青岛日报/观海新闻记者 孙欣
不建厂房、不冒烟的虚拟电厂，在青岛从概念照进现实。
近日，由国网青岛供电公司联合山东省电动汽车公司打造的“青岛虚拟电厂”在山东电力交易中心平台完成注册公示，正式上线运行。这是继今年6月特来电虚拟电厂作为山东首批虚拟电厂之一注册入市后，青岛落地的又一虚拟电厂。
虚拟电厂也被称为“看不见的电厂”，自身不发电，而是依托能源互联网技术聚合电力资源，被公认为未来新型电力系统的重要组成部分。作为国内新能源迅猛发展所催生出的新物种，虚拟电厂在青加快实践探索对青岛构建更加绿色、韧性的电网具有重要意义，企业通过参与虚拟电厂也能在一定程度上降低用电成本甚至形成全新商业模式。
虚拟电厂是个啥
●虚拟电厂也被称为“看不见的电厂”，自身不发电，而是依托能源互联网技术聚合电力资源，被公认为未来新型电力系统的重要组成部分
●虚拟电厂通过把电力系统中散落的光伏、储能、充电桩、工业负荷等电力资源整合起来，“聚沙成塔”，进行协同优化运行控制，帮助电网实现更加灵活的调节
●可以将虚拟电厂视为一套智慧能源管理系统，它的核心在于智能调度、实时监测和深度分析，它能够制定最优的调节方案
●依托虚拟电厂开展电力系统削峰填谷，建设、运营、激励等环节投资仅为火电厂投资的八分之一
青岛虚拟电厂布局
●“青岛虚拟电厂”在进行了多角度的比选论证后，确定了两种运营模式，分别是内部负荷调节和独立储能发电。内部负荷调节模式适用于存量可调资源参与虚拟电厂调节，独立储能发电模式适用于增量的储能蓄电池参与虚拟电厂调节
●今年6月，国网青岛供电公司对虚拟电厂聚合资源开展调节能力测试，随机选取20座基站，通过用采系统验证虚拟电厂负荷调节能力，成功将基站用电负荷压降了61%，与电网互动成效显著
“聚沙成塔”，助力电网削峰填谷
虚拟电厂之所以越来越被看重，源自电网进一步提升调节能力的现实需求。
电能是一种十分特殊的能源。它看不见、摸不着，不能大规模存储，发用两端必须保持动态平衡。通俗来说，在电力系统中，发电厂发多少电，用户就同时用多少电。
近年来，电网的供需两侧同时经历着不小的变化，给电网调节能力带来全新的考验。供给侧，风光发电在能源结构中的占比持续扩大，而这些能源都是“靠天吃饭”，不确定性强，具有随机性、波动性，不像传统发电方式那样便于控制；用电侧，空调、充电桩等设备持续增加，电力需求上升，对用电负荷的预测也更加困难。
数据显示，截至今年上半年，山东新能源发电装机历史性突破1亿千瓦，成为东部沿海首个新能源装机过亿千瓦的省份，预计新能源装机规模年底将历史性超过煤电。
虚拟电厂通过把电力系统中散落的光伏、储能、充电桩、工业负荷等电力资源整合起来，“聚沙成塔”，进行协同优化运行控制，帮助电网实现更加灵活的调节。
“可以将虚拟电厂视为一套智慧能源管理系统，它的核心在于智能调度、实时监测和深度分析，它能够制定最优的调节方案。”国网青岛供电公司发展部刘同同说。
事实上，依托虚拟电厂满足电网调节需求也更加经济。有测算显示，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。而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节仅需投资500亿—600亿元，仅为火电厂投资的八分之一。
正因为如此，各地纷纷加快探索虚拟电厂建设路径。今年5月，省发展改革委等多部门发布《关于开展虚拟电厂试验示范的通知》，被视为山东省虚拟电厂“开闸”建设的重要标志。今年6月，8家虚拟电厂主体在山东电力交易平台完成入市协议签订后注册，接入总容量超过60万千瓦，可调节能力超过16万千瓦。
