中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在當(dāng)今能源格局深度變革，電力需求日趨多元的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)正逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕履茉礊橹黧w、系統(tǒng)形態(tài)高度電力電子化、源網(wǎng)荷儲(chǔ)深度協(xié)同互動(dòng)的新型電力系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）。虛擬電廠作為新質(zhì)生產(chǎn)力在能源領(lǐng)域落地實(shí)踐，其正通過(guò)創(chuàng)新能源管理模式促進(jìn)能源高效利用和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。它依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將分散在各地的可控負(fù)荷、分布式光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)等資源通過(guò)聚合平臺(tái)聚沙成塔，統(tǒng)一管理，提升源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)水平。從外在呈現(xiàn)看，虛擬電廠可實(shí)現(xiàn)常規(guī)電廠的運(yùn)行形態(tài)，擁有與之相匹的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)中扮演不可或缺的關(guān)鍵角色。
圖1：新型電力系統(tǒng)組成示意圖
申能集團(tuán)所屬上海申能新動(dòng)力儲(chǔ)能研發(fā)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“申能儲(chǔ)能”）憑借前瞻布局與技術(shù)突破，在上海打造了先進(jìn)的虛擬電廠示范工程，不僅為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行注入新動(dòng)能，更以創(chuàng)新實(shí)踐為行業(yè)樹(shù)立標(biāo)桿。
一、技術(shù)筑基：構(gòu)建虛擬電廠“智慧大腦”
虛擬電廠的核心在于資源的智能聚合與精準(zhǔn)調(diào)控。申能儲(chǔ)能自2021年起，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搭建了覆蓋資源接入、實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)維管理全流程的“申能分布式能源管理平臺(tái)”（見(jiàn)圖2）。該平臺(tái)具備三大創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)：
圖2：申能分布式能源信息平臺(tái)
資源廣泛兼容：支持分布式光伏、儲(chǔ)能電站、三聯(lián)供能源站等多類(lèi)型負(fù)荷接入，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議打破數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)“即插即用”。
云邊高效協(xié)同：申能自主研發(fā)的微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制裝置，創(chuàng)造性構(gòu)建“邊緣側(cè)強(qiáng)執(zhí)行、云端層智決策”的分層協(xié)同體系，實(shí)現(xiàn)設(shè)備級(jí)精準(zhǔn)控制與系統(tǒng)級(jí)全局優(yōu)化的深度耦合。
安全可靠運(yùn)行：平臺(tái)私有化部署，同時(shí)建立多層級(jí)安全防護(hù)體系，保障電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)雙向通信的安全性及穩(wěn)定性。截至2025年4月，“申能分布式能源管理平臺(tái)”已接入分布式光伏電站131座、分布式儲(chǔ)能電站6座、三聯(lián)供能源站1座，總規(guī)模達(dá)200MW。同時(shí)，為鞏固平臺(tái)成果，形成發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利2項(xiàng)。
二、流程智構(gòu)：打造虛擬電廠全鏈條自動(dòng)化“數(shù)字引擎”
上海作為特大城市，用電負(fù)荷高，且隨著社會(huì)用電結(jié)構(gòu)的變化和居民生活水平的不斷提高，用電峰谷差不斷加大，為了緩解電力峰谷調(diào)節(jié)的突出矛盾，上海電網(wǎng)從需求側(cè)入手，開(kāi)展了一系列電力調(diào)節(jié)的嘗試。
申能發(fā)揮電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，從政策上梳理了虛擬電廠的完整流程，并將其固化到“申能分布式能源管理平臺(tái)”中，形成對(duì)應(yīng)功能模塊，實(shí)現(xiàn)從虛擬電廠能力評(píng)估、申報(bào)、指令接收、指令分配及下發(fā)、指令執(zhí)行及最終結(jié)算等全流程的自動(dòng)化。
