虛擬電廠的核心在于聚合與通信。分布式電源、分布式儲能、可控負荷、充電樁等不同類型的分布式資源就像是“沙”，通過虛擬電廠技術，這些“沙”被聚攏利用、整合協同，形成巨大的“寶藏”。

　　主要功能

　　虛擬電廠（virtual power plant,VPP）通過優化運行控制與市場交易，實現電源側多能互補與負荷側靈活互動，為電網提供電能、調峰、調頻、備用等服務。根據聚合的分布式資源的種類，虛擬電廠可分為電源型、儲能型、負荷型及混合型。

　　虛擬電廠通過聚合用戶側可控負荷，提升新能源并網承受能力；將分布式新能源聚合成一個實體，解決分布式新能源接入成本高和無序并網的問題，提高分布式新能源的接納能力；通過聚集分布式電源、儲能設備和可控負荷，實現冷、熱、電整體能源供應效益最大化，促進清潔能源消納和綠色能源轉型。

　　從1.0到3.0

　　虛擬電廠的概念于1997年被提出以來，其研究和實施主要集中在歐洲、北美及日本。這個階段虛擬電廠的建設，仍然屬于傳統能源電力領域，可以稱為“虛擬電廠1.0”。

　　如今，虛擬電廠的實現廣泛應用了大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、移動互聯、物聯網、邊緣計算等信息與智能技術，是能源電力領域迅速實現數字化轉型的典型應用。其中大數據、云計算、人工智能技術使得虛擬電廠獲得了前所未有的智能化資源識別、場景—資源適配、廣域調度能力；移動互聯、物聯網技術使得分布式資源的規模化聚合問題得以解決。這一階段的虛擬電廠，可以定義為“虛擬電廠2.0”。

　　區塊鏈技術將會實現分布式電源出力的精確核查、點對點新型能源電力交易的撮合等革命性應用，是實現“虛擬電廠3.0”的技術基石。

　　“冀北方案”

　　國網冀北電力有限公司聚焦在綠色低碳冬奧、清潔能源消納、智慧能源服務等應用場景，打造冀北全域虛擬電廠示范工程，涵蓋張家口、承德、秦皇島、唐山、廊坊五地市，對冀北電網提供調峰、調頻、備用等輔助服務，并為客戶和分布式能源等市場主體提供參與電力市場交易的途徑。

　　示范工程圍繞“一個平臺”+“兩張網絡”+“多方應用”展開。“一個平臺”為虛擬電廠智能管控平臺；“兩張網絡”包括以智能配電網為核心的多能流網絡與感知層、網絡層、平臺層、應用層架構為核心的泛在電力物聯網絡；“多方應用”對內與營銷部、電網調度、交易中心對接，對外鼓勵能源生產/供應企業、工商業/居民用戶等多方參與，與全社會共享發展成果。

　　2018年3月，由國網冀北電力主導的IEC標準虛擬電廠《用例》提案獲批正式立項，這是國家電網有限公司在虛擬電廠國際標準編制領域的里程碑突破。國網冀北電力將通過主導虛擬電廠國際標準，推動相關科研和技術的發展，探索在促進清潔消納等技術領域的冀北方案。

　　上海·806個電廠

　　4月28日下午，上海閔行區的5輛電動汽車同時降低了充電功率；徐匯區酒店將空調溫度調高了兩度；居民家中新風系統自動關閉；黃浦區樓宇調整了電梯運行時段和臺數；寶山區企業電工再次查看了已經按照事先約定策略自動關停的設備……

　　五一期間，國網上海市電力公司開展了泛在電力物聯網場景下虛擬電廠全域綜合響應，商業建筑虛擬電廠、智能有序充電用戶、工業自動響應、儲能、綜合能源云平臺、分布式用能、冰蓄冷等多種類型客戶共同參與，通過對自身能源的合理分配，從單純的使用電能變成了一個個微型“虛擬電廠”。

　　國網上海電力此次全域綜合需求響應于4月28日下午13點開展了6個特定區域局部精準削峰響應試點，平均減低區域負載15.06%。于5月2日凌晨3點～6點的電網負備用時段開展了規模化填谷響應，單次最大提升負荷34.03萬千瓦，響應時段平均填谷負荷31.21萬千瓦，填谷負荷量占夜間電網低谷負荷總量的3.35%。806個用電客戶變身為一個個可以參與“削峰填谷”的虛擬電廠。

　　【專訪】

　　趙建立 國網上海市電力公司客服中心，高級工程師，主要從事智能用電新技術研究及需求側管理等領域工作。

　　《亮報》：虛擬電廠讓用電客戶變身成為一個個“電廠”，保障電網供需平衡。請問，虛擬電廠的用電客戶都有哪些要求？

　　趙建立：用電客戶要成為虛擬電廠或被虛擬電廠所聚合，取決于3個前提條件：一是其自身資源稟賦的可調控性，可以受控地發電、降低負荷、提升負荷或實現電力的有序充放；二是其自身資源的受調控性，用電客戶有參與意愿、自身資源具備完善的通信設施可以被聚合；三是其自身資源聚合的經濟可行性，可以在合理的實施成本下實現資源聚合，形成規模化可調控能力。

　　《亮報》：隨著泛在電力物聯網建設的不斷推進，虛擬電廠的前景將會如何？

　　趙建立：虛擬電廠發展到今天，其概念內涵有了很大的擴展，隨著泛在電力物聯網建設的不斷推進，更是極大地推動了虛擬電廠的發展，并逐步走向實用化。

　　我們知道，泛在電力物聯網由感知層、網絡層、平臺層、應用層構成。感知層對用電客戶設備或系統的全息感知能力，使得更多的分布式資源具備可調控能力，虛擬電廠的客戶群體得到實質性擴展。網絡層的泛在連接能力，使得用戶資源更易于被聚合，從而實現可調控資源的規模化。平臺層的信息高效處理能力，使得虛擬電廠的資源協同整合與優化運行控制問題得到解決。應用層豐富化、共享型的應用場景，使得用電客戶參與意愿更強、參與機會更多、參與收益更高。可以預期，虛擬電廠的發展前景十分廣闊，并將于近期獲得突破性成果。

　　本版內容來源于國網冀北電力有限公司、國網上海市電力公司，王宣元、劉蓁、金雍奧、趙建立、邵毅敏、嚴石對本文有貢獻。