随着电力系统各环节技术进步及管理水平的提升，虚拟电厂等新型灵活性资源越来越多地参与到与电力系统的交互中。
随着以新能源为主体的新型电力系统加快构建，电力系统安全稳定运行难度加大。虚拟电厂作为聚合需求侧资源参与电网调节、促进供需协同的一种新型业态，在助力电力保供、促进新能源消纳等方面发挥积极作用。聚焦国家最新政策与市场进展，以期为我国虚拟电厂的规范化、常态化、规模化、市场化发展提供参考。
全球虚拟电厂发展具有一定共性，但由于电力体制和推广目的不同，美国、德国、澳大利亚虚拟电厂的落地应用形式有着显著的差异化特点。上述国家 虚拟电厂的发展，对我国因地制宜利用虚拟电厂整合调动需求侧资源常态化参与系统调节、助力电力保供和可再生能源消纳具有借鉴意义，也为我国虚拟电厂的规范化、常态化、规模化、市场化发展提供参考。
各国参与虚拟电厂情况
随着能源领域技术的不断进步和全球对可持续发展的追求，虚拟电厂作为一种创新的能源管理模式，正逐渐受到广泛关注。
当前，全球虚拟电厂的发展背景主要源于能源转型的需求。
一是波动性可再生能源大规模并网。随着可再生能源占比的提升以及分布式能源资源的增长，亟需解决其间歇性和不稳定性问题。全球范围内风电、光伏等波动性可再生能源的装机容量持续增加，根据德国联邦经济和气候保护部（BMWK）今年1月发布的《2024年能源转型进展报告》，截至2024年年底，波动性可再生能源发电占比约为46.6%。波动性可再生能源出力的间歇性和不确定性对电网安全稳定运行构成挑战，迫切需要更强的系统调节能力和运行灵活性。
二是电力系统的运营模式加速转变。传统的“源随荷动”模式难以适应当前多元化电源结构和需求侧资源的快速发展，电力系统逐步向“源荷互动”的新型运行模式演进，促进分散式资源参与系统调节成为趋势，虚拟电厂成了提升电力系统灵活性、增强需求侧响应能力的关键解决方案。
三是新兴市场对灵活性资源的需求快速上升。以巴西为例的新兴市场受近年来水电调峰能力下降与分布式能源爆发式增长的双重影响，系统面临调度灵活性不足的挑战。2025年8月，巴西风能和光伏发电量月度占比首次突破三分之一，风能与太阳能逐渐成为主力，系统日内波动显著加大。巴西分布式光伏装机占全国总装机的15.6%，是集中式光伏装机的2倍，部分地区出现电压扰动、潮流反送等问题。虚拟电厂作为聚合调节平台，具有缓解系统运行压力、支持市场化改革的多重价值。
虚拟电厂的组成主要包括分布式电源、储能以及需求侧负荷资源，通过聚合商的形式提供服务，其提供服务的能力与其构成密切相关。全球虚拟电厂的发展受到资源禀赋和政策支持的显著影响，不同国家根据自身情况形成了各自独特的模式。
首先，各国资源禀赋决定其发展需求。其中，德国电力系统对风、光等可再生能源依赖程度较高，因此侧重电源侧虚拟电厂发展；美国拥有庞大的屋顶光伏、家庭储能、电动汽车保有量，聚焦需求侧资源聚合；澳大利亚屋顶光伏渗透率高，通过聚合屋顶光伏和配储资源发展虚拟电厂优势突出；英国资源均衡，适宜多元类型资源融合发展。因资源禀赋差异，各国虚拟电厂发展各有侧重。
其次，政策支持为虚拟电厂发展奠定制度基础。德国通过《可再生能源法》《可中断负荷协议条例》等法规确立虚拟电厂市场地位，美国联邦能源管理委员会（FERC）发布745、841、2222号法案推动分布式能源聚合进入市场，英国通过《电力市场改革（容量机制）条例》等政策将虚拟电厂纳入容量市场与辅助服务市场，澳大利亚通过能源市场改革明确虚拟电厂参与电力市场交易。不同国家依据自身能源市场特点，制定相应的法律法规和政策，为虚拟电厂的发展提供了坚实的制度保障，明确了其在电力市场中的参与方式和地位，有力推动了虚拟电厂的商业化和市场化进程。
最后，各国建立了引导虚拟电厂运行的市场机制。德国电力市场以“平衡单元”机制为核心，虚拟电厂可参与日前市场、日内市场、辅助服务市场及再调度2.0（Redispatch 2.0），获取调节补偿；英国构建容量市场、辅助服务市场与零售电价机制，鼓励虚拟电厂参与容量投标和频率响应等服务。美国PJM、CAISO等区域市场中，虚拟电厂通过需求响应和现货竞价参与市场。澳大利亚国家电力市场（NEM）统一现货与辅助服务出清，虚拟电厂可进入能量与频率控制辅助服务（FCAS）市场，已在南澳形成成熟的光储聚合示范。各国建设虚拟电厂的目标不同，市场机制建设也各有侧重，应以多样化的市场机制引导虚拟电厂的运行，充分发挥其灵活性和经济性，促进其在电力市场中的有效参与。
