刚刚过去的夏天，留在人们记忆中的除了“酷热”，还有“缺电”。失去流光溢彩的洪崖洞、暂停照明的上海外滩、订单爆满加紧赶工的制冰厂……在极端高温面前，电力紧张成为摆在人们面前的现实问题。8月26日，国内首家虚拟电厂管理中心在深圳成立。作为缓解电力紧张的方案，虚拟电厂再次引起大众热议。
什么是虚拟电厂
虚拟电厂的概念最初由西蒙·阿韦布赫于1997年提出，他将其称之为“一种由独立的、市场驱动的实体组成的灵活聚合体，可以高效为消费者提供能源服务，而不必拥有相应的资产”。
中国工程院院士、天津大学教授王成山在文章中将其概括为“一套能源管理系统”，即通过先进计量、信息通信、控制和管理技术，将用户侧分散的清洁能源、储能系统、可控负荷等分布式能源资源聚合并协调优化，参与电网运行。
对此，深电能科技集团有限公司（以下简称“深电能”）负责人表示，虚拟电厂本身并不发电，而是将电网中大量散落的、可调节的电力负荷，比如分布式储能、充电桩、空调、蓄冷蓄热设备等，统一聚合管理，参与电网调度运行，实现削峰填谷，促进可再生资源消纳和有效率利用。
上海交通大学电气工程系教授艾芊说，欧美国家最初想利用虚拟电厂来平抑分布式电源的波动性，提高电源利用效率。随着虚拟电厂规模的扩大，在有效管理内部成员运行的同时，它也能对电网进行支撑。
多地纷纷布局虚拟电厂建设
据南方电网深圳供电局介绍，预计到2025年，深圳将建成具备100万千瓦级可调节能力的虚拟电厂，逐步形成年度最大负荷5%左右的稳定调节能力。此前，山西能源局曾在今年6月发布《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》；2021年四川省两会期间，致公党四川省委会也曾提出提案，建议在成渝地区适度发展“虚拟电厂”。在“十三五”时期，上海、江苏等地也已开启虚拟电厂试点。
“与上海、江苏等地的虚拟电厂试点相比，深圳虚拟电厂中心更加成熟，接入能源更为多样，能够实现平台化管理。”艾芊说。
深电能负责人表示，深圳新能源产业发展较快，以新能源汽车为代表的具有可调度潜力新增大容量负荷的快速发展，给电网安全运行带来挑战的同时，也为虚拟电厂这类综合能源技术的发展提供了土壤。
同时，今年3月，国家发展改革委、国家能源局发布的《“十四五”现代能源体系规划》四次提及虚拟电厂；8月，科技部等九部门联合印发的《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022-2030）》也提到建立一批适用于分布式能源的“源-网-荷-储-数”综合虚拟电厂。
艾芊认为，国家和地方政府频频出台与虚拟电厂相关的政策，一方面是对虚拟电厂作用和定位的认可，另一方面也为虚拟电厂技术的发展和应用提供了良好机会。
虚拟电厂是缓解电力紧张的有效手段
8月18日，深电能自主开发的虚拟电厂投入运营，深电能负责人介绍：“虚拟电厂是解决尖峰时段电力紧张的最有效方法，也是最经济措施。”
据国家电网测算，全国范围内，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元。若使用虚拟电厂来实现这一目标，在建设、运营、激励等环节投资仅需500亿至600亿元，成本仅为火电厂的1/8-1/7。
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在一次活动上曾说：“您家屋顶上的光伏可能就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能源转型保供作自身贡献的好机会。”
“虚拟电厂是共享经济的一种表现，通过电力共享，不仅能减少能源消耗，也能降低电网投资研发成本，提高运行效率，实现多方共赢。”艾芊说，随着新能源的发展以及双碳目标的实现，我国分布式能源会越来越多，虚拟电厂能对其进行有效管理，提高能源利用率。
据华西证券测算，到2030年，虚拟电厂的市场运营规模将超过4500亿元。但根据科普中国介绍，虚拟电厂要实现未来的市场前景还需要突破包括电力市场高精度价格预测与需求预测、规模化资源聚合优化建模、低时延物联通讯、区块链可信交易等多项关键应用技术。
艾芊说：“虽然虚拟电厂前景广阔，但虚拟电厂涉及很多新技术以及多方参与主体，需要有良好的政策环境支持。还要调动新型储能电动汽车等各市场主体的积极性，使他们参与到这一新生事物的建设中来。”
