深度｜用电也能“躺赚”？虚拟电厂批量崛起，电网弹性如何变现
记者 杨漾
创建于1911年的闸北发电厂，是上海乃至全国电力的起始地。它曾是上海最大的火力发电厂之一，在不同时期担负着保障城市电网安全运行的不同使命。2019年，随着最后2台125兆瓦机组正式退役，闸北电厂淡出历史舞台。但百年电厂并未就此沉寂――虚拟电厂，是其守护超级都市电力安全的新征途。
虚实切换、全国性虚拟电厂热度飙升的最大诱因，是在新能源高速发展、传统电力系统面临前所未有挑战之际，新型电力系统日益成为主流。随着新能源逐渐成为主体电源，电力系统供需两侧的精准匹配直面越来越严峻的挑战。调节资源，正变得越来越紧缺，也越来越值钱。
传统电厂靠各式燃料或搬运能量发电，虚拟电厂则是靠调整用电需求“增供电”：将空调、分布式储能、电动汽车等单体规模小、分布散的海量用户侧资源“聚沙成塔”，形成统一调度的调节池动态响应供需变化，从而平抑高比例新能源发电导致的间歇性、波动性风险。
“传统能源系统存在能源‘不可能三角’，能源安全、成本低廉、环境友好三者不可兼得。虚拟电厂以规模性、灵活性、低碳性的资源有效提升电力能源系统的治理水平，是解决能源‘不可能三角’的有效手段。”中国能源研究会虚拟电厂专委会主任委员，清华大学电机系主任、教授康重庆在近日举行的2025第二届虚拟电厂(上海)高峰论坛上表示，灵活性调节资源的长期稀缺凸显了虚拟电厂的特殊价值和巨大市场，地方实践“多点开花”，但仍面临市场化机制欠完善、标准体系建设滞后等现实掣肘。
能源电力系统去中心化趋势下，长期被忽视的海量用电负荷的调节能力被唤醒。虚拟电厂的星辰大海，还缺什么？如何掘金？
多位业内人士对澎湃新闻坦言，在投资建设热潮与眼花缭乱的企业宣传背后，国内虚拟电厂仍处于发展初期，普遍聚焦于邀约型的需求侧响应模式，且调用次数有限。目前，单纯的虚拟电厂业务尚无法形成足够的盈利支撑，更多是作为既有资产和资源的边际收益存在，要做大虚拟电厂蛋糕，需要更多的正向激励机制。多元化的电力市场交易是虚拟电厂真正的试金石，虚拟电厂的中国路径，与电改的纵深推进密切耦合。
应战迎峰度夏，虚拟电厂由虚趋实
今年盛夏，全国虚拟电厂纷纷应战迎峰度夏。持续酷热令全国用电负荷连攀高峰，面对激增的电力需求，虚拟电厂精准削峰为电网减压：工厂主动调整生产时序、商业楼宇调高空调温度、电动车放缓充电速度、用户侧储能设备精准释放电能，碎片化资源在尖峰时刻减用电、增发电、反放电，并由此获得一定的收益。
上海的实践尤其受到瞩目。
8月11日，上海电网负荷创下历史新高，达4055万千瓦。8月14日15时-17时，上海启动国内首次城市虚拟电厂百万千瓦规模调用。澎湃新闻从国网上海市电力公司获悉，本次调用共47家运营商参与，最大削峰达116.27万千瓦，占全市总负荷的3.11%，较历年最大调用大幅增长65%。此次调用资源覆盖充换电、楼宇空调、工业辅助生产、用户侧储能等全类型，邀约方式为日前、快速削峰组合。其中各类V2G(车网互动)资源首次规模化参与调用(最大响应0.26万千瓦)；数据中心资源通过算力转移、冷源替代、储能参与、柴发切换等多种调节方式参与调用；充换电及数据中心调控规模均创国内城市新高。
这场超大城市的实战，足以折射虚拟电厂的巨大潜力。相较于新建一座发电厂、新投资大型储能电站，以虚拟电厂削峰填谷，显然更为经济灵活。
“我们在去年夏季35万千瓦最大响应能力基础上，今年8月14日15时-16时最大响应能力近50万千瓦，占全市43%，是上海最大的虚拟电厂聚合商。”闸北发电厂副厂长黄志坚向澎湃新闻介绍，当天该公司撮合的工业负荷达26.58万千瓦，占全市工业负荷响应量的91%，是名副其实的压舱石；楼宇空调负荷12.51万千瓦，占全市楼宇空调响应量的45%；数据中心资源3.66万千瓦，占全市数据中心响应量的48%，“数据中心作为一项沉淀的电源发挥了很好的作用，也被更多用户接受”；此外还有4.32万千瓦的充换电和2.79万千瓦的用户侧储能参加了此次虚拟电厂响应。
