虚拟电厂+微电网：新型电力系统黄金赛道
摘要：在新型电力系统加速构建与“双碳”目标深入推进的背景下，虚拟电厂（VPP）作为需求侧资源聚合的核心载体，其商业化落地与盈利能力提升面临瓶颈，而微电网凭借资源集中、可控性强、盈利清晰的优势，成为破解这一困境的关键支撑。本文基于行业发展现状，剖析虚拟电厂的发展瓶颈与微电网的互补价值，阐述二者“一虚一实、一软一硬”的协同逻辑，以安科瑞电气股份有限公司为实践案例，系统分析其“虚拟电厂+微电网”的产品生态构建、核心技术应用及典型场景落地，最后展望二者融合发展的行业前景，为新型电力系统下能源企业的转型发展提供理论参考与实践借鉴。
关键词：虚拟电厂；微电网；协同发展；商业化落地；安科瑞；新型电力系统
一、引言
随着我国能源结构转型的不断深化，分布式新能源（光伏、风电等）渗透率持续提升，新型电力系统对灵活性调节、分布式资源高效利用的需求日益迫切。虚拟电厂（Virtual Power Plant, VPP）作为一种通过数字化技术聚合分散能源资源的新型电力运行组织模式，能够实现分布式电源、储能、可控负荷的协同调度，为电力系统提供调峰调频、需求响应等辅助服务，是提升电力系统灵活性的重要抓手。然而，当前我国虚拟电厂行业呈现“轻资产、重聚合、弱落地”的发展特征，其商业化进程面临资源分散、盈利单一、用户粘性不足等多重瓶颈，严重制约了其在新型电力系统中的价值发挥。
图1 虚拟电厂和微电网
与此同时，微电网作为特定区域内“源网荷储”一体化的小型电力系统，能够实现本地新能源发电、储能、负荷的精准管控与灵活运行，可与大电网并/离网切换，具备资源集中、可控性强、盈利模式清晰的核心优势，成为虚拟电厂落地的重要实体载体。近年来，能源圈出现显著趋势：众多虚拟电厂企业纷纷布局微电网业务，将其作为核心发展赛道，本质上是通过二者的融合协同，破解虚拟电厂商业化落地难题，实现“数字大脑+实体躯体”的一体化发展。
国家能源局等部门先后出台多项政策，鼓励虚拟电厂与微电网协同发展，支持具备条件的工业企业、工业园区开展智能微电网建设，推动虚拟电厂聚合分布式资源参与电力市场交易，为二者融合发展提供了明确的政策指引。在此背景下，本文以虚拟电厂与微电网的融合发展为核心，结合安科瑞的实践案例，系统探讨二者协同发展的内在逻辑、实现路径及应用价值，为行业发展提供参考。
二、虚拟电厂的发展瓶颈与微电网的互补价值
2.1 虚拟电厂的发展瓶颈/更多资料请联系安科瑞陈芳芳136/11 96/5514
虚拟电厂的核心价值在于通过数字化技术实现分散能源资源的“聚沙成塔”，但其轻资产运营模式导致其在商业化落地过程中面临三大难以绕开的瓶颈，这也是制约其盈利能力提升的关键因素：
第一，资源分散，可控性不足。虚拟电厂的资源主要来源于千家万户的零散光伏、储能设备及各类可控负荷，这些资源分布广泛、单体容量小、运行状态不稳定，导致虚拟电厂的调度响应速度慢、精度低，难以实现电力系统所需的精准调节，调度过程如同“拆盲盒”，极大影响了其辅助服务的质量与效率。这一问题也导致虚拟电厂在极端天气或系统故障时，调节稳定性难以满足电力系统安全运行需求。
第二，盈利模式单一，市场竞争激烈。当前我国虚拟电厂的盈利主要依赖电网需求响应、调峰调频等辅助服务补偿，盈利渠道较为单一，且随着参与企业数量的增加，行业竞争日益激烈，企业利润空间持续压缩，陷入“赚辛苦钱”的内卷困境。同时，电力市场机制尚不健全，虚拟电厂参与现货市场、绿电交易的渠道不够畅通，进一步限制了其盈利空间的拓展。
第三，用户粘性薄弱，缺乏线下壁垒。虚拟电厂多为纯轻资产平台，仅提供数字化聚合与调度服务，与用户之间的绑定关系较弱，用户可根据服务质量、价格等因素随意切换合作平台，缺乏核心竞争力。此外，虚拟电厂在数据采集、信息安全等方面存在短板，进一步降低了用户的信任度与粘性。
图2 “源-网-荷-储-充”产品生态
2.2 微电网的核心价值与互补作用/
微电网是指在园区、公共建筑、企业内部等特定区域内，整合本地新能源发电、储能、可控负荷和能量管理系统，能够实现独立运行或与大电网并网运行的小型电力系统，其核心价值在于实现“源网荷储”一体化管控，恰好能够弥补虚拟电厂的三大短板，成为虚拟电厂最优质的“资源单元”，二者形成天然的互补关系。根据相关标准规范，微电网的接入、运行与控制需遵循明确的技术要求，确保其安全稳定运行与合规并网。
