电力供需失衡，正是大好商机，虚拟电厂如何成为下一个大风口？
文 | 赶碳号科技
光伏与储能的机会在哪里？最近光伏反内卷话题再次升温，但核心都绕不过一个问题，需求在哪里？
一方面，在电源装备的供给侧，光伏储能内卷严重，一方面电力需求激增，导致的巨大电力需求难以被有效满足。哪里有痛点，哪里就有商机。谁解决了问题，创造了价值，谁就拥有未来。
国家能源局数据显示，今年7月份我国全社会用电量达1.02万亿千瓦时，同比增长8.6%，单月用电量首次突破万亿千瓦时，创全球纪录。同样在这个夏天，美国在“电力大考”中屡屡出现停电情况，这也催生了新的业态——虚拟电厂。
虚拟电厂这个词看上去很抽象，但理解起来并不复杂，被停电问题困扰的美国老百姓对此印象深刻。
去年5月，在美国马里兰州高地一处社区内，布莱恩·福尔曼和他的妻子克里斯蒂正在家中做晚饭，这时突然停电了。这时，福尔曼走进他的车库，把他们的电动皮卡车插上了电源。片刻之后，灯、冰箱和他们用来做鸡柳的空气炸锅都恢复了供电。这次停电虽然只持续了六个小时，但福尔曼估计，即使停电一个星期，对他来说也能应付得过去。
现在，福尔曼的卡车不仅能保护他的家免遭停电，还能在停电威胁迫在眉睫时，将其巨大电池中储存的部分电能输送回电网，帮助他所在社区避免停电。福尔曼是巴尔的摩燃气电力公司(BGE)今年签约参与试点项目的三位客户之一，旨在测试这一想法。电力公司向客户支付了数百美元，以换取他们利用卡车电池的电力。
从专业角度看，福尔曼家就是一个“可调度的分布式电源”，他的电动皮卡承担了以下功能：在停电时，为自家供电；在电力公司需要时，把车载电池电力反送电网，电力公司为此支付报酬。
这说明这辆车已经不只是“用电设备”，而是“可以双向调节的电源节点”。它已经具备了虚拟电厂的“微单元”特征：可监测、可调度、可聚合。
虚拟电厂的核心特征就是：“通过数字化平台聚合众多分布式能源资源（如光伏、储能、电动汽车、热泵等），统一调度、响应电网信号，实现与传统电厂相当的电力调节能力。”在上面这个案例中，BGE（巴尔的摩燃气电力公司）是聚合者与调度者；福尔曼的电动卡车只是参与者之一。
为何虚拟电厂迎来“黄金发展期”？
近日，马斯克也在社交平台X上表示，需要大规模工业级电池来稳定美国电网。这也是市场对能源危机的担忧，在AI算力需求呈指数级增长的背景下，电力供应正从传统“保障要素”升级为影响产业发展的战略性资源。“缺电”已是全球数字经济浪潮下必须直面的系统性挑战。
应对之道在于“开源”与“节流”的组合拳：既要依托风电、光伏等清洁能源大规模扩充装机容量，也需通过智能电网、精准能效管理实现电力资源的优化配置与高效利用，以此支撑AI时代持续涌动的能源需求。
中美科技对决关键在于AI，而AI的基座是电力。这个巨大的需求，为虚拟电厂打开了一扇窗。
“AI的尽头是能源，能源的尽头就是AI。”在近期的《对话》（电力的未来）节目中，全国政协常委、人口资源环境委员会副主任钱智民认为，未来的AI是靠能源来成就的，未来的能源同样也离不开AI。
短短一句话，涵盖了全球市场上最热的两个概念。AI和能源，都是未来发展的共识，前者是赋能所有行业的灵魂，后者则是一切经济的基石。
中国信通院信息化与工业化融合研究所总工程师黄伟曾表示，现在大模型每生成约5000个词，就需要消耗1度电，1分钟的4K高清视频输出，耗电可达3至5度。
这也意味着，随着AI的普及和迭代，会产生庞大的用电需求，而能否有一个稳定的电力系统是争夺“科技战制高点”的关键。在我国电力发展中，一位行业前辈曾用“发展经济，电力先行”来总结电力行业的使命，更直白的说法是“宁可让电等发展，不能让发展等电”
截至2024年底，根据国家能源局数据，中国发电装机容量达33.5亿千瓦，稳居全球首位，约为美国同期12.5亿千瓦（IEA估算）的2.7倍。看上去是碾压，但在我们的装机容量中，光伏占26.5%，风电占15.5%。而两者“靠天吃饭”自带波动性。如果能在供给端产生波动的同时，需求侧可以及时响应，就能完成电力系统的自平衡。
