【方案】2026新型电力系统、电力市场环境下虚拟电厂解决方案

2026新型电力系统、电力市场环境下虚拟电厂解决方案构建新型电力系统的创新路径与实践02

关键技术与实践03

虚拟电厂解决方案04

应对策略及展望01

背景与现状目录一背景及现状电力市场现货交易2024年12月，国家能源局关于《支持电力领

域新型经营主体创新发展的指

导意见》

本规则》国家推出系列政策文件积极鼓励虚拟电厂发展

，加快推动分布式新能源、需求侧灵活资源接入。预计2030年虚拟电厂投资规模将达到998亿元

，运营市场规模将达到1283亿元。国家政策现状

虚拟电厂是践行国家“双碳”战略目标、建设新型电力系统的重要手段。

电力体制改革加速

，支撑虚拟电厂参与交易的市场化体制机制逐渐完善。

系统发展蓝皮书》自2022年6月起

，虚拟电厂在盈利模式上取得突破，获得合法身份进入电力市场

，商用进程加快。2024年6月，国家能源局发布《新型电力2024年4月

，

国家发展改革委发《电力市场运行基一、

背景与现状市场化交易电量占比逐年提升52025年3月25日

，我国《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》（发改能源〔2025〕

357号）

文件明确虚拟电厂定义：

基于电力系统架构

，

运用现代信息通信、

系统集成控制等技术

，聚合分布式电源、

可调节负荷、

储能等各类分散资源

，

作为新型经营主体协同参与电力系统优化和电力市场交易的电力运行组织模式。

通过参与削峰填谷的

“电网急

救”获得补偿。

通过在电力市场中

“低买高卖”赚差价

，赚取代理服务费或参与辅助服务市场赚取收益。一、

背景与现状虚拟电厂概念需求响应型市场交易型6n聚合资源以可控负荷为主

，接入容量超3000万千瓦。n接入容量3000万千瓦

，其中特斯拉公司在南澳建成了号称世界最大的电化学储能为主的虚拟电厂。国外虚拟电厂发展起步早

，

已进入成熟运作阶段。

由于各国资源特性和电网发展面临的

问题不同

，各国在资源聚合和市场运营方面展现出显著的多样性和复杂性。n德国最大的虚拟电厂运营商Next

Kraftwerke

，聚合包括沼气电厂、热电联产电厂、水电、光伏、电动汽车、可控负荷和储能在内的15万个分布式资源

，接入容量超1200万千瓦。美国虚拟电厂起源于需求响应澳大利亚以用户侧储能为主欧洲以分布式电源、

储能为主

聚合资源类型存在差异一、

背景与现状7德国虚拟电厂作为电力市场中的平衡单元

，参与现货、辅助服务市场

，通过提升价格信号的响应能力

，为分布式电源减少交易损失

，并获取附加收益。美国虚拟电厂可通过现货市场“低买高卖”获取价差收益

，还可通过参与辅助服务市场、获得需求响应补偿等方式获取收益，

PJM市场还允许虚拟电厂参与容量市场。澳大利亚虚拟电厂主要参与现货和辅助服务市场获取收益。

市场机制和商业模式较为成熟电价套利、提供调节服务、为用户降成本并共享收益等多种形式获利。一、

背景与现状8我国虚拟电厂自2009年开始试点。

据不完全统计

，截至2024年底

，

国家电网经

营区虚拟电厂项目涵盖17个省份

，

投运项目118个

，

接入容量1239万千瓦

，

最大调

节能力828万千瓦

，

主要分布在江苏、

浙江、

上海、

冀北、

山西、

宁夏等地区。冀北虚拟电厂接入蓄热式电采暖、大工业用户、电动重卡充换电站等11类可调负荷资源

，上海虚拟电厂主要接入工商业楼宇、冷热电三联供、电动汽车、动力照明、铁塔基站等资源

，深圳虚拟电厂主要聚合建筑楼宇空调、新能源汽车充电、

5G基站供电、冰蓄冷空调系统等9类可调负荷资源。上海、广东、浙江、安徽等地区虚拟电厂主要通过需求响应获得补偿；

山东、

山西、甘肃、广东、蒙西、湖北、福建等现货地区

，允许虚拟电厂作为独立主体参与市场交易。大部分地区将虚拟电厂进行了分类

，且分类方式不统一。

各地聚合资源以可调负荷为主

商业模式由需求响应逐步向市场交易过渡一、

背景与现状9国家电网、公司主要凭借客户资源、数据优势

，依托下属综合能源服务公司等机构

，业务发展较快；五大发电集团围绕工业园区布局虚拟电厂业务。国家电投组建虚拟电厂专业公司“兆瓦云”

