蘇州太湖新城能源中心選擇嘗試，加入一個虛擬電廠專案，既可以在負荷低谷時透過“蓄冷”配合電力系統“填谷”，又可以在電力高峰時“放冷”達到“削峰”效果。透過參與江蘇省電力可調負荷輔助服務市場和需求響應市場，蘇州太湖新城能源中心每次響應可以獲得約2萬元收益，每年可獲得約50萬元收益。
新能源汽車的充換電站，也可以成為城市電網“充電寶”。2025年3月，蘇州已有68座換電站接入新型電力負荷管理系統，形成了充換電虛擬電廠。
實際上，不同種類的企業和使用者均可根據自身需求，選擇適宜的虛擬電廠專案接入，並享受相應的服務與收益。正是一個一個的虛擬電廠專案集合，共同構築了蘇州虛擬電廠的產業基礎和生態系統。
撰文 | 江海燕 史文博 李晨陽（國網蘇州城市能源研究院）
如今大火的虛擬電廠，沒有廠房和機組，不燒煤也不燒氣，它到底是什麼？
與“豎著煙囪、燃燒煤炭”的火電廠不同，虛擬電廠更接近一個零散電力資源的“智慧聚合系統”。它透過物聯網和人工智慧技術，將分散在各個角落的可調節資源（如商業樓宇空調、工廠儲能裝置、居民智慧家電、小型生物質、小柴油、小型燃氣、分散式光伏、電動汽車等資源）編織成一張“智慧響應網路”。虛擬電廠將零散資源化零為整，既可以在電力供應緊張時供電，也可以在可再生能源電力負荷過載時消納電力，成為新型電力系統的重要組成部分。
虛擬電廠是一個技術體系，也是一種商業模式和一類產業生態。在冀北、上海、深圳、廣州、常州、義烏等地，虛擬電廠專案相繼落地。根據中商產業研究院釋出的報告，2024年中國虛擬電廠專案累計裝機容量已達2630萬千瓦，佔全球虛擬電廠裝機總量的17.5%。
圖：虛擬電廠資源聚合和應用場景概念示意圖
本文以蘇州為例，介紹虛擬電廠的實踐。這也是一場正在進行當中的能源革命和轉型探索。
01
2024年，蘇州全社會用電量達1863億千瓦時，位居全國城市第二。蘇州將“能源小市”和“用電大市”兩重特徵集於一身，電力供應對外依賴性較強，季節性、階段性影響較為突出，虛擬電廠有望成為促進蘇州能源供需高效平衡的重要補充工具。實際上，當一些城市在夏季需要拉閘限電時，虛擬電廠已經在蘇州逐漸發揮作用。
蘇州，不僅是我國全社會用電量最高的地級市，還是典型的大基數電力保供示範區域，更是工業用電場景最為豐富的區域之一。這些要素意味著蘇州具有呈現虛擬電廠“商業價值”和“產業價值”的良好土壤，具備豐富的技術迭代場景和平臺，但也同意味著蘇州暫時不具備省一級的排程需求和許可權。在蘇州的實踐中，我們不難發現，“有所不為”與“有所為”的策略選擇，同樣至關重要。
蘇州已有虛擬電廠專案總體呈現多主體、多層次的多樣化發展特點。蘇州各區（縣）正積極推進各類虛擬電廠專案的試點落地，試點專案包含的建設主體較為多元，既有地方供電公司和地方能源企業的自建專案，也有地方政府牽頭主導的合作專案，還有售電公司自主投資型使用者側專案。專案接入容量的規模，從幾百千瓦到幾十萬千瓦不等，最大專案聚合資源達到70萬千瓦，虛擬電廠產業形態呈現百花齊放、各家爭鳴的探索態勢。
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蘇州探索和支援虛擬電廠發展的政策起步較早。蘇州在2012年被確定為國家首批電力需求側管理試點城市，蘇州市能源發展“十四五”規劃已提出將探索虛擬電廠等創新技術的應用。《蘇州市新能源產業創新叢集行動計劃（2023—2025年）》等檔案更提出，虛擬電廠是蘇州智慧能源系統示範應用依託的一個代表性新模式新生態。
蘇州虛擬電廠的建設主要依賴於可調負荷資源，涵蓋儲能系統、空調系統、充換電設施、資料中心、5G基站以及典型的工業使用者等。截至2024年12月底，根據公開統計資料估算，蘇州負荷側靈活效能源的調控潛力總體有望實現451.69萬千瓦，調節能力約佔蘇州最大用電負荷的15%左右。
