近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)電、光伏等綠電裝機(jī)規(guī)模不斷刷新紀(jì)錄，但“靠天吃飯”的特性也日益顯露——發(fā)電量波動(dòng)明顯，極端天氣下甚至?xí)霈F(xiàn)“過(guò)山車”式震蕩。如何讓這些清潔電力既“發(fā)得出”又“用得好”？虛擬電廠能把分散的儲(chǔ)能、充電樁等資源聚合起來(lái)，在關(guān)鍵時(shí)點(diǎn)靈活響應(yīng)電網(wǎng)需求，是用好綠電的可靠幫手。

電力調(diào)節(jié)潛力超3億千瓦

隨著風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)容量加速攀升，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)正逐步建立。截至2026年6月底，我國(guó)風(fēng)光新能源發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量合計(jì)19.53億千瓦，占全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量約48.3%。然而，風(fēng)光新能源發(fā)電與季節(jié)、氣候關(guān)聯(lián)強(qiáng)，單日出力波動(dòng)幅度可達(dá)裝機(jī)容量的70%以上，極端天氣下更易引發(fā)日內(nèi)電力供需“過(guò)山車”式震蕩。

以西北某新能源基地為例，午間光伏大發(fā)時(shí)段常需削減出力30%，而夜間負(fù)荷高峰時(shí)又面臨40%的電力缺口，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行模式已難以為繼。新能源發(fā)電的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性，給新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，也對(duì)新型電力系統(tǒng)的靈活性提出更高要求。

在這樣的背景下，構(gòu)建智慧化調(diào)節(jié)體系，充分挖掘分布式電源、分布式儲(chǔ)能、柔性可調(diào)控負(fù)荷等分布式能源，已成為我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的主要趨勢(shì)之一。據(jù)測(cè)算，僅工商業(yè)可調(diào)負(fù)荷、電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能的調(diào)節(jié)潛力就超過(guò)3億千瓦，相當(dāng)于150座大型抽水蓄能電站的容量。然而，這些資源具有單體規(guī)模小、空間分散、響應(yīng)特性差異大的特點(diǎn)，傳統(tǒng)集中式調(diào)度模式難以有效整合。

虛擬電廠通過(guò)先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等多種分布式能源資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，可作為一個(gè)特殊電廠參與電力協(xié)調(diào)管理。作為實(shí)現(xiàn)智慧化調(diào)節(jié)體系的關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)海量分布式能源的協(xié)調(diào)運(yùn)行，它對(duì)分布式能源的地理位置和組成結(jié)構(gòu)沒(méi)有特性的約束，可將分布廣泛、參數(shù)各異的分布式能源聚合為統(tǒng)一整體。

2026年8月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布《新型電力系統(tǒng)建設(shè)‘十五五’規(guī)劃》，明確提出大力促進(jìn)虛擬電廠發(fā)展，到2030年虛擬電廠最大調(diào)節(jié)能力超過(guò)5000萬(wàn)千瓦。這正是因?yàn)?，在新能源發(fā)展過(guò)程中，虛擬電廠技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，可以提升電力供保和新能源就地消納能力，為新型電力系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

讓每一度電“物盡其用”

虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)特征包括：資源動(dòng)態(tài)聚合能力、海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互能力、多目標(biāo)協(xié)同控制能力以及市場(chǎng)交易響應(yīng)能力?；谝陨霞夹g(shù)特征，虛擬電廠不僅實(shí)現(xiàn)了資源的廣域整合與高效管理，更成為支撐電力系統(tǒng)平衡的重要靈活資源：在調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，它可通過(guò)精準(zhǔn)削減高峰負(fù)荷或釋放儲(chǔ)能電量，緩解電網(wǎng)短期供電壓力；在調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)，其毫秒級(jí)響應(yīng)能力可快速平抑電網(wǎng)頻率波動(dòng)，替代傳統(tǒng)機(jī)組提供高精度調(diào)節(jié)；在需求側(cè)響應(yīng)市場(chǎng)，能動(dòng)態(tài)引導(dǎo)用戶負(fù)荷主動(dòng)匹配可再生能源波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)；在能效優(yōu)化與節(jié)能服務(wù)市場(chǎng)，能夠優(yōu)化內(nèi)部多種分布式能源資源的協(xié)同運(yùn)行策略，系統(tǒng)性地壓縮整體能耗水平。這些功能共同推動(dòng)虛擬電廠從技術(shù)概念轉(zhuǎn)化為參與電力市場(chǎng)交易、保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵載體。

