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虚拟电厂的商业模式、业务场景与实际案例分析

日期：2026-01-20 15:12:41 来源：网络整理作者：本站编辑评论：0

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引言：虚拟电厂的崛起与时代背景

在全球能源转型的大背景下，虚拟电厂作为一种新型的电力系统运行组织模式，正逐渐成为推动能源绿色低碳转型、构建新型电力系统的重要力量。随着“双碳”目标的提出和新型电力系统建设的加快推进，虚拟电厂的发展条件日益成熟、作用日益显著、需求日益增长。

其实，虚拟电厂并非一个全新的概念，它的发展可以追溯到上世纪末的欧美国家。不过，近年来随着我国能源结构的调整和电力市场改革的深化，虚拟电厂在我国得到了快速发展，并呈现出多样化的商业模式和丰富的应用场景。

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虚拟电厂的商业模式解析

（一）市场交易型虚拟电厂

市场交易型虚拟电厂直接参与电力现货市场、中长期交易及绿证交易，获取电价差收益。这种模式下，虚拟电厂运营商通过聚合分布式电源、储能等资源，形成一个统一的虚拟主体，参与电力市场的交易和调度。

从过往的经验来说，市场交易型虚拟电厂的盈利能力主要取决于电价波动和资源聚合规模。在电力现货市场中，电价波动较大，虚拟电厂运营商可以通过精准预测电价走势，在电价低谷时买入电力，在电价高峰时卖出电力，从而获取电价差收益。此外，虚拟电厂运营商还可以通过参与绿证交易，获取额外的收益。

例如，兆瓦云在广东、浙江等地运营的虚拟电厂平台，已聚合工商业用户超2000家，可调负荷容量达150万千瓦，并通过参与广东电力现货市场与调频辅助服务市场实现年化收益超3亿元。

（二）电网服务型虚拟电厂

电网服务型虚拟电厂则与电网公司签订辅助服务协议，提供调频、备用、黑启动等服务，按绩效获得补偿。这种模式下，虚拟电厂运营商通过聚合可调节负荷、储能等资源，为电网提供辅助服务，保障电网的安全稳定运行。

负责任的说，电网服务型虚拟电厂的盈利能力主要取决于辅助服务市场的价格和服务质量。在辅助服务市场中，调频、备用等服务的价格较高，但对服务质量的要求也较高。虚拟电厂运营商需要通过精准的负荷预测和实时的调度控制，确保提供的辅助服务满足电网的要求，从而获得相应的补偿。

例如，国家电网在江苏、上海、浙江等地试点的虚拟电厂项目，截至2024年底已接入可调节负荷超800万千瓦，其中江苏虚拟电厂平台聚合资源规模突破300万千瓦，成为国内最大区域性虚拟电厂集群之一。这些虚拟电厂通过参与电网辅助服务市场，为电网提供调频、备用等服务，获得了相应的补偿收益。

（三）用户侧自治型虚拟电厂

用户侧自治型虚拟电厂多由工业园区或大型商业综合体自建，主要用于内部用能优化与成本控制，较少参与外部市场。这种模式下，虚拟电厂运营商通过聚合园区内的分布式电源、储能、可调节负荷等资源，实现园区内的能源自给自足和优化配置。

我认为，用户侧自治型虚拟电厂的盈利能力主要取决于园区内的能源消耗和能源管理水平。通过优化园区内的能源消耗结构，提高能源利用效率，虚拟电厂运营商可以降低园区内的能源成本，从而获得相应的收益。此外，用户侧自治型虚拟电厂还可以通过参与电网需求响应，获得额外的收益。

例如，远景科技旗下的Envision Digital在某工业园区建设的虚拟电厂项目，通过聚合园区内的分布式光伏、储能、可调节负荷等资源，实现了园区内的能源自给自足和优化配置。该项目通过优化园区内的能源消耗结构，提高了能源利用效率，降低了园区内的能源成本，同时还通过参与电网需求响应，获得了额外的收益。

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虚拟电厂的业务场景应用

（一）调峰调频辅助服务

调峰调频是虚拟电厂最主要的应用场景之一。在电力系统中，由于新能源发电的间歇性和随机性，电网的负荷波动较大，需要通过调峰调频来保障电网的安全稳定运行。虚拟电厂通过聚合可调节负荷、储能等资源，可以快速响应电网的调峰调频需求，为电网提供灵活的调节能力。

