炎炎夏日，随着暴雨、高温等极端天气的频频出现，城市电网负荷和用电量持续快速攀升。7月25日中午，南方电网数据显示，深圳电网用电负荷达2313.4万千瓦，历史首次突破2300万千瓦，较去年最高负荷增长4.8%。一般而言，5%以内的尖峰负荷在一年以内不超过100小时，如何在不新增发电装机容量的情况下保障充足电力供应已经成为城市电力系统运营管理的一大挑战。深圳，这座充满活力的用电大市，正在探索一条新的电力系统运营管理路径——虚拟电厂。虚拟电厂通过整合分散的分布式资源，包括灵活可调负荷资源、太阳能、风能、储能装置和电动汽车等，可以构建一个虚拟的电力供应系统，该系统一方面经济性优势明显，相比新建一台百万千瓦煤电机组，能够减少新增投资30亿-40亿元人民币；另一方面，它通过聚合、调度和管理灵活分布式资源，增强了电力系统需求侧弹性空间，从而能够及时缓解高峰用电时期的电力供应紧张局面。本文将以深圳虚拟电厂运营和建设情况为案例，探讨其构建路径及示范探索的成果和意义。 在迎峰度夏之际，为进一步挖掘分布式资源调节潜力，打造源网荷储高效互动新型电力系统，更好推动虚拟电厂加快发展，深圳发改委于6月印发了《深圳市支持虚拟电厂加快发展的若干措施》。那么，深圳虚拟电厂的示范探索路径究竟如何，是否具备可复制性？7月16日，在能源基金会资助、深圳市科中云技术有限公司主要承担的课题“中国南方区域（以深圳为试点）城市级虚拟电厂构建路径及示范探索”结题会上，针对深圳模式发展路径，围绕商业储能、楼宇空调、充电站等课题示范场景（图1）参与虚拟电厂的实操情况，包括能源研究所、电网公司、发电集团等各方代表专家讨论热烈，并围绕江苏、冀北、山西等其他地区发展模式的差异性提出各自观点。事实上，无论哪个区域的市场，只要能调动市场主体参与积极性，在电网需要削峰填谷之际能切实发挥作用，那就证明成功了一半。
图1：科陆大厦用户侧储能设施（参与了7月削峰响应，相比基线运行情况成功削减800千瓦负荷）
虚拟电厂并不是新生事物。1997年，Shimon Awerbuch博士在其著作《虚拟公共设施：新兴产业的描述、技术及竞争力》一书中就提出了“虚拟电厂”的概念。国外虚拟电厂行业起步较早，始于21世纪初德国、西班牙等5国的欧盟虚拟燃料电池电厂（virtual fuel cell power plant，VFCPP）项目，该项目旨在发展、安装、测试并展示由31个分散且独立的居民燃料电池热电联产（CHP）系统构成的虚拟电厂。目前行业发展较为成熟的区域是欧洲和美国：欧洲的虚拟电厂起步于发电侧，通过对分布式电源、储能资源进行整合、调配，以降低新能源弃电和获取市场收益为主要目标。而美国的特点是电力市场运营商高度分散，因此其虚拟电厂聚焦负荷端资源统一调配，相关计划通常由公共事业企业（Utility）或能源零售商运营。反观国内虚拟电厂发展，2013年，我国在北京、上海、江苏、佛山等省市开展了电力需求侧响应及虚拟电厂项目试点工作。2019 年，国网冀北泛在电力物联网虚拟电厂示范工程投入运行，成为国内首个虚拟电厂项目，此时虚拟电厂也仅停留在示范阶段。