2022年以來(lái)，申能儲(chǔ)能日均充放電次數(shù)超過(guò)1.5次，連續(xù)三年參與上海市虛擬電廠響應(yīng)任務(wù)，累計(jì)完成47次，充分發(fā)揮系統(tǒng)響應(yīng)精度高、速度快的特點(diǎn)，已成為上海虛擬電廠的重要組成部分之一。
三、技術(shù)攻堅(jiān)：打造虛擬電廠秒級(jí)響應(yīng)“神經(jīng)中樞”
近年來(lái)，為不斷積極響應(yīng)電網(wǎng)需求，加速推動(dòng)虛擬電廠建設(shè)，申能儲(chǔ)能持續(xù)優(yōu)化“申能分布式能源管理平臺(tái)”，靈活應(yīng)用用戶側(cè)可調(diào)負(fù)荷資源，深入探索虛擬電廠調(diào)頻應(yīng)用可行性。其中，針對(duì)技術(shù)難度最大的調(diào)頻業(yè)務(wù)，采用了5G專(zhuān)線及縱向加密技術(shù)，以滿足接入電網(wǎng)調(diào)度中心的信息安全及秒級(jí)響應(yīng)要求，同時(shí)采用無(wú)線技術(shù)，提高設(shè)備接入的靈活性。
圖3：虛擬電廠接入證書(shū)
2023年7月25日上午，申能儲(chǔ)能積極配合國(guó)網(wǎng)上海市調(diào)度中心，全面驗(yàn)證5G無(wú)線虛擬電廠參與調(diào)頻的系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)交互、業(yè)務(wù)流程。9時(shí)05分，調(diào)度員投入虛擬電廠控制功能，按照虛擬電廠上傳的調(diào)節(jié)空間測(cè)試下發(fā)控制指令，通過(guò)反饋的信息顯示虛擬電廠正確響應(yīng)，虛擬電廠放電功率最高達(dá)1.5MW，與電網(wǎng)需求一致，助力頻率穩(wěn)定。
四、合規(guī)立標(biāo)：筑牢虛擬電廠準(zhǔn)入“規(guī)范基石”
2024年，為規(guī)范虛擬電廠注冊(cè)及運(yùn)行流程，上海電力交易中心發(fā)布《上海市虛擬電廠注冊(cè)指引（試行）》文件，虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商需通過(guò)電網(wǎng)負(fù)荷管理中心或電網(wǎng)調(diào)控中心安排專(zhuān)業(yè)資質(zhì)檢測(cè)并獲取相應(yīng)報(bào)告。申能儲(chǔ)能迅速響應(yīng)號(hào)召，8月14日配合電網(wǎng)開(kāi)展測(cè)試，采用云邊結(jié)合形式，當(dāng)日便通過(guò)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，并于12月2日獲取《虛擬電廠調(diào)節(jié)能力核驗(yàn)憑證》（見(jiàn)圖2）及《虛擬電廠入網(wǎng)測(cè)試認(rèn)證報(bào)告》，成為上海市首批獲得調(diào)節(jié)能力校驗(yàn)憑證的負(fù)荷聚合商。
五、未來(lái)展望：從示范引領(lǐng)到全域賦能
到2030年，全國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)能力將達(dá)到5000萬(wàn)千瓦以上，上海市也將具備年度最大負(fù)荷5%左右的穩(wěn)定調(diào)節(jié)能力。作為肩負(fù)保障能源安全和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)重任的綜合性能源企業(yè)集團(tuán)，申能集團(tuán)旗下申能儲(chǔ)能正加速推進(jìn)三大戰(zhàn)略，持續(xù)推動(dòng)虛擬電廠建設(shè)：
規(guī)模化擴(kuò)容：不斷擴(kuò)充虛擬電廠"朋友圈"，聚合諸如充換電場(chǎng)站、樓宇空調(diào)、照明等可調(diào)負(fù)荷新資源，打造覆蓋多類(lèi)型用戶側(cè)資源的聚合調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為新型電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)和低碳轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁動(dòng)能。
標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建：聯(lián)合行業(yè)機(jī)構(gòu)制定虛擬電廠接入規(guī)范與交易規(guī)則，解決當(dāng)前通信協(xié)議不統(tǒng)一、市場(chǎng)機(jī)制不完善等痛點(diǎn)，為全國(guó)推廣提供“上海方案”。
助力綜合能源服務(wù)：利用虛擬電廠在綜合能源服務(wù)中構(gòu)建“供需互動(dòng)、多能協(xié)同” 的智慧服務(wù)體系，為工商業(yè)用戶及園區(qū)提供負(fù)荷柔性調(diào)控、能效優(yōu)化、綠電消納等定制化解決方案，助力提升能源利用效率與綜合服務(wù)價(jià)值。
從電力保供的“應(yīng)急尖兵”到新型電力系統(tǒng)的“核心樞紐”，申能儲(chǔ)能以虛擬電廠為支點(diǎn)，撬動(dòng)了能源革命的無(wú)限可能。虛擬電廠的成功，不僅是技術(shù)創(chuàng)新的勝利，更是市場(chǎng)化機(jī)制與生態(tài)協(xié)同的典范。隨著“雙碳”進(jìn)程的深化，虛擬電廠必將從“先鋒試驗(yàn)”走向“全域賦能”，而申能儲(chǔ)能的探索，正為這場(chǎng)變革寫(xiě)下生動(dòng)注腳。（作者系上海申能新動(dòng)力儲(chǔ)能研發(fā)有限公司技術(shù)研發(fā)部辦事員）