黄志坚对澎湃新闻称，相比去年，上海的虚拟电厂不仅响应能力提高，调控快速响应和精准度也有显著提升。以闸北电厂为例，对空调负荷的精准调节能力(即上报的可调能力与实际数据)达到90%，响应速度从分钟级缩短为秒级，负荷调控阶段用户几乎“无感”。
“虚拟电厂的形态由每个城市的资源禀赋、市场条件决定。上海的分布式新能源资源不如部分省份，但用户侧资源十分丰富。”他说道。以空调为例，闸北电厂负责实施上海市空调资源设备改造，计划到2026年形成60万千瓦的空调负荷调节能力，到2030年进一步扩容至120万千瓦。
《上海市用户侧虚拟电厂建设实施方案(2025-2027年)》提出，2026年、2027年，多元聚合的虚拟电厂可调能力分别达到160万千瓦、220万千瓦。在此过程中，将持续完善对虚拟电厂参与需求响应的电价支持政策，并通过市场竞价形成电价补贴标准。结合虚拟电厂聚合平台调节能力、响应速度，给予一定的资金奖励。在满足相关市场的准入要求后，虚拟电厂可按独立主体身份参与电力中长期市场、现货市场及辅助服务市场，进一步拓宽虚拟电厂收益渠道。
需求侧的可调节资源交易还在向省间拓展。
国家能源局华东监管局市场监管处处长魏萍在会上表示，长三角积极推动虚拟电厂以独立主体身份参与电力现货、辅助服务市场，将择机开展虚拟电厂省间互济交易试点。华东电网峰谷差持续扩大，传统“以建代调”模式成本高昂，通过虚拟电厂实现 5%峰值负荷的柔性调节，可规避冗余装机建设。同时，随着新能源装机规模持续增加，周末及节假日新能源弃电已成为常态。虚拟电厂通过“源网荷储”协同，可将分布式光伏、电动汽车等碎片化资源转化为灵活调节工具，有效助力新能源消纳。
“虚火”之旺，盈利之困
虚拟电厂并非新鲜事物，但直至最近两三年，国内的虚拟电厂才真正迎来了高光时刻。2025年，国家发改委、国家能源局发布《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》(业内简称357号文)，更是将这股热潮推向了高潮，堪称国内虚拟电厂的“爆发元年”。
正因为“虚”，一千个人心中有一千个虚拟电厂。
在357号文出炉之前，围绕虚拟电厂的角色定位、资源范围等存在不少分歧。由于我国电力现货市场、辅助服务市场的建设进展不一，特别是在现货市场非试点地区，市场结构和规则机制尚不成熟，大多数虚拟电厂仅通过参与需求响应获取利益，商业模式较为单一。标准体系上，《虚拟电厂技术导则》国家标准仍在起草中，暂无正式发布的行业标准。
作为虚拟电厂首份国家级专项指导意见，357号文对虚拟电厂的定义内涵给出了清晰指引，并进一步理顺了建设运行管理、接入调用机制、参与市场机制等关键问题。文件提出，到2027年、2030年，全国虚拟电厂调节能力分别达到2000万千瓦以上、5000万千瓦以上。
需求侧响应是源网荷较为成熟的机制。但虚拟电厂不是需求侧管理的升级，而是市场机制下源网荷储精确互动的体现。
“国内对负荷侧资源的利用长期停留在需求响应阶段，用户根据价格信号自发调节、无法闭环控制，存在响应不精确、不及时、不可靠的问题，无法实现精确可靠削峰填谷，更无法实现调频、备用、阻塞缓解等实时调度。”南方电网科学研究院副院长、虚拟电厂专委会副主任委员郭琦剖析称，传统的需求响应已经难以适应双碳目标下的电力系统新需求。在357号文的定义下，虚拟电厂的定位不再局限于参与需求响应的安全保供角色，而是可持续、市场化运营的新型经营主体。
