撰文 | Shushu；編輯 | 郭郭

→這是《環球零碳》的第280篇原創

在持續40攝氏度的高溫酷暑下，全國用電負荷急速上升。高溫不僅炙烤大地，也帶火了A股市場虛擬電廠概念板塊，使得相關股票連續上漲。

截至7月29日收盤，Wind數據顯示，虛擬電廠指數漲至7203.32點，自4月底階段低位以來，漲幅近75%。此外，金智科技、國網信通、恒實科技等多只概念股累計漲幅超50%，甚至翻倍。

被資本市場炒翻天的虛擬電廠到底是什麽？它爲何突然成爲資本追逐的風口？在國家力推新型電力系統的當下，虛擬電廠將起到什麽作用？虛擬電廠爲何在資本市場很火熱，商業項目爲何卻很難落地？圍繞這些問題，《環球零碳》擬作一分析。

01 什麽是虛擬電廠，爲何突然火了

虛擬電廠（Virtual Power Plant，VPP），通過字面意思可知，這不是一個真實的電廠，它既沒有廠房，也不燒煤和消耗其他燃料，卻具備發電和調節電網的能力，本質上，虛擬電廠是一種新型電源協調管理系統或管理模式。

它通過運用IOT、雲服務、AI等信息技術和軟件系統，實現分布式電源、儲能、可控負荷、電動汽車等多種分布式資源聚合和協同優化。

這套系統，能將不同空間的多種資源聚合起來，自主協調優化控制，參與電力系統運行和電力市場交易，對外既可以作爲“正電廠”向系統供電，也可以作爲“負電廠”消納系統的電力，靈活地削峰填谷。

虛擬電廠的出現，有一個大背景，那就是新能源革命。在全球邁向能源轉型、建構永續未來、實現循環經濟的路上，風光等綠色能源的隱憂就在于發電穩定性不足，相較于火力發電、核能發電，可再生能源對于儲能設備、電力管理系統、智能電網解決方案等需求大增，這直接帶動相關技術及産業的發展。

另一方面，電動汽車、電動機車承擔著交通領域的脫碳任務，成爲未來趨勢，也帶動配套的充電需求高漲，這對于原先就以分布不均、供應不穩的電網來說，成爲另一項潛在沖擊。

如何在此過程中保障民生、工業的用電平衡，在能源結構清潔化的過程中，減緩對用電側可能帶來的沖擊，正是虛擬電廠可發揮重大作用的地方。

淨零碳排、擴大采用可再生能源、電動汽車等電氣化趨勢，都會增加市場對于“能源管理”、“電力交易市場化”需求。通過虛擬電廠，除了可協助可再生能源導入電網、提高綠電使用率之外，還可以通過商業機制，促進供電端、用電端行爲模式改變，增加電網穩定性。

所以，以儲能、智慧電網、分布式能源打造的虛擬電廠，已成爲全球能源管理的新顯學。這也是資本不斷炒作這一概念的原因。

虛擬電廠在一些發達國家有20余年發展，機制和模式比較成熟，而我國卻仍處于初期，有一些示範項目，但尚無成熟商業模式。這一次虛擬電廠在中國資本市場突然被引爆，是因爲特斯拉聯合美國加州的太平洋天然氣和電力公司（PG&E），推出一項新的虛擬電廠（VPP）試點計劃，消息傳出，引發了市場對虛擬電廠的高度關注。

特斯拉進軍虛擬電廠，其實老早就開始了，在南澳大利亞和美國德州，都有不錯的業務開展。這一次在加州的試點，是商業模式有新進展。

這一次在加州，特斯拉邀請約25000名擁有Powerwalls（特斯拉的一種家庭用儲能電池）的PG&E客戶加入虛擬電廠，並幫助共同形成這個非常大的分布式電池。

據說有超過3000名客戶在該計劃的前兩周內表示有興趣加入，而現在有超過1500名客戶正式參與該計劃。

隨著更多客戶的參與，特斯拉正在參與PG&E的緊急減負荷計劃（ELRP）試點。

參與的家庭越多，虛擬電廠越有價值。這樣就可以將家庭電池系統組合成一個虛擬電廠，VPP能夠在高電力需求時期將電力排放回電網。

參與該計劃的客戶，每增加一千瓦時的電力，他們的Powerwall就能獲得2美元的收入。客戶能夠通過特斯拉應用程序設置他們的備用電源需求，以便在發生停電時有足夠的電力消耗。新客戶也可以通過他們的特斯拉手機應用程序注冊VPP計劃。

其實除了跟特斯拉合作之外，PG&E還跟福特、通用汽車、寶馬汽車的用戶進行合作，以在加州打造一個通過虛擬電廠就能實現的電網穩定計劃。

特斯拉此前在德州的虛擬電廠計劃，似乎不是很成功。因爲當時德州電網營運商沒有改變市場規則，參與的用戶都是進行無償合作，特斯拉只給參與者發了一張價值40美元的禮品卡。

02 虛擬電廠爲何發展慢？

通過特斯拉在美國德州和加州的兩個案例，可以發現，虛擬電廠即使在美國這樣市場化程度比較高的國家，要把項目推動和落地，也是有一定難度的。其中關鍵的一點，就是對現有電力市場規則的改變。

目前，在美國德州，還不允許私企向民衆提供一些傳統發電廠提供的關鍵電網服務。這個規則不改變，參與用戶無法實現收益，就沒有積極性。

因此，特斯拉開始呼籲德州電網營運商改變規則，就家用電池如何參與電力市場和獲取收益制定新規則。

特斯拉還向運營電網的組織德州電力可靠性委員會 (ERCOT) 提出了一項規則變更要求，試圖將使用太陽能板 + 電池用戶 (即使用住宅太陽能用戶) 能夠對額外的容量進行投標。