首先，微电网是标准化的能源单元，可控性强。微电网实现了“源网荷储”的高度集成，将分散的新能源发电、储能、负荷集中管控，能够实现秒级响应，运行可靠性高，有效解决了虚拟电厂资源分散、调度精度低的问题，为虚拟电厂提供了稳定、可控的资源支撑，符合虚拟电厂对资源调节能力的核心要求。
其次，微电网是本地化的收益底座，盈利模式清晰。微电网可通过峰谷套利、绿电消纳、电网扩容降需、应急保供等多种方式实现盈利，盈利渠道多元化，不仅能够提升自身的盈利能力，还能为虚拟电厂拓展盈利空间，破解其盈利单一的困境。同时，微电网能够促进新能源就地消纳，减少弃风弃光现象，助力“双碳”目标实现，获得相应的政策支持与收益补偿。
最后，微电网是线下护城河，用户粘性强。微电网属于重资产项目，建成后可长期运营，与用户形成深度绑定，能够为用户提供持续的能源供应、节能降耗、应急保供等服务，形成强大的线下壁垒，有效提升用户粘性，解决虚拟电厂用户易流失的问题。此外，微电网的长期运营的特性，也为虚拟电厂提供了稳定的资源来源与合作基础。
2.3 二者协同发展的核心逻辑
虚拟电厂与微电网的协同发展，本质上是“数字大脑”与“实体躯体”的深度融合：虚拟电厂负责“聚合交易”，通过数字化平台将多个微电网的资源进行聚合，参与电力市场交易、提供辅助服务，实现资源的规模化价值；微电网负责“精准执行”，根据虚拟电厂的调度指令，实现本地能源的精准管控、灵活运行，确保调度指令的落地执行。
二者一虚一实、一软一硬，相辅相成、协同共生：脱离微电网，虚拟电厂的数字大脑缺乏实体载体，难以实现精准调度与商业化落地，盈利能力无从谈起；脱离虚拟电厂，微电网的本地资源难以实现规模化聚合，价值无法最大化，只能局限于本地能源供应。只有打通二者的协同链路，才能实现“1+1>2”的效果，推动虚拟电厂商业化落地，提升微电网的价值空间，成为新型电力系统建设的重要路径，也是培育能源领域新质生产力的重要体现。
三、安科瑞“虚拟电厂+微电网”融合发展实践
安科瑞电气股份有限公司作为聚焦用户侧能效系统与能源互联网领域的龙头企业，成立于2003年，2012年在创业板上市，多年来深耕虚拟电厂与微电网领域，构建了覆盖“虚拟电厂+微电网”的完整产品生态，形成了“云-边-端”协同架构，凭借700+项专利技术与14000+套系统运行经验，实现了二者融合发展的一站式落地，为行业提供了可复制、可推广的实践案例，其虚拟电厂管理系统已被纳入《2025中国能源互联网技术路线图》推荐案例。
3.1 产品生态架构：“云-边-端”协同，实现虚实融合
安科瑞以AcrelEMS3.0智慧能源管理平台为云端核心，联动Acrel-2000MG微电网能量管理系统或ACCU1000L微电网协调控制器作为本地中枢，搭配“源-网-荷-储-充”全系列硬件设备，构建了依托微电网的“云-边-端”协同架构，实现了虚拟电厂与微电网的深度融合，兼顾系统安全稳定与经济优化，助力企业实现绿电自用、峰谷套利，构建“微电网落地执行+虚拟电厂聚合调度”的良性闭环，赋能企业能源低碳转型与收益提升，同时契合国家关于虚拟电厂与微电网协同发展的政策导向。
3.2 核心产品与技术应用
3.2.1 云端大脑：AcrelEMS3.0微电网智慧能源管理平台
图3 AcrelEMS3.0智慧能源管理平台
该平台作为虚拟电厂与微电网融合的核心指挥中枢，承担着资源聚合、智能调度、交易对接、能碳管理等核心功能，其核心优势体现在五个方面：一是全域监控，实现变配电系统、光伏、储能、负荷、充电桩的全景一张图监控，确保各类能源资源的实时可测、可控；二是AI预测，结合风光发电预测与负荷预测，日前生成最优调度计划曲线，提升调度的精准性与前瞻性；三是优化策略，涵盖新能源消纳、削峰填谷、需量控制、防逆流、光储协同有序充电等多种优化模式，实现能源利用效率最大化；四是能碳一体，实现电、水、气、碳的统一核算，为绿色工厂、零碳园区建设提供数据支撑，契合“双碳”目标要求；五是对接电网，支持新能源合规并网，可直接参与需求响应、电力现货市场、辅助服务交易，有效提升用户增值收益，响应国家关于虚拟电厂参与电力市场交易的政策要求。该平台采用AI算法优化调度策略，系统响应时间≤0.5秒，能效提升15%-20%，体现了较强的技术优势。
