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如今大火的虚拟电厂,没有厂房和机组,不烧煤也不烧气,它到底是什么?
与传统火电厂不同,虚拟电厂更像一个零散电力资源的“智慧聚合系统”。它通过物联网和人工智能技术,把分散的可调节资源(像商业楼宇空调、工厂储能设备、居民智能家电等)编织成“智能响应网络”。虚拟电厂将零散资源整合起来,既能在电力供应紧张时供电,也能在可再生能源电力负荷过载时消纳电力,成为新型电力系统的重要部分。
虚拟电厂不只是个技术体系,还是一种商业模式和产业生态。在多地,虚拟电厂项目相继落地。2024 年中国虚拟电厂项目累计装机容量已达 2630 万千瓦。
下面以苏州为例,介绍虚拟电厂的实践。
苏州虚拟电厂产业发展特点
2024 年,苏州全社会用电量达 1863 亿千瓦时,排全国城市第二。苏州有“能源小市”和“用电大市”的特征,电力供应对外依赖强,虚拟电厂有望成为促进苏州能源供需平衡的重要工具。实际上,当一些城市夏季拉闸限电时,虚拟电厂已在苏州发挥作用。
苏州是全社会用电量高的地级市,也是大基数电力保供示范区域,工业用电场景丰富。这些意味着苏州有呈现虚拟电厂“商业价值”和“产业价值”的好土壤,但也意味着苏州暂时没有省一级的调度需求和权限。在苏州的实践中,“有所不为”与“有所为”的策略选择同样重要。
苏州已有虚拟电厂项目呈现多主体、多层次的发展特点。各区(县)正推进各类试点落地,试点项目建设主体多元,接入容量规模不同,产业形态呈现百花齐放的探索态势。
苏州发展虚拟电厂的基础和优势
苏州支持虚拟电厂发展的政策起步早。2012 年被确定为国家首批电力需求侧管理试点城市,相关规划提出探索虚拟电厂等创新技术应用。
苏州虚拟电厂建设主要依赖可调负荷资源,涵盖储能系统、空调系统等。截至 2024 年 12 月底,苏州负荷侧灵活性能源的调控潜力总体有望实现 451.69 万千瓦。
苏州发展虚拟电厂的优势有:负荷潜力大,负荷类型多,数字化技术领先,企业低碳意识高,产业生态基础好。
苏州虚拟电厂特色案例
1. 以电动汽车换电站为核心元素的虚拟电厂
新能源汽车换电站成了电网“充电宝”。2025 年 3 月 11 日,全国地市级规模最大的换电虚拟电厂在苏州投运,该项目由国网苏州供电公司主导,通过虚拟电厂技术聚合全市分散的换电站,构建起具备双向调节能力的“电网充电宝”。换电站在闲置时可反向向电网供电。通过技术改造和资源整合,实现了充换电设施的规模化、智能化协同调控,缓解了电网峰谷差压力,提升了新能源消纳水平。
2. 以能源中心为核心元素的虚拟电厂
苏州太湖新城能源中心为周边建筑提供供冷、供热服务,年用电量约 600 万千瓦时。以该能源中心为核心的虚拟电厂项目是江苏省内以水蓄冷系统为核心参与电网互动的创新示范案例。项目通过虚拟电厂聚合平台,实现空调负荷“可观可测可调可控”。利用水蓄冷系统在电网低谷期蓄冷、高峰期释冷的特性,形成 7 兆瓦可调节能力,精准参与江苏省可调负荷辅助服务与需求响应市场,显著降低运营成本。
3. 区域级虚拟电厂实践
苏州相城区“源网荷储”虚拟电厂项目是江苏省首个在复杂城市环境中整合分散能源资源的示范案例。该项目通过智能化平台聚合多元资源,形成 59 兆瓦可调度电力资源,提升了能源利用效率并降低碳排放。项目构建了新能源全生命周期管理体系等,为新型电力系统建设提供了可复制的区县能源管理样本。
苏州虚拟电厂的意义价值
对于苏州来说,虚拟电厂能聚合调用分散资源为大电网提供调节支撑,促进新能源消纳等。其对苏州的产业价值高于技术价值。
一方面,虚拟电厂以数字化和智能化技术聚合资源,能带动新能源制造企业适应行业趋势;另一方面,虚拟电厂与其它用户侧智慧能源服务紧密耦合,有助于夯实电力用户的数字化转型基础,提高智慧能源服务产业的整体运营能力和收益水平。
苏州在新能源产业和智慧能源服务产业方面有深厚基础,形成了虚拟电厂产业的“先发优势”。假设苏州 5% 最大负荷的可调能力由虚拟电厂商业模式提供,2030 年虚拟电厂产业的中游设备端市场空间将达到 5840 亿元左右。苏州有望培育出世界领先的虚拟电厂聚合商及其相关技术设备制造商,为推动全球新能源产业发展贡献力量。