盡管特斯拉不斷強調，聯合Powerwall儲能電池，構建虛擬電廠，能夠爲電網提供強大的支持。然而，只要規則不改變，商業模式就很難落地。

這裏還涉及參與用戶、電網營運商和聚合商的利益分配和平衡問題。

虛擬電廠抛開一切表象和概念，本質上就是電力市場化交易。

所謂電力市場，是對電能量進行買賣交易的市場，類似于一個大型網購平台，電能則是上面的商品。

虛擬電廠的交易模式主要分爲兩種：一種是傳統的賣電模式，從發電站買電後賣給終端客戶；另一種是主流的虛擬電站模式，用戶安裝新能源發電、儲電設備後加入公司的虛擬電廠網絡，公司將溢出的電量賣回至電網，賺取的電費利潤與用戶對分。

例如，澳大利亞的新能源零售公司Discover Energy，將存儲在電池中的太陽能能源，通過虛擬電廠與電網進行交易，從而搭建商業化的端到端虛擬電站交易平台。

從虛擬電廠本身的經濟效益來看，通過電力市場化交易，能夠爲能源投資者實現高回報收益。

而在我國，電力市場化交易尚未在全國範圍實施，仍處于傳統電力交易模式，電能量由電網公司從電廠統一購買、銷售給用戶，購售價格由國家相關部門確定。在這樣的大環境下，虛擬電廠很難參與其中，扮演電力服務“管家”角色。

因此，爲打破傳統電力系統中根深蒂固的物理界限，我國開始進行電力交易市場試點工作。

7月23日，南方區域電力市場試運行在全國範圍內率先啓動，該市場覆蓋廣東、廣西、雲南、貴州、海南五省（區）。據悉，運行當天，雲南、貴州、廣東合計超過157家電廠和用戶通過該平台達成首次跨省現貨交易，全天市場化交易電量合計達27億千瓦時。

電力市場的建立將還原電力的商品屬性，電網公司不再是購電主體，而是配送商，電能的交易直接由生産者和使用者商定，同時，根據市場實時供求情況，發現電力在不同時間、不同空間的價格，爲虛擬電廠的發展提供了巨大空間。

03 多家企業布局虛擬電廠，誰是最後贏家？

從政策和市場規模看，虛擬電廠在我國都將有巨大空間。今年3月發布的《“十四五”現代能源體系規劃》提出，推動儲能設施、虛擬電廠、用戶可中斷負荷等靈活性資源參與輔助服務。

另外，《北京市“十四五”時期能源發展規劃》、《上海市數字經濟發展“十四五”規劃》中均提到發展和建設虛擬電廠。

按照機構測算，預計到2030年，我國虛擬電廠投資規模至少約1062億元。

在這大規模的投資估算背後，主要源于未來社會用電量和可調負荷需求。這也是虛擬電廠靈活削峰填谷的關鍵因素。據預測，2030年全社會用電量達10.3萬億千瓦時，而最大負荷將達到17.7億千瓦。

從可調負荷需求看，預計到2030年底，由于可再生能源占比提高，需構建的可調負荷資源響應能力提高，按6%計算屆時資源庫容量約爲10620萬千瓦。這將成爲虛擬電廠的核心池，它包含光伏風能、抽水蓄能、充電樁、V2G電動汽車、微電網、家庭用能等等。

安信證券認爲，虛擬電廠將帶來三類企業受益：一是發電端信息化企業，有望參與發電端聚合優化進程；二是用電端信息化企業，深度參與電力交易，接通買賣雙方；三是綜合能源優化系統，全方位服務能源運作平台。

確實，多家上市公司開始布局並參與其中，像國能日新、朗新科技、國網信通、遠光軟件、恒實科技、國電南瑞等。

有些中國綠色科技企業，還憑借領先的技術，把業務拓展到了海外。

比如遠景科技集團旗下的遠景智能，在幫助新加坡港口打造全球“零碳超級港”的過程中，基于EnOS智能物聯操作系統爲新加坡國際港務集團（PSA）定制了能效管理、微網控制、虛擬電廠（VPP）、電力交易、綠證交易五大“新電網”應用，有效將單位集裝箱用能成本降低20%，同時協同優化港口分布式光伏、儲能與大量負荷側設備，實現最大程度的控制優化的同時，形成虛擬電廠，既保障電力供應，同時可以參與到當地電力交易市場。

爲實現零碳目標，新加坡港還將通過EnOS采購國際權威機構認證的綠證，一鍵實現100%清潔電力。

這些都是虛擬電廠應用場景的典型成功案例。

從長遠來看，虛擬電廠兼顧分布式電源、可控負荷以及儲能資源的模式，符合市場潮流與我國的國情特色，確實具有推廣價值。

但當前我國虛擬電廠主要通過需求側響應、輔助服務補貼獲取收益，而虛擬電廠聚合商基于輔助服務收入進行分成盈利。體量較小的分布式電源、負荷以及儲能具有較高的不確定性，單獨參與市場議價能力差，不易獲得可觀收益。

“虛擬電廠行業資源整合能力門檻較高，強大的資源聚合能力會成爲虛擬電廠運營商的核心競爭力。”中金公司指出。只有聚合資源，才可實現與大電網優勢互補，在賺取收益的同時保障電網穩定運行，運營商可獲得可觀收益。

（參考文獻詳見閱讀原文）

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