摘要:在虚拟电厂技术进步和创新应用的驱动下，广泛分布于电力需求侧的各类资源得以聚合优化，不仅能形成规模化调节能力以支撑新型电力系统安全运行，而且还成为电力领域培育发展新质生产力的具体实践。本文首先结合新型电力系统对虚拟电厂的概念内涵、功能定位和发展趋势进行了讨论，然后结合虚拟电厂的发展实践，聚焦“虚拟电厂是否需要达到传统电厂级的调控标准”“虚拟电厂应如何融入电力市场常态化运行”“只靠电力市场是否足以支持虚拟电厂的价值实现”等三个关键问题，进行了思考和探讨;最后有针对性地提出了推进我国虚拟电厂健康有序发展和常态化运行的相关建议。

关键词:虚拟电厂；电力需求侧管理;电力市场;新型电力系统

一、虚拟电厂的概念内涵和功能定位辨析

     虚拟电厂并不是一个崭新的概念，在国内外均有较长的发展历程。近年来，随着能源电力系统的转型变革，虚拟电厂的内涵不断拓展，接入资源规模扩大且类型日益多元其在电力系统中的功能和作用不断丰富。然而，业内对于虚拟电厂的概念内涵和功能定位仍未达成共识，本节尝试对其功能定位和发展趋势进行探讨。

(一)虚拟电厂的概念内涵

     从国际上看，德国、法国等欧洲国家于21世纪初以试点项目形式，通过经济手段引导电力用户在用电高峰时段主动削减电力消费，因减少用电所削减的电力负荷与电厂增加发电出力的效果类似，无需建设实体电厂此种模式被称为“虚拟电厂”回。同期，北美地区以“电力需求响应”为名，开展了相似的实践，属于电力需求侧管理的范畴。

     我国虚拟电厂在电力需求侧管理实践的基础上长期演化发展，在吸收国外经验并立足我国新型电力系统建设特点的基础上持续迭代，与电力需求响应功能有所重叠、内涵密不可分。我国于1992年引进了电力需求侧管理的相关理念与技术。自2013年上海首次实施电力需求响应以来，虚拟电厂通常采用电力需求响应的形式，以华东地区为主要应用区域、以大中型用户直接参与响应为主要方式，逐步向全国推广。近年来，以分布式电源、新型储能、电动汽车及其充电设施等为代表的需求侧资源快速发展，使得虚拟电厂接入资源和功能作用不断丰富和多元。虚拟电厂的系统架构持续拓展和完善，如图1所示，资源聚合类型、系统构建方式、综合技术性能，市场交易水平等均显著提升。

     通过对国内外虚拟电厂概念内涵进行系统梳理发现，从功能角度而言，虚拟电厂可实现海量分布式资源聚合参与电力系统互动，已达成了一定的共识。但在不同视角下，虚拟电厂这一主体的概念内涵仍然存在一定的差异。

     从业务主管部门或电力市场运营机构角度来说，一般均认为虚拟电厂的概念内涵是将各类资源主体经济关系进行聚合的经营主体，零散的需求侧资源通常依托开展虚拟电厂业务的能源服务商聚合后，参与电力市场交易并接收调控指令。具体来说，欧美等国家并未在官方的法律法规中明确定义虚拟电厂的概念内涵"，而是根据所在区域聚合分布式能源资源(Distributed EnergyResources，简称DERS，一般指分布于配电系统中或位于客户电表背后的能源资源，包括各种形式的负荷资源、分布式发电、储能系统、电动汽车及其供电设备以及能效优化资源。国内一般将此类资源称为需求侧或负

荷侧资源)参与电力市场的客观需要，定义了如“Aggregator”“Load serving entity”等经营主体类型，并对其市场准入和责权利等进行了法律界定。开展此类业务的能源服务商无论是否名为虚拟电厂，均按照所在市场的经营主体类型进行注册并参与市场交易、享受相关的政策保障。国内主管部门采取了类似的做法，在通过相关规范性文件明确虚拟电厂功能的基础上，将虚拟电厂归入新型经营主体进行管理，开展虚拟电厂业务的能源服务商原则上均作为新型经营主体参与电力市场交易。

     从行业学术研究的角度来说，对虚拟电厂的概念内涵认识通常有两类观点:一是从电力系统运行层面考虑，认为虚拟电厂是聚合了各类分布式资源的系统，侧重强调虚拟电厂与电力系统实现交互的技术特征，其中部分观点认为虚拟电厂在调度层面的技术特征应与传统的电厂无异，二是从经济责任角度考虑，认为虚拟电厂是聚合各类分布式资源的手段，侧重强调虚拟电厂与被聚台的资源主体之间的经济关系，并不强调虚拟电厂必须按照电厂的调度原则参与电力系统互动协调。

(二)虚拟电厂的功能定位

     近年来，各地结合自身资源禀赋，并以地区电力系统运行的客观需求为导向，发展出各具特色的虚拟电厂，总结如表1所示各地推动虚拟电厂建设的核心目标是实现雷求侧各类分布式资源由零散无序向聚合有序发展，形成常态化运行的、可靠的新型电力系统灵活调节能力。从我国各地虚拟电厂日前的实践经验来看，虚拟电厂的功能定位主要具备以下共性特征:

