应解决方案。

在电网侧，虚拟电厂能够将需求侧分散资源聚沙成塔，与电网进行灵活、精准、智能化互动响应，有助于平抑电网峰谷差，提升电网安全保障水平。

在用户侧，能够降低用户侧用能成本。

在发电侧，能够促进新能源消纳。大大提升电力系统调节能力，降低‘三弃’电量。

在虚拟电厂所提供的需求侧响应中，分削峰响应、填谷响应，分别指的是电网处在用电高峰时，邀约用户进行削峰的需求响应和在电力供应充裕的情况下，鼓励用户能够将储能等设备用起来，帮电网在用电低谷阶段用一些电。

其实，每个需求侧响应都存在不同要求，主要指的是响应时间，分为中长期响应（超过24小时）、日内响应（24小时内）、快速响应（2小时内）。

比如，预计明天会有高温天气，电网可能有些缺口，根据缺口的值预判需要多少量级的响应需求，虚拟电厂就跟用户邀约。把上周的某个时间点的负荷值作为基准线，到明天这个时间点，如果根据需求响应，负荷往下降了，用所降功率乘以响应时间，比如响应4小时，这个电量就是中长期的响应。

但值得一提的是，发展虚拟电厂的确有益于解决电网波动问题，但单靠“一劳永逸”解决新能源消纳问题和电力安全有关的所有问题并不现实。解决电网安全稳定运行问题需要“源网荷储协调互动”和电力市场的健康发展，但单一依赖“虚拟电厂”有些夸大其词，难以完成“保障电网稳定”的重任。

02 虚拟电厂前景广阔，为何在中国举步维艰？

在国外，虚拟电厂有20多年的发展历史，归纳起来主要分为三代

第一代，以分布式电源（或者是单一资源类型）的集中式汇聚与协调为核心，基于传统的工业自动化SCADA架构，主要面向电网内部服务。

第二代，以源荷聚集（两类资源）协调为核心，增加了负荷侧资源汇聚功能，还是传统的SCADA架构，除了为电网运营商服务，也参与到市场化的交易中（比如现货市场、辅助服务市场等）。

第三代，是多元资源的广泛聚集，只要有调节能力的负荷侧资源都可纳入，采用新的数字化模型，以新的数字化架构（云－边－端协调）去实现，形成非常复杂的协作生态，甚至增加区块链、DAO等新的技术要素。

从中国的虚拟电厂实践来看，大多数虚拟电厂还是第一代水平，少数项目部分具备第二代的特征。比如，深圳虚拟电厂及其管理平台，采用“互联网＋5G＋智能网关”的技术，打通电网调度系统与聚合商平台接口，实现电网调度系统与用户侧可调节资源的双向通信，满足电网调度对聚合商平台实时调节指令等，为用户侧可调节资源参与市场交易、负荷侧响应。

为何我国虚拟电厂仅处于初级阶段？其实，虚拟电厂作为电力行业的一项技术产品，其发展受制于电力行业的开放度、市场化水平、专业化程度、以及数字化水平。可以说，电力行业的产业结构决定了虚拟电厂的发展。

当前中国电力行业的产业结构，在发电侧属于寡头垄断（少数发电集团之间的博弈），在电网侧属于自然垄断（全国两张网），在负荷侧几乎没有成熟的服务商和市场环境。在这样的产业结构中，虚拟电厂很难找到合适的生存土壤。

在成熟的电力市场中，产业链各环节相对清晰，专业界限较为明确，每个环节相对都有成熟的商业模式，并且在自然垄断环节之外的各环节，形成较为充分的市场竞争，客户的市场意识也较高。逐步出现了独立于输电、配电和交易环节的“资源聚合商”角色，这是虚拟电厂的主要应用对象。

03 虚拟电厂运行响应低，用户不愿参与？

对于目前运营的大多数虚拟电厂而言，用户数量和参与度很关键。参与的用户越多，可调配的资源就越多，虚拟电厂的价值也越大。

行业专家曾问过某电网自建的虚拟电厂平台运营方你们虚拟电厂真正需要执行响应的时候，客户的参与率到底是多少？第二年、第三年的参与率变化是怎么样？

他的回答是低到不好意思说。那么，是什么原因导致我国虚拟电厂出现响应率较低？

其实，这跟我国电力用户的市场化意识、专业运营能力、企业信任度等密切相关。对企业来说，用电是刚需，这个刚需到底有多刚，企业为了错避峰运行，需要如何调整负荷，这个调整对企业的代价有多大，这个代价是不是有足够的激励补偿？

如果说需求响应的量是Know What（需要削减或者增加多少个kW），虚拟电厂在现有的技术条件下，可以做到Know How（在不影响企业正常生产经营的情况下，如何削减），但是很少人会去关注Know Why（为什么企业要削减，削减的好处怎么获得，企业动力在哪，企业为什么相信你能最好地做这件事）。

这些都不是简单的虚拟电厂技术能解决的问题，说到底还是电力产业链过去长期的计划经济模式，导致产业成熟度低、市场化水平低、客户市场意识低的问题。

（参考文献详见阅读原文）

原文标题:环球零碳 | 虚拟电厂为何在中国叫好不叫座？