市场研究机构Fortune Business Insights预测，全球虚拟电厂市场规模将从2024年的18.6亿美元增长到2032年的239.8亿美元，2024-2032年预测期间复合年增长率为37.70%。
在电力行业长期重资产投资的惯性思维下，传统实体电厂思维已难以适用于对虚拟电厂的生存模式和未来前景的分析。以虚拟电厂为代表的新型电力系统业态是自下而上的能源革命，能量流动不再是单向的，虚拟电厂与电力市场的实时互动更是远超出传统电力管理模式。
康重庆认为，随着应用场景日渐多元，虚拟电厂的市场价值较以往出现细分：其电能量价值通过电能量市场体现，通过代理分布式发电、分布式储能等资源参与现货市场等交易品种获得能量套利；可靠性价值可通过容量市场体现，反映系统容量充裕度和调节充裕度，引导各类电源协调发展；灵活性价值通过辅助服务市场体现，为系统提供灵活调节能力，保障电网安全稳定运行；通过代理绿色电力及储能资源，虚拟电厂的绿色环境价值也能通过绿色市场机制显现。
据介绍，国外虚拟电厂通常作为市场主体直接参与电力市场，根据资源特性和电网特性，收益来源主要为提供平衡服务、频率控制服务、现货市场套利以及电力零售服务等。比如美国需求侧响应机制完善，虚拟电厂的收益来源主要是需求侧响应和现货市场套利；欧洲的分布式新能源接入比例较高，虚拟电厂聚合的资源以分布式电源和储能为主，主要收益来源是平衡服务和现货市场套利；澳洲电网对新能源发电依赖较高，电网频率稳定需求较大，虚拟电厂收益来源主要是频率控制服务。
电力用户通过虚拟电厂“躺赚”并不稀奇，在成熟电力市场，虚拟电厂有充分的套利空间。
依托家用储能产品Powerwall和电动汽车，特斯拉在美国、澳大利亚南部开展虚拟电厂业务，并基于机器学习和优化技术为虚拟电厂参与电力现货和辅助服务交易提供决策。其南澳项目通过优化充放电策略和参与电网服务，显著降低了家庭电费，平均降幅高达70%。
今年以来，澎湃新闻多次参加行业展会时发现，虚拟电厂已成为新能源、储能、电气设备企业营销战的“标配”。虚拟电厂似乎一看就会，但理想很丰满、现实很骨感。
据多位业内人士介绍，我国虚拟电厂仍处在发展初期，多为政府引导、电网实施的模式，以邀约型的需求响应为主，交易频次不确定，通常仅在迎峰度夏和迎峰度冬期间启用，无法保障稳定收入。
以某沿海省份今年7月组织的一次电力响应为例，19家虚拟电厂运营商聚合265家用电企业参与。某运营商聚合了3.46万kWh实际响应电量，获得了2.7万元的收入，平均为0.78元/kWh。
乍看这一单价并不低，但并非运营商的实际获利。如果按照市场主流的1:9分成比例，该运营商本次响应的最终收益仅为2700元。
破局与探路，虚拟电厂的市场化蓝海
“纯粹靠虚拟电厂，赚不了大钱。它更多是一种业务延伸，一种边际效益。”一位虚拟电厂运营商负责人对澎湃新闻感慨道。
“市场主体的困惑，归根结底还是盈利模式。对于电网企业而言，供电安全是首要考量，赚钱是次要的。但对参与其中的中小企业来说，虚拟电厂的生态目的、绿色价值是锦上添花的附加价值，如果一直缺乏经济效益，这一新业态很难走远。”另一位行业人士亦有同感，“一些基于主业优势参加虚拟电厂产生边际效应的商业模式，很难复制。”
盈利困局之外，虚拟电厂由发输配用各环节牵扯出的多方博弈，比单纯的技术要素更隐蔽、更错综复杂。
“虚拟电厂离不开技术升级与政策支持。但某种意义上而言，政策的制定、市场模式的设计比技术研发的难度更大。”有电力学者对澎湃新闻表示，虚拟电厂的高质量发展亟需更多能支撑其常态化运营的市场、价格机制和商业模式。“盈利空间出来了，规则透明公平，虚拟电厂的市场自然能起来。”
“后天很美好，明天很好，今天饿肚子。”针对虚拟电厂的处境，一位业内人士一针见血地总结道。