3.2.2 本地中枢：Acrel-2000MG微电网能量管理系统
图4 Acrel-2000MG本地化能量管理系统
该系统作为微电网的本地管控核心，实现了微电网的一体化管控与精准执行，其核心功能包括：一是集成电网运行监测、光伏发电监控、储能控制、负荷调控等全流程功能，实现微电网的全面管控；二是本地化部署，具备秒级控制能力，可实现并网/离网无缝切换，确保微电网运行的稳定性与灵活性，满足不同场景下的能源供应需求；三是支持计划曲线执行、新能源消纳、需量控制、削峰填谷、有序充电、光储系统控制等多种功能，精准响应云端平台的调度指令；四是具备实时告警、故障记录、运行报表等功能，实现运维无人化，降低运维成本；五是可直连AcrelEMS3.0智慧能源管理平台或第三方虚拟电厂平台，实现云边协同响应，确保虚拟电厂调度指令的精准落地，符合微电网接入与运行的相关标准规范。
3.2.3 嵌入式策略控制：ACCU-1000L微电网协调控制器
图5 ACCU-1000L微电网协调控制器
针对本地不需要人机界面的场景，该控制器提供了高可靠性、低成本的解决方案，其核心优势体现在：一是可靠性高，采用嵌入式设计，内置Linux系统，可实现长期无故障运行，系统平均故障间隔时间（MTBF）超50000小时；二是数据采集能力强，支持串口、以太网等多通道实时运行，可满足各类风电、光伏逆变器、储能系统及各类保护测控等二次设备的接入需求；三是规约丰富，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC60870-5-101等多种通信规约，可实现云边协同，确保数据传输的兼容性与稳定性；四是具备边缘计算能力，支持灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、逻辑控制、断点续传、数据加密、4G路由等功能，提升本地管控的智能化水平；五是策略管理灵活，涵盖防逆流、计划曲线、削峰填谷等多种策略，且支持策略定制，可适配不同场景的需求；六是系统安全可靠，基于不可信模型设计用户权限，采用数据加密与防篡改机制，实现数据固证和可追溯，防范数据泄露与非法侵入风险；七是成本可控，相比本地能量管理系统，可大幅降低建设成本，提升项目性价比。
3.2.4 全栈硬件支撑：一站式配齐，保障系统安全合规
安科瑞为微电网系统提供“源-网-荷-储-充”全系列硬件设备，包括防孤岛保护、电能质量在线监测、防逆流保护和调控设备等，实现有功功率/无功功率控制、发电预测、频率电压紧急控制等功能，满足分布式场站“可观、可测、可调、可控”的“四可”要求，为微电网的安全、合规运行提供系统保障，符合GB/T 33589、GB/T 34129等相关国家标准对微电网接入与运行的技术要求，同时支撑虚拟电厂调度指令的精准执行，确保二者协同运行的稳定性与可靠性。
3.3 典型应用场景落地
安科瑞“虚拟电厂+微电网”融合解决方案已在多个场景实现规模化落地，结合不同场景的能源需求，形成了差异化的应用模式，验证了二者融合发展的可行性与价值，其中工业园区与公共建筑场景最为典型，与泰安市微电网多场景示范应用的实践方向高度契合。
3.3.1 工业园区场景：降本、增收、保供三重价值实现
工业园区是微电网的核心应用场景，也是虚拟电厂资源聚合的重要载体。安科瑞为工业园区打造“光伏+储能”微电网系统，结合虚拟电厂聚合调度功能，实现了三重核心价值：一是对内降本，满足园区企业的绿电自用需求，降低电费支出与电网需量费用，保障关键负荷连续运行，避免因停电导致的停产损失；二是对外增收，通过微电网的富余容量接入虚拟电厂，参与电力调峰调频、现货交易等，获取增值收益；三是应急保供，微电网可作为应急电源，在电网停电时保障园区关键设备的正常运行，提升园区能源供应的可靠性。截至目前，安科瑞在工业园区微电网领域的案例超2000个，单项目最大容量达50MWh，充分验证了方案的可行性与规模化应用价值，与泰开集团等企业的工业园区微电网实践形成互补，推动工业园区能源低碳转型。
