虛擬電廠意在推動能源綠色轉型

王軼辰

虛擬電廠并不是真正意義上的發電廠，而是一種智能電網技術，在虛擬電廠聚合下，企業、居民等用戶均可參與電力市場交易，靈活性更高。作為能源智慧化的關鍵技術，虛擬電廠應用前景廣泛，全球都在搶占先機，目前我國基本處于前期試點研究階段。

虛擬電廠其核心理念就是通過先進信息通信技術和軟件系統，把工廠、商場甚至居民家的各類分散、可調節的電源和負荷匯聚起來，形成一個虛擬的“電廠”進行統一管理和調度。在虛擬電廠聚合下，企業、居民等用戶均可參與電力市場交易，靈活性更高。

以大型商業綜合體為例，通常這些樓宇都會配備大量的空調機組，冬天供暖夏天送冷都會消耗大量電能。在夏季用電高峰時段，如果通過預先安裝的電子終端實現分鐘級遠程柔性可調節負荷需求響應，將中央空調的溫度上調2～3℃，便可讓日均用電量減少近20%，從而減輕電網的負擔。如果能管控更多這樣的大廈和工廠，就可以在不新建發電廠的前提下更好地釋放存量電力的潛能，保障電網安全。

雖然技術很先進，但虛擬電廠并非新概念。自1997年這個概念提出以來便受到歐洲、北美和澳洲多國關注。自2001年起，德國、英國、西班牙、法國、丹麥等歐洲國家開始興起以集成中小型分布式發電單元為主要目標的虛擬發電廠研究項目；同期北美推進相同內涵的“電力需求響應”。

我國尚未形成成熟的成套解決方案，虛擬電廠項目基本處于前期試點研究階段。“十三五”期間，我國江蘇、上海、河北、廣東等地相繼開展了電力需求響應和虛擬電廠試點。在“雙碳”目標下，虛擬電廠對提升電網安全保障水平、推動能源綠色低碳轉型具有重要意義。當前，以可再生能源為代表的現代能源系統，正加速替代以油氣為代表的傳統能源系統。從能源生產、消費和配置各環節看，現代能源系統以電為中心、以電網為平臺的特點日益顯著。未來，分布式可再生能源、電動汽車、新型儲能等配電網中的分散發電和有源負荷將呈現高速增長態勢，更多電力用戶將由單一的消費者轉變為混合型的產消者。這些都對電網的安全、可靠、經濟運行等提出新的挑戰。

虛擬電廠正是針對這些新現象，聚焦再電氣化進程中生產側和消費側同步發力的重要特征，提出適應未來能源清潔低碳發展趨勢的技術和商業模式，在清潔供暖、用戶側需求響應、電動汽車等領域都具有廣闊的應用前景。作為電網的“智能管家”，虛擬電廠將分散式電源和負荷化零為整，既可以作為“正電廠”向電力系統供電、也可以作為“負電廠”消納系統的電力，起到靈活的削峰填谷作用，助力電網系統保持實時平衡。這不僅可以減少電源和電網建設投資，還可以為企業、居民等參與者提供新增收入的渠道，實現用戶和系統、技術和商業模式的雙贏。

能源再電氣化和智慧化已成全球能源轉型重要趨勢。作為能源智慧化的關鍵技術，虛擬電廠應用前景廣泛，全球都在搶占先機、爭取戰略主動。不過無論是在海外還是國內，虛擬電廠都還很年輕。在能源轉型的道路上，尚需政府、企業、用戶等各方共同努力，在市場機制建設、商業模式創新、核心技術研發以及用戶廣泛參與等方面積極探索，助力能源流與信息流高度融合，最終實現能源生產、交易、利用的高效化，以及能源基礎設施的共享。