当“萌芽”的虚拟电厂产业遇到仍在建设进程中的电力市场化，迷茫和困惑是必然的，也是暂时的。对于行业发展前景，2025第二届虚拟电厂(上海)高峰论坛的与会人士普遍看好。探路与破冰，从未停止过，部分商业模式创新值得借鉴。
闸北电厂将虚拟电厂业务与其更为成熟的能源服务业务相融合，基于掌握电力用户设备运行状态、用能习惯的优势，开展设备安全诊断运维、节能改造等延伸服务，已经初见成效。
“虚拟电厂一旦进入现货市场，交易频次大幅增加且常态化调用，对负荷聚合商和用户的技术响应精度和资源整合能力都是挑战。”黄志坚对澎湃新闻强调，闸北电厂正在进一步丰富调节资源池的基础上，着力提高虚拟电厂的响应精准度和调节速率，练好内功，以备战即将到来的现货市场。
在用电低谷给车辆充电、用电高峰再向电网释放能量，蔚来在多个省份验证了换电站作为电网灵活性调节资源的商业可持续性。
据蔚来能源广域电网总经理胡伟峰介绍，通过参与华北调峰辅助服务、上海需求侧响应、深圳精准响应、江苏填谷辅助服务、浙江调频辅助服务、重庆需求侧响应等市场，该公司将567座换电站陆续接入各地虚拟电厂合作方资源池，合计调节能力61兆瓦，2025年预计可获得常态化响应收入297.4万元。
无现货，不市场。波动越大，越有利于虚拟电厂套利。随着电力市场的成熟，通过日前-日内-现货市场的价格机制自动调节需求，售电公司、电力大用户、配电公司、新能源发电企业等都可能成为虚拟电厂服务的买方。
在近期举行的一场虚拟电厂圆桌研讨会上，与会专家普遍认为参与电力市场交易是虚拟电厂的重要盈利渠道，要进一步开放市场准入、完善市场机制，让虚拟电厂作为独立主体参与多元市场。国外经验表明，在动态电价+容量保障+绩效奖惩的联动市场机制下，虚拟电厂能充分参与市场并获得足以支撑运营的市场收益，也能让虚拟电厂提高出力稳定性。电力现货、辅助服务、容量市场等多元市场联动能使虚拟电厂运营商的年收益比参与单一市场提升30%以上。
“虚拟电厂还处在摸索前行的阶段，不可能等到一揽子配套政策全部齐全了才做。”上海市电力行业协会秘书长周雷勇对澎湃新闻称，传统观念认为虚拟电厂就是供电公司和聚合商的事，但行业发展需要“政产学研用金”合力，形成虚拟电厂的生态协同。
一位地方电网公司人士对澎湃新闻说，现阶段运营商无法纯靠虚拟电厂单一业务覆盖运营成本，但未来在现货、辅助服务、容量市场等市场化交易中的获利空间十分可观。“虚拟电厂要与电力市场深度绑定。在标准、规则、政策的引导下，以市场化机制推动完善虚拟电厂。一旦有精准的价格信号出现，自然会有人买单。”
康重庆认为，虚拟电厂没有全国统一模板，但有共性技术。各地根据自身的资源禀赋、负荷特性设计虚拟电厂，百花齐放的同时，也要将真正的共性技术、市场政策进行提炼，从国家层面自上而下予以推进，两者相辅相成。
在此过程中，标准须先行。“虚拟电厂现在急需标准。”康重庆对澎湃新闻强调，须加快建立统一的数据、通信和安全标准，“这是虚拟电厂产业化、标准化的生命线。”
他同时建言，在行业发展过程中，必须重视物理模型、动态控制等核心技术研发，不能停留在简单的软件聚合。政策可以更灵活，借鉴澳大利亚经验，推动输配电价、市场准入等政策创新，为共享储能等新模式“松绑”。
虚拟电厂的未来千亿市场盛宴，属于技术、资源、交易能力兼备者。
“参与虚拟电厂调节的技术类型越来越复杂，接入平台的资源形态千差万别。”泰越资本创始合伙人张海涛认为，要通过标准化的接口模型，快速将技术形态各异的异构资源整合，形成统一的可被电网清晰感知的外部性能参与调度。只有同时具备精准预测能力，深度资源挖掘能力，强大的包容、智慧决策和标准化产品能力的虚拟电厂平台，才能在未来的市场化实战竞争中脱颖而出。
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