一、虚拟电厂的概述

1.虚拟电厂的定义

2025年03月25日，国家发展改革委和国家能源局发布的《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》（下文简称《指导意见》）明确了虚拟电厂的定义：“虚拟电厂是基于电力系统架构，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。”

虚拟电厂与拥有发电机、变压器等实体设备的传统电厂不同，虚拟电厂本身并不发电，实际上是一个电力的智能管理系统。虚拟电厂通过利用通信和数字化软件系统来聚合和调度市场上分散的各类资源（如工厂可调节的空调负荷、居民屋顶的光伏板、商场储能电池，甚至电动汽车充电桩），让闲置的电力资源调度到需要的地方去，以此为电力资源的分配提供一种低成本、高弹性的数字协调方案。

2.产业链

虚拟电厂产业链主要包括上游基础资源层、中游资源聚合系统以及下游需求市场。中游的资源聚合系统通过物联网、大数据和AI技术，将上游分散的电力资源“聚沙成塔”，聚合成可调度、可交易的“虚拟机组”，为下游的电力需求方提供服务。

3.商业模式

（1）需求侧响应聚合商模式

虚拟电厂作为运营商聚合分散的工商业或居民可调负荷，与政府或电网签订协议，在电网高峰时段降低用户负荷，缓解电力供需矛盾，从而获取需求响应补贴或电价分成。这是我国当前最主流的虚拟电厂盈利手段。

（2）电力市场交易商模式

虚拟电厂可以作为市场主体身份直接参与电力市场套利或提供辅助服务交易。虚拟电厂在电力和中长期市场通过谷峰价差或现货市场波动套利的同时，还可以快速响应电网调频、调峰需求，提供调峰、调频等辅助服务，获取补贴费用和服务费收入。

（3）综合能源服务模式

虚拟电厂运营商为工业园区、大型公共建筑等提供节能改造、能源数据分析与解决方案等增值业务，帮助客户降低用能成本，获取数据服务收入或者节能分成。此外，虚拟电厂还能参与碳交易，虚拟电厂通过需求响应获得“谷电补贴+低碳积分”，积分可兑换电费或参与碳交易。

二、国内虚拟电厂发展现状

1.虚拟电厂相关政策

自2015年国家能源局和发改委发布《关于促进智能电网发展的指导意见》，提及虚拟电厂的商业模式创新开始，我国从中央到地方陆续发布了加速推动虚拟电厂行业高质量发展的政策，支持力度逐渐加大。

2.我国虚拟电厂发展阶段

根据欧美发达国家经验，虚拟电厂发展可分为邀约型阶段、市场化阶段和自主调度型三个阶段。初期阶段为邀约型，在无电力市场的情况下，主要由政府部门、调度机构牵头组织邀约虚拟电厂参与需求响应和调度，虚拟电厂处于被动阶段；中期阶段，随着电力市场逐步完善和成熟，虚拟电厂以类似实体电厂的模式，主动参与电力市场交易和辅助服务以获取收益。同时，这一阶段仍存在邀约型模式，是虚拟电厂向更高阶段发展的过渡时期；成熟阶段，电力市场体系完善，虚拟电厂聚合资源类型不仅包括分散式资源，更聚合了微电网等组合，涵盖电能量、辅助服务、容量市场等多层次交易，收益模式更加多元。

当前，我国虚拟电厂仍处于邀约制阶段、市场化程度低、商业模式单一。我国虚拟电厂主要以广东、江苏、上海等地的试点项目为主，需要在当地的政府部门与电网牵头发出邀约后，虚拟电厂运营商进行响应，为电力系统提供灵活调节能力，其收益主要来源于响应补贴，用户补贴金额有限，收益水平较低。例如，2023年浙江平湖市出台的《关于促进平湖市能源绿色低碳发展的若干政策意见(试行)》，提出：“对平湖市电力负荷管理中心发起的局部需求响应邀约，根据‘虚拟电厂’平台统计的响应负荷评价，判断为响应有效的，按平均响应电量给予不高于3元/千瓦时的补贴。”但需求响应一般在迎峰度夏等用电高峰期，邀约的频次不确定，收益来源不稳定。

3.虚拟电厂发展趋势

（1）政策支持不断加强

我国政府对虚拟电厂的政策支持一直在不断加强，自2023年以来一直密集出台支持虚拟电厂发展的政策。在资金支持方面，《指导意见》提出：“积极落实“两新”（大规模设备更新和消费品以旧换新）等政策，对符合条件的虚拟电厂项目，给予资金支持。鼓励金融机构为虚拟电厂提供低息贷款、信用担保、绿色债券等支持。”此外，2024年12月25日，国务院办公厅发布了《关于优化完善地方政府专项债券管理机制的意见》将虚拟电厂纳入了专项债支持的正面清单。

（2）市场规模持续扩大

我国虚拟电厂当前正逐步由试点向规模化扩张，未来发展空间巨大。据华泰证券研究数据，中国虚拟电厂市场规模预计将在2025年突破102亿元，至2030年有望达到千亿元。同时，《指导意见》明确：“到2027年，虚拟电厂建设运行管理机制成熟规范，参与电力市场的机制健全完善，全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上。到2030年，虚拟电厂应用场景进一步拓展，各类商业模式创新发展，全国虚拟电厂调节能力达到5000万千瓦以上。”国家将带头推动虚拟电厂市场的扩张，预示着行业即将迎来增长。

