虚拟电厂：削峰填谷 智慧减碳

今年，北半球遭遇了百年不遇的异常气候。一是全球多地连续出现的高温天气，让用电负荷陡增；二是降雨的减少和持续的干旱对水力发电造成了严重的干扰，电力供给大减。这供需的一减一增，使各国的电力都出现了较大缺口。如何通过用户侧资源与电网供需互动，缓解电网负荷压力成为热点问题，虚拟电厂也频频进入公众视野。

何为“虚拟电厂”？其实，虚拟电厂是一套能源管理系统，它安装在工厂等用电大户的控制终端，通过先进计量、信息通信、控制和管理技术，把可中断的如空调、照明等负荷纳入到控制序列，在不影响企业正常生产的情况下，通过精准控制达到供需平衡。例如，在夏季用电高峰时，虚拟电厂可实现商场负荷与电网的智能互动，通过将商场空调温度提升1~2摄氏度，从而大幅降低商场空调负荷，缓解电网用电压力。虚拟电厂还能通过对用户侧分布式光伏、风电等新能源和储能系统进行聚合管理和集成调控，为电网安全运行提供支撑。

在我国，随着碳达峰碳中和目标的推进以及构建以新能源为主体的新型电力系统的深入，虚拟电厂作为智能化、低碳化转型的未来方向和趋势，越来越受到政府和投资人的重视。

譬如，国家发展改革委等部门印发的《“十四五”现代能源体系规划》进一步提出，开展工业可调节负荷、楼宇空调负荷、大数据中心负荷、用户侧储能、新能源汽车与电网能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范。天津、北京、上海等10余省份也相继发布的“十四五”能源电力发展规划及碳达峰实施方案等，均对发展虚拟电厂提出了明确要求。此外，山东、广东等省份还加速推动虚拟电厂参与电力现货市场交易。

从理论上讲，虚拟电厂不仅能实现电力主动科学调峰，还能提高清洁使用能源效率。如果能够大面积系统性推广，将对我国双碳战略落地推广起到推进作用。2021年，国家电网有限公司就在上海黄浦区开展了国内首次基于虚拟电厂技术的电力需求响应行动。3个小时里，有12837家电力用户参与了此次响应行动，最大填谷负荷达到了50万千瓦。按照碳排放折算，可以减少碳排放400吨以上。这充分说明了虚拟电厂通过对用电侧的精准管控，可以实现智慧减碳。

不过目前来看，我国的虚拟电厂仍处在发展的早期，还存在几下几方面问题：一是整体上缺乏顶层设计。国家层面还没有出台专项的虚拟电厂政策，商业模式尚需进一步明确，盈利能力也有待催化。二是虚拟电厂项目涉及的技术众多，其中一些技术瓶颈现在还没有得到很好的解决。三是目前虚拟电厂平台、终端成本较高，如何优化成本也至关重要。

未来，我们需要进一步完善虚拟电厂参与电力市场的主体认定、准入、交易和结算规则，通过顶层设计及标准制定，引导虚拟电厂参与电力市场、电力调峰辅助服务。同时，我们要充分发挥我国分布式可再生能源大规模装机优势，通过虚拟电厂聚合大量光伏和储能设备，实现规模效益，降低用电及基础设施投资成本，提高电网安全性。