2026年电力设备及新能源行业之虚拟电厂专题报告：虚厂无形控千机，光涌川流绘智网

虚拟电厂作为新型智能电网控制技术，正迈向市场化发展阶段

1.1 海外虚拟电厂起步较早且技术较为成熟

国家发展改革委和国家能源局印发的《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》规范了虚拟电厂的定义和定位。虚拟电厂是基于电力系统架构，运用现代信息通信、系统集成控制等技术，聚合分布式电源、可调节负荷、储能等各类分散资源，作为新型经营主体协同参与电力系统优化和电力市场交易的电力运行组织模式。虚拟电厂对增强电力保供能力、促进新能源消纳、完善电力市场体系具有重要作用。在系统运行方面，可提供调峰、调频、备用等多种调节服务。在需求侧管理方面，可组织负荷资源开展需求响应。在市场交易方面，可聚合分散的资源参与市场交易。根据山西省能源局印发的《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，按照虚拟电厂聚合优化的资源类别不同，可将虚拟电厂分为“负荷类”和“源网荷储一体化”两类。“负荷类”虚拟电厂指虚拟电厂运营商聚合其绑定的具备负荷调节能力的市场化电力用户（包括电动汽车、可调节负荷、可中断负荷等），作为一个整体（呈现为负荷状态）组建成虚拟电厂，对外提供负荷侧灵活响应调节服务。“源网荷储一体化”虚拟电厂（下称“一体化虚拟电厂”）指列入“源网荷储一体化”试点项目，建成后新能源、用户及配套储能项目通过虚拟电厂一体化聚合，作为独立市场主体参与电力市场，原则上不占用系统调峰能力，具备自主调峰、调节能力，并可以为公共电网提供调节服务。虚拟电厂并不是一个真实的实体电厂，其本身并不发电，而是通过协调发电资源、调整部分用电需求来实现电网的平衡，减少高峰期用电和增加“电力弹性”起到和电厂发电一致的效果，是电力的“搬运工”。虚拟电厂的电力来源可以分为两类，一类是其聚合的分布式电源、储能、电动车等向电网提供的富余电力；另一类是虚拟电厂通过控制其聚合的可调节负荷，削减用电高峰时的电力需求，所节省的部分等效于向电网提供了电力。

海外发达国家的虚拟电厂起步较早，先是在欧洲萌芽发展，在2010 年左右进入探索商业化运营阶段。目前海外发达国家的虚拟电厂相关配套机制较为健全，基于具体应用场景的差异，各国对虚拟电厂的研究侧重点也不尽相同。整体而言，全球的虚拟电厂经历了三个阶段的发展。 第一代虚拟电厂为邀约型虚拟电厂，国内具有代表性的主要有江苏模式和上海模式。江苏方面，由于江苏省电网负荷峰谷差不断增大，为避免资源浪费，引入需求侧响应能源战略管理模式，运用市场化方式激励和引导用户主动削减尖峰负荷，强化需求侧管理，2015 年在全国率先出台了季节性尖峰电价政策，明确所有尖峰电价增收资金用于需求响应激励，构建了需求响应激励资金池，为江苏地区需求响应快速发展奠定基础。上海方面，由于上海市用电负荷波动性强，且随着市外可再生能源大规模馈入，上海电网调峰压力持续增加，外来电规模日益增大和可再生能源优先消纳趋势带来本地电网调度运行和管理压力。2014 年，上海市正式上线了需求响应管理平台，后来随着需求侧管理市场化水平提升和市场主体多元化完成多次改版升级，建设了虚拟电厂运营管理与监控平台试点。上海虚拟电厂运营体系的基本成员由电力公司交易中心、调度中心、运管平台以及虚拟电厂四方构成。 海外方面，芬兰自 1964 年开始实施的分时电价机制对于降低日负荷的峰值起到了积极作用，缓解了电力供应的压力。芬兰已经立法规定电力公司必须采用分时电价，并设计了专用计量系统。电力市场开放竞争后，类似直接负荷控制的削减电力峰值的措施很快停止，负荷曲线逐渐平滑，电力供应压力显著减小。2014 年后，开始芬兰几乎所有实现电力需求响应的用户电价都采用了分时电价。 在需求响应方面，法国主要采用分时电价方案。法国有超过1000 万消费者参加一个名为 Tempo 的需求响应项目，此项目将全年分成蓝色日、白色日和红色日三种电价，每天又分峰荷与非峰荷两种电价。 第二代虚拟电厂为市场型虚拟电厂，重点在于提升系统的灵活调节能力，实现连续闭环调控和市场运营，并面向源荷储各类可调节资源。随着分布式电源、储能装置、电动汽车、可调负荷等各类分布式能源逐步规模化接入电网，各类分布式能源自身的波动性与不确定性对电力系统的安全稳定运行构成了挑战。虚拟电厂则能够为高比例分布式能源大规模接入电网提供解决方案，即通过区域性多能源聚合的方式，来实现对大量分布式能源的灵活控制，从而保障电网安全稳定运行。虚拟电厂实际上并未对系统中分布式能源并网的方式进行改变，而是通过先进的控制、计量、通信手段对各类分布式电源进行聚合，和第一代相比，第二代虚拟电厂可以通过参与各类电力市场交易，以更灵活开放的方式来调控配置各类分布式能源资源，为电力系统提供高质量的管理及辅助服务，还能发掘更大的收益潜力。