     1.缓解电力负荷短时尖峰的经济措施

近年来，用电需求短时高频的“尖峰特征日益突出，仅通过供给侧增加电源装机等方式确保用电尖峰供需平衡，但面临成本高、效果差等问题。以华东某省测算29，全省年最大负荷95%以上的尖峰平均持续时间不足 50小时，仅依靠新增火电、抽蓄等常规方式来满足短时尖峰用电需求，度电成本大于15元/千瓦时。而虚拟电厂通过聚合和调动各类需求侧主体，由于资源特性差异，平均成本仅约为 4~7 元/千瓦时。

     2.促进可再生能源消纳的有效手段

     虚拟电厂通过源荷灵活双向调节，可有效助力可再生能源就近消纳利用。据调研近年来云南针对光伏、风电等快速发展出现的时段性消纳困难，在电解铝、钢铁、黄磷等十大行业开展资源聚合，通过虚拟电厂实现填谷应用，2022年至2024年累计填谷响应超过50次，累计促进可再生电力消纳超过3200 万千瓦时。

     3.数智赋能精准调控的实现形式

通过新一代数智技术的赋能，虚拟电厂可实现不同区域需求侧资源更有效的聚合进一步提升精准化的调控能力。据调研，广东电网能源投资有限公司依靠虚拟电厂管理平台，可将其自有及外部合作商分散的荷储资源聚合优化，建立包含非生产性空调负荷工业负荷、充电设施、用户侧储能等多元化资源在内的可调控资源池，实现了跨地市，多品种的资源调控。

  二、推进虚拟电厂常态化发展的思考与建议

      随着新型电力系统建设的推进，虚拟电厂发展加快，成为近年来行业关注的热点。然而，目前行业内对于虚拟电厂的概念内涵功能定位等认识存在差异，对于虚拟电厂实际建设运行过程中的调控标准、参与市场价值实现等关键问题也有很多讨论。所以本文基于国内外虚拟电厂有关文献资料的分析，及国内典型地区的系列实地调研，围绕我国虚拟电厂发展的关键问题开展研究，形成主要结论如下：

      第一，虚拟电厂的定义在功能层面已基本达成了共识，即“聚合海量分布式资源参与电力系统互动”;但对于其具体的概念内涵仍存在一定差异，业务主管部门或电力市场运营机构认为，虚拟电厂是将各类资源主体经济关系进行聚合的经营主体，而行业学术研究视角则认为，虚拟电厂是聚合各类资源的系统或是一种资源聚合关系。

     第二，虚拟电厂高质量发展应实现多元价值，不仅在于常态化参与电力市场开展交易获取收益，而且还在于通过经济和政策措施，对各类需求侧资源的电力消费行为形成长期和短期的有效激励，使所有的经营主体可以获得合理、持续、可预期的市场信号由此引导各类型社会资本持续参与虚拟电厂的技术创新、项目投资，及常态化运转。

     第三，推动我国虚拟电厂高质量发展仍需解决当前制约虚拟电厂建设运行的三大关键问题，包括:虚拟电厂是否需要达到传统电厂级的调控标准、虚拟电厂常态化运行应如何融入电力市场、只靠电力市场是否足以支持虚拟电厂的价值实现。首先，虚拟电厂有别于传统电厂，应按照资源类型分级分类，推动不同时间尺度、不同范围、不同成本，参与电力系统运行的多元价值和多样化发展模式;其次，需要进一步明确虚拟电厂在电力市场中的权责定位，并根据其功能价值给予相应的市场信号;最后，仅通过电力市场难以体现虚拟电厂在产业经济、公共管理、环境价值、数据要素等多领域的价值。为解决上述三个关键问题，建议重点从以下三点着力：

     一，明确虚拟电厂常态化运行的基础。以不同时间尺度、不同调控精度、不同调节品种等多元化需求，进一步精准设立虚拟电厂的能力建设目标。根据所在区域新型电力系统的建设需要，因地制宜地推动多市场、多周期、多精度联动协同的虚拟电厂发展模式，充分挖掘需求侧资源的调节潜力。

     二，进一步完善全国统一电力市场体系建设。虚拟电厂面临的权责界定和价格机制问题，是当前我国电力市场体系建设与新型经营主体发展阶段性不适应的体现，也在分布式交易、源网荷储一体化、绿电直供等新业态中普遍存在。从根本上解决此类问题，需要结合我国新型电力系统建设的需求，进一步优化我国电力市场准入机制的设计，加快推动按技术特征、实现功能等作为电力市场准入标准，以及承担权责的关键考量因素。同时，加快推进全国统一电力市场建设，构建能反映市场容量价值、风险疏导价值的市场机制。

     三，丰富虚拟电厂多维价值实现场景。电力市场是实现聚合激励的重要经济来源，但是结合虚拟电厂的功能定位、发展趋势以及价值挖掘，其价值实现应从电力系统产业经济、公共管理、环境价值，以及数据要素维度综合考量。通过构建虚拟电厂多维价值实现体系，扩宽虚拟电厂在支撑我国碳达峰碳中和战略中的应用场景，如推动虚拟电厂与分布式能源的协同发展、虚拟电厂赋能智慧城市等应用，多措并举助力虚拟电厂实现高质量发展。