文｜深途

虛擬電廠，突然火了起來。

在過去的一段時間里，虛擬電廠概念被瘋狂熱議，相關股票如國電南瑞、國網信通、炬華科技、北京科瑞等股價表現活躍，甚至不少都頻頻漲停。

在投資者關系互動平臺上，越來越多的上市公司明確表示不同程度地布局了虛擬電廠領域。

與“電”息息相關的新能源汽車圈也不例外。

今年7月，特斯拉與太平洋天然氣與電力公司（PG＆E）合作在加州推出虛擬電廠試點計劃；8月，特斯拉與南加州愛迪生公司（SCE）建立合作關系，將虛擬電廠業務擴大至加州南部地區。

8月下旬，蔚來在合肥供電公司統一調度控制下，15座蔚來換電站集體參與了全市虛擬電廠的電網調峰。

虛擬電廠，怎么在一夜之間似乎就變成了風口？

從時間上來看，今年年初虛擬電廠就迎來了大范圍的政策支持，3月發布的《“十四五”現代能源體系規劃》提出要推動虛擬電廠建設，6月以來北京、上海、山西等多地發布相關政策。

不過，真正讓虛擬電廠走進大家視線的原因，還是四川限電。

盡管四川限電目前已經結束，但為了減少未來這種情況的發生，大家開始將目光投向虛擬電廠。這個可以通過協調發電資源、調整部分用電需求實現電網平衡的技術，似乎可以完美解決由供需不平衡帶來的用電難題。

不過，虛擬電廠真的能拯救壓力山大的電網嗎？

什么是虛擬電廠？

市場對虛擬電廠產生的極大熱情，還得從電力需求說起。

雖然在我們的生活中，“電”看起來無處不在，但從整體上來說，各個地方的用電需求并不相同。普通居民的用電需求和超級商場的不一樣，人少的小區和人多的小區不一樣，就連同一片區域春夏秋冬四季的用電需求也不相同。

電廠輸送的電力不一定能滿足所有用電高峰期的需求，如果負載接近極限，常見的做法就是通過斷電來強行降低用戶需求，很多年前時不時出現停電就是這個原因。

如果想維持電力系統的正常運轉，滿足不同地區的需求，就要保證發電量跟著各地的用電需求走，做到需要多少就發多少。

但事實上，目前除了火電外，其余常見的風電、光電以及水電都容易受到氣候環境、地理因素影響，導致發電量出現波動，難以控制。

以四川為例，四川水電裝機量全國第一，從1998年開始就是水電外供大省，每年超過1300億千瓦時的“川電”被送往上海、浙江、江蘇等地。但今年受夏季高溫以及降雨量減少等因素影響，華電四川在接受采訪時表示：今年每天發電量只有往年水量好時一半。

這些來自需求端和發電端的問題，一直在挑戰電力供需的平衡。那靠虛擬電廠來緩解電網的壓力，這可行嗎？

來源 / 南網50Hz公眾號

從原理上來說，這條道路是可行的。

電力供需關系的平衡無法保持，主要是由于有時候，某地區發電少、需求大；有時候，某地區需求小、發電量大。而虛擬電廠主要負責的就是按需協調電力供應。

與常見的火電廠、水電站不同，虛擬電廠并非是實體的電廠，而是指一種能源協調管理系統，它主要是通過把分布式新能源、儲能系統、電動車等多種可協調資源進行結合，再通過通信技術和檢測控制技術，對這些資源進行協調優化，實現削峰填谷（即降低負荷高峰、填補負荷低谷），保障電網的平穩運行。

具體來說，在用電高峰期，虛擬電廠可以進行差別式供電，比如讓充電樁降低充電速度，或者直接停掉充電樁晚幾小時再開放，通過這些調配，虛擬電廠可減少高峰期用電，保障電網正常運營。

這有點像滴滴、Uber這樣的共享經濟，平臺通過調動閑置資源，實現區域內的供需平衡。

來自國家電網的測算數據顯示：火電廠如果要實現電力系統的“削峰填谷”，滿足5％的峰值負荷，需要投資4000億元；而通過虛擬電廠，在建設/運營等環節的總投資僅需500-600億元——只有前者的1/8。

虛擬電廠，能解決“用電難”嗎？

在國內資本市場，虛擬電廠是一個新興的概念，但在國際上，歐洲和美國等地區早就開始了對虛擬電廠的探索。

1997年，虛擬電廠概念首次被Shimon Awerbuch博士提出。此后數年，歐洲、北美、澳洲等地多個地區先后建設了虛擬電廠示范工程，比如歐盟虛擬燃料電池電廠項目、歐盟FENIX項目等，2022年特斯拉也在美國進行了虛擬電廠試點。

以特斯拉為例，2006年，馬斯克創立了屋頂光伏公司SolarCity，2015年推出了家用儲能產品PowerWall，并設想了一個“家用發電廠”的商業計劃。

作為一種鋰離子電池，Powerwall實際上可以儲存任何發電形式產生的電源，用戶也可以給其充電，以在停電期間用作備用電源。不過在美國，Powerwall最常用于儲存特斯拉太陽能電池板產生的能量。

