隨着前段時間因煤炭價格上漲，發電量減少，導致全國範圍內出現限電，越來越多人開始關注「碳中和」和「新能源」概念，網上隨處可見的類似題材投資建議。而作爲產品從業者，除了關注概念之外，更關注落地問題，而新能源到碳中和之間，繞不過去的概念之一是「虛擬電廠」，本篇以產品經理的視角，談談對於虛擬電廠的理解。
概念與價值
「虛擬電廠」這個概念初一接觸，不知所云。標準答案是聚了分佈式電源、儲能和可控負荷的電廠，可提供對外發電與吸收電力作用。直白來講，虛擬電廠就像個大電池，可根據外界需要的時候，吸收電能和釋放電能。只是內部構造並不像電化學電池，而是現實生活中的分佈式電源、儲能和可控負荷。
虛擬電廠起初出現並非是因爲新能源大量併網，而是歷次能源危機，能源價格大漲，發電廠發電就虧損。於是從供給側解決電力供需平衡不可行，便出現了從需求側控制解決用電平衡。後隨着可再生能源併網越來越多，對分佈式新能源聚合與消納變得越來越迫切，於是纔有了「虛擬電廠」被越來越多提及。
虛擬電廠是在電力市場化與新能源能源轉型大背景下被越來越重視的。虛擬電廠可以助力電網穩定運行、提升能源利用效率從而降低電價、促進新能源消納、降低電網建設成本、還可以參與電力市場獲利。總結下來，虛擬電廠實際做的是高效整合分佈式的供給與需求側資源，用市場化手段解決電力供需平衡的問題。
虛擬電廠構成
上文提到虛擬電廠主要由分佈式電源、可控負荷、儲能等構成。
分佈式電源除了光伏、風電這些新能源外，還包含天然氣發電機組、小水電、生物質發電機組等自發自用和併網的電源。
儲能則主要包含機械儲能，如抽蓄水儲能、壓縮空氣儲能。電化學儲能則是以鋰電池這些電化學方式儲存電能。目前電化學儲能發展遠遠不能滿足大規模儲能的需求，這甚至成爲加州大停電被攻擊的焦點，一方面新能源發電隨機性和不穩定性，而電化學儲能技術瓶頸導致儲能遠遠不足，一旦新能源發電量不及預期，又沒有足夠電量就會導致大面積停電。今年東北停電也有相當原因是風電發電量不及預期。因此市面上以抽蓄水儲能爲主要儲能方式。
可控負荷則範圍廣的多，工商業可控的負荷（機組、空調等）、居民家中可控負荷（例如熱水器、空調等）、新能源充電樁等，可控負荷通常需要採用通信與控制裝備進行聚合控制。
虛擬電廠類型
當然虛擬電廠起作用還是需要與電網發生互動，起到削峯填谷的作用。電能作爲特殊能量，在電網需要實時實現發電和用電的平衡。因此雖然沒有其他行業供應鏈異步問題，也對電網調度提出了巨大挑戰。
調度除了日常拿到用電負荷的預測數據外，就是需要確定發電量，而發電量與用電負荷不足的差值，可以採用需求響應向社會徵集發電負荷。通常有邀約型和市場型。
世界上絕大部分國家，電網和電價的控制都是國家強控制，沒有市場化。邀約型就是電網邀請企業參與需求響應，並給到企業一定電價優惠或現金激勵，市場參與者有限。而市場型，則是將需求響應統一發布到市場上，由市場參與者競價獲得份額，從而通過市場的手段解決需求響應的問題。
虛擬電廠相比傳統電廠，可以將分佈式電源、儲能、可控負荷聚合起來，以一個整體參與電力交易。將原本單個體參與交易門檻大幅降低，從而更好地提升全社會供需側效率，同時還能轉化成經濟收益，維護電網穩定運行。
虛擬電廠侷限性
上面提到虛擬電廠諸多價值，但虛擬電廠概念提出也有相當一段時間，爲什麼沒有所向披靡，大範圍鋪開，歸根結底還是有一定的侷限性。
電能和電網是國民基礎設施，電價波動會傳導到各行各業和終端居民，影響經濟穩定運行和社會穩定，因此即便在多數資本主義國家，電網和電價也通常被政府強管制，沒有完全市場化。因此目前電力市場化，最後一定是計劃經濟的補充，類似前段時間燃煤價格上漲，導致電力供應不足，最後還是通過計劃經濟手段才能解決。這就決定了電網市場化開放是有限度的，虛擬電廠也嘗試爲主。
另外則是從落地側講，全球各地虛擬電廠落地，普遍遇到商業模式難題，即便能夠通過先進的控制優化技術，解決負荷、出力、電價預測優化報價與調度，仍難以解決賺錢的問題。這主要取決於如何證明自身增量價值和分配供給方收益並覆蓋成本的問題。
從定義上來講，虛擬電廠是個重運營和重技術的工程，不同模式都在不斷嘗試與驗證，可遷移性和可複製性也挑戰巨大。
能源互聯網展望
每次經過各家電網公司，都以能源互聯網作爲口號，當接觸電網業務逐步增多後，就會發現同時解決新能源發電、電力交易、特高壓輸電這些問題後，的確可以從全球視角，展望能源互聯網發展。
未來電網可能是全球性發、輸、配、用，例如撒哈拉沙漠白天的光伏電力，經過特高壓傳輸到中國，給到晚高峯的居民使用。這樣就能從時間和空間上，更優解決電力供需問題。到那時，能源互聯網才真正成爲信息互聯網之外，對人類社會影響最大的網絡。
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