一、虚拟电厂的基本概念与发展

虚拟电厂(VPP)概念最早由Shimon Awerbuch博士于1997年提出。随着技术发展，2021年又提出了分布式虚拟电厂(DVPP)的概念，主要通过集成灵活调控、内部平衡波动以及在批发市场出售总发电量来助力可再生能源并网。根据Fortune business insights预测，全球虚拟电厂市场将以32.89%的年复合增长率从2021年的8.8亿美元增长到2028年的64.7亿美元，发展潜力巨大。

二、虚拟电厂的分类与盈利模式

1. 分类：

• 负荷型：聚合具备负荷调节能力的市场化电力用户，包括电动汽车、可调节负荷、可中断负荷等
• 电源型：在能源发电侧建立，具有能量出售能力
• 储能型：可参与辅助服务市场，也可通过放电出售电能
• 混合型：兼具上述三种类型特点

1. 盈利模式：

• 可再生能源发电的预测与监控：通过增强对电力投资组合的预测与控制，帮助公用事业公司节省平衡成本
• 电网弹性聚合：通过容量招标及辅助服务获取收益
• 需求响应聚合：通过辅助服务市场竞标收入和降低电力采购成本获利
• 户用虚拟电厂：聚合商通过提供辅助服务盈利，公用事业公司通过减少电网升级费用增加收入

三、全球主要市场的商业模式特点

1. 欧洲模式：

• 以聚合发电侧资源为主
• 主要由独立第三方运营商、发电厂以及输电网运营商(TSO)合作运营
• 价值来源：辅助服务市场和日内市场的不平衡交易
• 以德国为例，已实现完全商业化，运营商包括独立虚拟电厂运营商、大型电力公司和新型市场参与者

1. 美国模式：

• 聚焦可控负荷的需求响应
• 特点：拥有大量直接连接到用电侧的分布式太阳能资源
• 竞争性电力市场发达，电力批发与零售市场活跃
• 与C端用户联系紧密

1. 中国模式：

• 处于邀约型向市场型过渡阶段
• 以研究示范为主，由政府主导、电网实施
• 主要特点：
• a) 政策框架需进一步完善
• b) 项目仍处于试点示范阶段
• c) 多数试点已实现用户用能监测，但优化调度和闭环控制项目较少
• d) 商业盈利模式尚未明晰，主要依靠价格补偿和政策引导

四、国内外差异比较

1. 聚合资源类型差异：

• 海外：资源类型丰富，包括源、荷、储等各类资源
• 国内：以负荷侧资源为主，类型相对单一

1. 政策与市场成熟度：

• 海外：辅助服务市场和电力现货市场成熟，配套机制健全
• 国内：市场机制尚未完全形成，主要以试点形式推进

1. 核心技术发展：

• 海外：协调控制技术成熟，可实现对各种可再生能源及负荷的灵活控制
• 国内：缺乏精准控制、便捷接入、边缘计算等技术的实践

1. 商业模式成熟度：

• 海外：已实现商业化，收益来源多元
• 国内：商业模式探索阶段，主要通过需求响应市场和增值服务获取收益