其中，蘇州負荷側靈活效能源包括儲能資源、夏季空調資源向下可調能力潛力有望達到162.53萬千瓦，充電樁靈活可調資源潛力為47.51萬千瓦左右，以蔚來為代表的相關換電站資源保守能夠提供1萬千瓦即時可調容量，資料中心的IT裝置調節能力約為18.40萬千瓦，5G基站可調節能力具有8.84萬千瓦調節潛力，電子裝置製造業、紡織行業和鋼鐵行業三大行業總的可調節潛力為60.30萬千瓦，蘇州全類工業負荷的可調節潛力大約為130.75萬千瓦。
蘇州發展虛擬電廠的優勢包括：其一，負荷潛力大。擁有大量的工業、商業和居民電力負荷，可挖掘潛力巨大。其二，負荷型別多。集聚了16萬家工業企業，具有不同的用電特性和調控潛力，也為各種新興技術提供了應用與試點的平臺。其三，數字化技術領先。有眾多的高校、智庫、研究機構和製造企業，具備數字化、智慧化等方面具有良好的研發實力和技術裝置製造基礎。其四，企業低碳意識高。蘇州的企業大量企業已經意識到虛擬電廠模式在節能減排、降低成本等方面的技術優勢。其五，產業生態基礎好。擁有一批優秀的虛擬電廠產業鏈相關企業，如協鑫、施耐德、固德威、匯川等，相關企業還在微電網、需求響應、虛擬電廠等多個領域積累了豐富的經驗和技術實力。
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以電動汽車換電站為核心元素的虛擬電廠
新能源汽車換電站變身成為電網“充電寶”。2025年3月11日，全國地市級規模最大的換電虛擬電廠在蘇州成功投運，成為新型電力系統建設的創新示範案例。該專案由國網蘇州供電公司主導，透過虛擬電廠技術將全市分散的新能源汽車換電站高效聚合，接入新型電力負荷管理系統，構建起具備雙向調節能力的“電網充電寶”。換電站作為儲能裝置，在閒置時可作為可調資源反向向電網供電。
透過技術改造和資源整合，該專案實現了充換電設施的規模化、智慧化協同調控，不僅緩解了電網峰谷差壓力，還提升了新能源消納水平。這次實踐首次將虛擬電廠技術深度應用於換電領域，為車網互動提供了可複用的解決方案。
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以能源中心為核心元素的虛擬電廠
蘇州太湖新城能源中心為周邊200萬平方米建築提供供冷、供熱服務的區域能源中心，年用電量約600萬千瓦時，以該能源中心為核心元素的虛擬電廠專案是江蘇省內以水蓄冷系統為核心參與電網互動的創新示範案例。該中心配置5臺離心式冷水機組、2個63兆瓦時水蓄冷儲罐等設施。專案透過虛擬電廠聚合平臺，即時採集裝置資料並構建靈活調節方案庫，實現空調負荷“可觀可測可調可控”。其核心特色在於利用水蓄冷系統在電網低谷期蓄冷、高峰期釋冷的特性，形成7兆瓦可調節能力，精準參與江蘇省可調負荷輔助服務與需求響應市場，單次響應收益約2萬元，年創收50萬元，顯著降低運營成本。
該專案依託集中式能源站裝置實現高精度快速響應，有效提升裝置利用率並促進新能源消納，透過改造既有系統低成本接入電力市場。作為區域綜合能源站與虛擬電廠技術結合的典型案例，該模式為負荷聚合商及售電公司開展樓宇、園區級虛擬電廠業務提供了可複製的解決方案。
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區域級虛擬電廠實踐
蘇州相城區“源網荷儲”虛擬電廠專案是江蘇省首個在複雜城市環境中整合分散能源資源的示範案例。該專案透過智慧化平臺聚合215家高用能企業、71個光伏場站、622個充電樁及分散式儲能等多元資源，形成59兆瓦可排程電力資源，顯著提升能源利用效率並降低碳排放。該專案一是構建新能源全生命週期管理體系，對接政務資料中心即時獲取備案與併網資訊，實現專案進度、發電量等資料的動態監測與透明化管理；二是採用六表合一高頻採集終端，以普通表計4000倍的取樣頻率精準分析電能質量，同步預警碳排放異常並生成最佳化方案；三是首創市場化彈性排程機制，透過虛擬電廠技術聚合工商業負荷、儲能等分散資源，透過響應市場需求靈活呼叫；四是搭建政企協同數字監管平臺，支援遠端即時監測企業能耗與排放。
