破解电力供需失衡：虚拟电厂如何抢占市场新风口？

光伏与储能的机遇究竟在哪里？最近光伏行业内卷话题再度升温，但核心始终绕不开一个问题：真正的需求在哪里？

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一方面，在电源设备的供给侧，光伏储能领域竞争激烈；另一方面由于社会用电需求激增，巨大的电力缺口难以被有效填补。哪里有痛点，哪里就蕴藏商机。谁能真正解决供需矛盾，谁就能创造价值，掌握未来。

国家能源局数据显示，今年7月份我国全社会用电量达到1.02万亿千瓦时，同比增长8.6%，单月用电量首次突破万亿大关，创下全球纪录。同样在这个夏天，美国在"电力大考"中频频出现停电事故，这也催生了一个全新的业态——虚拟电厂。

虚拟电厂这个词听起来抽象，理解起来并不复杂，深受停电困扰的美国民众对此感受颇深。

去年5月，在美国马里兰州高地的一处社区内，布莱恩·福尔曼和妻子克里斯蒂正在家中准备晚餐，这时突然停电了。福尔曼走进车库，将他们的电动皮卡车接入家庭电路。片刻之后，家里的电灯、冰箱和空气炸锅都恢复了供电。这次停电虽然只持续了六个小时，但福尔曼表示，即使停电一个星期，他也能从容应对。

如今，福尔曼的卡车不仅能保障家庭用电，还能在电力紧张时将车载电池中储存的电能回馈电网，帮助所在社区避免大面积断电。福尔曼是巴尔的摩天然气和电力公司（BGE）今年签约参与试点项目的三位客户之一，旨在验证这一创新模式。电力公司向客户支付了数百美元，作为使用其车载电池储能的补偿。

从专业角度来看，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；在电网需要时，将车载电池电力反送电网，电力公司为此支付相应报酬。

这说明这辆车已经不仅是"用电设备"，而是"可以灵活调节的电力节点"。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、电动汽车等），统一响应电网信号，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（巴尔的摩天然气和电力公司）是聚合者与调度者；福尔曼的电动卡车只是众多参与者之一。

为何虚拟电厂迎来"黄金发展期"？

近日，马斯克在社交平台X上表示，需要大规模工业级电池来稳定美国电网。这也反映出市场对能源供应稳定性的普遍担忧。在AI算力需求呈现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"已成为全球数字经济发展中必须直面的系统性挑战。

应对之道在于"开源"与"节流"的双重举措：既要大力发展风电、光伏等清洁能源，扩大装机容量；也需要通过智能电网、精准能效管理实现电力资源的优化配置，从而支撑AI时代持续增长的能源需求。

中美科技竞争的关键在于AI，而AI的底座是电力。这个巨大的需求缺口，为虚拟电厂打开了新的发展窗口。

"AI的尽头是能源，能源的尽头还是AI。"全国政协常委、人口资源环境委员会副主任钱智民在近期的访谈节目中表示，未来的AI是依靠能源成就的，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门的两个概念。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，后者则是一切经济活动的基石。

中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所总工程师黄伟曾指出，目前大模型每生成约5000个词，就需要消耗1度电；而1分钟的4K高清视频输出，耗电量可达3-5度。

这也意味着，随着AI的普及和迭代，将产生庞大的用电需求。能否构建稳定可靠的电力系统，成为争夺"科技制高点"的关键。在我国电力发展中，业内前辈曾用"发展经济，电力先行"来总结电力行业的使命，更通俗的说法是"宁可让电等发展，也不能让发展等电"。

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，约为美国同期装机容量的2.7倍。从数据上看虽然优势明显，但在我们的装机容量中，光伏占比26.5%，风电占15.5%。两者"靠天吃饭"的特性决定了其发电的不稳定性。如果能在供给端产生波动的同时，需求侧可以及时响应，就能维持电力系统的动态平衡。

正因如此，虚拟电厂备受瞩目。它通过信息技术和软件系统，实现对分布式电源、储能、可调节负荷等多种资源的聚合和协同优化。作为一个特殊的电力单元，它既可以作为"正电厂"向系统供电调峰，又可以作为"负电厂"加大负荷配合系统填谷。

其最大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，既不需要新建基础设施，也无需增加大的固定资产投资。真正的虚拟电厂是通过软件平台，将社会零散的分布式资源汇聚起来发挥作用的过程。

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。政策提出了明确目标：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，更好地平衡电力系统的供需两端。

深耕能源领域多年的钱智民对媒体表示，"理想情况下是社会资源得到充分利用，全社会都受益。既然全社会都受益了，老百姓肯定受益了，风光新能源也受益了，传统火电站也受益了。如果电网不受益的话，这些事情（虚拟电厂）就推不动。"

商业模式何时才能成熟？

政策的出台赋予了虚拟电厂参与电力市场的合法身份，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能量市场、辅助服务市场以及绿电交易等。

在电能能量市场，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尚未完全建立。杭州思度云电力科技有限公司创始人亓兵表示，"当前我国虚拟电厂的盈利模式，80%不是靠需求响应或者市场化交易，这是虚拟电厂产业处于发展早期阶段的必然状态。"

他在微信公众号《鱼眼看电改》上算过一笔账：以8月8日浙江开展的第一次需求响应为例，从实际收益来看，某运营商聚合了3.46万千瓦时响应电量，获得了2.7万元收入，平均价格为0.78元/千瓦时。

"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、负荷监控等），仅仅是客户营销对接、实时监测和容量调整，直到最后结果确认，和客户进行收益分成。做了这么多事情，假设按1:9分成，该运营商本次实际收益仅为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。即便是测量同一物理量，不同设备的精度、采样频率、数据格式都可能存在差异。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长。

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，电力作为高度规范化的行业，也面临着各种博弈。比如在电网层面需要面对（调度/营销）的双重考量，省级层面需要协调（省/地市级）关系，地方政府还需要和当地电网进行协商，在国家层面、跨省与周边省份的平衡也至关重要。

问题之所以盘根错节，是因为电力改革本身绝非易事。既要推进市场化，又要实现绿色转型，还要守住"保供"的安全底线。电力改革必须先行一步，为后续经济社会发展铺好道路。

回望顶层设计的考量，"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。"其广泛性在于概念的普及，深刻性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持续投入，而虚拟电厂最重要的就是能够深入一线"懂电力"的人才。

打个比方，一家商场的日常用电曲线是什么样的，在旺季的时候有多少程度的波动？其中有多少设备是可以调控的？一旦设备出现故障，是由业主、物业还是设备商来维修？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，虚拟电厂概念热度持续攀升。目前已经形成了由电网企业（如国电南瑞、东方电子）、平台建设企业（如朗新科技）、互联网科技企业（如阿里云）和能源企业（如国家能源集团）共同参与的市场格局。

图源：鱼眼看电改