电力供需紧平衡背景下，虚拟电厂贡献电网“灵活调节”价值

新能源发电占比提升，电力供需波动形成“鸭子曲线”，保供应和促消纳需求相互交织。2022 年我国风光发电新增装机达到 1.25 亿千瓦，连续三年突破 1 亿千瓦，再创历史新高；风光发电量达到 1.19 万亿千瓦时，较 2021 年增加 2073 亿千瓦时，同比增长 21%，占全社会用电量的 13.8%。伴随着新能源发电量占比逐年提升，用电量峰谷与发电量峰谷易形成错位，电网不稳定性也随之加强，呈现为电网净负荷“鸭子曲线”，保供应和促消纳的需求在同一天中相互交织。鸭子曲线（Duck Curve）最早出现于美国加州电力市场中，反映了在使用新能源发电的商业发电的一天中，实际用电负荷与风光发电之间的落差，当该落差加剧时，则可能进一步发展为“峡谷曲线”。

新能源发电占比增多，出现短时负荷尖峰与低谷

来源：国家能源局、清能互联

“鸭子曲线”加剧成为“峡谷曲线”

*注：图示中的净负荷，为全天电力需求和风光等可再生能源的差值，腹部导致弃光弃风，颈部会加剧供电压力

虚拟电厂应用数字化技术、控制技术、物联网技术与通信技术，将分布式电源、储能、与可调负荷等分布式资源进行聚合管理与优化，并作为一个特殊电厂参与电网运行，并成为电力市场的运营实体。在“双碳”政策目标及新型电力系统的背景下，虚拟电厂将成为我国解决能源变革问题的重要手段，其最重要在于贡献出灵活调节的价值。

虚拟电厂是实现分布式能源聚合和协调优化的协调管理系统

来源：国网上海经研院

电网灵活性调节可从供给侧、需求侧、电网侧提升，虚拟电厂性价比高。新能源发电具有随机性、波动性、间歇性特征，系统的综合调节能力是影响新能源发展与消纳的关键，迫切需要完善相关政策机制、整合各类调节资源，为更大规模新能源发展创造条件。1）电源侧：主要包括灵活调节煤电、抽水蓄能、水电扩机、调峰气电、新型储能等,目前全国灵活调节电源装机占比约17%。2）需求侧：电力需求响应速度可达到秒级，调节能力优异，发展前景广阔。3）电网侧：作为资源优化配置的支撑平台，是提升新型电力系统灵活性的重要补充。虚拟电厂建设成本低，调节潜力巨大。根据国家电网的测算，如果通过火电厂实现电力系统的削峰填谷，满足 5%的峰值负荷需要投资4000 亿元，而通过虚拟电厂实现这一目标仅需投资 500 亿到 600 亿元，即火电厂成本的 1/8 到 1/7,性价比优势远超传统的冗余系统建设方案。

对比多种调节手段，虚拟电厂发展前景广阔、建设成本低

来源：中电联、国家电投

虚拟电厂两大核心作用：增强电网调节能力、提供新盈利模式。

1）对电网：双碳背景下，风光装机与发电量逐年攀升，出力曲线进一步拉大峰谷差，间歇性与波动性容易造成短时供需不平衡，负电价与实时电价波动会降低收益与增加风险，虚拟电厂可一定程度为电网调节提供空间，保障新型电力系统“源网荷储”的互动运行。

2）对用户：需求侧响应结合辅助服务市场、电能量市场交易可实现电网区域内可调节资源共享互济，为虚拟电厂市场化运行提供条件。

虚拟电厂为电网提供调度空间、同时提供新盈利模式

来源：国家电网