儲能裝置，是特斯拉做虛擬電廠的基礎。

來源 / 特斯拉官網

今年7月，特斯拉在加州邀請了2.5萬Powerwall用戶加入虛擬電廠。在特斯拉的計劃中，這些在屋頂上接收太陽光的光伏板和Powerwall，組成了一個小型發電儲電系統。根據電網要求，他們可在電網需要時，減少自身用電量，并將儲存的電量返送回電網。

8月17日，特斯拉加州的虛擬電廠啟動了首次緊急響應活動，2342個Powerwall用戶參與，共計輸出了16兆瓦左右的電力。作為回報，參與此次活動的用戶每向電網輸送1度電，可獲得2美元的收益。

在這個過程中，特斯拉、Powerwall用戶、電網三方都從一定程度上拿到了好處——特斯拉（虛擬電廠運營方）、用戶獲得真金白銀的收益，電網實現了供需平衡。

除了上述特斯拉這種需求側響應服務電網的盈利方式，虛擬電廠還可通過向發電企業提供監測發電量、短期儲能服務，來賺取服務補貼。這些也就是目前虛擬電廠的主要商業模式。

不過，這些模式在國外跑得通，在國內就有些費勁。

在虛擬電廠的整個流程中，用戶、電網、虛擬電廠平臺三方缺一不可，而且還需要大量的用戶數據，來精準預測供需不平衡會發生在什么時候。但目前國內電力工業實行發電輸電配電一體化的體制，相關工作主要由電力系統負責，普通公司或個人在沒有政府機構的拉動下，想要復制特斯拉Powerwall項目相當困難。

除了這些基礎條件外，怎么把虛擬電廠推銷出去、怎么吸引用戶配合、怎么協調電力，也都沒有成熟的方案。

尤其是用戶問題，特斯拉推出Powerwall項目，是建立在美國用戶愿意買單的基礎上，但國內在自家安裝太陽能板的普通人少之又少，自然也不具備向電網賣電的機會。

而在虛擬電廠運行中，只有用戶端愿意將電力調節能力給到虛擬電廠運營平臺，虛擬電廠模式才能跑通。

整體來看，目前我國虛擬電廠尚處于起步階段，想要在短期內憑借虛擬電廠改善供需關系不太現實。

虛擬電廠，風口上的新千億賽道？

雖然存在上述很多難題，但用虛擬電廠來拯救壓力山大的電網，并非是癡心妄想。

一系列嘗試已經在政府機構的拉動下，逐漸展開。

今年5月，國電投深圳能源發展有限公司的虛擬電廠平臺向尚呈新能源蛤地智能充電站發出了調度指令。

這里邊的邏輯是，零點將充電站1號樁充電功率降為0，凌晨4點開始重新充電，在這四個小時里，有50千瓦時電量就被調整出來，可以參與調度。

根據5月26日廣東電力現貨市場數據顯示，這一次調度共獲得平均每度電0.274元的收益，這是我國首次虛擬電廠通過調度負荷參與電力現貨市場并盈利的案例。

蔚來在合肥的15座換電站，也是在不影響車主正常使用情況下進行的。數據顯示，蔚來換電站5天調整了8兆瓦時電力負荷，相當于為3000余戶普通居民家庭省出了實時用電量。

這些都是基于國內用戶用電習慣進行的虛擬電廠成功嘗試，也從正面展示了我國發展虛擬電廠的可操作性。

值得一提的是，雖然目前新能源汽車產業都是通過充電樁、換電站來參與虛擬電廠的調控，但在虛擬電廠中，電動車也擁有著重要角色。

2022年中國智能網聯汽車大會上，中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明高表示，2040年中國有3億輛電動車，如果每輛車65度電，車上可裝電就是200億度，這樣的儲能規模讓“虛擬電廠”成為可能，而新能源汽車在最關鍵的儲能環節上將發揮重要作用。

蔚來能源高級副總裁沈斐也認為，電動車與電網之間，有很多生意可做。

蔚來上海總部大樓停車場，有15個能充能放的雙向充電樁試點，電動車主可以在晚上用0.3元的價格給車充滿電，在波峰時段參與電網調控，以1.3元每度的價格輸出。

這就意味著，買電動車不僅能開，一充一放之間，還能賺到錢。

虛擬電廠，未來能發展成什么樣，電動車在其中能發揮出多少作用？目前很少有人能給出答案，不過有機構已經預測出了市場規模。

華西證券數據顯示，預計2025年國內虛擬電廠的運營市場規模將達到968億元，2030年將超過4500億元。

資本也嗅到了機遇，8月，一線基金紅杉、招商局參與進了虛擬電廠運營與技術提供商兆瓦云的Pre-A輪融資。

對于這條賽道上的玩家來說，雖然市場環境、商業模式、相關規范以及更細化的政策等尚需完善，但頂層政策、市場需求都已明確，相關案例也已證實了虛擬電廠的價值，剩下的就是需要時間。