正因如此，虚拟电厂备受瞩目。它通过信息技术和软件系统，实现分布式电源、储能、可调负荷等多种分布式资源的聚合和协同优化。作为一个特殊的电厂，它既可以作为“正电厂”向系统供电调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳配合系统填谷。
其最大的特点是对整个电力系统中已有的分布式资源进行了二次利用，既不需要新建，也不增加大的固定资产投资。真正的虚拟电厂是通过软件平台，对于社会零散的分布式资源的聚沙成塔的过程。
今年4月，国家发展改革委、国家能源局发布了我国首个针对虚拟电厂的国家级专项政策，政策提出明确目标：到2027年，虚拟电厂建设运行管理机制成熟规范，全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上；到2030年，这一数字将提升至5000万千瓦以上。
简单来说，虚拟电厂就是要通过技术手段，更好地打通电力系统的供需两端。深耕能源央企多年的钱智民对媒体表示，“理想的情况下是社会资源得到了充分的利用，整个社会都受益，既然全社会都受益，老百姓肯定受益了，风光新能源也受益了，传统火电站也受益。然后电网更受益。电网如果不受益的话，这件事情（虚拟电厂）就推不动。”
商业模式，何时才能成熟？
政策的落地给了虚拟电厂参与电力市场的身份，其商业模式正在经历深刻变革。最初，虚拟电厂主要依靠参与需求响应获得政府补贴来维持运营。如今，随着电力市场体系不断完善，虚拟电厂开始通过多种渠道实现市场化收益。
虚拟电厂目前可参与的市场主要包括电能量市场、辅助服务市场以及绿电交易等。
在电能量市场，虚拟电厂可以参与现货和中长期交易；在辅助服务市场，则可提供调峰、调频等服务。
但目前虚拟电厂的行业生态还未建立。杭州思度云电力科技有限公司创始人俞庆向赶碳号表示，“当前我国虚拟电厂的盈利模式，80%不是靠虚拟电厂的需求响应或者市场化交易，这是初生的虚拟电厂产业遇到相对早期阶段的电力市场化，所必然带来的状态。”
他在微信公众号《鱼眼看电改》上算过一笔账：7月8日，在细则环境下，浙江开展了第一次需求响应，从实际收益来看，以某运营商为例，聚合了3.46万kWh实际响应电量，获得了2.7万的收入，平均为0.78元/kWh。
“如果这家运营商没有自有资产和资源，完全靠动员客户资源进行响应，抛开别的投入（比如分路计量、负荷监控、负荷分析、部分自动化手段），仅仅是客户营销的工作，和30多家客户逐一对接，确认本次响应情况，实时监测和调整响应容量，直到最后结果确认，和客户进行分润。做了这么多事，假设按照1:9分成比例，该运营商本次真实收益仅为2700元，估计甚至不足以支付相关人员的奖金。”
目前虚拟电厂的盈利模式面临多重制约。
标准层面：设备厂商众多，数据格式千差万别。即便是测量同一个物理量，不同设备的精度、采样频率、数据格式都可能不同。当系统包含上千个分布式设备时，设备间的相互作用关系呈指数级增。
技术层面：虚拟电厂涉及大量数据采集、传输和处理，需要建立完善的信息技术和网络安全体系。同时，虚拟电厂还需要解决负荷预测、能源规划、运营管理等技术问题。
当然，电力则和经济高度挂钩，虚拟电厂作为电力改革的一部分，也需要面临各种博弈。比如在电网层面需要面临（调度/营销）的博弈，省一级需要面临（省级/地市级），当地政府还需要和当地电网进行协商，在国家层面，供能大省与用电大省的平衡也至关重要。
问题之所以盘根错节，是因为电力改革本身绝非易事。既要开放市场化，又要绿色转型，还要兜住“保供”的安全红线。电力改革必须先行一步，为后续经济发展铺好道路。