虚拟电厂就像一个巨大的“电力蓄水池”，在电网负荷低谷时储存电力，在电网负荷高峰时释放电力，从而实现削峰填谷的效果。例如，在夏季用电高峰时，虚拟电厂可以通过调节工商业用户的空调负荷、储能设备的充放电等方式，降低电网的负荷压力；在冬季用电低谷时，虚拟电厂可以通过调节分布式电源的出力、储能设备的充电等方式，提高电网的负荷水平。

（二）需求响应

需求响应是指在电力市场价格信号或电网调度指令的引导下，电力用户自愿改变其用电方式，以响应电网的需求。虚拟电厂通过聚合大量的电力用户，可以快速响应电网的需求响应指令，为电网提供灵活的调节能力。

在需求响应场景下，虚拟电厂运营商可以通过向电力用户发送价格信号或调度指令，引导电力用户在电网负荷高峰时减少用电，在电网负荷低谷时增加用电，从而实现削峰填谷的效果。例如，在电网负荷高峰时，虚拟电厂运营商可以向工商业用户发送价格信号，引导其减少空调负荷、照明负荷等，从而降低电网的负荷压力；在电网负荷低谷时，虚拟电厂运营商可以向工商业用户发送调度指令，引导其增加用电，从而提高电网的负荷水平。

（三）绿电交易

绿电交易是指将绿色电力作为一种商品进行交易的活动。虚拟电厂通过聚合分布式新能源资源，可以将绿色电力打包成标准化的产品，参与绿电交易市场，为电力用户提供绿色电力供应。

随着“双碳”目标的提出和绿色发展理念的深入人心，绿电交易市场的需求日益增长。虚拟电厂作为绿电交易的重要参与者，可以通过聚合分布式新能源资源，为电力用户提供稳定的绿色电力供应，同时还可以通过参与绿电交易市场，获得额外的收益。例如，浙江乐清的虚拟电厂通过聚合储能，在用电高峰放电，单次响应即可获得数万元收益。

（四）碳资产管理

碳资产管理是指对企业的碳排放进行管理和交易的活动。虚拟电厂通过聚合分布式新能源资源，可以减少企业的碳排放，从而为企业提供碳资产管理服务。

在碳资产管理场景下，虚拟电厂运营商可以通过聚合分布式新能源资源，为企业提供绿色电力供应，从而减少企业的碳排放。此外，虚拟电厂运营商还可以通过参与碳交易市场，将企业的碳排放权进行交易，为企业获得额外的收益。例如，某工业园区通过建设虚拟电厂，实现了园区内的能源自给自足和优化配置，减少了园区内的碳排放，同时还通过参与碳交易市场，获得了额外的收益。

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虚拟电厂的实际案例分析

（一）广东虚拟电厂：能源团购模式的成功实践

广东是我国虚拟电厂发展最为活跃的地区之一。截至2025年底，广东已审核公示47家虚拟电厂运营商，涵盖综合能源服务商、光伏聚合商等多元主体，市场活力指数同比提升57%。

2025年12月，广东通过聚合深圳、佛山、中山等5家虚拟电厂交易单元，成功将总容量约3300万千瓦的分布式资源纳入电力现货市场。其中，110千伏以下分布式新能源首次以发电类虚拟电厂身份参与交易，实现全电压等级新能源公平入市。

这种看似“电力团购”的模式，实则是通过技术聚合与市场机制，将分散资源转化为可交易的电力商品及系统调节能力。例如，佛山北滘镇4.7万平方米光伏板构成的10兆瓦可交易资源案例显示，分布式能源通过虚拟电厂聚合后，每度电市场价值提升空间显著。

（二）上海虚拟电厂：智慧管家的城市实践

上海作为我国的经济中心和国际化大都市，对电力的需求巨大。为了保障电力供应的安全稳定，上海积极推进虚拟电厂的建设和发展。

截至2025年5月，国网上海市电力公司已实现37家虚拟电厂运营商接入，完成资源接入3692户，申报可调节容量123.16万千瓦，最大调用能力达70.43万千瓦，容量相当于28万户居民用电负荷。