特来电虚拟电厂就是其中之一，接入了400个充电场站，近30万千瓦装机，可调节负荷1万千瓦。在用电高峰，特来电虚拟电厂可以通过智能调度，降低正在使用的充电桩功率，为电网“减压”。电动汽车甚至可以通过带有V2G（车网互动）功能的充电桩，向电网反向送电。用电需求不足时，引导电动汽车集中充电，帮助消纳多余电量。
刚刚落地的“青岛虚拟电厂”主要接入资源类型则为储能蓄电池，是全省聚合资源户数最多、接入蓄电池类调节容量最大的虚拟电厂。储能蓄电池来源于超过1万座中国铁塔在青基站，可调节能力超过5万千瓦。电力需求较低的时段，电能供应过剩，接入虚拟电厂的储能设备可以吸收多余的电能进行存储；需求高峰时，电能供应不足，储能设备则释放储存的电能以满足用电需求，从而平衡电网负荷。
今年6月，国网青岛供电公司对虚拟电厂聚合资源开展调节能力测试，随机选取20座基站，通过用采系统验证虚拟电厂负荷调节能力，成功将基站用电负荷压降了61%，与电网互动成效显著。
参与能源交易，探索商业模式
包括青岛在内，国内的虚拟电厂均处于起步探索阶段。但作为一种公认的能源电力行业新业态，虚拟电厂未来要持续健康发展，势必要逐步探索出能够充分调动起各方积极性的商业模式。
“青岛虚拟电厂”在进行了多角度的比选论证后，确定了两种运营模式，分别是内部负荷调节和独立储能发电。内部负荷调节模式适用于存量可调资源参与虚拟电厂调节，独立储能发电模式适用于增量的储能蓄电池参与虚拟电厂调节。
“目前采用内部负荷调节的运营模式可以获得两部分收益”，国网青岛供电公司下属恒源电工副总经理张汉敬介绍：“一部分是虚拟电厂通过调节峰谷用电量获取调节量收益，另一部分是铁塔公司峰谷用电调整后节省的电费收益。”
其中的主要逻辑是用电高峰时段少用电、低谷时段多用电，依靠电费的峰谷价差获得收益。对将可调节电力资源接入虚拟电厂的企业来说，虚拟电厂可以在一定程度上帮助降低用电成本。
在业界看来，未来虚拟电厂发展一定需要更加灵活和市场化的商业模式支持。有电力行业资深人士认为，虚拟电厂的本质是在市场化机制下，电力资源对市场供需平衡的一种响应。如果单纯进行电力负荷缺口实验，那就只是人为的计划性调动，实际意义不大。今年6月1日起施行的《电力市场监管办法》，明确了新增虚拟电厂作为电力交易主体的地位。这也为可控负荷、新型储能、分布式新能源等灵活性资源提供了进入市场的机会。
在电力交易的众多品种中，虚拟电厂参与电力现货交易最受关注和期待。在电力行业，素有“无现货、不市场”一说，只有现货市场才能更准确反映不同时段电力价值的差异，从而真正拉开电价的峰谷价差。山东作为国内已经推行电力现货市场交易的省份，甚至已经出现多次负电价。虚拟电厂作为交易主体，通过参与电力现货市场交易，可以在价高时卖电，价低时买电，以此赚取收益。
充电行业纷纷布局虚拟电厂新赛道正是基于这样的逻辑。今年6月，随着特来电虚拟电厂注册入市，其也成为目前市场上唯一一家以电动汽车充放电等资源为载体参与电力现货市场的虚拟电厂。这意味着特来电在创造全新价值曲线的道路上迈出了关键一步。
现阶段，充电运营商仍主要依靠充电服务费赚取收入。但由于充电桩运营具有资产重、投资回收期长等特点，充电企业都面临不小的经营压力。通过电力现货交易，充电企业和用户可以实现双赢。特来电董事长于德翔对这种双赢模式如此描述：站在用户角度，可以在便宜的时候充电，贵的时候卖电；而作为充电运营商，前面连接车和用户，后面连接能源，可以此为基础做相应的峰谷套利、价差套利。
尽管从用户意愿、投资成本等角度看，各方对让电动汽车高频向电网充放电仍有不同的声音，但电动汽车将是未来最理想的虚拟电厂可调节资源之一，已是不争的事实。行业测算显示，到2040年，中国电动汽车保有量将达3亿辆，对电网总体功率支撑能力将达到29亿-35亿千瓦，约合彼时全国电网非化石能源装机的50%。
