展相關建議國網能源院虛擬電廠研究團隊曹雨晨二○二五年四月目錄截至2024年底，我國風電光伏裝機規模達14.1億千瓦、約占總裝機的42%,年均裝機增速(風電約20%、光伏約60%)遠超同期火電(約4%);發電量達1.83萬億千瓦時、約占全社會用電量的18.5%。預計到2030年，我國風電光伏總裝機、發電量有望達26.2億干瓦、3.57萬億千瓦時，分別占總裝機、總發電水電，43595,水電，43595,風電，52068,火電，144445,核電，6083,2%2023年底我國電源裝機情況(萬千瓦)2030年新能源裝機超過26億千瓦2025年新能源裝機超過12億千瓦20202021202220232024202030年我國新能源裝機預測(萬千瓦)2030年我國發電量預測(萬億千瓦時)數據說明：歷年發電裝機、發電量數據來源于國家能源局公開發布數據；風電光伏年均裝機增速為2012年以來增速，來源于國家能源局公開發布數據；2030年發電裝機、發電量數據來源于國網能源院預測數據。供需雙側不確定性增強，電力系統安全運行和新能源消納矛盾顯現求側，空調等氣象敏感型負荷、電動汽車等新型負荷大量并網，“尖峰化”和夏冬“雙峰”更加突。電力系統面臨負荷低谷時段新能源消納難、尖峰負荷時段電力保供難的困境。供需雙側高度不確定性供需供需雙側高度不確定性供需平衡負荷■凈負荷■風電628多重因素疊加影響供需不確定性高比例新能源系統棄電與缺點風險并存需求側資源參與電力平衡價值作用愈發突顯，虛擬電廠備受關注以需求側資源開發利用補強電力系統調節能力，是應對供需雙側不確定性的有效途徑。虛擬電廠能夠將單體容量小、分布散的需求側資源“化零為整、聚沙成塔”,在電力供需平衡困難時實現高效率、成規模的快速響應，具有重要價值意義。能量流第十事故勵發展綜合臣器原第十事故勵發展綜合臣器原第一條為重囪惑戰略決策。深人性進能能源產供儲的體系建設源安全，根據《中華人法》《電力裝應與便考十前筆》等法律法民第二條本辦法通過40%的省份達到5%或以上，刻2030年，形成能模化的實時雷求市場信息響應能力。結合殖地服務市，電能量省場交易可實觀電網區域內市場信息浙求回資源共享互濟。承制脾參與電能國下施助很務市物家態化地行。秋后滿足條性的需求響應主體模供功服務，保障電力承制脾參與電能國下施助很務市物家態化地行。秋后滿足條性的需求響應主體模供功服務，保障電力第三條本辦法所理，綜合采取合理可行露，在用電環市實施節第三章系統她定地竹。故贈通過市地化手段，避選“到2025年，各省需求響應能力系施勵行“到2025年，各省需求響應能力系施勵行要優先調用。文鐘符命要求的資求響總業體季與容量中動交易或納第五條工家發廉以上地方人民政第五條工家發廉以上地方人民政求回管理工作。國務院關部門。各級能源監管側管理。第十三條僅性指寬蜜求響應身需求響，就勵加廣新型儲能，第十四務提升歷求響應施力三列最大用電大荷的養5%第十七條建立和光善警求解查源與電力境行碼節的所樓機制，還鄉快師求蚓資源以虛擬電廠等方式納入電力平衡，提高電力弟規的氣活性、第十八條充分發薩電力需求測營理框務機構的資原重分能可調節負荷力。支特各類電力需求值管理服務機構整合便此可攜節貢奢，分布可調節負荷火電源，新型儲前等需求健資溪，以血奔聚奮真直旗似電廠答形式參與陰求響血，創新用電服務模式，育用電服務新業態，支措方電網，增量配電網，歐電網開果需求響應。皮持多村井合果件峙需求側資源由電力留求側管理服務低前化理步與覆求響應。新版《電力需求側管理辦法》虛擬電廠運營交互架構示意圖新版《電力需求側管理辦法》價值1:發展虛擬電廠是服務新能源消納，促進能源綠色低碳轉型的重要舉措助力系統平衡。