上海虚拟电厂的核心技术是一套复杂的云边协同系统。简单来说，它需要精准预测每一片光伏板第二天能发多少电，然后根据市场电价信号，自动决策何时以何种功率“组团”卖电，最后还要确保聚合后的总出力能精准兑现交易承诺。例如，上海电力大学虚拟电厂运营平台在一次响应测试中，成功将校园内2栋楼宇的空调负荷降低了约300千瓦，参与测试的办公室和教室内平均温度仅上升1.5度，楼内师生无任何不适感受。

（三）山东高速虚拟电厂：高速与能源的双向奔赴

2025年12月，山东高速集团搭建的虚拟电厂成功通过山东电力交易中心注册，成为国内首个高速公路领域发电类虚拟电厂。该虚拟电厂首期聚合了济青中线济潍段淄博枢纽立交、龙泉收费站、K87+750-K88+100段边坡3个站点的7.17MW光伏和15.27MWh储能。

作为市场主体，虚拟电厂通过山东电力交易中心注册后，以“聚合体”身份参与电能量市场和辅助服务市场交易。依托山东省电力市场运行机制，虚拟电厂会灵活调整调度策略：中午光照足、光伏发电多但电网消纳有限时，用储能系统把余电存起来；到了晚间用电高峰、电价上涨时，再把储存的电释放出来。这样既帮电网削峰填谷，又解决了路域光伏参与电力市场收益低的难题，探索出了高速公路能源资产市场化运营的新路径。

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虚拟电厂的未来发展趋势与挑战

（一）未来发展趋势

技术创新驱动：随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断发展，虚拟电厂的技术水平将不断提高。未来，虚拟电厂将实现更加精准的负荷预测和实时的调度控制，提高能源利用效率和电网的安全稳定运行水平。

商业模式创新：虚拟电厂的商业模式将不断创新和完善。除了现有的市场交易型、电网服务型和用户侧自治型商业模式外，未来还将出现更多的商业模式，如虚拟电厂与储能、氢能等新兴能源技术的融合发展，虚拟电厂与碳交易、绿证交易等市场的结合等。

应用场景拓展：虚拟电厂的应用场景将不断拓展。除了现有的调峰调频、需求响应、绿电交易、碳资产管理等应用场景外，未来还将在电力市场交易、电力需求侧管理、能源互联网等领域得到广泛应用。

（二）面临的挑战

技术标准不统一：目前，我国虚拟电厂的技术标准还不统一，不同地区、不同企业的虚拟电厂技术水平和建设标准存在较大差异。这给虚拟电厂的互联互通和协同运行带来了一定的困难。

市场机制不完善：虚拟电厂的市场机制还不完善，电力市场的价格形成机制、交易规则等还不能完全适应虚拟电厂的发展需求。此外，虚拟电厂参与电力市场的准入条件、调度运行管理和交易机制等还需要进一步完善。

安全运行风险：虚拟电厂聚合资源涉及主体众多，调节能力波动性大，受网络通信、运营能力等影响，虚拟电厂在发生系统故障、安全事件、大规模攻击以及极端情况下，其调节稳定性难以满足系统安全运行需求。此外，在虚拟电厂运行期间，数据层面可能面临表后资源数据采集的真实性、敏感信息数据泄露、被篡改以及黑客攻击等安全风险，物联网层面也可能面临恶意设备接入、异常行为监测等安全威胁。

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结论与展望

虚拟电厂作为一种新型的电力系统运行组织模式，在推动能源绿色低碳转型、构建新型电力系统等方面具有重要的意义。随着技术的不断进步和市场机制的不断完善，虚拟电厂的发展前景广阔。

不过，虚拟电厂的发展也面临着一些挑战，如技术标准不统一、市场机制不完善、安全运行风险等。为了促进虚拟电厂的健康发展，需要政府、企业和社会各方共同努力，加强技术创新和标准制定，完善市场机制和政策支持，提高安全运行水平。

我认为，虚拟电厂将成为未来能源领域的重要发展方向之一。随着虚拟电厂技术的不断进步和应用场景的不断拓展，它将为我们带来更加清洁、高效、安全的能源供应，为实现“双碳”目标和构建新型电力系统做出重要贡献。

最后，我想问问大家，你认为虚拟电厂在未来的能源领域中会扮演怎样的角色？欢迎在评论区留言分享你的看法。

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