在進(jìn)入數字化時(shí)代后，“虛擬”這個(gè)詞可謂是大行其道。像是親身體驗虛擬空間的“虛擬現實(shí)技術(shù)（VR）”，又或是比特幣等“虛擬貨幣”，這些都已是大眾耳熟能詳的詞匯了。事實(shí)上，在能源的世界里，“虛擬”這個(gè)詞匯早已廣泛應用。而所謂的“虛擬電廠(chǎng)（VPP）”（以虛擬形式存在的發(fā)電廠(chǎng)），也日益受到人們的關(guān)注。

那么，我們不由得要問(wèn)，虛擬電廠(chǎng)究竟是什么呢？

一、何謂虛擬電廠(chǎng)（VPP）？

我們知道，就電力的性質(zhì)而言，我們必須始終確保發(fā)電量與用電量的平衡，即同時(shí)同量原則。因此，為實(shí)現電力的穩定供應，供電企業(yè)（電力公司）需要根據用電量對發(fā)電量進(jìn)行瞬時(shí)調節，以確保電力供需平衡。一旦供需失衡，就會(huì )出現電力供應不穩定等情況，有時(shí)還會(huì )導致停電等故障。

VPP就是上文提及的“虛擬電廠(chǎng)”的英文縮寫(xiě)。它是一種新能源服務(wù)方案，用以確保電力供需平衡。提到電廠(chǎng)，大家可能第一時(shí)間會(huì )聯(lián)想到火電廠(chǎng)和核電站等大型發(fā)電設施。而在這里，我們要講的VPP卻是由一系列的小型發(fā)電設備聚合而成的。

近年來(lái)，越來(lái)越多的辦公場(chǎng)所和住宅區開(kāi)始安裝小型發(fā)電設備，諸如太陽(yáng)能發(fā)電設備等。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)、蓄電池、熱泵的不斷普及，存儲能源的設備呈現出多點(diǎn)分布的趨勢。以前，企業(yè)和家庭是需求側，僅需要使用電力。但如今，它們也變成了和電力公司一樣的發(fā)電側，可以自己利用設備進(jìn)行發(fā)電了。

“虛擬電廠(chǎng)（VPP）”，顧名思義就是利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)能源管理技術(shù)，將數量眾多的小型發(fā)電設備聚合在一起，進(jìn)行管理的“電廠(chǎng)”，它具有調節電力供需平衡的功能 。

VPP的優(yōu)勢之一就是存儲和控制“負瓦特”電量。那么，什么是“負瓦特”呢？它是通過(guò)各種手段節省下來(lái)的用電量，與發(fā)電量具有同樣的價(jià)值，并且可以另做他用。

VPP可根據不斷變化的電力供需情況，對眾多發(fā)電設備進(jìn)行實(shí)時(shí)精細的控制。構建VPP需要幾個(gè)關(guān)鍵的要素，包括：遠程控制分布式設備的優(yōu)秀物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、更精確地預測電力需求量和太陽(yáng)能發(fā)電量的技術(shù)等等。我們知道，可再生能源受天氣因素影響較大，其發(fā)電量波動(dòng)也相對較大。如果我們能夠有效地利用VPP進(jìn)行精細的電力調節，那么，我們就能毫無(wú)浪費地使用可再生能源產(chǎn)生的電力。這無(wú)疑將加快無(wú)碳社會(huì )的前進(jìn)腳步。

東日本大地震以后，日本政府開(kāi)始重新審視大型電廠(chǎng)這一傳統能源供應模式。以此為契機，太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源及分布式電源也越來(lái)越普及。但是可再生能源受天氣因素影響較大，其發(fā)電量易產(chǎn)生波動(dòng)。隨著(zhù)可再生能源技術(shù)的普及，電力供應不穩定的問(wèn)題也就自然而然地出現了。

正是在這一背景下，VPP應運而生。它能夠在大型發(fā)電設施與分布式電源之間進(jìn)行協(xié)調與控制，調節電力的供需平衡。尤其是VPP特有的“調節功能”，能夠有效調節發(fā)電量的波動(dòng)情況，當可再生能源供應過(guò)剩時(shí)，VPP可以存儲過(guò)剩的電力；當電力不足時(shí)，它可以供應存儲的電力。所以說(shuō)，VPP是解決發(fā)電側與需求側課題的重要方案。

二、2021年，新型VPP市場(chǎng)將正式建立

日本國內的VPP建設事業(yè)才剛剛開(kāi)始。“負瓦特交易”則于2017年開(kāi)始啟動(dòng)，有效地幫助企業(yè)與家庭節約電力，以應對高峰期的電力需求。

那么“負瓦特交易”的交易機制是怎樣的呢？原來(lái)，當電力供應緊張時(shí)，為確保工廠(chǎng)等用電大客戶(hù)的正常運營(yíng)，負荷集成商會(huì )與供電企業(yè)進(jìn)行合作，向簽訂了合同的用戶(hù)發(fā)出節電請求，通過(guò)負瓦特節電手段，減少用電量，保證電力供需平衡。而這些響應了節電請求的用戶(hù)，事后也能獲得相應的獎勵與報酬。

預計在2021年，在日本國內將出現由經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省主導建立的“供需調節市場(chǎng)”。到目前為止，電力公司主要利用自己公司（包括集團公司）的發(fā)電設施進(jìn)行電力供需調節。當供需調節市場(chǎng)開(kāi)放后，電力公司就可以通過(guò)市場(chǎng)獲得多種電源產(chǎn)生的電力，如用戶(hù)通過(guò)自行安裝的成本低廉的發(fā)電設施產(chǎn)生的電力等等。

到21世紀20年代，這種新型能源供應市場(chǎng)將會(huì )進(jìn)一步發(fā)展，廣泛使用分布式電源的VPP也將會(huì )越來(lái)越普及。包括與電動(dòng)汽車(chē)的合作方案，這些廣泛分布于家庭、辦公場(chǎng)所、工廠(chǎng)的小型電源與發(fā)電設備的發(fā)展潛力不可估量。對于實(shí)現理想中的未來(lái)無(wú)碳社會(huì )，VPP不可或缺。