“看不見的電廠”頂住夏季用電高峰丨年中能源觀察之二
21世紀經濟報道記者費心懿 實習生餘名偉
想象一座“電廠”,沒有廠房、沒有機器,卻可以解決用電尖峰時段的用電荒、電價貴問題。
這種“看不見的電廠”叫虛擬電廠,是一種通過數字化技術聚合分佈式能源資源(如光伏、儲能、可控負荷等)的智慧能源管理系統。
虛擬電廠本身並不發電,但“看不見的電廠”卻能夠將分散的可調控用電設備、儲能裝置以及分佈式新能源等多種資源,整合爲統一調度的“城市電力調節池”。
炎炎夏日空調狂開時,虛擬電廠運營方能引導用戶降低用電,或讓電動車向電網反向放電。
如今,我國已經建成投運的“虛擬電廠”總調節能力超過3500萬千瓦,相當於1.5個三峽電站的裝機容量。而在未來五年,這個數字要突破5000萬千瓦。
虛擬電廠環保又省錢
近年來,中國用電量飆升。“十四五”前四年我國能源消費增量達“十三五”五年增量1.5倍。
尤其是今年在高溫天氣的影響下,全國多地用電負荷屢創新高。今年7月,全社會月度用電量數據歷史性突破萬億千瓦時大關——是十年前的近兩倍,相當於東盟國家一年的用電量。
在此背景下,傳統電廠“反應慢”“成本高”的短板暴露無遺,推動虛擬電廠應運而起,靈活調度資源,保障電力穩定供應,成爲應對用電高峰的“救星”。
虛擬電廠的興起迴應了我國能源結構中對靈活性和經濟性的兩大需求,彌補了傳統系統“僵硬、昂貴、不環保”的核心不足。
長期以來,電力系統都遵循“發電跟着用電走”的模式:用戶用多少電,電廠就發多少電。火電廠、水電站、風電廠這些實體電廠,有固定的廠房和機器,專門用來大規模發電。雖然能提供穩定電力,但大輪船難掉頭。
當用電負荷突然飆升時,傳統電廠限於容量上限無法增加額外的發電量。而爲了保障特定時段的電量高峰,傳統電源結構需要爲了短短几個小時的用電高峰增加電廠作爲備用,但大部分時間都在“睡大覺”,冗餘建設的成本超高。
虛擬電廠則能夠通過聚合一定區域內的用電負荷和發電單元,將單體容量小、分佈散的需求側資源“化零爲整、聚沙成塔”,來彌補傳統電廠調節性的不足的難題,成爲電網的“柔性調節器”,在電力供需平衡困難時實現高效率、成規模快速響應實現削峰填谷。
從經濟性來看,建一個大型燃煤/燃氣電廠,動輒幾十億甚至上百億元的投資,佔用土地面積大,審批建設週期漫長,虛擬電廠的核心價值在於省掉建峰值電廠的錢又能聚合出一個臨時電廠 ——通過“喚醒”現有的、沉睡的分散資源,提供同樣的峰值電力服務。
根據國家電網測算,通過火電廠實現電力系統削峰填谷,滿足其經營區5%的峰值負荷需要投資4000億元,而通過虛擬電廠,在建設、運營、激勵等環節投資僅需500億-600億元,既滿足環保要求,又能夠降低投入成本。
政策激發投資熱
隨着新型電力系統對靈活性可調節資源的需求飆升,政策也在“加柴添火”。
國家能源局發佈的《關於支持電力領域新型經營主體創新發展的指導意見》明確鼓勵虛擬電廠聚合各類分佈式資源;《加快構建新型電力系統行動方案(2024—2027年)》等文件更構建了制度框架,推動其從技術試點向規模化應用轉型。
《關於加快推進虛擬電廠發展的指導意見》對我國未來虛擬電廠的調節能力提出了量化指標,2027年實現2000萬千瓦以上,2030年實現5000萬千瓦以上的可調節能力。
在政策的催化下,虛擬電廠未來的投資規模相當可觀。
據華西證券測算,到2025年,我國虛擬電廠投資建設市場規模將超過300億元,年均投資建設規模在105億至200億元之間。在政策支持和潛在市場的吸引下,多家上市公司已開始佈局和參與該領域。
不過,虛擬電廠在中國起步較晚,相比美國、德國等國,產業鏈尚不成熟。
眼下,諸多省份在政府引導下,由電網公司開展系列示範項目,並以參與需求側響應爲主要運營和盈利模式,持續推進虛擬電廠商業模式的形成。
例如,上海城區用電負荷密度高、負荷峰谷差極大,作爲靈活高效、低碳環保的能源管理方式,虛擬電廠正成爲解決此類超大城市能源問題的重要途徑。截至2025年8月,上海虛擬電廠管理中心已接入49家虛擬電廠運營商,總申報可調能力達203.24萬千瓦,較2024年底大幅提升81.17%。
國網上海市電力公司披露,今年以來,上海虛擬電廠累計削峰能力突破200萬千瓦,單次最大響應達116.27萬千瓦——相當於瞬間“喚醒”一座中型火電廠的供電能力,爲迎峰度夏提供了關鍵支撐。
今夏,浙江首次開啓虛擬電廠的市場化響應。19家虛擬電廠,265家二級用戶參與其中,充電樁、儲能、分佈式電源、景觀照明等零散的發用電資源通過統一調度,多放電、少用電。這座“看不見”的城市電廠在夏季用電高峰季,幫助全社會集中用電的“尖峰時刻”平穩度過。
深圳虛擬電廠管理中心是國內最早投入運營的虛擬電廠平臺之一。作爲市場啓動期的重要角色,政府通過真金白銀的輸血推動試點項目成功、驗證商業模式。
構建虛擬電廠平臺是電力系統靈活性調節能力的有效補充,也對新能源消納帶來了幫助。寧夏是新能源發電大省,新能源裝機佔比超過50%。寧夏在2023年實現了虛擬電廠常態化市場運營實質性突破。
在新能源發電量多的時段,虛擬電廠平臺可以引導用戶上調負荷,提升新能源消納能力;在用電高峰期,虛擬電廠則可以引導用戶下調負荷來增加電網的保供能力,實現負荷跟隨發電調節。
值得注意的是,儘管近年來各地和相關企業積極探索虛擬電廠建設,部分省份虛擬電廠發展較快,但總體來看,全國虛擬電廠建設還處於起步階段,各方對虛擬電廠定義和功能定位還缺乏統一認識,適應虛擬電廠發展的管理要求、市場機制和標準體系還有待進一步健全。
今年8月21日,中國能源研究會虛擬電廠專業委員會在上海成立,這個由政府、電網公司、發電公司和民營企業等多方參與的虛擬電廠產業平臺的誕生,將帶動上下游產業鏈協同發展,向產業標準化、規模化和數智化方向邁進。
在該次成立會議上,上海電力大學黨委副書記、校長顧春華對此指出,“隨着AI技術日新月異發展和智慧虛擬電廠推廣應用,虛擬電廠面臨AI技術賦能升級、商業模式創新等挑戰,也催生出強烈的專業人才需求。”