今年夏天，高温和暴雨是否会导致电力短缺问题？欧洲建立虚拟电厂的经验对中国的实践有何启示？

今年夏天，面临高温与暴雨的双重挑战，中国电力供应是否能够满足巨大的需求成为了公众关注的焦点。为了探讨解决这一问题的切实有效方法，中国在近期引进了欧洲的虚拟电厂经验并开始实践。 虚拟电厂是指通过电力系统管理技术将分散的分布式能源源头进行集成的新型能源供应模式。它不仅可以提高电能的利用率，减少能源浪费，还可以提升电网的稳定性和可靠性。 在欧洲，虚拟电厂已经取得了一定的成功。通过将太阳能、风能、生物质和储能设备等多种能源源头进行集成，虚拟电厂可以提供相对稳定可靠的电力供应。这不仅缓解了传统发电厂的压力，降低了环境污染，还提供了新的经济增长点。 中国在引进虚拟电厂的经验同时，也在进行着自身的实践。虚拟电厂在国内的试点项目涵盖了多个领域，包括太阳能发电、风能发电以及储能技术等。通过建设大规模的太阳能电站和风电场，中国可以将分散的能源进行有效整合，提高能源利用率，减少供需之间的差距。 然而，在实践过程中仍然存在一些挑战。首先是技术方面的问题，如何实现不同能源的有效整合以及保证电能的稳定供给。其次是经济方面的考量，虚拟电厂的建设和运营投资巨大，需要政府和企业共同合作，共同承担风险。 总之，通过引进欧洲的虚拟电厂经验，并借鉴其成功实践，中国正在积极努力地解决夏季电力供应不足的问题。尽管在实践过程中仍然存在一些困难和挑战，但相信通过不断的努力和经验积累，中国能够建设起一个可靠、稳定的电力供应体系，满足社会的需求。

文 | 能链研究院

这个夏天还会闹 " 电荒 " 吗？

眼下，北京正在遭受历史罕见特大暴雨的袭击，房山区已有约 6 万户停电；今年夏天，整个北半球都在经历高温等极端天气的考验，入伏前，全国多地就已出现连续多日的 40 ℃ 高温天气，各地用电负荷高峰均较往年提前到来。

据中国电力企业联合会预测，今年全国最高用电负荷约 13.7 亿千瓦，较上年增加 8000 万千瓦左右。若出现极端情况，全国最高用电负荷可能较上年增加约 1 亿千瓦。

7 月 3 日白天，浙江电网用电负荷两度突破 1 亿千瓦，创历史新高。这是浙江电网历史上迎峰度夏最早进入负荷破亿阶段，成为继广东、江苏之后第三个夏季最高用电负荷超过 1 亿千瓦的省份。

而早在今年 5 月，因为高温，深圳市用电负荷就连续两天突破 2000 万千瓦大关，创历史纪录，随之而来的是，深圳多个小区在 5 月 30 日至 5 月 31 日凌晨频繁停电。不少深圳市民发帖称，因为停电，热到无法入眠。

过去两年，中国不少省份都在下半年出现了大规模缺电事件。2021 年下半年，至少有 20 个省份采取限电措施；去年 8 月，水电大省四川在高温干旱下严重缺电。" 今年夏季还会缺电吗？" 像一把达摩克里斯之剑悬在各省头顶，盲盒还没开完。

众所周知，广东是我国用电第一大省，向来处于 " 电荒 " 问题的中心。但数据显示，广东装机量与负荷可以匹配，特别是火电装机，占到发电总量的 72.8%。业内人士表示，即使是拉闸限电的 2021 年，像广东这样的负荷大省实际上也并不是真正 " 缺电 "。

多名业内人士表示，所谓的 " 缺电 "，本质上其实是我国电网缺乏储能能力与足够可调节资源导致的问题。电力系统投资通常会超前 3 — 4 年，各省装机 " 硬缺口 " 不大会存在，即使去年四川因极端天气导致缺口，" 没有可调节的兜底电源 " 支撑也是十分关键的原因。

所以，谁来发挥兜底和调节作用？

越是 " 缺电 " 越需要可调节资源

拿四川省来说，作为水力发电大省，四川水电装机容量占其全部装机容量接近 80%，其中，约一半为无调节能力的径流式水电，直接受制于来水情况，" 靠天吃饭 " 特征明显。相比水电，光伏、风电等新能源更是 " 靠天吃饭 "，其间歇性、波动性特点势必加剧所谓的 " 缺电 " 问题。

随着我国新能源装机量的大幅上升，电源侧变得愈发不可控，就需要加入储能、虚拟电厂这样的可调节资源。因此，构建新型电力系统势在必行，其中，虚拟电厂扮演十分关键的角色。