“不过，要实现这样的目标仍需要时间。”特来电能源运营总监崔怀磊表示，以充电为负荷的虚拟电厂参与电力现货交易，目前只是起步阶段，需要完善的电力交易机制、精准的匹配需求能力及广泛的用户群体参与等，虽然国家层面有政策支持虚拟电厂的建设，但在具体实施和操作层面，还需要更多细化的政策和法规来促进其发展。同时，虚拟电厂运营商也要有足够的经验和技术能力，能够精准地在市场中报量，并根据预测结果分析电力现货市场的价格走势，持续对车辆的充电行为进行优化，并引导车主在能源价格更低的时候进行充电。
城市竞速“虚拟电厂”新赛道
深 圳
深圳是全国最早一批探索虚拟电厂落地的城市之一。2022年8月26日，深圳挂牌成立国内首家虚拟电厂管理中心。
目前，深圳虚拟电厂管理平台已接入45家虚拟电厂运营商，涵盖建筑楼宇空调、新能源汽车、5G基站、冰蓄冷空调系统等9类、共计3万多个分布式资源，接入规模超过265万千瓦，调节能力超56万千瓦，相当于两台中型火电机组。仅2023年，深圳就开展33次虚拟电厂本地化精准响应，调节电量125.8万千瓦时。按当前深圳一户家庭日均用电8千瓦时计算，可满足近16万户家庭一天的用电需求。
今年6月，深圳出台支持虚拟电厂发展相关政策，围绕4个维度提出12条具体措施，推动虚拟电厂加快发展。提出到2025年，全市建成具备100万千瓦级可调能力的虚拟电厂。
上 海
上海自2019年启动虚拟电厂运营体系，目前已培育虚拟电厂24家，接入超过1600户用户资源，可调资源申报量超过97万千瓦。
今年迎峰度夏期间，国网上海电力公司先后组织了25次虚拟电厂削峰调用，最大响应负荷多次超过60万千瓦，其能力相当于一台大型火电机组。
国网上海电力预计于2026年年底实现全市虚拟电厂可调节负荷能力达到100万千瓦的目标。国网上海电力同步开展全市虚拟电厂整体规划、典型场景规划，打造上海市虚拟电厂重点示范区域。
今年7月，上海市发展改革委发布《上海市虚拟电厂注册指引》，为虚拟电厂参与电力市场交易提供了标准化流程。
成 都
成都市虚拟电厂管理平台于今年6月底正式上线运行。成都按照“管理平台+子虚拟电厂”模式布局虚拟电厂，搭建1个市级虚拟电厂平台统筹调度，聚合电源资源、负荷资源2类资源支撑体系，已接入成都高新区、龙泉驿区、双流区以及特来电、国网综能等5个子虚拟电厂，可调节能力超过40万千瓦，相当于两个中型水电站的发电规模。
今年8月初，成都市虚拟电厂参与了四川电力交易平台发布的全省电力缺口需求响应，各市场化主体实现约4.2万千瓦负荷响应，占全市需求响应总量约20%。
根据成都的规划，到2025年实现对分布式电源、储能设施、可调负荷等资源“应接尽接”，可调能力扩大到130万千瓦以上。
重 庆
重庆于今年7月上线重庆市虚拟电厂运营服务平台。截至上线时，平台已累计接入聚合商11家，聚合意向客户5993户，意向可调节能力22.09万千瓦。其中，重庆电动、汇智能源、清安储能、三峡水利、中广核等5家虚拟电厂已通过能力校核，确定可调节能力9.21万千瓦。
今夏重庆市虚拟电厂首次成功运行，参与需求响应削峰，运行持续时间10个小时，应约虚拟电厂运营商5家，应约功率4.56万千瓦，涉及用户402户。执行时段内，最大压降负荷9.12万千瓦，平均压降负荷4.2万千瓦。
根据规划，到2025年，重庆将推动虚拟电厂参与电力现货市场，虚拟电厂聚合资源可调节能力力争达到60万千瓦；到2026年，虚拟电厂聚合资源可调节能力力争达到100万千瓦。