調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。虛擬電廠接受調(diào)度指令后，通過(guò)調(diào)整自身的用電行為，全面緩解電網(wǎng)負(fù)荷高峰資源不足，包括削峰調(diào)峰和填谷調(diào)峰。與傳統(tǒng)火電調(diào)峰相比，虛擬電廠具備顯著優(yōu)勢(shì)：建設(shè)周期從3年縮短至3個(gè)月，調(diào)節(jié)速度從分鐘級(jí)提升至秒級(jí)，單位容量投資成本僅為抽水蓄能的1/5。目前，各地區(qū)虛擬電廠均可參與日前和日內(nèi)市場(chǎng)，部分地區(qū)還開(kāi)展了實(shí)時(shí)市場(chǎng)。華北和華中地區(qū)開(kāi)展了省間市場(chǎng)，華中六省建立“調(diào)峰資源庫(kù)”共享機(jī)制，通過(guò)跨省調(diào)用虛擬電廠資源實(shí)現(xiàn)了區(qū)域協(xié)同。針對(duì)西北地區(qū)存在的棄風(fēng)棄光現(xiàn)象，甘肅規(guī)定用戶側(cè)的儲(chǔ)能可與區(qū)域內(nèi)新能源供應(yīng)方簽訂協(xié)議建立虛擬電廠，對(duì)內(nèi)提升新能源消納率，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠自平衡，對(duì)外也可參與電網(wǎng)調(diào)頻和調(diào)峰。

調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)。目前浙江和江蘇地區(qū)均開(kāi)展了虛擬電廠調(diào)頻市場(chǎng)。浙江同時(shí)開(kāi)展了虛擬電廠調(diào)峰和調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)，市場(chǎng)機(jī)制更為完備。江蘇允許虛擬電廠以綜合能源服務(wù)商的身份參與調(diào)頻。兩地均規(guī)定虛擬電廠應(yīng)具有不少于2小時(shí)的持續(xù)響應(yīng)時(shí)間，且均采用日前出清、日內(nèi)調(diào)用的方式。2025年12月，蘇州工業(yè)園區(qū)虛擬電廠管理平臺(tái)上線，聚合各類可調(diào)資源總?cè)萘?萬(wàn)千瓦，平臺(tái)試運(yùn)行期間實(shí)際調(diào)節(jié)負(fù)荷2萬(wàn)千瓦，響應(yīng)準(zhǔn)確率達(dá)到94%，計(jì)劃到2027年形成12萬(wàn)千瓦調(diào)節(jié)能力。

需求響應(yīng)市場(chǎng)。虛擬電廠為分布式能源參與需求響應(yīng)提供技術(shù)支撐。廣州率先開(kāi)展虛擬電廠需求響應(yīng)市場(chǎng)，提出《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則》，建立全市約占統(tǒng)調(diào)負(fù)荷3%的需求響應(yīng)能力，將虛擬電廠需求響應(yīng)作為全社會(huì)用電管理的重要方式。廣州虛擬電廠需求響應(yīng)市場(chǎng)的市場(chǎng)主體有電力用戶和負(fù)荷聚合商，其中電力用戶包括工商業(yè)用戶、大工業(yè)用戶，并逐步挖掘居民用戶。深圳試點(diǎn)“需求響應(yīng)保險(xiǎn)”產(chǎn)品，當(dāng)虛擬電廠未能完成約定響應(yīng)量時(shí)，由保險(xiǎn)公司賠付電網(wǎng)企業(yè)損失，保費(fèi)僅占預(yù)期收益的3%~5%。