我国接连下发《" 十四五 " 现代能源体系规划》《电力现货市场基本规则（征求意见稿）》《电力需求侧管理办法（征求意见稿）》等重要文件，均提及虚拟电厂，从政策面为虚拟电厂的发展建立了保障。

什么是虚拟电厂？

虚拟电厂就是凭借能源互联网技术，将闲散在终端用户的充电桩、储能、空调、分布式光伏等电力负荷资源聚合起来并加以优化控制参与电网运行。简单的说，虚拟电厂可以解决供电不平衡、不稳定的问题。

电力系统高级工程师张戈力对能链研究院表示：" 虚拟电厂是负荷侧管理有效技术，可以降低用电侧的需求，从而降低供需矛盾，减少电荒的发生。此外，虚拟电厂还能够整合分布式资源，当大电网出现缺电时，调节使用本地电源和储能资源，提高本地负荷的供电可靠性。"

虚拟电厂能源结构通常涉及微型热电联产、天然气往复式发动机、小型风力发电厂、光伏、径流式水力发电厂、小型水电、生物质能、备用发电机和储能系统等   来源：Power Mag

显著提速，虚拟电厂加速走进现实

作为我国排名前三的用电大省，广东、江苏、浙江对虚拟电厂等调节资源的需求显然更为迫切，去年以来，落地了不少虚拟电厂实践，发展速度明显加快。

在广东，我国首个虚拟电厂管理中心——深圳虚拟电厂管理中心去年 8 月正式揭牌，截至目前，深圳虚拟电厂中心已接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等十多家各种类型的负荷聚合商。预计到 2025 年，深圳会建成具备 100 万千瓦级可调节能力的虚拟电厂，逐步形成年最大负荷 5% 左右的稳定调节能力。

据悉，在该虚拟电厂管理中心，充电桩等电力负荷侧资源可以通过 "5G 边缘计算 " 等技术聚合起来加以调控，相当于 " 云端电厂 "，助力电网削峰填谷。目前深圳已有 1.8 万根充电桩接入到了该虚拟电厂管理中心，可以随时响应电网的调度进行调峰，并获得相应的收益，部分收益也会让利给车主。

值得一提的是，作为首批接入深圳虚拟电厂管理中心的虚拟电厂聚合商，能链智电（NASDAQ：NAAS）虚拟电厂产品在测试期中，实现自主协调优化控制，采用人工智能算法预置调控指令，在与电网互动开始时进行指令下发，在负荷调节过程中，人工智能算法根据场站实时负荷，推算分钟级策略并自动下发至被调节设备，全过程实现智能化调节。在需求响应时段内，能链智电虚拟电厂已实现平均响应容量 4.3MW，响应率达到 109%，帮助电网减轻负荷尖峰时段压力，提升了用户用电可靠性、稳定性。

来源：CCTV2

在江苏，苏州政府高度重视虚拟电厂建设。去年 12 月，国网苏州供电公司虚拟电厂控制中心、国家电投苏州 " 综合智慧零碳电厂 " 试运行，目前，苏州虚拟电厂已开展项目级试点示范。

国网（苏州）城市能源研究院城市能源战略中心表示，在虚拟电厂已完成基础建设的前提下，仅依托其中填谷响应模式就可为苏州提供至少 5500 万千瓦时 / 年的新能源灵活消纳能力；在不停工停产的基础上为苏州提供约 110 万千瓦柔性响应空间，以更低成本解决部分电力供应缺口；虚拟电厂柔性响应模式有望为苏州长期贡献 24 万吨 / 年的二氧化碳减排量。

在浙江，去年 5 月浙江省发布 2022 年新型电力系统试点项目计划，包含 3 个虚拟电厂项目，并计划在 " 十四五 " 期间推进10 个左右虚拟电厂试点项目；大量的光伏设备生产企业投资建设储能设备接入虚拟电厂，用电低谷时充电，高峰时放电。

此外，国家能源集团首个虚拟电厂主体工程 " 国能浙江梅屿 100MW/200MWh 新型电化学储能电站 " 近日进入全面建设阶段。项目建成后预计每年可提高清洁能源消纳 4.8 亿千瓦时，减少碳排放 38 万吨，同时可为浙江电网提供快速灵活的调频、调峰、备用、黑启动、需求响应等多种电力辅助服务。

直面挑战，释放虚拟电厂市场价值

在 " 构建新型电力系统 " 这一顶层规划的推动下，虚拟电厂项目正在加速落地，千亿级新兴市场蓄势待发。

但着眼脚下，我们仍要清醒地认识到，我国虚拟电厂还处于初级发展阶段，虽然相关技术已经较为完备，但是市场机制还有待多方面的创新突破。当前，虚拟电厂市场主要还是邀约型，未来亟需向市场化过渡。

