虛擬電廠是能源與信息技術(shù)深度融合的智慧能源系統(tǒng)，通過IoT、AI、云服務(wù)等信息技術(shù)和軟件系統(tǒng)，聚合和控制一種或多種處于不同空間的分布式電源、可控負荷、儲能系統(tǒng)等分布式能源資源，實現(xiàn)自主協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，對外等效成一個可控電源參與電力系統(tǒng)運行，也可作為市場主體參與電力市場交易獲取經(jīng)濟收益，是一種跨空間的、廣域的源網(wǎng)荷儲集成商。

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虛擬電廠分為負荷類VPP和源網(wǎng)荷儲一體化VPP。按照虛擬電廠聚合優(yōu)化的資源類別不同、對外呈現(xiàn)出不同特征，虛擬電廠可分為四種類型：負荷型、電源型、儲能型和混合型。日本和德國以儲能和分布式電源作為虛擬電廠主體，美國以可控負荷為主。從能源結(jié)構(gòu)和市場機制的特征來看，中國具有后發(fā)優(yōu)勢，有望結(jié)合歐洲、美國兩種模式，探索出兼顧分布式電源、可控負荷以及儲能資源的模式。

虛擬電廠分類

資料來源：共研網(wǎng)整理

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根據(jù)國家電投中電國際政研室分類，虛擬電廠發(fā)展分為邀約型、市場型和跨空間自主調(diào)度型三個階段。1）邀約型階段：在沒有電力市場的情況下，由政府部門或調(diào)度機構(gòu)牽頭組織，各個聚合商參與，共同完成邀約、響應(yīng)和激勵流程。當前以廣東、江蘇和上海等省市為代表的試點項目以邀約型為主，業(yè)務(wù)上稱之為需求響應(yīng)。2）市場型階段：在電能量交易、輔助服務(wù)和容量市場建成后，虛擬電廠聚合商以類似于實體電廠的模式，分別參與這些市場獲得收益。在這個階段，也會同時存在邀約型模式，其邀約發(fā)出的主體是系統(tǒng)運行機構(gòu)。此時，由于電能現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場和容量市場已建設(shè)成熟，虛擬電廠聚合商能夠基于自身商業(yè)模式參與這些市場獲得收益，如歐洲的Next-Kraftwerke和澳大利亞AGL、Tesla和Sonnen等處于此階段。國內(nèi)企業(yè)電享科技也在澳大利亞開展相關(guān)探索。3）跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠階段：隨著可聚合資源的種類、數(shù)量、空間的擴大，虛擬電廠聚合資源既包含分布式能源、儲能系統(tǒng)和可控負荷等基礎(chǔ)資源，也包括由基礎(chǔ)資源組合而成的微電網(wǎng)、局域能源互聯(lián)網(wǎng)等，可以靈活制定運行策略、參與跨區(qū)域電力市場交易獲得利潤分成、參與電力輔助獲取補償收益，并可使內(nèi)部的能效管理更具操作性，實現(xiàn)發(fā)用電方案的持續(xù)優(yōu)化。目前，Tesla在美國德州開展該階段的探索。

我國虛擬電廠發(fā)展階段

資料來源：共研網(wǎng)整理

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虛擬電廠通過參與輔助服務(wù)獲取補貼和電能量交易賺取峰谷價差。2015年，國家發(fā)改委和國家能源局印發(fā)《電力中長期交易基本規(guī)則（暫行）》，從市場成員及其權(quán)責邊界、交易品種和方式、價格機制、發(fā)用電計劃及交易時序安排等角度給出制度框架，厘清了電改的發(fā)展方向，曾明確具備條件的地區(qū)逐步建立以中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為補充的市場化電力、電量平衡機制。2022年6月份以來，虛擬電廠在盈利模式方面取得突破性進展，盈利模式逐漸成型，解決了虛擬電廠可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，虛擬電廠有了合法身份進入電力市場交易，虛擬電廠商用進展加速。

我國虛擬電廠相關(guān)政策

資料來源：共研網(wǎng)整理

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歐美虛擬電廠發(fā)展較為成熟，歐洲虛擬電廠側(cè)重于分布式電源+儲能，北美虛擬電廠側(cè)重于可控負荷。上世紀九十年代，歐美多國已關(guān)注虛擬電廠，在虛擬電廠聚合資源方面類型豐富且各國各有側(cè)重，包括了源側(cè)、負荷側(cè)和儲能側(cè)等各類資源。我國虛擬電廠處于邀約型向市場型過渡階段，具有后發(fā)優(yōu)勢吸收歐美兩種技術(shù)和模式。目前，我國虛擬電廠以負荷側(cè)資源調(diào)節(jié)為主，普遍聚焦于需求側(cè)響應(yīng)，在技術(shù)和市場前沿探索上，主要集中在AI技術(shù)對負荷預(yù)測、分布式儲能和微電網(wǎng)邊緣計算控制實現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng)，實現(xiàn)對電網(wǎng)的削峰填谷。但是，這種模式不能發(fā)揮國內(nèi)可再生新能源豐富的優(yōu)勢，難以實現(xiàn)VPP的規(guī)模效益。

國內(nèi)部分企業(yè)在虛擬電廠布局情況

資料來源：共研網(wǎng)整理

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我國自十三五期間已開建多個虛擬電廠試點項目，十四五期間虛擬電廠將逐步走向成熟。我國虛擬電廠建設(shè)起步于十三五期間，廣東、江蘇、上海、河北等地開展多項虛擬電廠項目試點工作，江蘇率先于2015年出臺《江蘇省電力需求響應(yīng)的實施細則》指導(dǎo)電力需求調(diào)控。十四五期間，安徽、浙江、上海、廣東等地持續(xù)深入推進虛擬電廠建設(shè)，2022年6月北京首次將虛擬電廠建設(shè)納入電力發(fā)展規(guī)劃，山西能源局印發(fā)首份省級虛擬電廠建設(shè)運營實施方案，虛擬電廠建設(shè)逐步走向規(guī)范化。

2009-2022年我國虛擬電廠項目案例（一）

資料來源：共研網(wǎng)整理

2009-2022年我國虛擬電廠項目案例（二）

資料來源：共研網(wǎng)整理

2009-2022年我國虛擬電廠項目案例（三）

資料來源：共研網(wǎng)整理

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更多本行業(yè)詳細的研究分析見共研網(wǎng)《2023-2029年中國虛擬電廠市場深度調(diào)查與市場全景評估報告》，同時共研產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究、政策研究、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、可行性分析、商業(yè)計劃書、IPO咨詢等產(chǎn)品和解決方案。

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