平衡●虛擬電廠可以引導聚合的需求側各類資平衡新能源就近消納水平。●虛擬電廠可實時分析用戶的用電行為和需求，實現精準地匹配和調度，提升配電網新能源接納能力。系統平衡●虛擬電廠可以在體量規模上形成可觀的靈活性資源，為大電網調節提供重要支系統平衡●虛擬電廠作為重要的系統調節資源，促進新能源通過大電網實現廣域高效配置，價值2:發展虛擬電廠是挖掘需求側可調節資源，支撐電力安全保供的新興手段虛擬電廠具備“類電廠”技術特性，是響應速度、精度更為突出的需求側資源高級利用形式，能夠在電力供需平衡困難時實現高效率、規模化精準響應，提升電力系統安全裕度，豐富電力安全保供手段。“類電廠”技術特性形式調峰調頻頻的試點，以多個蔚來換電站資源聚合的虛擬應”的調頻需求。技術創新：5G通信實現快速響應，安全接入區(指令上傳下達),輕量化特殊背景：①聚合資源的特殊性，鋰電池儲能資源沒有交易品種支持，暫無調頻交易品種；③聚合資源受限，儲能。價值3:發展虛擬電廠是創新能源電力業態模式，培育新質生產力的重要體現虛擬電廠是跨領域、跨行業融合的代表性新業態，依托能源技術和數字技術的融合支撐，實現對需求側各類分散資源的組合優化，助力系統整體運行效率躍升，是新型電力系統發展新質生產力的重要方向。關于支持電力領域新型經營主體創新發展的指導意見關于支持電力領域新型經營主體創新發展的指導意見國家能源局2024年12月05日10:43北票國家能源局關于支持電力領域新型經營主體創新發展的指導意見現了各類需求側資源的優化組合和整體躍升。國家能源局關于支持電力領域新型經營主體創新發展的指導意見各省(自治區、直轄市)能源局，有關省(自治區、直轄市)及新疆生產建設兵團發展改革委，天津市、遼寧省、上海市、重慶市、新質生產力由技術革命性突破、生產要素創新性配置、產業深度轉型升級而催生，以勞動者、勞動資料、勞動對象及其優化組合的躍升為基本內涵，以全要素生產率大幅提升為核心標志，特點是能源技術與數字化技術融合——推動技術融合創新體現。目錄9 新能源(裝機規模占比達58%)給電網平衡帶來了極大挑戰，虛擬電廠作為提升系統調節能力的潛在德國虛擬電廠發展歷程口試點示范階段(2000-2010年):德國與其他歐盟國家合作推口政策推動和商業運營階段(2012至今):政策方面，2012年歐盟首次在中提出聚合商定義，德國推動可中斷負荷招標。誕生了大量成功商業化運營公司，如NextKraftwerke、德國虛擬電廠相關法律法規時間2010年《能源平衡市場法虛擬電廠可用其資源池中聚合的各種分布式特別是二次備用和三次備用服務。2013年《可中斷負荷協議條例》可中斷負荷既可以參與電力平衡市場，也可2021年(修訂)降低了參與再調度的最低門檻，即從10MW降低到100kw,引入了“調度管理商”這一新的市場角色，可由虛擬電廠承擔。2014年(修訂)所有100kW以上的新增可再生能源機組都必虛擬電廠可以根據機組的數量和類型確定其資源池中的分布式能源資源，從而提供各種平衡服務。國外：德國發展概況真研究問題研究真問題■■■■德國虛擬電廠建設運營具有豐富經驗，已形成以獨立運營商主導、電力企業運營商主導、設備制造類運營商主導的三種典型模式，通過參與電能量、輔助服務、可中斷負荷交易等各類市場獲利。發電側、需求側、儲能1061萬千瓦資源運行優化、平衡服務、可中斷負荷響應、售電GETEC發電側、300萬千瓦資源運行優化、平衡服務、可中斷負荷響應、售電電力公司運營商發電側、需求側50萬干瓦資源運行優化、平衡服務、可中斷負荷響應、售電資源運行優化、平衡服務、售電發電側、儲能25萬千瓦資源運行優化、平衡應能夠提供涵蓋數據采集、電力交易、電力銷售、用戶結主要服務模式√模式1:電能量交易，代理風電、光伏、水電、熱電聯產等各類電源參與中長期、現貨等電能量市場。