，在山东、广东等11个省份落地虚拟电厂项目；华能依托统一建设的“华能云”运营管理平台

，在浙江等4个省份建设虚拟电厂，接入容量超120万千瓦。国家能源在湖北等5个省份建成虚拟电厂

，接入容量60万千瓦。大唐在河南等3个省份开展虚拟电厂试点。当前，

山西、上海、浙江、安徽、福建、宁夏虚拟电厂接入负荷系统，

由负荷系统转发申报和出清数据至虚拟电厂运营商；冀北、

山东、湖北、浙江虚拟电厂接入调度系统

，调度系统将现货或辅助服务出清曲线发送至虚拟电厂运营商。

主要通过接入负荷系统或调度系统的方式进行调用

投资主体呈现多元化趋势一、

背景与现状10用户侧资源参与意愿偏低多数终端用户对虚拟电厂缺乏了解

，虚拟电厂与用户侧尚未建立成熟的收益分配机制

，用户调整用电习惯的成本与收益不对等；同时

，用户对虚拟电厂的调度权、数据隐私保护存在疑虑

，导致用户参与意愿低。调控技术标准不成熟虚拟电厂聚合各类资源

，但目前缺乏有效的调节能力认定评估标准

，实际调节能力“聚而不实

”；

同时

，相关调控技术尚不成熟

，涉及的管理平台、负荷系统、调度系统、电力交易平台等多个系统之间

，缺乏统一的接口标准、通信协议

，导致资源接入难度增加、规模效益难以发挥

，还可能导致网络安全问题。电网企业在虚拟电厂中的角色定位不明确当前虚拟电厂的调度、通信、计量等工作均为电网企业负责

，虚拟电厂的顶层设计、需求发布和运营多由电网企业主导

，为业内树立了良好的标杆。

同时

，电网既是“裁判员

”又是“运动员

”

，不利于虚拟电厂公平竞争和多元化发展。部分地区收益模式有限由于需求响应属于偶发交易

，仅在电网供需调节存在困难期间触发

，且部分地区补偿力度低

，无法构成主要盈利模式。部分地区电力供需趋于宽松

，现货市场峰谷价差较低

，辅助服务市场竞争也较为激烈

，叠加调度机构基于稳定性、安全性考虑

，不将虚拟电厂作为优先调用资源

，短期内虚拟电厂市场化收益难以提高。一、

发展机遇和挑战

目前面临的挑战21二虚拟电厂关键技术与实践虚拟电厂内部资源可调度潜力评估体系虚拟电厂协同管控平台虚拟电厂优化配置和高效调控方法虚拟电厂“批-零”协调两级运营模式2体系3工具策略系统二、

