虛擬電廠并非傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠，它既沒有廠房，不燒煤，也不用其他燃料，而是一種智能電網(wǎng)技術(shù)，其核心理念就是通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，把工廠、商場(chǎng)甚至民房的各類分散、可調(diào)節(jié)的電源和負(fù)荷匯聚起來，形成一個(gè)虛擬的“電廠”進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。其核心在于通過數(shù)字化手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類分布式能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)調(diào)度與協(xié)同控制，從而模擬出傳統(tǒng)電廠的發(fā)電和調(diào)節(jié)能力，參與電力市場(chǎng)交易與電網(wǎng)運(yùn)行輔助服務(wù)。
產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠的崛起，主要源于新能源大規(guī)模接入帶來的電網(wǎng)穩(wěn)定性挑戰(zhàn)。隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源在電力結(jié)構(gòu)中的占比不斷攀升，其固有的間歇性和波動(dòng)性給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了巨大壓力。傳統(tǒng)的“源隨荷動(dòng)”模式已難以應(yīng)對(duì)新能源占比提升后的復(fù)雜電力供需形勢(shì)，亟需向“源荷互動(dòng)”的新型模式轉(zhuǎn)變。虛擬電廠通過整合用戶側(cè)的分布式能源與可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源，能夠有效平抑新能源發(fā)電波動(dòng)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性與韌性，成為解決新能源消納難題的重要途徑。
然而，從試點(diǎn)邁向規(guī)模化的道路并非一帆風(fēng)順。當(dāng)前，我國(guó)虛擬電廠建設(shè)尚處起步階段，面臨諸多阻礙。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與建設(shè)運(yùn)行管理機(jī)制的不完善，限制了產(chǎn)業(yè)規(guī)范化發(fā)展；市場(chǎng)參與機(jī)制不健全，運(yùn)營(yíng)商盈利空間受限，影響產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性；此外，商業(yè)模式創(chuàng)新不足，多數(shù)虛擬電廠僅依靠需求響應(yīng)獲取收益，難以支撐常態(tài)化高效運(yùn)營(yíng)。
從技術(shù)層面來看，虛擬電廠需整合多種類型的分布式能源和可控負(fù)荷，技術(shù)平臺(tái)研發(fā)成本高、難度大，一些企業(yè)研發(fā)虛擬電廠平臺(tái)投入了大量軟硬件成本，運(yùn)營(yíng)的資源規(guī)模卻很小。另外，許多工業(yè)生產(chǎn)裝備數(shù)字化、智能化程度不高，信息交互接口和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，難以建立精確的模型，靈活性潛力難以準(zhǔn)確評(píng)估，這就使得大量可控工業(yè)負(fù)荷、樓宇空調(diào)等資源的數(shù)字化程度尚不具備接入虛擬電廠的條件。通信是虛擬電廠對(duì)儲(chǔ)能、分布式電源、充電樁等各類可調(diào)節(jié)資源監(jiān)測(cè)、調(diào)控的重要物理基礎(chǔ)，然而，各類資源間并沒有一個(gè)統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)采集、通信和交互的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，這使得虛擬電廠難以有效聚合各類資源。
在市場(chǎng)機(jī)制方面，這是制約虛擬電廠發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。目前，虛擬電廠在市場(chǎng)準(zhǔn)入、市場(chǎng)監(jiān)測(cè)和供求機(jī)制等方面缺乏明確的規(guī)定，一定程度上，限制了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展步伐。當(dāng)前虛擬電廠的盈利主要依賴輔助服務(wù)、需求響應(yīng)和電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，但這些市場(chǎng)尚未完全成熟，導(dǎo)致虛擬電廠面臨盈利模式不穩(wěn)定、持續(xù)盈利能力差等問題。各地虛擬電廠目前多為迎峰度夏期間配套有序用電的應(yīng)急機(jī)制，以試點(diǎn)方式在推進(jìn)，響應(yīng)總量和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)每年更新，尚未形成成熟穩(wěn)定的盈利模式，無法提供穩(wěn)定的投資信號(hào)。虛擬電廠管理平臺(tái)需要更高維度的資源整合，涉及上中下游許多參與主體，但基于收益前景和數(shù)據(jù)安全等方面考量，各方都不太愿意讓渡項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)權(quán)。
盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，虛擬電廠的前景依然廣闊。國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到 2030 年，虛擬電廠應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)一步拓展，各類商業(yè)模式創(chuàng)新發(fā)展，全國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)能力達(dá)到 5000 萬千瓦以上。隨著政策的逐步落地和技術(shù)的不斷進(jìn)步，虛擬電廠有望突破當(dāng)前的困境，實(shí)現(xiàn)從“盆景”到“森林”的轉(zhuǎn)變，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)貢獻(xiàn)更大力量。
捷瑞數(shù)字通過自主研發(fā)的伏鋰碼云平臺(tái)，為虛擬電廠相關(guān)項(xiàng)目提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源、儲(chǔ)能設(shè)備及各類可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的數(shù)據(jù)采集與可視化呈現(xiàn)，助力運(yùn)營(yíng)商更直觀、精準(zhǔn)地掌握資源狀態(tài)。在項(xiàng)目實(shí)踐中，參與打造數(shù)字孿生場(chǎng)景，將虛擬電廠中的各類物理實(shí)體以數(shù)字化形式展現(xiàn)，模擬其運(yùn)行狀態(tài)與交互關(guān)系，輔助優(yōu)化調(diào)度策略，提升整體運(yùn)營(yíng)效率。并且，捷瑞數(shù)字還憑借豐富的數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢經(jīng)驗(yàn)，為虛擬電廠項(xiàng)目規(guī)劃適配的商業(yè)模式，探索通過整合資源參與電力市場(chǎng)交易、需求響應(yīng)等業(yè)務(wù)的盈利路徑，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)級(jí)虛擬電廠從概念走向切實(shí)可行的商業(yè)落地。
