双碳政策下的新星：虚拟电厂

为助力实现国家提出的碳达峰、碳中和目标，作为碳排放的重点领域，能源行业诸多创新技术频频出现在大众视野中，这其中“虚拟电厂”的概念也逐渐成为热门，受到了许多圈内人圈外人热捧。在国家、部委和地方政府层面，虚拟电厂相关政策规划也逐步落地，在国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》中，强调引导虚拟电厂参与系统调节，助力建设坚强智能电网；在国家发改委、国家能源局印发的《“十四五”现代能源体系规划》中，明确提出将虚拟电厂作为智慧能源示范工程的新模式新业态；多个地方政府强调加快虚拟电厂建设，打造虚拟电厂生态体系，提升电力系统灵活性调节能力。

虚拟电厂生机勃发的背景

当前电源端以风能和太阳能为代表的新能源广泛接入，其具有的间歇性和强随机波动性给电力系统带来了强烈的波动，一方面带来了可再生能源放弃能的问题，另一方面也让“源随荷动”运行模式难以保证系统稳定，对电力系统平衡、调节和支撑能力形成巨大压力。在此背景下，为了实现电力资源在更大范围内共享互济和优化配置，提升电力系统稳定性和灵活调节能力，2022年初国家发改委和能源局发布了《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》，提出“引导用户侧可调负荷资源、储能、分布式能源、新能源汽车等新型市场主体参与市场交易，充分激发和释放用户侧灵活调节能力”，并明确提出“鼓励抽水蓄能、储能、虚拟电厂等调节电源的投资建设”。随着电力市场的进一步开放，电力系统对于调频调峰等辅助服务的需求会持续增加，而作为辅助工具中的主体——虚拟电厂，无疑将在其中大展身手。按照相关测算，国内2022年虚拟电厂的市场规模为百亿体量，而到2030年规模会持续增加，大概达到千亿元/年水平。

何谓虚拟电厂？

虚拟电厂是在物理世界不存在的电厂，而是一套相当于电力“智能管家”的能源管理系统，通过能源互联网技术，把分散在用户侧可接受调控的充电桩、空调、储能等电力负荷整合起来，纳入到控制序列，在不影响企业正常生产和居民正常生活的情况下，通过精准控制达到供需平衡。既可以作为“正电厂”向系统供电，也可以作为“负电厂”消纳系统的电力，可以灵活地削峰填谷，打破传统电力系统中发电厂之间、发电侧和用电侧之间的物理界限。

虚拟电厂的建设，包含多重意义，主要包含以下几点。一是提高电网安全保障水平，通过将需求侧的分散资源聚沙成塔，与电网进行灵活、精准、智能化互动响应，有助于平抑电网峰谷差，提升电网安全保障水平。二是降低能源浪费，促进新能源消纳，通过智能的调控平抑电网的峰谷差，灵活有效地利用电力，降低“三弃”能源电量的浪费。三是降低电网成本，节约电厂和电网的投资，按照相关测算，相比建设煤电机组和配套电网，虚拟电厂方案投资几乎只需要五分之一的资源，就可以发挥相同的削峰填谷支撑效用。

虚拟电厂领域的“低碳科技新势力”

北京「兆瓦云」数据科技有限公司由青年科研工作者和青年工程师所组成，在“双碳”目标的感召下，他们想以己所学，在中国的能源转型进程中有所作为。

作为一家能源数字领域的初创公司，「兆瓦云」专注于虚拟电厂技术的研究和开发。创始团队人员大多来自于清华大学，其中多位核心成员全程参与了国内主要虚拟电厂科技试点建设。目前公司主要研发方向是贯通虚拟电厂设计、建设、智慧运营的全链条解决方案，旨在为用户提供定制化、标准化、一键化的虚拟电厂解决方案。基于人工智能AI技术、物联网IoT和大数据平台构架，「兆瓦云」通过安装智能融合终端和智慧能源管理系统为各类型用户构建虚拟电厂，帮助用户实现资源的广泛聚合。在数据科学和算法能力方面，「兆瓦云」通过提炼用户侧负荷特征、制定交易和调度策略、通过收益反馈、改进策略实现了数据驱动算法的迭代优化，使得虚拟电厂在控制精度、可调节性等物理指标逐渐逼近实体电厂的功能。在虚拟电厂的调度控制架构方面，「兆瓦云」通过设计的三级架构，实现了顶层对电网调度的支撑，中间层对各类资源的聚合优化，和底层对分布式海量异同资源的建模。最终实现对虚拟电厂下各类可调节资源进行全局优化，通过完整全链条服务，实现对不同海量分布式异构资源的优化调度和精准控制，最终整体呈现实体电厂的技术功能形态，帮助用户参与到电力市场交易之中并实现收益最大化。

目前「兆瓦云」公司的业务呈现爆发式增长，已经和华北、西北、河北、山西、山东等多个省份区域电网合作提供辅助服务，具有7省区域的虚拟电厂（负荷聚合商）系统平台开发经验，实现虚拟电厂运营平台在多省电网系统并网接入。服务企业达到600余家，下游签约可控负荷容量达到5GW，包括可调工业、商业楼宇、充电桩、蓄热、蓄冷、储能等。公司运营的虚拟电厂已实际参与到多个省级电力市场。公司掌握数据驱动虚拟电厂相关的多项核心技术，并先后承担了多项国家或省部级科技项目。公司先后与红杉中国、招商局创投、险峰资本等知名机构实现融资合作。