電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）虛擬電廠（VPP）主要是依托物聯(lián)網(wǎng)和AI技術(shù)，將分布式光伏、儲(chǔ)能設(shè)備、電動(dòng)汽車、可調(diào)負(fù)荷等各類分散資源集中起來(lái)，構(gòu)建一個(gè)中央控制平臺(tái)，繼而參與電網(wǎng)運(yùn)行與市場(chǎng)交易的目的，可以提升資源利用效率、環(huán)節(jié)輸配電阻塞、增強(qiáng)供電可靠性以及支持可再生能源消納的綜合目標(biāo)。

而家庭虛擬電廠則是虛擬電廠的一種特定形態(tài)，將家庭分散的能源資源聚合為一個(gè)虛擬的、可調(diào)度的能源系統(tǒng)，像傳統(tǒng)電廠一樣參與電力市場(chǎng)交易和電網(wǎng)運(yùn)行的能源管理模式。

全球家庭虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)

盡管虛擬電廠通常是針對(duì)大型發(fā)電站、工業(yè)園或者商業(yè)設(shè)施進(jìn)行電力調(diào)節(jié)，而且單個(gè)家庭的用電/發(fā)電能力微小且不可控，但成千上萬(wàn)戶聚合后可形成可觀的調(diào)節(jié)容量。不僅響應(yīng)電網(wǎng)削峰填谷需求，還能根據(jù)電價(jià)信號(hào)自動(dòng)調(diào)整充放電策略，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)收益最大化。

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測(cè)，中國(guó)虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模在2025年將達(dá)到102億元，并有望在2030年突破千億元。在北美，VPP市場(chǎng)在過(guò)去一年增長(zhǎng)了近14%，總?cè)萘窟_(dá)到37.5GW。

國(guó)內(nèi)近期由國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)新能源消納和調(diào)控的指導(dǎo)意見(jiàn)》中也提到，深化虛擬電廠協(xié)調(diào)運(yùn)行控制技術(shù)、多元交易技術(shù)應(yīng)用，擴(kuò)大新型負(fù)荷靈活調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)用。

據(jù)協(xié)鑫能科高管透露，2025年全國(guó)虛擬電廠可調(diào)資源容量可達(dá)8000萬(wàn)千瓦以上，實(shí)際建設(shè)規(guī)模約1000萬(wàn)千瓦，到2030年全國(guó)虛擬電廠可調(diào)資源容量預(yù)計(jì)可達(dá)2億千瓦。

這種增長(zhǎng)很大程度上得益于家儲(chǔ)的普及，例如在美國(guó)，頭部廠商Sunrun的電池附件率（即安裝太陽(yáng)能時(shí)同時(shí)安裝電池的比例）在2025年第三季度已高達(dá)70%。

按終端用戶劃分，住宅細(xì)分市場(chǎng)占據(jù)最大份額，主要驅(qū)動(dòng)力來(lái)自智能電表滲透、智能家居設(shè)備普及以及家庭能源管理系統(tǒng)（HEMS）的互操作性提升。商業(yè)模式上，家庭用戶通過(guò)參與需求響應(yīng)計(jì)劃獲取補(bǔ)貼，例如澳大利亞昆士蘭州的智能電網(wǎng)計(jì)劃覆蓋數(shù)萬(wàn)戶家庭

成立于2007年的Sunrun，是美國(guó)最大的住宅太陽(yáng)能和儲(chǔ)能服務(wù)提供商，其VPP業(yè)務(wù)明確定義為“家庭到電網(wǎng)分布式電廠計(jì)劃”，通過(guò)聚合用戶端的太陽(yáng)能和儲(chǔ)能資源，形成可調(diào)度的虛擬電廠，為電網(wǎng)提供靈活性支持。

在近期Sunrun發(fā)布的第三季度財(cái)報(bào)中顯示，已經(jīng)由超過(guò)10.6萬(wàn)名客戶注冊(cè)了“家庭到網(wǎng)”虛擬電廠計(jì)劃，這個(gè)數(shù)字比一年前增長(zhǎng)了400%以上。

該公司首席執(zhí)行官M(fèi)ary Powell表示，該公司運(yùn)營(yíng)著美國(guó)最大的虛擬發(fā)電廠之一，去年在17個(gè)活躍的VPP項(xiàng)目中調(diào)度了416 MW。公司主要通過(guò)租賃模式為用戶安裝太陽(yáng)能和儲(chǔ)能系統(tǒng)，并保留設(shè)備所有權(quán)以聚合形成VPP，據(jù)Sunrun披露，每個(gè)參與VPP的用戶在其生命周期內(nèi)可帶來(lái)超過(guò)2000美元的凈收益。

而中國(guó)的市場(chǎng)格局更為多元化，當(dāng)前以政府引導(dǎo)和電網(wǎng)企業(yè)為主導(dǎo)。根據(jù)報(bào)道，國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)已聚合了數(shù)百個(gè)虛擬電廠項(xiàng)目。同時(shí)，政策也明確鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)參與，例如北京的虛擬電廠平臺(tái)就接入了聯(lián)想、蔚來(lái)等企業(yè)的可調(diào)節(jié)資源。

推動(dòng)互操作性與標(biāo)準(zhǔn)化，關(guān)鍵硬件受益

推動(dòng)互操作性與標(biāo)準(zhǔn)化是VPP能否大規(guī)模發(fā)展的基石。目前，行業(yè)正致力于推動(dòng)IEEE 2030.5（智能能源協(xié)議2）成為統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)。這旨在讓不同品牌的儲(chǔ)能逆變器、電動(dòng)汽車充電樁等設(shè)備能夠被同一個(gè)VPP平臺(tái)無(wú)縫接入和管理，實(shí)現(xiàn)真正的即插即用。