能效優(yōu)化和節(jié)能服務(wù)市場(chǎng)。虛擬電廠通過(guò)智能算法實(shí)時(shí)分析聚合資源的用能特性，動(dòng)態(tài)優(yōu)化分布式電源、儲(chǔ)能與負(fù)荷的協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)節(jié)能降耗。其核心是滿足用戶需求的前提下，自動(dòng)選擇成本最低、碳排放最小的用能組合。例如通過(guò)識(shí)別高耗能設(shè)備的運(yùn)行低估期，自動(dòng)切至新能源供電時(shí)段；利用儲(chǔ)能系統(tǒng)吸收低價(jià)綠電，替代高價(jià)時(shí)段電網(wǎng)購(gòu)電；通過(guò)區(qū)域資源互濟(jì)，減少配電網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗等。例如，深圳虛擬電廠平臺(tái)將用戶節(jié)能率轉(zhuǎn)化為積分，允許企業(yè)間進(jìn)行“能效積分交易”，節(jié)能率較高的用戶可出售富余積分，參與企業(yè)的平均用電成本降低了7.2%。

從“全球最大”走向“調(diào)節(jié)最強(qiáng)”

隨著國(guó)內(nèi)虛擬電廠在市場(chǎng)初期的調(diào)頻、調(diào)峰、需求響應(yīng)等市場(chǎng)機(jī)制完善，一些試點(diǎn)已順利完成虛擬電廠有序平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。2021年初，浙江電網(wǎng)首次完成了虛擬電廠參與調(diào)峰輔助服務(wù)交易，并通過(guò)智慧調(diào)度平臺(tái)遠(yuǎn)程控制麗水綠色能源虛擬電廠參與調(diào)峰，達(dá)43萬(wàn)千瓦的調(diào)峰總量，最終實(shí)現(xiàn)零成本調(diào)峰，節(jié)約需求響應(yīng)成本130萬(wàn)元，增加新能源消納108萬(wàn)千瓦。2022年1月，國(guó)網(wǎng)綜合能源服務(wù)公司虛擬電廠組織了總調(diào)節(jié)能力為20.4萬(wàn)千瓦的電力用戶參與華北調(diào)峰市場(chǎng)，截至2022年底，該虛擬電廠已累計(jì)調(diào)峰4780萬(wàn)千瓦時(shí)，實(shí)現(xiàn)4.8萬(wàn)噸的碳減排。

國(guó)家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，截至2025年底，全國(guó)已建成470個(gè)虛擬電廠項(xiàng)目，實(shí)測(cè)最大調(diào)節(jié)能力1685萬(wàn)千瓦，形成全球規(guī)模領(lǐng)先的虛擬電廠集群。行業(yè)測(cè)算德國(guó)相關(guān)資源規(guī)模約1800萬(wàn)千瓦，我國(guó)資源利用率相較德國(guó)成熟項(xiàng)目65%的水平仍有較大提升空間。

為促進(jìn)虛擬電廠的進(jìn)一步發(fā)展，應(yīng)重點(diǎn)突破異構(gòu)資源動(dòng)態(tài)建模（解決空調(diào)、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等設(shè)備響應(yīng)特性差異）、邊緣智能終端輕量化（將決策時(shí)延從秒級(jí)壓縮至毫秒級(jí)）、區(qū)塊鏈可信計(jì)量（確保百萬(wàn)級(jí)終端數(shù)據(jù)不可篡改）三大技術(shù)難題。推動(dòng)虛擬電廠調(diào)節(jié)容量可信性評(píng)估、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行影響評(píng)估、人工智能協(xié)調(diào)控制策略等關(guān)鍵技術(shù)落地應(yīng)用。建設(shè)高水平虛擬電廠仿真實(shí)驗(yàn)室，為提高虛擬電廠常態(tài)化調(diào)節(jié)的可靠性和準(zhǔn)確性提供技術(shù)支撐。

虛擬電廠作為提高電網(wǎng)靈活性、促進(jìn)分布式能源與大電網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行、促進(jìn)電力系統(tǒng)清潔高效穩(wěn)定運(yùn)行的有效技術(shù)手段，研究和應(yīng)用均處于起步階段，仍需要多方發(fā)力，讓這種基于數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的“看不見(jiàn)的電廠”，真正成為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要支撐，為能源綠色低碳發(fā)展注入新動(dòng)能。（彭躍輝）