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问：为何是“虚拟”电厂？

答：“虚拟电厂”这一术语最早出现于1997年。“虚拟”即意味着并非实体，因此虚拟电厂本身并不发电，而是将电网中大量散落的、可调节的电力负荷整合起来，加入电网调度，实现有效削峰填谷。与此同时，还可以提供调频、调压、备用等电力辅助服务，增强电网安全性。所以，虚拟电厂本质上是一套软件平台系统，它聚合了现有的分布式资源，并通过协同控制，参与电力市场。

问：“虚拟电厂”的能源从何而来？

答：“虚拟电厂”的电能来自电网中大量散落的、可调节的电力负荷并将其整合起来，加入电网调度，实现电力负荷的组合、分析、优化和调度。一方面，虚拟电厂所聚合的各类用电负荷“可调节”，比如办公楼里的空调、公共交通用电等。另一方面，它以数字化技术为支撑，将不同空间的用电负荷整合起来，实现优化调度，从而起到稳定电力供应的作用。在此基础上，虚拟电厂还可进一步对分布式电源、储能、电动汽车等各类分布式资源进行聚合管理和优化控制，将不同类型的分布式资源“聚沙成塔”。

1.分布式光伏

分布式光伏电站通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统，它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏电站特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式光伏电站系统。

应用最为广泛的分布式光伏电站系统，是建在城市建筑物屋顶的光伏发电项目。该类项目必须接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。如果没有公共电网支撑，分布式系统就无法保证用户的用电可靠性和用电质量。

近年来，我国分布式光伏新增装机容量不断增长。2023年上半年，分布式光伏新增装机容量达40.96GW。2023年上半年分布式光伏各细分领域均实现了翻倍增长，增速超过100%，预计2023年分布式光伏的装机规模将再创新高。

2.分散式风电

分布式风力发电特指采用风力发电机作为分布式电源，将风能转换为电能的分布式发电系统，发电功率在几千瓦至数百兆瓦（也有的建议限制在30～50兆瓦以下）的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电模式。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。

风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术，可分为独立与并网运行两类，前者为微型或小型风力发电机组，容量为100W～10kW，后者的容量通常超过150kW。风力发电技术进步很快，单机容量在2MW以下的技术已很成熟。随着全球能源紧张进一步加剧，可再生能源越来越受到人们的广泛关注。作为重要的可再生能源，风电资源得到了进一步的开发利用。风力发电技术发展到今天已经相对成熟，其应用前景在全球能源枯竭的背景下也越来越光明。风电资源清洁无污染、安全可控，是一种优质的可再生新能源，分布式发电技术在我国已经得到广泛的应用。

分散式是风电业态的重要组成部分，是高能量密度的分布式电源。相比大型基地，分散式风电不受特高压输电线路制约，可以就近满足能源需求及负荷响应。近年来，中国分散式风电装机容量快速增长。截至2022年年底，中国分散式风电累计装机容量1344万千瓦，同比增长34.9%，预计2023年将达1577.32万千瓦。

3.水力发电

水力发电系(Hydroelectric power)利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。

自2014年以来，中国水电装机容量和发电量稳居世界第一，水电资源成为我国第二大能源主体。2022年，全国水电发电装机容量41350万千瓦，较上年同期增加2258万千瓦，同比增长5.8%。截至2023年6月底，全国水电装机4.18亿千瓦。

4.机械储能

（1）抽水蓄能

抽水蓄能，一种储能技术。即利用水作为储能介质，通过电能与势能相互转化，实现电能的储存和管理。利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电。可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能。适用于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，还可提高系统中火电站和核电站的效率。

中国抽水蓄能产业经过多年发展，产业链体系已基本形成。2022年中国抽水蓄能新增装机容量8.8GW，截至2022年底抽水蓄能累计装机容量达45.19GW，较2021年增长24.18%。在政策引导下，抽水蓄能电站建设速度将进一步加快，预计到2023年装机容量将达到51.39GW。

（2）压缩空气储能

压缩空气储能，是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。形式主要有，传统压缩空气储能系统、带储热装置的压缩空气储能系统、液气压缩储能系统。

目前国内压缩空气储能正加快进入商业化应用阶段。据北极星储能网不完全统计，2022年约有19个压缩空气储能示范项目签约，已公开的储能规模约6.48GW，参与企业包括中储国能、中国能建、中国电建、国家能源集团、国家电投、中国华能、福能股份等。

5.化学储能

化学储能通过将电能转化为化学能，“消耗”电能并将其储存，主流的技术路径包括电池储能和氢储能，目前资本市场上大热的锂电池、钠电池、钒电池就是化学储能的代表作。

2021年全国能源工作会议明确提出要大力提升新能源消纳和储存能力，大力发展储能产业。受各方面利好因素影响，电化学储能市场保持快速发展。2022年，中国电化学储能累计装机量达11GW。未来，随着分布式光伏、分散式风电等分布式能源的大规模推广，电化学储能累计装机量将继续增长。预计2023年电化学储能累计装机量将达20.9GW。

问：“虚拟电厂”如何改变行业？

1、虚拟电厂能够有效地缓解分布式发电所产生的负面影响、提高电网的稳定性。

虚拟电厂作为一种可视化的自组织模式，不仅能够通过组合多种分布式资源实现发电，同时也能够通过调节可控负荷、采用分时电价、可中断电价以及用户时段储能等措施，来实现节能储备。这种协调控制优化大大降低了分布式资源并网对电网所造成的冲击，从而降低了分布式资源增长所带来的调度难度，使得配电管理更加合理有序，进而提高了系统运行的稳定性。

2、虚拟电厂能够更高效地利用和促进分布式能源发电。

随着我国分布式光伏和分散式风电等分布式能源增长迅速，其大规模、高比例接入给电力系统的平衡和电网安全运行带来了一系列挑战。如果这些分布式发电以虚拟电厂的形式参与电网的运行，通过内部的组合优化，可以消除其波动对电网的影响，从而实现高效利用。此外，虚拟电厂还能使分布式能源从电力市场中获取最大的经济效益，缩短成本回收周期，从而吸引和扩大此类投资，进而促进分布式能源的发展。

3、虚拟电厂能够利用市场手段促进发电资源的优化配置。

在电网和用户侧引导社会资本自愿参与虚拟电厂项目，就必须要让社会资本“有利可图”，虚拟电厂要实现商业化，才可以在电网侧和用户侧得到更广泛的应用。虚拟电厂最具吸引力的功能就在于能够聚合多种类型的分布式资源参与电力市场运行。虚拟电厂作为分布式资源与电力调度机构、电力市场之间的中介，可以代表分布式资源所有者执行市场出清结果，实现能源交易。从其他市场参与者的角度来看，虚拟电厂表现为传统的可调度发电厂。由于拥有多样化的发电资源，虚拟电厂不仅可以参与主能量市场，也可以参与辅助服务市场，从而参与多种电力市场的运营模式及其调度框架，对发电资源的广泛优化配置起到了积极的促进作用。