√模式2:輔助服務、可中斷負荷交易，利用聚合資源中可調節資源(包括水電、生物質發電、儲能、電動汽車等)啟動快、出力靈活的特點，參與電網輔助服務獲取收益。國外：美國發展概況美國在需求響應方面起步較早，通過立法等形式賦予了需求側資源與供給側資源同等的地位，相關政策為虛擬電廠發展提供了良好的環境。隨著分布式可再生能源在美國多個州滲透率不斷攀升，在有關法規虛擬電廠已成為分布式電源管理和需求響應的重要解決方案。式開發利用需求側資源。市場，并將日前市場已經從15分鐘報價縮短到5分鐘以鼓勵價格下優先出清。公司，參與方包括電力公司、第三方聚合商、居民和工商業用戶等。美國需求響應相關法規時間名稱能源政策法開放電力批發市場，美國電力進入管制放寬時代能源政策法明確支持DR,并將DR視作國策能源獨立及安全法案對全國DR潛力進行評估美國復蘇及再投資法案推動了DR的發展允許DR直接參與電力批發市場競價允許需求響應作為替代能源參與電力供需平衡消除了儲能進入電力及輔助服務市場的障礙國外：美國發展概況真研究問題研究真問題■■■需求響應資源的整體規模已占尖峰負荷的4%以上，通過為核心，依托其“車+樁+光+儲+荷+智”的閉環產業為核心，依托其“車+樁+光+儲+荷+智”的閉環產業私有競電網水電網特斯拉能源手商據根據價格信號自主降低負荷，并在電力批發和輔助服務市場參與競標多個分布式能源以聚合的形式作為一個單獨的“虛擬“單元參與電力市場交易在競標時段內可持續輸出20MW,單個分布式資源容量不超過計量與遙測能量市場：1)10MW以下無需遙測；2)每4秒提供狀態信息；3)每5分鐘更新狀態能量市場：10MW以下無需遙測需要遙測；2)每4秒提供狀態信息；需要遙測；2)每4秒提供狀態信息國外：發展經驗啟示總結國外：發展經驗啟示總結從國外典型國家的發展情況來看，有以下幾點經驗值得借鑒：(1)德國、美國良好的市場機制建設進程為虛擬電廠商業化運營打下了堅實基礎。美國、德國的現貨市場運行多年，對于靈活性資源稀缺性可以較好的體現在電價上，且平衡市場、調頻市場、容量市場等建設較為領先。(2)針對性的法律法規為虛擬電廠發展提供了積極的市場環境和法律保障。德國、美國都通過法律法規明確了聚合商在市場交易和系統運行中的責權利，從大環境上使虛擬電廠運營有法可依。(3)高比例新能源背景下的平衡基團機制和豐富的交易品種為虛擬電廠提供了廣闊的市場機遇。德國的電力平衡機制按分區分級平衡，在不同層級、區域都催生了調節資源需求，為虛擬電廠創造大量市場機遇。并且隨著新能源占比提升，日內市場交易對于短時調節性資源需求大。(4)較高的零售電價以及分布式電源強制入市規定等使虛擬電廠較易吸引各類資源擴大聚合規模。例如德國工商業、居民電價分別為1.72元/千瓦時、3.24元/千瓦時，高電價使用戶通過虛擬電廠獲取額外收益的意愿更強。并且德國可再生能源法要求100千瓦以上的可再生能源電廠強制入市，可以通過虛擬電廠聚合代理降低邊際交易成本。國內發展現狀：政策環境、市場主體、機制模式和標準規范隨著虛擬電廠價值作用不斷釋放，各方主體加快實踐探索，試點示范項目大量涌現，聚合資源規模持續擴大，目前國網公司經營區虛擬電廠規模接近1000萬千瓦。面向當前虛擬電廠快速發展趨勢，從政策環境、市場主體、機制模式和標準規范等方面，深入分析發展現狀。