（3）技术迭代

随着物联网、人工智能、区块链等技术的不断发展和在虚拟电厂中的应用。AI大模型算法的不断迭代，将降低电力系统预测的误差率，区块链技术保障交易数据安全与透明。此外，数字孪生技术将于虚拟电厂深度结合，实现精准模拟虚拟电厂运行状态，提前发现问题并优化运行方案。

（4）收益模式多元化

我国当前电价仍在政府管制之下，电力市场尚未完全开放，电价价差较小，虚拟电厂很难实现盈利。但随着我国政策、技术和市场的驱动，未来我国电力市场将逐步完善市场准入标准，推动价差改革，开放电力市场，催生出辅助服务和电能量交易等更多盈利模式，不再依赖于补贴分成收入。

三、向上资金申请

1.专项债支持情况

（1）投向领域：虚拟电厂属于能源领域，其细分领域为构网型技术应用、新型储备项目、虚拟电厂等新型电力系统先进设施；

（2）建设内容：储能设施、负荷调控与管理系统、智慧能源管理系统等；

（3）收入来源：峰谷价差套利收入、需求响应补贴收入、储能收入、调峰服务收入等；

（4）案例

项目名称：聊城高新区虚拟电厂设备更新改造项目

主管部门：聊城高新技术产业开发区经济发展部

建设内容：项目拟位于高端智能装备信息产业园一期二期、环保科技城一期、环保科技城三期(中小企业创新产业园)、新兴研服产业园、智能制造装备基地、中鲲未来城内。建设虚拟电网智慧平台及总控中心一处，建设电力交易中心一处、更新光伏组件、光伏支架、组串式逆变器、无功补偿系统、储能系统等54546件(台/套)，同时升级建设智慧能源管理系统，提高电网的智能化水平，提升电力系统的效率和可靠性，八万平方米项目实施厂房提升改造及硬化。

资金筹措：本项目估算总投资12440.00万元，其中，项目单位自有资金4940.00万元，占总投资的39.71%；申请专项债7500万元，占总投资的60.29%，已于2025年3月24日发行30年期专项债券5000.00万元。

项目收入：上网发电收入、储能收入以及租赁收入。

2.超长期特别国债

虚拟电厂作为能源数字化领域的新型基础设施，符合“两新”领域的范畴。按照《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》和《关于2025年加力扩围实施大规模设备更新和消费品以旧换新政策的通知》有关要求，对于虚拟电厂设备更新，超长期特别国债支持情况如下：

（1）投向领域：能源电力设施设备更新

（2）支持内容：支持虚拟电厂运营管理关键设备及基础设施更新改造，总聚合资源规模超过10万千瓦。

（3）支持比例：项目总投资不低于2000万元，支持比例不超过核定总投资的15%。

3.中央内预算投资

虚拟电厂作为采用先进技术的新型电力系统，对增强电力保供能力、促进新能源消纳、完善电力市场体系具有重要作用，能够推动实现国家节能减排和“双碳”目标，推动能源可持续发展。2023年8月，国家发展改革委等部门关于印发《绿色低碳先进技术示范工程实施方案》中将先进电网和储能示范项目列入绿色低碳先进技术示范工程重点方向，其中就包括虚拟电厂。

虚拟电厂申请中央内预算资金时可以考虑申报节能降碳中央预算内投资专项。2024年3月，国家发展改革委发布的《节能降碳中央预算内投资专项管理办法》中提到了支持碳达峰碳中和先进技术示范及应用项目、重点行业和重点领域节能降碳项目，虚拟电厂项目符合其支持内容，具体申报要求如下：

（1）碳达峰碳中和先进技术示范及应用项目

支持内容：支持“双碳”领域技术水平领先、减排效果突出、示范效应明显的项目建设，重点支持列入绿色低碳先进技术示范项目清单的项目。

支持比例：列入绿色低碳先进技术示范项目清单的参照技术攻关管理并按支持资金不超过项目总投资的30%控制，单个项目支持资金原则上不超过1亿元。

（2）重点行业和重点领域节能降碳项目

支持内容：支持电力、钢铁、有色、建材、石化、化工、焦化、纺织、造纸、印染、机械、数据中心等重点行业重点领域节能降碳改造，重点用能单位和园区能源梯级利用、能量系统优化等综合能效提升，供热基础设施节能升级改造与综合能效提升，中央和国家机关节能改造等。

支持比例：重点行业和重点领域节能降碳项目支持资金按不超过项目总投资的20%控制，单个项目支持资金原则上不超过1亿元。

四、总结

在“双碳”背景和政策驱动下，我国虚拟电厂的发展已经高速发展的转折点。虚拟电厂作为电力物联网的前沿技术应用领域，在高比例新能源消纳进程中，虚拟电厂的潜力将愈发凸显，在未来将对传统能源生产、输配和运营模式进行颠覆性的重塑。

随着我国对于虚拟电厂的重视程度不断加深，对其的资金支持力度也在加强，通过政府的专项债和超长期特别国债等资金的支持，将在政府层面带动虚拟电厂的高质量发展。