虚拟电厂关键技术4112二、

虚拟电厂关键技术与实践关键技术一：构建虚拟电厂资源可调度潜力评估指标及用户优选指标体系

，实现多类型灵活性可调度潜力量化。构建虚拟电厂聚合资源运行响应模型建立储能、

电动汽车、

分布式发电和可控负荷等多种虚拟电厂资源运行响应模型

，揭示了在虚拟电厂环境中各类资源的发用电特征；

针对用户参与虚拟电厂的响应情况

，基于调节容量、

响应时间、

持续时间和爬坡率等量化标准制定虚拟电厂可调度潜力统一评估指标体系

，从理论和实验两个角度实现了虚拟电厂资源可调潜力的量化。构建虚拟电厂内部资源用户优选指标体系结合省级电力市场实际情况

，分析各类市场需求以及考核标准

，着重站在虚拟电厂的视角

，系统地构建了电力市场品种优选标准；

从负荷管理水平、

调节潜力和历史信用等方面

，分析不同市场需求下虚拟电厂聚合资源的选择标准

，提出了基于云模型和证据理论的用户优选方法。13 对内提出内部资源的协调优化配置以虚拟电厂年利润最大化为目标

，综合考虑储能的建设成本、运维成本、虚拟电厂参与电力市场收益及内部调度成本

，以工业负荷生产特性的需求响应、多能耦合特性、储能规划、热电平衡、其余分布式资源等为约束条件

，建立虚拟电厂电/热储能设备的双层优化配置模型

，提出了市场环境下考虑多元不确定性的虚拟电厂运行优化模型

，实现虚拟电厂运行经济性和鲁棒性的权衡。二、

虚拟电厂关键技术与实践关键技术二：创新虚拟电厂优化配置和高效调控方法

，有效增强运营管理和价值创造能力 构建基于效益激励的经济优化调度模型 对外构建最优报价决策模型14基于市场规则与相关政策及流程

，分析和设计虚拟电厂参与电力零售市场的运营机制。

明确了不同场景下聚合交易

主体成本收益关系

，建立了不同场景下资源效益激励机制。考虑交易的时间尺度以及市场类型

，

设计虚拟电厂

“批-零”协调两级运营模式

，形成双向购售电最优决策方案

，

提升虚拟电厂的交易收益。关键技术三：创新虚拟电厂参与批发和零售市场的运营模式提出虚拟电厂“批-零”协调两级运营模式二、

虚拟电厂关键技术与实践设计虚拟电厂资源效益激励和结算机制15结合虚拟电厂中优化技术和运营机制等研究成果以及示范资源功能的实际需求

，制定了虚拟电厂协同管控平台业务流程

，设计6大平台功能。二、

虚拟电厂关键技术关键技术四：虚拟电厂协同管控平台开发数据监测能量管理辅助决策高效调控市场交易结算分配16

虚拟电厂协同管控平台优势资源整合和优化能源调度和协同运行

风险管理和安全保障数据分析和决策支持碳减排和可持续发展实现对分散能源资源（如太阳能、风能、储能等）的整合和协调管理。通过集成和优化各类能源资源的信息，平台可以实现对能源系统的整体优化。可以进行数据分析和智能决策支持。通过收集和分析能源系统的大量数据，平台可以提供对能源生产、消费、交易和市场等方面的深入预测。通过监测和分析能源需求、供应和储存情况

，平台可以调整能源生产和消费策略

，确保能源供需平衡

，并优化能源系统的运行效率。实时监测和分析能源系统的运行状态和风险指标

，平台可以预警和应对潜在的故障和安全隐患

，提高能源系统的可靠性和安全性。通过优化能源系统的运行和管理

，平台可以推动清洁能源的利用和碳排放的减少

，促进可再生能源的发展和应用。二、

虚拟电厂关键技术17建立虚拟电厂参与电力市场机制

，明确虚拟电厂按照聚合资源类型分为发电储能类资源(#1机)、负荷类资源(#2机)。负荷类资源根据聚合方式分为全电量负荷类机组(#2F机)、调节量负荷类机组(#2R机)。分别明确其参与电能量、现货、辅助服务市场的交易、结算、调度运行衔接等相关机制。n在现货电能量及辅助服务市场稳定运行前

，虚拟电厂重点定位于增加系统调节能力

，统筹考虑电网调峰、调频的业务应用场景

，开展融入中长期连续运营的预挂牌调峰、预挂牌调频的新型交易品种。福建区域2025年福建省电力中长期市场交易方案中提出已注册生效的虚拟电厂（含负荷聚合商）可参与市场交易；2024年10月福建虚拟电厂首次参与电力现货市场交易

，交易电量6058.4兆瓦时；现阶段

，虚拟电厂可按“第三方独立主体参与电力辅助服务”参与辅助服务；可试点参与华东区域“两个细则”

；现货市场启动后

，根据市场建设情况

，积极推动具备相关技术条件的虚拟电厂试点参与调频等辅助服务市场交易。二、

虚拟电厂关键技术虚拟电厂参与电力市场浙江区域山东区域18三虚拟电厂解决方案电力市场交易：独立、对等的市场主体并网调控：受控参与电网实时平衡新型电力负荷管理：需求侧管理是基本电

力

交

易

平

台

调度系统通

信

网

络按资源可调能力、接入技术条件及成本约束。·

可远程终端直接接入(如大容量直控负荷)·

可边端汇聚后接入(如多单元的储能)·

可

由就地系统聚合后接入(如光储充站)·

可由第三方平台广域聚合后接入(如充电桩网络运营平台)·

内部物联/集控/聚合平台接入(如分布式光伏监控系统)按广域资源禀赋、网架、用户和市场需求等多维度聚合。·可调能力特征(资源分类、容量、时段、响

应、时长等)·

网架(节点电价、地区负荷、台区等)·所属用户(负荷等级、评价、收益分成等)·市场需求(品种及其时段等要求)面向多元新型市场主体，涵盖运行、运维和运营业务的数字化能源运营。·