市場主體：各方加快實踐探索，但尚未就發展內涵形成共識政策環境：市場主體：各方加快實踐探索，但尚未就發展內涵形成共識仍需拓寬深度、廣度標準規范：框仍需拓寬深度、廣度國家層面積極支持虛擬電廠建設發展，近期出臺的需求側管理、電力市場、電力交易、配電網發展等相關領域政策均提及虛擬電廠，涵蓋發展方向、功能作用、參與市場方式等多個方面，近日首份虛擬2022年，國家發改委，《加快建設2021年，中辦，《關于深化電力體制改革加快構建新2021年，中辦，《關于深化電力體制改革加快構建新型電2023年，國家發改委，《電力需求側管理辦法》活性2025年，國家發改委、國家能源局，《關于加快推進虛擬電廠高質量發展的指導意見》首份虛擬電廠國家級專項指導意見■山西、寧夏、上海、廣東、重慶等根據本省虛擬電廠發展階段和地方特色，出臺了專項發展規劃、管理辦法，系統性推進虛擬電廠發展。成都、武漢、蕪湖等地市也加快實踐步伐，其中成都出臺了虛擬電廠建設方案，制定了高強度補貼政策，實現運營商接入達223家，容量規模103萬千瓦，成效較為突出。發布部門政策及要點12寧夏自治區發改委自治區發改委印發《寧夏回族自治區虛擬電廠運營管理細則》。印發《寧夏回族自治區電力需求響應優化實施方主體地位。34四川省能監辦成都市經信委印發《四川省電力輔助服務管理實施細則(川監能市場〔2024〕27號),明確將虛擬電廠等形式聚合直控型可調節負荷作為負荷側并網主體納入輔助服務市場參與主體類型。將“對虛擬電廠聚合商聚合平臺予以建設補貼”納入《成都市優化能源結構促進城5成都市能源建設領導小組辦公室印發《成都市虛擬電廠建設實施方案(2023-2025年》(成能源領辦〔2023〕14號),提出將構建“1+2+N”6上海市發改委、經信委印發《上海市虛擬電廠高質量發展工作方案》(滬發改能源(20231293號),形成14個專題、39項工作清單進行虛擬電廠專項工作部署。7山東泰安市能源局發布《關于開展虛擬電廠建設與運營試點工作的通知》。8省能監辦發布《山東電力市場規則(試行》(征求意見稿),提出虛擬電廠以機組為單位參與現貨市場。9重慶市經信委《重慶市虛擬電廠管理辦法》《重慶虛擬電廠建設實施方案》《重慶虛擬電廠運行技術規范湖南長沙市發改委積極推進長沙臨空港示范區虛擬電廠建設，發布市級虛擬電廠相關政策。江蘇高郵市發改委縣級《支持虛擬電廠建設的獎補政策方案細則》。安徽湖北蕪湖市發改委安徽湖北蕪湖市發改委國家能源局華中監管局印發《湖北源網荷儲電力調峰輔助服務市場運營與深度調峰交易、啟停調峰交易、頂峰(削峰)調峰交易等相關規則成都市能源建設領導小組辦公室關于印發成都市虛擬電廠建設實施方案(2023—2025年)的通知《滿都卡正似電廣建進書方案(2913-205)8黑然成都出臺了虛擬電廠建設方案，制定了高強度補貼政策，已接入運營商223家，接入容量規模103萬千瓦。部分省份虛擬電廠相關政策國內市場主體：各方積極參與建設，但尚未就虛擬電廠發展內涵形成共識在政策驅動下，發電集團、電網公司、民營企業基于自身特點和差異化訴求推動相關項目落地實施，取得積極成效，但是對于虛擬電廠的發展定義內涵和發展方向尚未形成統一認識。電網公司商發電企業電網公司商發電企業聯系?◆難以規范管理，不同主體適配的政策、市場機制有差異，推高機制建設、管理協調的系統性成本。◆難以貢獻增量價值，例如：虛擬電廠參與電能量交易，與售電公司重合，其建設的增量價值不明顯。民營企業訴求：助力能源安全保供、促進新能源消納、延緩電力投資等。特點：依托需求響應、負荷管理系統搭建虛擬電廠管理平臺。典型主體：國家電網、南方電網等。試點項目：冀北、上海示范項目等。訴求：掌握負荷資源，與分布式新能源等項目形成互動。特點：依托分布式新能源項目延伸拓展。典型主體：國電投、華能等。試點項目：國電投江蘇鹽城項目、華能浙江項目等。訴求：獲得業務收益、獲得優質客戶資源、拓展節能等業務。特點：依托電力交易代理、智慧源等能源服務延伸拓展。典型主體：兆瓦云、風行測控等試點項目：山西示范項目等。