北極星智能電網在線訊:2022年夏天以來，虛擬電廠這個概念非常火，火到很多媒體都在連篇累牘地堆砌相關文章，很多企業或券商也言必稱虛擬電廠或者VPP，一些相關概念股暴漲暴跌。雖然電改8年來，現貨市場出現了、輔助服務市場快來了、新能源超過5億千瓦了，但是人們并沒有在能源互聯網的道路上體會到真正的未來，也沒有理解到底什么是虛擬電廠。
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（來源：微信公眾號“電聯新媒” 作者：廖宇）
聚沙成塔是虛擬電廠本質邏輯
虛擬電廠是典型的舶來品，在沒有真正的電力市場、沒有充分的用戶互動、沒有勇敢的破局者的情況下，發展虛擬電廠即使不是緣木求魚，也只能是鏡花水月。
實際上，虛擬電廠的本質是一種公共電網系統的用戶“自發秩序”，是千家萬戶的屋頂光伏、儲能、充電樁和各種各樣的用電需求組合在一起，被價格驅動形成新的更加低碳高效的用能習慣。這就帶來一個系統級的悖論：如果電網公司從自身的利益出發設計虛擬電廠，那么虛擬電廠就成為一種局部的建構秩序，必然失去虛擬電廠廣泛參與者的多種可能性。而如果虛擬電廠形成了基于價格的自發秩序，那么從某種程度將對電網公司的既有格局構成根本性挑戰。某種意義上來看，虛擬電廠代表了哈耶克與凱恩斯在電力行業的終極對決。
當年電報取代千里馬時，是人類第一次面臨一個創新不再以所見即所得的方式進行，人們不僅僅是充滿了懷疑，而是根本不知道在何種場景之下才需要使用它。這不是人類本身第一次在創新的過程中成為自己的絆腳石，事實上，后續很多的科技發明都證明了這一點：正是因為人類的不接受，才使得事實上根本就無懈可擊的技術在創新的道路上傷痕累累，最終以緩慢的速度和曲折的進程被人類全盤接受。
虛擬電廠顯然也屬于此類。大量各式各樣的新能源和分布式發電設備并網發電，包括風力發電、光伏發電、熱電聯產等，對電網調度和安全性帶來新挑戰。負荷端的可調控設備、儲能設施等可以根據電網的運行要求做出靈活切換和用電轉移，為電網的經濟穩定運行提供支持。但由于分布式能源單元的小規模容量以及多樣性特征，使得其單個參與電力市場和達到較高經濟性面臨困難。所以這就需要一種能夠集合和協調各種分布式單元，并以聚合的形式直接參與電網運營和電力市場交易，優化資源配置和提升分布式電源經濟效益規模的集合單位——虛擬電廠。
所以虛擬電廠的本質就是要讓新能源運營者手中的牌越來越多：很快就會是調控風光電站的有功無功出力，下一步就是接入儲能并且安排儲能余量隨時適應動態電力市場，參與一次二次三次調頻，再下一步就是需求側響應調控智能家居、智慧建筑、電動汽車直至工業4.0，最終到P2P靈活電力交易，實現人人都是售電公司或每個工商業企業都是電廠的轉變。
其最終的目的，遵循的實際上就是整個能源轉型的內在邏輯：化整為零，聚沙成塔——是聚沙成塔，不是聚少成多。物理上的減法使得人們有更多的游戲空間，經濟上的加法又帶來更多的商業模式和可持續發展動力。而所有商業模式的背后都是同一種邏輯：獲得隨時最優化、真實的數字化生活。聚沙成塔的真實含義，是改變了物質本來的結構形成了新的意義性的創新承載，這也就是虛擬電廠最大的推動作用：徹底改變電廠在電力供應體系中的作用和調度方式，甚至改變對其投資和運營的方式。
虛擬電廠在人們最初的理解中就是極力避免單一的技術屬性，就像滴滴出行是不是虛擬的出租車公司，美團是不是虛擬的食堂等疑問一樣，虛擬電廠的本質核心是商業模式和行業倫理的轉換，而不是從3G到4G的技術升級，或者從深夜外賣到內卷騎手的服務延伸。并不是每個騎手裝了可以實時通訊的App就能成就美團平臺，而是現有此起彼伏的餐飲需求被聚合才有被平臺動態分配和監督的供應鏈，技術只是裝備而不是生產力。
從這個角度來看，虛擬電廠的推動者或者說這個行業的參與者唯一可以做出的選擇是：要不要讓虛擬電廠這樣一個國外已經驗證成功的事物在中國成為率先轉型能源互聯網的排頭兵？如若不然，站在傳統行業的就業、資源固化、習慣和經驗使然的角度，虛擬電廠就和電報一樣，并不是一個一定要出現的事物——即時沒有火車，八百里加急的快馬也已經遠超人的速度。
靈活性需求
是催生虛擬電廠發展的基礎
從歐洲的實踐來看，早在2017年6月初，英國和德國的新能源發展先后到達了一個舉世矚目的重要節點：就在6月7日這一天，英國超過50%的用電量是靠零排放的可再生能源來滿足的，而在德國，這一比例已經接近75%這一很久以前人們認定新能源所無法企及的高線。
