聪明算法平衡能源供需 虚拟电厂建设有望提速

4月9日，中国电力芜湖综合智慧零碳电厂项目虚拟电厂系统清晰呈现聚合总容量、可调容量以及谷值和峰值功率等数据。该系统聚合了光伏、储能、充电桩、工业企业、楼宇空调等多种资源类型，通过优化算法智能调度和平衡能源供需，提高能源利用效率。

业内人士表示，近期国家电网推动唐山电动重卡参与电网峰谷调节引发市场高度关注。虚拟电厂可以聚合各类资源，随着电力市场改革持续推进，虚拟电厂建设有望提速。

提高能源利用效率

没有大锅炉、没有高耸的烟囱，不直接发电的“虚拟电厂”实际上是一套能源管理系统。

“虚拟电厂依靠聪明的算法支撑，通常安装在工厂、楼宇、园区等用电大户的控制终端，通过精准的调控保证发电、用电供需平衡。”国能日新子公司日新鸿晟智慧能源有限公司副总经理汪付星告诉中国证券报记者，虚拟电厂主要功能之一是平抑新能源发电的波动性。

“在西北地区，我们协调水泥厂把生产更多安排在中午，在聚合可调资源的同时，相应可以从电网拿到补贴；而在华东地区，我们主要投资工商业储能电站，通过调整充放电对应的时间段和功率，参与电网的削峰填谷。”汪付星说。

汪付星介绍，虚拟电厂产业链由上游基础资源、中游数字平台和下游虚拟电厂聚合商三者共同组成。其中，上游基础资源分为可控负荷、分布式能源以及储能系统，如工厂车间、商场楼宇等；中游的数字平台是虚拟电厂的核心组成部分，可与电力调度中心、电力交易中心互动。下游可以为用户提供配电、电网接入等服务。

《“十四五”现代能源体系规划》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。

在中国电力芜湖零碳电厂项目的系统上，中国证券报记者看到精确到秒的谷值和峰值功率数据，零碳电厂内的聚合总容量、可调容量等数据清晰呈现。

中国电力芜湖发电工程部主任李秀平向记者介绍，该系统聚合了光伏、储能、充电桩、工业企业、楼宇空调等多种资源类型，顶峰能力高达67MW，通过优化算法，零碳电厂能够智能调度和平衡能源供需，减少浪费，提高能源利用效率。同时，该平台支持与电网系统无缝对接，为电网提供决策支持，确保电网稳定性和可靠性。

电动汽车参与电网负荷调节

目前，国家电网正在探索推进电动汽车参与电网负荷调节。4月3日，国家电网消息，作为重卡电动化示范试点城市，河北唐山建成了我国首个电动重卡型虚拟电厂。

“电网负荷低谷时段通常是新能源发电高峰时段。从电力供需平衡的角度看，重卡每多充一度电就可以让新能源多发一度电。目前，我们聚合了11座重卡充换电站电池储能资源，调节能力最大可达2.23万千瓦，相当于多让4台大功率风力发电机运行发电。如果把唐山所有重卡充换电站电池资源全都聚合，调节能力预计最大可达50万千瓦，单月可增发新能源电量约500万千瓦时。”国家电网冀北唐山供电公司副总经理孟祥来说。

记者从国家电网了解到，电网调度员过去只能凭借经验在负荷波动产生后被动调配资源。现在，通过虚拟电厂以及大数据、人工智能等技术，可以对“水光储”进行一体化控制，提前预测并生成调度策略表。

近年来，新能源持续快速发展，新能源高比例接入电力系统后，增加了系统调节压力。数据显示，2023年我国新能源发电量1.47万亿千瓦时，其中风电发电量8858亿千瓦时，光伏发电量5833亿千瓦时。随着新能源装机占比不断提高，其间歇性、随机性、波动性特点使得电力系统调节更加困难，系统的平衡和安全问题更加突出。

中电联规划发展部主任张琳在接受中国证券报记者采访时表示，电动汽车作为一种灵活性用电负荷，应正确引导其参与用户侧与电网间的能量双向互动。“一般情况下，电网在上午和夜间负荷较低，在中午和傍晚负荷较高，可以利用电动汽车的储能作用，通过‘互联网+充电基础设施’，根据电网需求在电力供应充足的时候调整电动汽车充电，在电力短缺时段调控电动汽车放电或者暂时停止充电。”

盈利模式尚需完善

为进一步优化电力资源配置，近期，重庆、广东、福建、山东等地出台了虚拟电厂有关方案或实施细则，明确虚拟电厂参与需求侧响应的方式和收益结算规则。虚拟电厂建设有望提速。

《重庆市虚拟电厂建设管理实施方案(征求意见稿)》3月25日发布，提出构建虚拟电厂市场化运营管理机制，建设重庆市虚拟电厂运营服务平台，聚合分布式电源、用户侧储能、可调节负荷等资源，打造虚拟电厂示范工程，并对虚拟电厂提出分步骤建设目标。

在中信证券看来，在利好政策密集推出、需求旺盛等因素推动下，可以聚合、优化、协调海量分布式资源的虚拟电厂迎来发展机遇，预计到2025年虚拟电厂市场空间有望达到723亿元，2030年将达到1961亿元。

当前，虚拟电厂尚处于发展初期阶段。厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强对记者表示，虚拟电厂在电力资源分配、提高电力系统运营效率方面意义重大，应用场景将扩大。未来，电动汽车可以参与到虚拟电厂的价值创造中。不过，虚拟电厂尚未形成完善的盈利模式，行业还处于发展初期，相关规则制定有待进一步完善。

招商证券认为，AI赋能虚拟电厂是极佳的落地场景。虚拟电厂是一套智慧能源管理系统，可以聚合分布式可调节资源参与电力市场交易。虚拟电厂需要联通源网荷储多个环节，基于发电量、用电量、电价等数据信息制定更加经济合理的电力分配方案，依据实际情况与用电规律对电力生产进行合理安排，同时对负荷端进行智能控制。AI接入有望提升分析的可靠性和响应速度。