第二代虚拟电厂是一种以电力市场配置电力资源运行为驱动，通过协调、优化和控制由分布式电源、储能、智慧社区、可控工商业负荷等柔性负荷聚合而成的分布式能源集群，作为一个整体参与各类电力市场交易，并为电力系统运行安全提供调峰、调频、紧急控制等辅助服务的分布式能源聚合商。

第三代虚拟电厂为自主调度型虚拟电厂，具有很强的自主性，可以在成熟电力市场环境下长期商业化运营。随着虚拟电厂的不断发展，未来配电网中分布式能源和有源负荷将保持高速增长，更多电力用户将由单一的消费者转变为混合型的产消者。传统电力场的消费者地理位置较分散、波动性大、随机性强、控制难度大，对电网安全可靠运行有着巨大的挑战。当产消者的角色出现时，依托互联网、区块链、数据、人工智能等现代信息通信技术，把分布式能源、储能、负荷等分散在电网的各类资源相聚合，进而协同优化运行控制和市场交易，对电网提供辅助服务。美国弗吉尼亚理工大学的教授赛义夫，拉赫曼（Saifur Rahman）认为:随着屋顶太阳能、蓄电池、电动汽车等行业的常态化，包括中国在内的居民，都将从消费者转变为产消者（既是生产者也是消费者），楼宇也从被动电力使用者转变为可再生能源的管理者与电网供电的主动提供者，向电网出售多余电能来获取收入。当虚拟电厂发展的前两阶段已完备后，可实现跨空间自主调度，这时用户、分布式能源可自由选择调度主体，并实现跨空间地理交易和估算。

1.2 虚拟电厂参与主体加快培育，应用场景进一步拓展

国外虚拟电厂的辅助服务市场和电力现货市场相关配套机制较为健全，商业模式已较为成熟，国外虚拟电厂的商业模式主要是通过电力市场交易、参与调峰调频、配置储能等获得收益。以德国最大的虚拟电厂运营商 Next-Kraftwerke 为例，其盈利模式大致分为三种，一是向可再生能源发电企业提供服务，协助发电商监测发电情况以节省成本；二是向电网侧提供短期柔性储能服务，提供来自发电侧的调峰、调频服务以赚取收益；三是通过控制需求侧，服务电网侧，以赚取相应费用。 我国虚拟电厂行业以邀约型为主，国内部分地区已开展第二代虚拟电厂试点，这些典型示范项目有助于探索可行的商业模式。冀北地区虚拟电厂示范工程是我国首个落成的市场型虚拟电厂，符合第二代虚拟电厂建设的设计理念和技术要求，目前项目主体包括两部分：一是连接起生态系统中的用户、运营商和电力系统，并创造社会效益和经济效益的泛(FUN)电平台；二是泛（FUN）电平台的首个核心产品---虚拟电厂。冀北电网虚拟电厂作为泛电平台的首个核心项目，整合了冀北地区电源侧和用户侧的特点，并不是传统意义上的电厂，是用泛在电力物联网技术和智能控制技术，将泛在可调资源连接起来，发挥聚沙成塔的规模效应，成为可与电网柔性互动的“互联网”电厂。泛(FUN)电平台虚拟电厂和传统电厂市场角色相似，可以同时参加电力交易中中长期市场和实时市场中的电能量交易、辅助服务交易，也可以参与绿证以及碳市场交易。

2025 年 3 月，国家发展改革委和国家能源局联合印发《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》，文件明确了虚拟电厂的发展路径、功能定位和市场机制，为行业提供了系统性指导。其中提到，到 2027 年，虚拟电厂建设运行管理机制成熟规范，参与电力市场的机制健全完善，全国虚拟电厂调节能力达到 2000 万千瓦以上。到2030 年，虚拟电厂应用场景进一步拓展，各类商业模式创新发展，全国虚拟电厂调节能力达到5000万千瓦以上。 《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》聚焦加快培育虚拟电厂主体和持续丰富虚拟电厂商业模式两方面，积极推动虚拟电厂因地制宜发展。一方面，省级主管部门要结合本地区实际制定虚拟电厂发展方案，在发展规模、业务类型、运营模式、技术要求等方面作出安排，针对省级、地市级电力调节需要，培育不同特点的虚拟电厂主体，完善虚拟电厂发展体系，围绕聚合分散电力资源、增强灵活调节能力、减小供电缺口、促进新能源消纳等场景加快推进虚拟电厂规模化发展。鼓励能源企业、能源产业链上下游企业及其他各类企业积极投资虚拟电厂，大力支持民营企业参与虚拟电厂投资开发与运营管理，共同推动技术及模式创新。另一方面，省级主管部门及有关单位要推动虚拟电厂立足核心功能，公平参与各类电力市场或需求响应，获取相应收益。鼓励虚拟电厂开展业务创新，提供节能服务、能源数据分析、能源解决方案设计、碳交易相关服务等综合能源服务，拓宽收益渠道。 近年来，随着新型电力系统建设和电力市场建设的加快推进，虚拟电厂的发展条件日益成熟、作用日益显著、需求日益增长。与虚拟电厂相关的国家政策密集落地，涉及应用场景、盈利机制、运行要求等多个方面，为虚拟电厂发展提供了市场空间和发展机遇。

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