人們本來應該驚嘆，但現今已經形成習慣：無論是英國所剩不多的核電幾乎保持一條直線發電曲線，還是德國的火電機組已經被限制在非常狹小的活動帶里調節，都在陳述這樣一個事實：隨著可再生能源的發電比例不斷提高并逐漸跨越50％這一分界線，整個電力系統的靈活調節重心也隨之由傳統的火電機組交到了可再生能源電源的手中。
所以，如果要給以新能源為主體的新一代電力系統做一個清晰的界定，那么就要滿足兩個條件：第一，新能源裝機容量超過50%；第二，新能源發電量超過50%。對于新能源來講第一條不難辦到，但是第二條需要時間，德國也僅僅是2022年上半年才剛剛超過50%。
超過50%意味著，新型電力系統將從需求決定供給的邏輯，轉向供給決定需求的顛覆式創新。
由此可見，新能源帶來的靈活性需求正在沖擊傳統封閉的電力系統，并正在引發下一場革命，靈活性訴求才是新能源給電力系統帶來的本質改變。而虛擬電廠，是這個本質的載體。
這就意味著，當系統內出現供不應求的現象時，調度控制者的第一反應不再是去找發電廠來救火，而是馬上在需求側尋找最合適的對象實施管控，從而降低系統總成本并且使得理論上更加可行。
這就是需求側管理或者說需求側響應應運而生的背景緣由，其背后要體現的實際上是電最樸素的商業屬性：電作為一種24小時供應的商品，其需求調整隨著供需關系的變化而變化，在尺度和頻度上明顯可以超越其他任何商品。
在新能源發電比例到達25%以前，人們抱怨最多的還是可再生能源的不夠靈活和依賴火電太多——在這個階段，火電依然是發電的主力，卻又比過去多了更多的調節任務，在沒有完善的市場機制以前，等同于是不拿工資的雷鋒，自然多了很多羈絆。
但是在可再生能源跨越了35%甚至50%的節點之后，人們突然發現在分布式能源成了氣候之后，那個可怕的來自杰里米·里夫金的預言真的成立了：未來的電力公司出售的不再是電力，而是靈活性。
長期以來，整個電力系統形成了如此復雜并且完備的構造，很大程度上是因為傳統能源尤其是火電機組具備如下三個無法跨越的特點：其一，火電機組通常有近6個小時的停機不應期，即發電機一旦停機，至少需要6小時左右才能再復機成功并網運行，其中的等待時間對電力系統的運行調控影響巨大；其二，火電機組正常運行時，發電功率無法無限制探底調節，即一臺60萬的機組無法完成0~60萬的無級調節，而通常最低也要維持50%左右的發電功率，即在30~60萬的有限范圍內調節火電機組出力，這一最低限額對電力系統的潮流分布和負荷分配的影響不小；其三，火電機組過往承擔了電力系統的主要調頻調峰作用，并且基本上是系統備用的主力，此外對系統的無功平衡即電壓控制有著無法推卸的責任，這些構成了支撐輔助服務市場的主要方面，而一次二次三次調頻幾乎是對電力系統的穩定起著如定海神針般至關重要的作用。
綜合上述三點，整個電力系統幾乎都是基于此量身訂做的：調節發電端以滿足人們日益增長的電力需求，并解決五花八門的故障情況，是近百年來電力系統發展的本質性訴求及基本邏輯。
而到了以新能源為主體的新一代電力系統，虛擬電廠要做的，就是從用戶側去完成傳統火電廠無法做到的，但是以前在發電側才能做到的所有任務。并且，在這樣的替代過程中，極大程度地釋放顛覆性紅利：海量分布式新能源發電單元與海量分散式用戶柔性可調負荷一起，形成無與倫比的靈活性。
能源互聯網的魅力和威力恰恰來自于此：一旦技術上具有可能，能源將以互聯網的方式被連結起來以更好地提供靈活性——互聯網從來都不會改變技術產生的實質，而是改變人們的使用方式：嘀嘀打車解決的不是駕駛技術，而是更靈活的叫車方式；58同城解決的不是裝修水暖工的資質水平，而是更有效的評估方式。
從這個角度出發，并非是能源世界逐漸碎片化，而是人們的認知和感受隨著能源領域的靈活性提高而不斷碎片化——碎片化不是這場能源變革的起因或目的，而只是伴隨這場變革的一種現象。這個道理簡單得就如同微信紅包從來都不是人們財富的象征，但的確預示了一個時代的終結：支付不再是銀行的專有屬性，而紅包可以做得更加靈活。
綜上所述，假使真的有一天能源世界實現了100%的可再生能源的電力供應，那么有一個事物就必須在這一天之前出現：一種能集合和協調電網甚至是能源網絡下的各個發電單元、終端負荷和儲能中轉設備的靈活系統，它將取代現有的傳統角色，尤其是發電廠而成為參與電網運營與電力交易的市場主力，這便是虛擬電廠。虛擬電廠真正要顛覆的，不是電網電廠的角色地位，而是他們的運行和作用方式、收益與運營模式、存在和出現形式。虛擬電廠真正的魅力不是秒級響應、萬物互聯，而是無處不在，聚沙成塔。
