在全球能源经济转型和“双碳”战略目标的双重引领下，我国快速推动能源结构性转型。以绿色低碳和可持续发展为根本目标，我国从供给侧政策和市场机制协同增效，到基础设施和产业结构快速变革，再到新质生产力驱动各行业数字化、智能化、智慧化应用加速落地，已逐步形成一条能源可持续发展战略路线。
伴随着数字技术和能源管理深度融合，虚拟电厂通过数字智能技术整合海量分布式能源数据，构建起可集中响应电网调度指令的管理平台，并创新性地将电力系统提效、资源配置优化和能源市场交易等有机衔接。近年来，一系列政策举措的出台将虚拟电厂建设带上了快车道，让其以独立主体身份参与中长期市场、现货和辅助服务，使能源、社会、经济效益得以体现。
虚拟电厂核心价值的具体体现
虚拟电厂通过信息通信、协调控制、智能计算等技术，将位置分散的分布式电源、可控负荷和储能等资源聚合和协同优化。从技术层面，虚拟电厂参与电力市场的智慧运行和协调管理，从而实现源测和荷侧间电力供需的实时平衡。从市场角度，其准入机制穿透能源制度与数字技术之间的壁垒，发挥市场与技术间的耦合作用，让能源经济发展向市场化转变。其核心价值体现在四个方面：
一是缓解分布式发电对配网运行和电能质量的影响。传统电力系统主要依赖火电、水电等提供调节频峰的能力，容易出现调节能力不足、容量受限、成本飙升、频繁启停、资源分布时空不均等问题。同时，随着能源结构调整转型，传统调节能力面临前所未有的挑战，风电、光伏等可再生能源在电力系统中的占比不断攀升。今年4月，我国可再生能源发电装机达到20.17亿千瓦，风电光伏合计装机达到15.3亿千瓦，历史性超过火电装机。虚拟电厂充分利用分布式资源的聚合能力，远远超过传统单一调节设施的调节容量，在参与电网调节、满足电力系统功率平衡的同时，对电网能源消峰填谷有稳定性的表现。
二是高效利用和促进分布式能源发电。虚拟电厂拥有在高负荷和可中断负荷间快速响应的能力，接收到调控指令后分秒之内即可做出反应，释放存储能量。这极大地增强了电网应对如风电、光伏等波动性可再生能源稳定性和应对突发故障的抗风险能力，保障了系统的频率和电压稳定，从而促进分布式能源推广应用。
三是以市场手段促进发电用电资源的优化配置。虚拟电厂是实现源、网、荷、储的深度协同，对电网实时状态、电价信号、网络约束等配置信息进行实时调度和优化拆解，显著提升整体电力系统等运行效率和可靠性。尤为关键的是，虚拟电厂利用能源供给侧调节机制，结合市场资源配置和经济化调控机制，深度挖掘用户侧的边际成本效益，从而提升能源结构优化和产业综合配置。
四是推进新型电力系统建设。新型储能是构建新型电力系统的重要基础装备，也是催生国内能源新业态、抢占国际战略新高地的重要手段。虚拟电厂将新型储能和传统用能合理调配在一起，利用其“即插即用”的灵活性，提供快速调频和爬坡能力等关键辅助服务。虚拟电厂深度融合信息技术、新能源、高端装备、绿色低碳等新兴产业和未来产业，为构建新型电力系统发挥重要作用。
京津冀探索能源协同发展新路径
近年来，在京津冀协同发展不断推进的大环境下，京津冀三地也在加紧构建一体化能源经济发展新格局。尤其是，伴随人工智能技术的发展，数智化技术赋能基础设施建设和能源结构协同转型，为京津冀构建跨区域虚拟电厂奠定了坚实基础。
北京市作为我国新型储能技术策源地，有良好的创新研发、产品集成、要素保障等资源优势，并且承担着首都能源安全保障和绿色能源供给服务的核心职能。同时，其本身所具有的区域带动辐射作用，可以牵引天津市、河北省共同发展绿色低碳产业和绿色能源经济。