一体化业务体系(资源聚合、多能互补、购售电交易、辅助服务市场、需求侧管理、辅

助决策、客户管理等主体功能，以及合同能

源、能效管理、设备代维等增值服务)·配套服务能力(资质、代理运营等)根据虚拟电厂所聚合资源禀赋、调节响应能力特征，可分别参与不同的交易与调控。·只与新型电力负荷管理系统接口，实现交易

组织及调控执行·

配置具备实时调控执行能力的功能模块与调

控中心系统接口·现货、绿电交易等与交易中心或系统接口电网综能公司：

业务创新与电网平衡分布式资源投建营者：

消纳及利用率售电/发售/配售/发配售公司：交易与运营收益

园区或源网荷储一体化项目：参与市场

总体方案业务体系客户及应用场景③资源聚合交易及调控②海量资源多维度动态聚合①异构资源接入④字化能源运营

三、

解决方案

方案特点：(1)提供集成服务，充分利用电网综能公司既有的分

布式资源集成平台、物联平台和数据中台，确保资源聚

合的规模化、低技术成本接入。(2)提供集成服务，充分利用电网公司数字化基础设

施，实现较高技术水平的安全分区、互联接入等安全架

构，以及代理用户服务等技术能力集成。(3)提供从电网全局掌握供需平衡情况，从市场需求

(品种及其时段、响应、时长等要求)维度的聚合模型

/算法参数调优服务。(4)地市公司与省级公司市场地位一致，内部管理体

系上设计关键信息汇聚。

聚合商解决方案负荷管理或调控中心建设虚拟电厂统一调控平台(或含交易),提供针对可直控源荷储资源、虚拟电厂的调控管理；基于业务

创新及电网平衡需求，综能公司作为虚拟电厂运营商，负责所属运营、能源托管、能效服务资源的聚合。统一权限平台组

织

机

构数据部

门人

员信

息分布式光伏服务平台设备

运行

数据储能集控中心台

账数

据……楼宇空调柔性负荷调控系统迳斧数据运

行

数

据通

信

状

态全

网

预

测

数

据天

气

数

据可调资源聚合协同调控平台(虚拟电厂)新型电力负

荷管理系统市场查询

交易申报数

据

集

成数

据

集

成技术中台统

一

权

限

认证短信平台SG-16000服务运行

监视内存监视数据中台物联平台设备运

行数

据台

账数

据服

务

集

成台

账数

据服

务

集

成服

务

集

成服

务

集

成数

据

集

成数

据

集

成数

据

集

成

三、

解决方案

规划仿真系统电力监视

管理

运维集团云平台调度数据网/无线专网1个矿区

两翼矿区电网(主矿区+平宝+岳庄)

(汝州、禹州电网)方案特点：(1)针对新能源接入容量超限、新能源发电峰值与矿

区电网负荷高峰时段不一致、新能源分布区域与负荷不

匹配等问题，提供源网荷储协同控制系统。(2)满足“中长期+现货+辅助服务”电力市场为目标，实现客户管理、数据管理、合同管理、用能管理、统计分析、交易管理、结算管理、辅助决策、经营分析、

信用评价、报告管理、配置中心等核心功能。(3)

搭建交易决策支持平台，

提供售电预测收入、负

荷预测、现货市场价格预测、用户偏差管理、售电套餐

定制、竞价策略等决策支持功能。(4)新能源发电及储能、配电网及用电信息的统一管

理。针对拥有配电资产、电力用户，或进一步包括发输电资产的大型园区、工矿企业需求，提供与新能源集控、智慧电网调控一体化的

可调资源聚合调控管理、

电力交易系统功能，实现集团电网智慧调控运营。3微电网(如大型园区、工矿企业)电力交易解决方案化工园区(氯碱、盐化、尼龙、硅碳、东大)智慧线路

电调系织

系统集

团

级场

站

级网控新能源储能电站系统

三、

解决方案

数据中心2025年总占比4%以

上，服务器耗电占比77%(

PUE¹.3)

。

通

过改造变流器及灵活配置容量，挖掘储能型不间断电源系统的

闲置利用能力。利用影视渲染、风机工况模拟、

Al

训练等计算

成本敏感、实时性不敏感、计算规模可变动的计算任务，以及

跨数据中心转移计算任务，算力电力协同调控参与电力市场。V2G充换电新能源汽车产业保持持续、强劲增长态势，产销均突破900万

辆，国家发改委等多部委联合发布《关于加强新能源汽车与电

网融合互动的实施意见》,提出虚拟电厂场景及车网互动形式。

要面对双向充电、电池寿命与安全、标准化、用户接受度等。4负荷调节能力深度挖掘针对已经具备交易平台的聚合商、售电公司等主体，提供负荷可调能力深度挖掘服务。并网型大负荷柔性控制装置带来容量规模及高可调能力，中国铁塔云平台省/市域接口带来低成本聚合，V2G

