转载:北极星社区
随着全球能源转型的深入推进,电力系统正经历着前所未有的结构性变革。9月28日,在杭州举办的“2025中国电力技术高峰论坛”上,虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)作为协调海量分布式资源与主干电网的关键技术枢纽,成为与会专家、电网企业及科技公司代表热议的焦点。本次交流的核心共识是:虚拟电厂已从示范探索步入规模化、商业化运营的新阶段,正在从根本上重塑电力系统的运行逻辑和市场格局。
一、 从“单向输血”到“智能互动”:虚拟电厂的核心价值跃迁
传统电力系统遵循“源随荷动”的集中式调控模式,而大规模波动性可再生能源(如风电、光伏)的接入,以及用户侧分布式电源、储能、可控负荷的激增,使得这种模式面临巨大挑战。国家电网研究院李华锋博士在主题报告中指出:“虚拟电厂的本质,是通过先进的信息通信技术、人工智能算法和市场机制,将地理上分散的分布式电源、柔性负荷、储能系统等资源聚合起来,形成一个可观、可测、可控的‘特殊电厂’,参与电网运行和市场交易。”
与传统的需求侧响应相比,虚拟电厂的聚合规模更大、调节能力更强、响应速度更快(可达毫秒级)。更重要的是,它不仅能“削峰填谷”,更能提供调频、备用、黑启动等辅助服务,从被动的“负荷”转变为主动的“电网伙伴”,显著提升了电力系统的灵活性、韧性和经济性。
二、 2025年关键技术突破:AI与边缘计算的深度融合
本次论坛上,多家企业展示了其虚拟电厂平台的最新进展。技术层面的竞争焦点,已从基础的聚合通信,转向人工智能预测与边缘智能控制的深度应用。
精准预测是基石:基于海量历史数据与气象、环境等多元信息,AI算法能够对分布式光伏出力、用户负荷曲线进行高精度、短周期的预测(误差率普遍降至5%以下),这是虚拟电厂参与市场竞价和制定调度计划的前提。
边缘智能是关键:为满足快速响应要求并保障用户数据隐私,边缘计算设备在用户侧实现本地化智能决策。例如,一个商业综合体的能源管理系统(EMS)可根据实时电价信号和本地发电情况,自动调节空调、照明及储能充放电策略,并将聚合后的调节能力“打包”上传至虚拟电厂主站。“云-边-端”协同架构已成为行业主流。
区块链赋能信任机制:部分先锋项目引入了区块链技术,对分布式资源贡献量、交易记录进行不可篡改的确权和溯源,解决了海量主体间计量与结算的信任难题,为市场化交易扫清了障碍。
三、 商业模式创新:从补贴驱动到多元价值变现
早期虚拟电厂项目多依赖政府或电网公司的激励补贴。当前,随着电力现货市场、辅助服务市场的逐步完善,虚拟电厂的市场化盈利路径日益清晰。
能量市场套利:在电价低谷时引导储能充电或增加用电,在电价高峰时放电或减少用电,赚取价差。
提供辅助服务:以聚合体的形式参与调频、调峰、备用等市场,获得服务报酬。这是目前最具潜力的收益来源。
容量市场获益:在供电紧张时,虚拟电厂可作为可靠的容量资源,获得容量费用。
碳交易与绿电消纳:聚合用户侧绿电,帮助高耗能企业实现绿色用能,参与碳市场交易。
南方电网能源发展研究院的张明宇分享了一个案例:某沿海工业园区虚拟电厂项目,聚合了园区内总计超过100兆瓦的屋顶光伏、分布式储能和可中断工业负荷,2025年上半年通过参与省内调频辅助服务市场和现货市场,获得的总收益已超过2000万元,各参与主体按贡献度实现了分红。
四、 挑战与未来展望:标准、机制与安全
尽管前景广阔,但与会专家也指出了面临的挑战:
标准与接口亟待统一:不同厂商的逆变器、储能系统、智能电表等设备通信协议各异,导致接入成本高、效率低。亟需国家层面推动虚拟电厂技术、数据、管理标准的统一。
市场机制有待深化:目前国内电力市场建设进度不一,虚拟电厂的准入资格、交易品种、价格机制仍需进一步完善,以充分体现其多时间尺度、多维度的价值。
数据安全与网络安全:虚拟电厂连接着海量的关键能源基础设施和用户隐私数据,其网络安全防护等级必须与调度自动化系统看齐,防止网络攻击引发连锁反应。