随着分布式能源、电动汽车、储能系统高速增长，作为整合、调控电网海量分散能源资源的虚拟电厂技术应运而生。虚拟电厂对提高新能源利用率、缓解电网运行压力、提升电网安全水平、推动能源清洁绿色转型具有重要意义。根据中金公司预测，伴随虚拟电厂的渗透以及多元盈利途径的探索，预计我国虚拟电厂2030年有望触达1320亿元潜在市场空间，市场前景广阔。国外虚拟电厂行业起步较早并已初步实现商业化运营，因此建议借鉴国外经验，从顶层设计、交易机制、资源开发、商业模式等方面，加快推动我国虚拟电厂产业发展。

一、国外虚拟电厂发展经验

国外虚拟电厂已进入产业化发展阶段。自2001年欧美国家开展虚拟电厂技术研究以来，得益于电力市场更加成熟、政策法规日益完善、商业模式逐步形成，虚拟电厂产业快速发展。以欧洲最大的虚拟电厂运营商德国Next Kraftwerke公司为例，截至2022年底，该公司共运营超过15346个分散式能源单元，管理容量达12294兆瓦。为此，本文通过深入分析国外虚拟电厂近年来的发展经验，对相关政策出台、市场机制设计、汇集资源类别、商业模式等方面进行了总结。

（一）科学的顶层设计是前提条件

欧洲、美国、日本等国家政策法规日益完善，先后出台多项政策措施，对虚拟电厂市场角色、准入门槛、运营范围、各方权责利等进行了明确，对促进虚拟电厂商业推广应用起到了关键作用。例如，德国2014年修订的《可再生能源法》规定所有100千瓦以上可再生能源发电项目必须参与电力市场交易，促使更多分布式项目选择由虚拟电厂运营；2016年修订的《可中断负荷协议条例》明确虚拟电厂可整合电源侧和负荷侧的资源。美国2018年发布2222号法令，允许储能和分布式能源聚合体作为竞标实体参与电力批发市场、辅助服务市场和容量市场，确定了虚拟电厂的市场主体地位。日本2016年提出虚拟电厂示范工程建设计划，支持企业开展虚拟电厂技术研发，并发放了政府补贴。

（二）完善的市场交易机制是基础保障

德国、美国等国家电力市场建设相对成熟，其电力市场交易规则经过多轮修订和市场检验，为虚拟电厂的孵化和盈利模式创新营造了良好环境。在当前市场交易机制下，德国电力市场允许虚拟电厂运营商既在批发市场销售100kW以上中型可再生能源电厂生产的电量，在日前市场优化其售电；同时在日内市场中销售生物质发电和水电等灵活性较高机组的发电量，从日内市场和平衡市场中获利；此外还能够参与辅助服务市场获取相应收益。美国作为全球实施需求响应项目最多、种类最齐全的国家，也是较早开展需求侧管理的国家之一，其需求响应的有关机制已能够全面支撑虚拟电厂商业运营。此外，美国加州还将日前市场从15分钟报价缩短到5分钟，以鼓励虚拟电厂等灵活性资源参与。

（三）多元的资源开发模式是有效举措

国外虚拟电厂涵盖资源类型更为丰富，包括源侧、荷测及储能等各类资源，尤其欧洲以分布式可再生能源为主，负荷侧资源类型占比较小。以德国为例，由于高分布式能源占比的特性，德国虚拟电厂多以聚合电源侧分布式可再生能源从而达到市场最低投标规模，并通过调整可控分布式资源出力，优化参与电力现货市场和辅助服务市场，同时通过灵活电价引导虚拟电厂管辖内系统优化发用电成本。美国虚拟电厂则多以负荷侧灵活性资源为主，其电力批发市场约有28GW的需求侧资源参与需求响应市场，规模占尖峰负荷的6%左右。因此，例如美国特斯拉Powerwal等虚拟电厂项目的主要应用也是推进用户侧可控负荷与电网互动，实现削峰填谷和反哺公用电网的效果。