回想最高层的表述，“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。”其广泛在于概念的有效普及，深刻则在于利益的重新分配。
绝知此事要躬行
任何一项行业改革或者生态的建立都离不开专业人才的涌入，而虚拟电厂最重要的是将负荷侧的情况事无巨细，这需要更多“懂电”的人才深入一线。
打个比方，一家商场的日常用电曲线是什么样的，在淡旺季的时候有多少程度的变化，其中有多少可以调控的负荷设备？一旦设备出现故障，是由业主还是物业或是设备商来维修，维修的周期又有多久？这些看似微小的细节都影响着虚拟电厂的盈利模型。
最近，算力科创概念火爆，虚拟电厂概念在二级市场也受到追捧，目前已形成了由电网背景企业（如国电南瑞、东方电子）主导平台建设、互联网科技企业（如阿里云、朗新科技）提供数字化能力、能源企业（如国家能源集团）聚合实体资源、设备企业（如迦南智能、特锐德）提供硬件支撑的多元化竞争格局。
国网能源研究院原副院长、教授级高级工程师蒋莉萍认为，在真正高比例可再生能源的系统中，大电网将不再只是传统意义上的“送电管道/通道”，而是一个按小时甚至按分钟在供需之间、地区之间基于各种发用技术的特点进行资源优化配置的平台。
同样国网出身的俞庆也表示：“传统电力经济体，无法适应高比例分布式，因为这是在电网的毛细血管里加了无数小心脏。大量分布式电源，以就近消纳+自发自用的方式，产生和消纳了20%的电量，涉及到80%的小型电力设备、小型电力负荷。他们聚合起来就是负荷侧的虚拟电厂。”
当Agent网络、分布式电源、虚拟电厂和微电网结合的时候，俞庆认为最值得讨论的，是一种新的电力经济模式。但他认为行业并不会出现类似互联网行业的“赢家通吃”，因为每个企业的负荷情况都不一样，必须深入了解才能与客户产生信任，然后开展业务。“当‘虚火’过去，时间会奖励那些做实事、真正为客户创造价值的人”，他进一步补充。
（图源：鱼眼看电改）
坦率说，能源行业讲究合理回报、可持续发展，但并不适合“暴富”。
在以前，很多中小企业与居民与电网的接触大多是接受账单然后付清，但虚拟电厂的健康发展离不开对于每一个负荷单元的理解以及用户的响应，这对于习惯了在电网工作的电力人才来说也是一项挑战。
作为资深电力人士，蒋莉萍在播客节目中表示：“比如很多年轻人希望进入国家电网，这是非常可以理解的。因为电网是连接发电、用户的关键环节，在电网企业，可以对电力系统有更加全面的了解，是有助于个人成长的一个很好的平台。”
“但是，除了国家电网，行业内还有很多其他富有活力的路径。比如现在也有很多年轻人投身于综合能源服务企业，他们能站在用户的视角出发，思考如何打通行业与用户之间的链条，如何创新商业模式。他们非常有想法、有执行力，也展示出这个行业的另一种活力和可能性。
写在最后
事实上，电力作为全要素规划的行业，战略定位一直很高。特别是当下，面对复杂的内外部因素，能源的饭碗，一定要端在自己手里。
上文提出“发展经济，电力先行”的那位前辈，在2005年把自己五十年的电力工作经历汇编成一套书。在前言部分他就提到：发展电网是电力工业本身生产特点所决定的，全国联网是大势所趋；加强用电负荷侧（需求侧）的管理；正确处理水火电比例、当地和外来电源比例、发供用电之间的比例关系等诸多前瞻性的观点。
在序言的最后，他这样写道：“电力工业的发展关键在于人才，要重视各类电力科技人才、技能人才、管理人才和建设人才的培养，使他们成为新一代有理想、有技能、有敬业和奉献精神的电力工作者，使我们电力事业开拓进取、后继有人。”
“综观建国以来我国电力工业50多年的发展历史，特别是改革开放26年来的历史，电力工业的适度超前和科学健康发展是国民经济发展的重要保障，故本书定名为——《电力要先行·李鹏电力日记》。”
(来源：钛媒体)
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