2024年2月，京津冀三地联合印发《京津冀能源协同发展行动计划》，为区域能源一体化发展和经济社会全面绿色转型奠定了重要基础，明确指出京津冀应在新型储能科技成果转化、产业优势互补、应用场景共建等方面统筹。
目前，京津冀逐步探索出一条能源协同发展的新路径，以“构建京津冀特高压环网”“清洁能源协同改造”“地源热和海泵等综合利用”等跨区域、跨领域、跨行业的技术应用，不断推进三地能源基础设施一体化建设。此外，数字技术正不断赋能能源行业绿色化转型，利用数字技术创新能源的开采、加工、运输、利用、贮存等各个环节，大大提高了能源利用效率。
近年来，人工智能迅速崛起，国产大模型推动国内数据、算力和算法加速迭代，国内人工智能企业数量超过4700家，核心产业规模接近6000亿元（人民币）。这一连串数字的背后汇聚了技术、能源、产业协同探索智慧和绿色发展的新范式。综上所述，以数智化赋能基础设施建设和能源结构协同转型，为京津冀构建跨区域虚拟电厂奠定了坚实基础。
推进跨区域虚拟电厂构建的几点建议
一是遵循区域发展差异化，推动资源聚合与智能调控。结合地域优势和资源禀赋情况，制定区域能源、经济、市场协同发展的虚拟电厂建设规划。对区域内负荷缺口大的地区优先发展调峰型虚拟电厂，新能源富集区侧重消纳优化。利用“云-大-物-移-智-链-边”等先进信息数字技术，实现三地电力系统的运行状态与需求变化的实时监测。通过建立统一的资源聚合平台，将分布在京津冀各地的分布式电源、可调节负荷、储能设备等进行全面整合。以智慧调度算法和能网组配，带动“算力+配网”双轮驱动下区域虚拟电厂的协同发展，并有利于新型电力系统试点全面铺开。同时，加快发展智能调度算法和预测模型，实现精准调度的核心能力。基于历史数据、实时气象信息、电力市场价格波动等多维度数据，充分利用大数据和人工智能技术，准确预测能源供需趋势，制定最优的资源调度方案。
二是围绕区域安全责任强化，建立通信与安全保障技术。可靠的通信技术是虚拟电厂实现高效运行的基础。在京津冀区域内，构建高速、稳定的5G通信网络，确保虚拟电厂平台与聚合资源之间能够实时、准确地共享数据。同时，探索以物联网感知和区块链防篡改的安全保障，解决数据和网络的多重安全风险。在数据安全方面，运用数据加密技术、区块链技术等，确保分布式资源数据采集的真实性、防止敏感信息泄露与被篡改。在网络安全方面，建立完善的网络安全防护体系，实时监测网络流量，防范恶意设备接入和黑客攻击，保障虚拟电厂系统的安全稳定运行。
三是统一区域建设和参与标准，激活民营经济和零碳经济。统一技术建设标准。建立覆盖聚合响应、并网调控、安全防护的全环节标准体系，解决不兼容的“卡脖子”问题。统一市场参与标准。应充分考虑权责划分和相关方的经济效益，让收益渠道多元化。依托市场资源和行业配置优势，以政策支持民营企业参与虚拟电厂的规划、标准制定、设计建设、运行维护等，进一步带动和激发民营经济发展。在低碳创新领域，借助“微电网+虚拟电厂”的标准探索发展零碳园区新模式，利用虚拟电厂调度能力，将园区的分布式光伏、储能、可调负荷、电动汽车充电桩等分散资源整合为统一可调度单元，实现绿色零碳园区构建。从单一需求响应补贴转向“中长期+现货+辅助服务”市场收益，并允许拓展节能服务、碳交易等增值业务。
（作者：臧元琨系北京民生智库高级研究经理；王鹏系华北电力大学国家能源发展战略研究院执行院长）
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