（四）适合的商业模式是核心所在

国外独立运营商、电力公司、电力营销商等虚拟电厂运营主体更加多元化、市场化，且可通过参与电力市场交易、辅助服务市场等多种途径获利，各国基于不同市场条件和发展环境，探索形成了百花齐放的商业模式。从项目开发主体看，国外虚拟电厂商业模式大致可以分为以下四类：一是电力公司或电力零售商主导模式，聚合用户侧电池储能和灵活负荷等资源，重点提供电网支撑、尖峰负荷管理服务，主要应用在澳大利亚、日本和美国部分地区；二是电力营销商模式，聚合分布式发电和大型用户负荷，重点参与批发电力市场、辅助服务和容量市场，主要应用在欧洲；三是独立聚合商模式，由第三方聚合负荷、电源和储能等资源，重点参与现货市场、辅助服务和容量市场，主要应用在欧洲和美国；四是储能供应商主导模式，由储能供应商聚合表后储能系统，重点提供电网支撑和辅助服务，一定程度上参与现货市场和容量市场，主要应用在美国加州。

二、对我国虚拟电厂产业发展的启示

我国虚拟电厂正逐渐从导入期迈入蓬勃发展阶段。随着我国分布式发电的快速发展和电力市场改革提速，我国在浙江、上海、广东等负荷较高的东部地区已陆续开展了虚拟电厂试点示范。当前，示范项目主要以聚合用户侧负荷资源为主，通过参与需求侧响应获得收益。据不完全统计，截至目前我国已开展的虚拟电厂试点项目，聚合资源容量总规模已超过1265万千瓦。本文通过借鉴国外发展经验和典型做法，以期从顶层设计、市场机制、资源开发、试点示范等方面提出建议，促进我国虚拟电厂产业高质量发展。

（一）加快完善国家层面顶层设计

目前我国为提升电力系统调节能力和灵活性，国家和地方在相关规划和政策文件中多次提出支持虚拟电厂发展，明确将虚拟电厂作为电力系统重要技术研究和发展方向。例如，《“十四五”现代能源体系规划》提出开展工业可调节负荷、用户侧储能等各类资源聚合的虚拟电厂示范，推动储能设施、虚拟电厂、用户可中断负荷等灵活性资源参与辅助服务。但相关政策从规划到全面落地实施尚有一定距离，《虚拟电厂管理规范》《虚拟电厂资源配置与评估技术规范》等国标也仍处在起草阶段，还需加快出台相关政策文件明确虚拟电厂建设、运营、监管、定价机制、评估体系、补贴发放等关键问题，完善并网调度运行规程、规范，保障其参与电网运行和市场化交易的合规性。

（二）不断健全市场配套机制

我国已初步建立起省间、省内电力现货市场和辅助服务市场，有关交易机制正不断完善。部分省（市）提出允许虚拟电厂作为市场主体参与调峰、调频等辅助服务市场和需求侧响应，但参与中长期及现货电能量市场、容量补偿等相关配套机制尚未健全。随着电力市场化改革的不断推进，我国虚拟电厂将向以现货交易为主要获益方式转变，电能量市场的配套机制将对虚拟电厂项目盈利和价值体现产生重要影响，需要尽快完善其市场准入、交易模式、结算模式等相关规则，破除机制障碍，并逐步引入相应交易品种。

（三）充分发挥分布式资源潜力

我国目前多以负荷侧资源调节为主，大多沿袭传统的需求侧管理模式。以上海黄浦区商业建筑虚拟电厂示范工程为例，上海全域通过运营平台纳入该示范工程的资源包括充电用户、非工柔性空调、商业楼宇、储能、综合能源平台等多类用户，总规模已达100万千瓦。当前该项目主要基于政府主导的需求响应相关电价和激励机制盈利，模式相对单一。未来随着分布式光伏整县开发等模式的不断推广落地，虚拟电厂还需进一步发挥我国丰富的分布式可再生能源资源优势，从以聚合可控负荷为主，逐渐向聚合多种分布式发电、储能资源的综合型项目发展。

（四）多元化开展试点示范项目建设

我国虚拟电厂示范项目现阶段主要以参与需求响应市场和提供节能、用电监控等增值服务为主，参与辅助服务市场为辅，仍处于电网公司聚合负荷侧资源为主、少数发电企业参与的初始阶段，还未实现配电网范围内分布式电源、储能联合聚合以及与电力市场交易互动的示范。应充分借鉴国外多元化、市场化实践经验，组织发电企业、大型工商业用户、储能运营商、互联网科技企业等各类市场主体深入开展虚拟电厂试点项目建设，逐渐形成适合我国电力市场环境的虚拟电厂推广模式。

原标题：国外虚拟电厂发展经验及启示