所谓邀约型，就是我们说的需求侧响应，需求响应是通过激励机制让用户自主调整其用电行为，从而帮助电网削峰填谷，政府通常对这种 " 响应 " 行为予以补贴。需求响应主要的收益来源就是 " 吃补贴 "，这也是当下我国虚拟电厂商业模式难以真正走通的主要原因之一。

虚拟电厂若要真正发挥出它的全部 " 功力 "，其商业模式一定得来自市场。由于我国电力市场化环境仍不成熟，除了以补贴为主的需求响应外，虚拟电厂扮演的角色仍局限在为用户提供节能、能效管理、用电监控等领域。

我国虚拟电厂要真正进入市场并实现盈利，还要翻越多座大山，例如，明确市场定位和市场准入标准；完善虚拟电厂参与电力市场机制；提升电力市场对各类新兴主体的接纳程度；扩大辅助服务市场规模、品种，真正发挥出虚拟电厂的价值。

来源：证券时报

总而言之，虚拟电厂建设是一个庞大的系统工程，涉及大量的分布式电源、储能和上百万居民和企业用户，也涉及整个电力系统的运行调度机制、电力市场交易设计以及市场。各方首先要真正形成共识，各级能源部门、电网公司、发电集团、交易中心、售电公司等都要通力合作，在激励相容的商业模式和市场机制基础上，站在整个电力系统角度，共同推动虚拟电厂的市场化发展。

他山之石：欧洲激进能源转型的底气何在

如果说，虚拟电厂在中国是起步阶段，那么在欧洲这样的成熟电力市场，虚拟电厂已经实现了商业化。

俄乌冲突以来，欧洲深陷能源危机的阴影中，作为欧洲经济火车头的德国也是备受冲击。面对挑战，以德国为代表的很多欧洲国家推出了激进的能源转型策略，大刀阔斧摆脱对化石能源的依赖，迅速转向风电、光伏等可再生能源。德国其计划在 2030 年之前实现 80% 的电力（风电、光伏）由可再生能源提供。

这么激进的目标，能源安全如何保证？要知道，如此高的可再生能源发电比例（风光等可再生能源存在间歇性、波动性等不稳定先天缺陷），对于电网的承载调节能力将是极大的考验和要求。

德国设定这一目标，有他的底气。欧盟能源联盟副主席就曾表示：" 智能电网之于欧洲，就像页岩气之于美国 ...... 成熟的智能电网系统对欧洲能源独立具有决定性的意义。"

事实上，德国是开拓虚拟电厂的先驱。早在 2008 年至 2012 年，德国联邦经济事务和能源部门便资助一项名为 eTelligence 的早期虚拟电厂研究项目，彼时将虚拟电网称为 " 能源互联网 "。

在能源危机的催化下，近年虚拟电厂在德国发展的尤为迅速。据德国伍珀塔尔研究所的最新数据，德国的能源聚合市场和灵活性市场规模约为 75 吉瓦，这一数字预计到 2030 年还会翻番。

虚拟电厂在德国的迅速发展，主要受益于市场和监管的驱动。

首先，德国电力市场高度自由化。无论是电网、电厂，还是输电、配电、售电，这些电力相关业务都互相拆分。

其次，电网平衡基团是德国虚拟电厂发展的另一大驱动因素。在德国四大输电网运行区域内，共有约 2700 多个电网平衡基团。电网平衡基团，也叫电力供需平衡责任方，在德国电网全运行中扮演着重要角色。平衡基团确保平衡区内总发电量、总外购电量与用电量相匹配。很多虚拟电厂的运营商和平衡基团之间是合作关系，平衡基团的责任方也可以运营自己的虚拟电厂。

三是，德国《可再生能源法》两次修订极大助推了虚拟电厂发展。2012 年，该法引入可再生能源电力 " 直接销售 " 的要求，即批发市场直接售电，作为固定上网电价的可选替代方案。2014 年《可再生能源法》再修订要求，100 千瓦以上的新增可再生能源机组都必须进行直接销售，从而鼓励中型可再生能源发电机组聚合形成虚拟电厂，在批发市场上售电、优化发电收入，使虚拟电厂能够发挥关键作用。

四是，从法律层面保障聚合商利益，也是一个重要因素。欧盟委员会 2019 年规定，聚合商可以参与所有平衡电力市场，还要求成员国确保输电系统和配电系统运营商在采购辅助服务时，不得歧视需求响应的聚合商。

欧洲经验固然有借鉴学习的价值，因地制宜，中国仍需要探索自己的路子。与欧洲成熟的虚拟电厂市场不同，中国在产业结构、能源结构、电力市场和需求场景方面都更为多变复杂，虚拟电厂建设将比想象中更加复杂，未来路阻且长。