充换电及车网互动、数据中心算电协同是创新方向和增长点。高耗能工业负荷电解类与电弧类：

启停有序、工作周期长、容量大；单点50兆瓦级，热惯量可短时快速调整；用电成

本高，有参与调控积极性。电机类：启停无序、工作周期短、功率冲击大。通信基站中国铁塔目前220万通信基站，宏站通信设备、空调平均负荷分别为8千瓦、2千瓦。

首先在负荷

高峰期宏站负荷可作为可中断负荷参与调峰和需

求响应调节，其次可利用备电资源闲置和冗余特

性，通过技术改造挖掘其储能功能。

三、

解决方案

接入资源种类多

资源容量大小不一

_精细建模成本高虚拟电厂要制定最优化交易策略，首先需要对接入各类型资源的可调节能力进行数学建模。虚拟电厂投运

初期，有些类别的资源数量较少、总体容量较小，进行定制化精细建模性价比不高。冷库

分布式储能

工业负荷

办公楼分布式光伏

中央空调充电桩构建“1+n

”

模型库，针对数量少、容量小的异构资源，统一建立一个基础模型来描述其可调节能力，以

支撑聚合商快速拓展业务范围；针对数量多、容量大的异构资源，可进行定制化精细建模，以充分挖掘其可调

节能力，提升虚拟电厂盈利。

“1+n”

模型库

基础模型

兼容性强

多精细度可调节能力建模精细模型n精细模型1问题解决方案准确性强

三、

解决方案

解决方案基于数据清洗、关键特征筛选、AI模型训练、结果矫正、模型集成五个步骤，对历史发电数据、用电数据、气

象数据、节假日数据等挖掘，自动提取气象、节假日等数据基础与未来发电用功率间的映射关系。数据清洗

特征工程

Al预测

结果矫正模型集成

基于数据工程的可调节能力预测问题新能源发电随机性

用电需求随机性虚拟电厂在制定交易计划前，需要充分掌握厂内

资源可调节能力，以提升交易收益。然而，分布式光

伏、分散式风电、充换电站等发电和负荷资源的可调

节能力，通常具有一定随机性，给交易计划编制带来

一定困难。

三、

解决方案

分布式资源参与调度，一方面调度内涵包括

生产和安全，另一方面负荷管理组织的分层

分区特性。三者之间存在复杂匹配关系，需

要通过资源的动态聚合和灵活交易技术来实

现最大化聚合调控效益。位聚合为交易单元>用户与资源能力多样市场需求品类多样广域与网架矛盾广域聚合是虚拟电厂的基本特征，作为负荷类、发电类虚拟电厂资

源所在现货市场出清节点(

如220千伏及以上电压等级母线)为单资源类型、资源配置能

力、负荷等级、评价、

分成等负荷类虚拟电厂资源所

在地市为单位聚合为交

易单元品种、日期类型、时段、

资源实时能力、算法等3动态聚合与灵活交易问题解决方案

三、

解决方案

首先基于发电能力预测、负

荷需求预测、储能资源统计、中

标价格预测等信息，构建交易策

略约束边界；其次建立计及CVaR

量化风险的期望收益模型，作为

交易策略优化目标；最后基于分

层优化和并行计算技术，实现最

优化交易策略求解。虚拟电厂在制定交易计划时，需要考

虑海量分布式资源调节潜力

(

NK公司目前已聚合超1.5万个资源)、复杂的市场供需信息(包括调节需求、其它虚拟电厂调节能力等)、以及可调节能力的预测偏差等众多

因素，依靠人工编制交易计划难度极大。>可调资源数量庞大市场供需情况复杂>可调能力预测偏差并行加速中标价预测4

最优化交易策略求解Next

kraftwerke

资源聚合数量(2022)问题解决方案优

化

目

标

约

束

边

界负荷需求预测储能资源统计分布式光伏、分散式风电计及量化风险的收益建模交易策略求解发电能力预测随机性负荷分布式储能分层优化

三、

解决方案

协同控制策略制定方案与交

易策略制定方案类似，首先基于

发电能力预测、负荷需求预测、

储能资源统计、整站运行状态等

信息，构建控制策略约束边界；

其次建立计及各时段考核惩罚