該專案針對區縣能源資源碎片化管理難題，為新型電力系統建設提供了可複製的區縣能源管理樣本，對推進“雙碳”目標具有重要實踐價值。
04
對於蘇州這個“用電大市”和“資源小市”而言，虛擬電廠透過聚合呼叫分散資源為大電網提供調節支撐，能夠發揮促進新能源消納、延緩電網和火電擴容需求、降低碳排放量、降低終端用能成本等作用，對於蘇州實現能源轉型大有裨益。然而，虛擬電廠對蘇州的作用遠不止於此，其對於蘇州的產業價值屬性，甚至高於其在構建新型能源體系中的技術價值。
實際上，虛擬電廠並非孤立的新業務、新賽道、新產業鏈，而是在既有產業基礎上的交叉、延伸、聚合，其對於產業帶動的作用體現在兩方面：一方面，虛擬電廠以數字化和智慧化技術聚合新能源發電、充電樁、儲能等資源，能夠帶動新能源製造企業提早在能源產業數字化轉型的技術標準上積累經驗，加快適應新能源全面入市時代“投資邏輯”向“運營邏輯”轉變的行業趨勢；另一方面，虛擬電作為與售電、節能降碳、工業網際網路、電力運維等其它使用者側智慧能源服務緊密耦合的一環，有助於夯實電力使用者的數字化轉型基礎，提高智慧能源服務產業的整體運營能力和收益水平。
毫無疑問，蘇州在這兩方面都擁有深厚的產業基礎，形成了虛擬電廠產業的“先發優勢”。在新能源產業方面，2023年，蘇州全市新能源相關產業產值突破3500億元，已成為蘇州經濟增長的“新引擎”。在《2023胡潤中國新能源產業集聚度城市榜》中，蘇州從第七位躍升至第三位，排名僅次於深圳和上海。光伏、智慧電網是蘇州新能源產業的重要支點，動力電池及儲能正成為關鍵的發展增長極。蘇州正在向“萬億級”新能源產業叢集進軍，力爭到2026年新能源產業成為繼電子資訊、高階裝備、先進材料後的第4個萬億產業叢集。在智慧能源服務產業方面，蘇州本土龐大的能源消費群體同樣孕育出了上千家相關企業，建築節能、工業網際網路等實踐都為虛擬電廠提供了良好的數字化底座、有助於實現協同共振。這些新能源產業鏈的相關製造與服務企業將不僅僅侷限於蘇州本地的投資與建設，更可以透過技術優勢輻射全國乃至國際。
假設蘇州5%最大負荷的可調能力均由虛擬電廠商業模式提供，且虛擬電廠模式能夠切實響應各時段輔助服務需求，國網蘇州城市能源研究院課題組估算2030年虛擬電廠產業的中游裝置端市場空間將達到5840億元左右。蘇州豐富的電力使用者場景有望培育出世界領先的虛擬電廠聚合商及其相關技術裝置製造商，這些虛擬電廠企業還可積極參與國內外新能源領域的競爭與合作，為推動全球新能源產業的繁榮與發展貢獻力量。
不知不覺間，蘇州正在演繹一場靜默而深刻的能源革命，虛擬電廠正如一匹蘇繡錦緞，將散落的充電樁、儲能站、光伏板織入數字化的經緯，在傳承千年的“精工細作”中編織出新型電力系統的藍圖。我們有理由期待，這座在園林中佈局“咫尺山林”智慧的城市，將為人類與能源的相處方式提供新的東方方案——在這裡，每一度電都將找到最優雅的流轉路徑，每一家企業都能成為能源交響樂中的和諧音符。當千年姑蘇的園林飛簷與智慧電網的流線型塔架交相輝映，當大運河的粼粼波光與虛擬電廠的資料流共奏和絃時，一個城市與自然共生、工業文明與生態文明共榮的綠色未來，正在蘇州的先行探索中漸次展開。
研究背景：
國網（蘇州）城市能源研究院紮根服務蘇州能源低碳發展，聯合蘇州市發改委、蘇州市能源發展集團等14家單位組建了蘇州虛擬電廠生態圈。團隊關於蘇州虛擬電廠發展相關研究成果，得益於2023年度能源基金會贊助的《蘇州虛擬電廠規劃路徑研究》專案以及2024年度蘇州發改委決策諮詢課題（第二批）《“十五五”期間蘇州推動虛擬電廠創新發展的路徑與策略研究》的課題。
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