國內標準規范：框架體系已基本建立，核心標準規范仍需加快立項推進虛擬電廠標準規范體系已建立，其中技術標準體系正圍繞基礎綜合等5大方面積極探索，同時在建設、建設、接入、運營、交易等主要環節的相關管理規范也在同步研究推進。圖例：已立項類型圖例：已立項類型技術導則術語定義虛擬電廠基本框架資源接入要求運行調控要求安全防護要求所屬領域級別所屬領域級別虛擬電廠技術導則虛擬電廠術語基礎綜合虛擬電廠術語虛擬電廠：第一部分架構與功能要求虛擬電廠：第二部分用例虛以電廠系統技術導則系統與平臺虛以電廠系統技術導則虛擬電廠終端技術要求求求虛擬電廠資源接入技術規范虛擬電廠調節控制技術規范信息與通信虛擬電廠通信協議規范信息與通信墟擬電廠網絡安全防護技術要求王標行標設計評估王標行標設計評估評估與測試評估與測試企標國內機制模式：運營商獲益渠道較為受限，仍需加快相關市場機制建設受限于我國電力市場建設整體推進節奏，虛擬電廠參與市場交易的相關機制建設仍在逐步完善，目前主要通過參與電力市場交易(僅參與部分省份的調峰輔助服務市場、現貨市場)或者政策性需求響應兩個渠道獲取收益。但要進一步擴大收益空間，仍需聚焦市場機制這一本源，加快解決準入規則模糊、權責利不明、具體操作路徑不清等問題。虛擬電廠當前主要商業模式力市場獲益(市場渠道)(主流)(較少)服務(降低系統峰值、提高低谷新能源消納、提供系統調節能力)折扣電價、利潤分成、附加服務參與需交易補貼)組織的需求側響應交易求效應(削峰為主)數據交互等規則具需求響應、現貨、輔助服市場交易過程中，與目錄我們研究認為，隨著虛擬電廠產業發展熱度的持續提升，需要建立標準規范體系、加速完善市場機環節提供操作指引。“專業化服務”+“系統性管理”是虛擬電廠運營商應打造的兩項核心能力。推動參與現貨市場和輔助服務和交易，是虛擬電廠實現可持續發展的根本出路。不斷優化虛擬電廠技術性能，具備“類電廠”特性且常態化參與目前虛擬電廠概念火熱發展較快，國家指導意見在規范虛擬電廠定義和功能定位的基礎上，提出推動因地制宜發展、提升建設運行管理水平、完善參與市場機制、提高安全運行水平、推動技術創新和標準規范體系建設等關鍵任務，建議盡快出臺貫徹落實指導意見的系列政策，建立健全標準體系和管理規為虛擬電廠建設運營全環節提供操作指引。缺少全局性、系統性統籌規劃，存在發展速度與質量效益失衡現象。標準體系不健全，關鍵環節仍有缺項，立項有數量約束且部分周期較長，難以滿足產業快速發展需求。建設運行管理規程不健全，導致責權利、資源聚合邊界、接入電網方式、關鍵技術能力要求等未能統一執行。加強政策頂層設計：盡快出臺貫徹落實指導意見的系列政策，使指導意見更具實操性。建立健全標準規范體系：構建覆蓋全環節的技術和管理標準體系。考慮標準立項周期較長，充分利用政策文件的靈活性，在標準尚未覆蓋的領域先行規范。2.推動參與現貨市場和輔助服務和交易，是虛擬電廠實現可持續發展的根本出路當前虛擬電廠的收益來源還主要是參與需求響應交易和少量調峰輔助服務，尤其是需求響應具有啟動頻次低、非連續運行、資金規模有限的特點，難以支持虛擬電廠可持續發展，未來虛擬電廠運營商的盈利重點從需求響應驅動轉向電力市場驅動。有限非連續運行資金規模易特點案例案例場的責權利設計。與市場。主體之間的互動機制，不斷擴大交易品種。3.不斷優化虛擬電廠技術性能，具備“類電廠”特性且常態化參與系統調度運行受限于技術條件和管理機制的不成熟，虛擬電廠還難以作為可信賴、確定性強的調節性資源常態化參與系統調度運行，未來應將其技術指標、管理模式、與電網鏈接三方面優化提升，具備“類電廠”特性，接入調度系統，與常規電廠同責同權。技術指標“類電廠”:外特性具備爬坡率、調節速度、調