典型项目商业模式与发展路径
随着新能源成为发电增量主体，源网荷储深度融合，电力领域新型经营主体不断涌现。区别于传统电力行业企业，虚拟电厂项目投资企业发展定位与商业模式复杂多元，对政府和电网规范管理虚拟电厂建设运营提出更高要求。
国际上，典型虚拟电厂运营商主要包括传统公用事业企业、创新能源科技公司、设备制造商和第三方聚合平台运营商等。典型的商业模式主要分为三类：
一是通过能源业务协同布局获取收益。这种模式以产品销售为核心、能源业务和软件服务为重要辅助，通过获取能源管理费获得额外收益。例如特斯拉（Tesla）公司通过虚拟电厂和产能端的电动汽车、光伏、储能等协同布局，形成新能源产业生态闭环，增强用户的用能经济性，同时提高自身能源业务整体收益。其南澳虚拟电厂连接了5万余户家庭的光伏、储能资源，在调频市场中两年多即收回投资，为当地电网每年节省超过1.5亿澳元成本，为用户平均每年节省200澳元电费，激励更多用户安装分布式能源资源。
二是通过聚合发电侧资源获取收益。该模式是聚合分散式发电资源，通过虚拟电厂平台优化发电与销售策略，在电力市场获取最佳价格，并通过利润分成获得收益。例如欧洲最大虚拟电厂运营商、总部位于德国的NextKraftwerke公司连接15000余座中小电站，包括风电、光伏发电、生物质发电等，通过欧洲区域跨国电力调节和交易网络，广泛参与德国、法国、奥地利等国的现货和平衡市场，形成稳定的服务收入。
三是拓展能源服务业务获取收益。这种模式基于既有配售电业务拓展能源管理服务，广泛聚合需求侧各类资源，通过虚拟电厂平台优化用电行为、参与系统调节，降低用户总体电费支出，并获取收益分成。例如意大利国家电力公司（ENEL）旗下的ENEL X公司为工商业、交通、城市及家庭用户提供聚合参与需求响应和能源管理等增值服务，适应多国市场规则，实现全球化运营。
四是通过软件平台获取收益。该模式遵循“能源即服务”（EaaS）理念，通过向全球公司授权管理平台，收取许可费及服务费，利润率通常高于传统能源零售。例如英国能源科技公司章鱼能源（Octopus Energy）开发名为“克拉肯（Kraken）”的人工智能技术平台，具备实时分析电网需求与电价波动、动态调整能源利用时间与发用电功率的功能，通过向第三方能源公司提供Kraken平台服务，形成软件许可收入，提升整体收益模型的可扩展性。
对我国虚拟电厂发展有何启示？
当前，我国经济已从高速增长阶段转向高质量发展阶段，产业结构逐步优化升级，用能形式向低碳化转变。为应对气候问题，提升供应韧性，亟须应用虚拟电厂创新解决路径，为电力系统运行提供增量的支撑能力。
一是建立健全政策和市场机制。我国发展虚拟电厂应结合国际经验，充分考虑各省区资源差异和电力系统运行需求，结合全国统一电力市场建设进度，协助各级政府主管部门制定适应本地发展的虚拟电厂实施路径需求，引导虚拟电厂健康长远发展，规范化、常态化、规模化、市场化发挥有效调节作用。
二是培育经营主体和产业创新。具备发展虚拟电厂业务的企业类别多元，需要注重市场培育、涵养市场活力，鼓励运营商在监管范围内创新能源服务形式，拓展盈利渠道。以市场化方式引导虚拟电厂建设局域支撑能力，探索应用适应小容量、弱过负荷能力特点的有源虚拟电厂构网主动支撑控制技术。
三是做好新型主体监督与引导。随着全球能源低碳转型与新型电力系统建设不断推进，虚拟电厂规模将持续扩大，需要对此类新型主体在系统运行、数据安全、业务合规性等方面识别潜在的风险和问题，提前设计完善监督机制，保障需求侧资源安全、高效参与电网调节，引导虚拟电厂合法合规健康发展。
四是强化技术攻关与国际协作。深化虚拟电厂参与电力现货、辅助服务及容量市场的机制设计，推动管理平台迭代与人工智能、区块链技术融合。加速制定电动汽车、热泵、储能等设备与电网的互操作性标准，推动各类资源进一步整合。强化国际前沿技术及政策跟踪，依托示范项目打造中国方案，深度参与全球标准制定，进一步提升国际话语权。
（何大勇、夏毅、张雨薇供职于国网国际公司，王舒杨、王曼萱、宋泽华供职于中国电科院。）
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