虚拟电厂是什么？

中国项目投资产业基金

虚拟电厂是什么？

‌虚拟电厂（Virtual Power Plant, VPP）是一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式能源资源（DER）的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统‌。虚拟电厂的核心在于其“通信”和“聚合”功能，通过这些技术将发电系统、储能设备、通信系统等资源聚合起来，实现自主协调优化控制。‌

虚拟电厂的定义和功能

虚拟电厂并不是一个真实存在的物理电厂，而是一个通过软件和通信技术聚合各种分布式能源资源的系统。这些资源包括可控负荷、储能系统、电动汽车等，通过协调控制技术、智能计量技术和信息通信技术，虚拟电厂能够实现电力供需的平衡，参与电力市场和辅助服务市场运行，为配电网和输电网提供管理和辅助服务。

虚拟电厂的关键技术

虚拟电厂的关键技术包括协调控制技术、智能计量技术和信息通信技术。这些技术使得虚拟电厂能够有效地聚合和管理各种分布式能源资源，实现电力供需的动态平衡。

虚拟电厂的应用场景和优势

虚拟电厂在电力供应紧张时段可以调度海量分散的充电桩、空调、储能等用电资源，通过降低用电功率来缓解供电压力。此外，虚拟电厂还能减少常规电源建设，促进节能减排，带动节能设备、软件服务等产业的发展。

虚拟电厂的路径：先管理，后交易

接触过一些已经或者准备开展虚拟电厂业务的公司，发现他们对虚拟电厂业务的理解，更接近于售电：

一些售电公司的逻辑是：市场开放了，怎么想办法去获得准入（所以当年所谓“售电牌照”搞得和路条一样神秘）然后怎么想办法搞到便宜的电，最后是用便宜的价格去拉到客户，赚取差价。

本质上是一种“攒局”的活，利用信息差获得收入。

在这个业务思路里，能否获得牌照，能否获得信息差（也就是批零价格差）是盈利的两个关键。

现在不少虚拟电厂的玩家也是这种玩法，甚至有拿到虚拟电厂注册资格后，开始发展全国加盟业务的。

玩法的合理性，取决于这个业务的底层逻辑是什么？

售电业务在市场化的初期，利用产业链上下游的开放程度差异（上游批发侧的报价更加集中，下游的零售更开放），形成套利空间。

本质上是发-输配-售-用这个电力行业产业链的销售链条决定的。

但是，虚拟电厂并不是遵循这个产业链条的，它的产业关系如下：

首先，一个非常明显的特征，

虚拟电厂产业链，和传统电力产业链条是相反的，

是资源从传统产业链下游往上游销售的过程。

用互联网的思维，这是一种C2B（Consumer To Business），或者是C2M（Consumer To Manufacturer）。

其次，发电的前置环节是资源开发，就像火电的上游环节是煤炭开发和销售，没有稳定的煤矿或者煤炭长协，发电成本无法控制。

售电公司会精算发电企业的燃料成本，运行成本，以确定发电企业的报价底线，这就是上游信息差的来源。

虚拟电厂的上游环节是虚拟发电机组的资源开发，这个资源是电力消费环节，或者叫负荷侧的各类分散资源，比如用电负荷（是虚拟电厂最主要的资源池，包括充电桩）、工商业储能、分布式发电设备等。如果没有稳定的、足够容量、可以精确测算成本的虚拟发电资源，所谓信息差是不存在的。

这也是目前中国大多数“以虚拟电厂为主要业务”的虚拟电厂公司，活得并不好的原因之一——虚拟电厂的资源并不在虚拟电厂这个环节。就像电力市场里，没有煤矿的火电厂，利润空间一定不如煤-电一体的火电厂。而那些已经有了一定负荷侧资源，并且只是把虚拟电厂作为“锦上添花”的业务去尝试的，比如充电桩企业、工商业储能运营商、企业节能服务商等，反而能获得更大的灵活度。

接下来的问题是，资源怎么获得?火电厂可以并购煤矿，或者想法到煤炭市场里尽量锁定低价长协煤。

虚拟电厂的资源获得，无非两种途径，一种是自己投资部分资源，比如工商业储能、部分具有可调节能力的负荷设备（如蓄热型锅炉等）、部分工商业光伏等。这么做有两个困难，一是大部分虚拟电厂企业倾向于轻资产化，所以重资产投资面临挑战；二是即使大规模投资，任何一家的自有资产也不足以在任何一个局部市场形成头部效应，哪怕在一个地级市要获得最大负荷5%的灵活性资源池，投资额都是一个天量。

所以，虚拟电厂更重要的是第三方资源的开发，尤其是可调节负荷资源的开发，这么做的原因，一是用电企业（居民、农业负荷过于分散且总量较小）中存在大量的可调节、可中断负荷；二是部分可调节负荷的开发成本是远低于储能投资的。所以我们看到电网公司经过大量的调研论证之后，把可调节负荷的聚合管理，作为虚拟电厂业务的主要拓展方向。第三方资源开发最大的难点，不是聚合，而是真正的管理。

聚合，是可观、可测，是能看得到。

管理，是可调、可控，是能控得住。控得住的本质，不是技术问题，是商业问题，更是一个法律问题。比如把一个商场的中央空调，通过协议网关，打通了量测信号和控制接口，在技术上确实具备了“四可”。但是在实际市场条件下，虚拟电厂运营商真的要去控制这个空调，物业公司一般是不会同意的——你并不知道商场的运营情况，怎么可以随便远程控制参数？

所以商业层面上，需要花多少钱，给物业和业主多少激励，才能让他响应控制？5块钱一度电可以么？

其实对很多物业来说，空调电费无非是通过租户的空调电费，或者公共能耗费支付，电费多少和他们无关。

更深层次的，控制权的部分时段转移（比如需求响应时段），是一种委托-代理，是否受到法律保护？是否有保险机制兜底？这些问题不解决，实际的响应率必然是不高的。当然，最理想的一种情况，是企业把整个能源运营都委托出来 ，这就是所谓的能源托管模式，这样运营方获得的是对企业内部源、网、荷、储的调度权。

但是这类全托管项目的操作难度，无论在商业上还是运行管理上，比光伏、储能高两个数量级、比微电网高一个数量级。综上所述，交易是虚拟电厂在资源聚合、资源管理尤其是资源调度方面，达到一定水平后，具备了参与相关交易的能力，并且在交易机制、价格水平足够成熟时，才开展的环节。不能把是否具备入市条件，是否能开展交易，看成是虚拟电厂业务的充分必要条件，甚至玩成“路条”模式。从两个角度来说，一是如果交易活跃，利润丰厚，虚拟电厂无论是参与调频还是调峰，大型发电企业都有大量实体机组进行竞争，进而把价格拉到边际成本附近，在输电网为主的批发侧市场里，虚拟电厂并不具备绝对优势。

二是如果虚拟电厂做到了资源全托管，那在托管过程中，干点啥说不定都能挣钱，虚拟电厂资源交易本身这部分，也只是“锦上添花”。所以就像佛家所云：是名虚拟电厂，即非虚拟电厂，为虚拟电厂也。道阻且长，一起共勉。