如果能夠?qū)崿F(xiàn)，那么硬件廠商將會(huì)極大收益。因此，以德國(guó)的Sonnen為代表的傳統(tǒng)儲(chǔ)能硬件廠商，是推動(dòng)家庭虛擬電廠發(fā)展的重要力量。它們憑借其硬件產(chǎn)品，將千家萬(wàn)戶的儲(chǔ)能系統(tǒng)連接成一張可被電網(wǎng)調(diào)度的智能網(wǎng)絡(luò)。

其中，德系品牌主要深耕戶儲(chǔ)，構(gòu)建VPP網(wǎng)絡(luò)，而中美巨頭則憑借電芯與系統(tǒng)集成切入，日本企業(yè)在V2H（Vehicle-to-Home，車到家）領(lǐng)域領(lǐng)先。主要代表廠商例如Sonnen、SENEC、E3/DC、Tesla、BYD、華為、派能科技、尼吉康、東光高岳、松下等。

而家庭儲(chǔ)能電池作為VPP最核心的資產(chǎn)，它們就像遍布在千家萬(wàn)戶的小充電寶，在電網(wǎng)需要時(shí)被統(tǒng)一調(diào)動(dòng)。PCS則作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的大腦，逆變器負(fù)責(zé)直流電與交流電的轉(zhuǎn)換。在VPP的指令下，它必須能夠精確控制電池的充放電時(shí)機(jī)和功率，是執(zhí)行調(diào)度的關(guān)鍵部件。

此外，電動(dòng)汽車本身就是一個(gè)巨大的移動(dòng)儲(chǔ)能單元。V2H技術(shù)允許電動(dòng)汽車在電價(jià)高峰時(shí)向家庭或電網(wǎng)放電。這極大地?cái)U(kuò)展了VPP的可調(diào)度資源池，因此相關(guān)的雙向充電樁和能源網(wǎng)關(guān)設(shè)備也變得愈發(fā)重要。

隨著技術(shù)發(fā)展，VPP模式對(duì)硬件提出智能化、互聯(lián)化、高響應(yīng)要求，有四類硬件迎來(lái)結(jié)構(gòu)性利好。一個(gè)是智能混合逆變器，作為VPP的核心樞紐，技術(shù)上需支持雙向通信（4G/5G）、分鐘級(jí)負(fù)荷響應(yīng)、AI預(yù)測(cè)算法，充放電效率需提升至95%以上。

市場(chǎng)預(yù)測(cè)2030年中國(guó)智能混合逆變器滲透率將達(dá)78%，其中具備VPP接入能力的高端機(jī)型占45%市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)主要代表企業(yè)例如錦浪科技、陽(yáng)光電源、固德威、德業(yè)科技等。

同時(shí)家庭VPP也將帶動(dòng)家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)走向模塊化與高安全化，因VPP頻繁充放對(duì)循環(huán)壽命和安全性要求極高，因此家庭儲(chǔ)能將向著磷酸鐵鋰電池傾斜，未來(lái)也有望采用固態(tài)電池。標(biāo)準(zhǔn)上也將符合需符合VDE-AR-N 4105（德國(guó)）、IEEE 1547（美國(guó)）等電網(wǎng)互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)代表企業(yè)如比亞迪、首航新能、艾羅能源、科華數(shù)據(jù)等。

而在家庭VPP滲透率提升的同時(shí)，也將帶動(dòng)家庭儲(chǔ)能EMS的提升，數(shù)據(jù)顯示，2025年中國(guó)家庭儲(chǔ)能EMS滲透率將從2024年32%快速提升至58%。功能上，從單一監(jiān)控升級(jí)為AI驅(qū)動(dòng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、故障診斷。例如錦浪科技的EMS服務(wù)毛利率達(dá)68%，遠(yuǎn)超硬件。

最后是一些智能傳感與通信設(shè)備將獲益，例如智能電表，檢測(cè)光伏發(fā)電和電網(wǎng)供電的精密儀表是VPP計(jì)量基礎(chǔ)，代表企業(yè)如威勝信息、林洋能源、安科瑞、科陸電子等。以及IoT模塊，可以實(shí)現(xiàn)家電級(jí)負(fù)荷控制，響應(yīng)時(shí)間需要小于5分鐘，代表企業(yè)如利爾達(dá)、有方科技、芯訊通、高新興等。

總結(jié)

當(dāng)前全球家庭虛擬電廠市場(chǎng)呈現(xiàn)歐美成熟、亞太追趕格局。歐美已進(jìn)入市場(chǎng)型階段（參與電力現(xiàn)貨交易），而中國(guó)仍以邀約型（政策補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)）為主，正向市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型。隨著家庭VPP的發(fā)展，將帶動(dòng)儲(chǔ)能硬件廠商從單一設(shè)備供應(yīng)商轉(zhuǎn)型為能源服務(wù)商，它們通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化硬件接口+垂直整合軟件+本地化渠道構(gòu)建VPP生態(tài)。我們預(yù)測(cè)未來(lái)五年，具備VPP能力的硬件廠商將獲取超額利潤(rùn)，而純硬件制造商面臨被邊緣化風(fēng)險(xiǎn)。