3.3.2 商业/校园/医院场景：节能、绿建、安全一体化提升
商业综合体、校园、医院等公共建筑对供电稳定性和能耗控制要求较高，且部分地区对这类建筑有绿建评星要求。安科瑞针对此类场景，整合屋顶光伏、储能设备，构建微电网系统，结合虚拟电厂协同调度，实现了多重价值：一是节能降费，通过光伏自发自用、储能削峰填谷，降低公共建筑的电费支出；二是提升绿建评价，通过绿电消纳获得绿电认证，助力公共建筑提升绿建评星等级，吸引绿色消费客群；三是安全保障，通过微电网的灵活调控与应急供电能力，提升公共建筑供电的稳定性，同时通过空调、照明灯等可控负荷的调控，参与电网需求响应，为用户额外创造收益，契合公共建筑绿色低碳发展的趋势，与泰安高铁站停车场光储充示范项目、泰安市政中心源网荷储一体化项目的发展理念一致。
四、“VPP+微电网”融合发展的行业前景与展望
4.1 行业发展机遇
随着新型电力系统建设的不断推进，国家政策对虚拟电厂与微电网融合发展的支持力度持续加大，《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》明确提出，到2027年全国虚拟电厂调节能力达到2000万千瓦以上，到2030年达到5000万千瓦以上，同时鼓励虚拟电厂与微电网协同发展，为行业发展提供了明确的政策指引与发展空间。此外，分布式新能源渗透率的持续提升、电力市场机制的不断完善、绿电交易的快速发展，以及“算电协同”模式的兴起，都为“VPP+微电网”的融合发展提供了良好的市场环境。数据显示，全国已有84个绿电直连项目完成审批，新能源总装机规模达3259万千瓦，2025年绿电交易量同比增长38%，为二者融合发展提供了广阔的市场空间，安科瑞等龙头企业的海外业务也呈现高速增长态势，2024年境外收入同比增长45%，东南亚、中东地区成为新增长极，境外毛利率高达65.7%，进一步拓展了行业发展边界。
4.2 核心发展趋势
未来，“VPP+微电网”的融合发展将呈现三大趋势：一是标准化，随着行业发展与标准体系的完善，微电网将逐步实现标准化设计、标准化建设、标准化运营，成为虚拟电厂的标准化资源单元，降低二者融合的成本与难度，同时虚拟电厂的技术标准与管理规范也将逐步完善，推动行业规范化发展，契合国家关于完善虚拟电厂标准体系的要求；二是智能化，人工智能、大数据、物联网等技术将深度融入二者的融合体系，提升调度的精准性、运行的稳定性与盈利的最大化，如安科瑞的AI预测与优化调度技术，将成为行业主流应用方向，同时边缘计算、数据加密等技术的应用，将进一步提升系统的安全性与可靠性；三是规模化，随着更多企业布局“VPP+微电网”赛道，将形成规模化的资源聚合效应，推动虚拟电厂从“轻资产聚合”向“虚实融合”转型，实现更广泛的能源资源优化配置，同时海外市场的拓展将成为行业增长的重要动力，推动我国“VPP+微电网”技术与方案走向国际市场。
4.3 企业发展建议
对于能源企业而言，要抓住“VPP+微电网”融合发展的黄金机遇，需聚焦三大方向：一是强化技术研发，重点突破虚拟电厂与微电网的协同调度技术、能碳一体化管理技术、边缘计算技术等核心技术，构建完善的“云-边-端”产品生态，提升产品的核心竞争力，如安科瑞通过700+项专利构建技术壁垒，值得行业借鉴；二是深耕场景落地，结合工业园区、公共建筑等不同场景的需求，打造差异化的融合解决方案，提升方案的可落地性与盈利能力，同时加强与政府、高校、金融机构的协同，构建“政府—企业—高校—金融”四方联动机制，推动方案规模化推广，借鉴泰安市的发展经验；三是拓展盈利渠道，依托微电网的本地收益底座，结合虚拟电厂的聚合交易优势，拓展峰谷套利、绿电交易、辅助服务、节能服务等多元化盈利渠道，破解盈利单一的困境，同时积极拓展海外市场，提升企业盈利能力与市场竞争力，契合安科瑞海外业务高增长的发展路径。
五、结论
虚拟电厂与微电网的融合发展，是破解虚拟电厂商业化落地瓶颈、提升微电网价值空间、推动新型电力系统建设的重要路径。虚拟电厂的“聚合交易”与微电网的“精准执行”形成互补，二者一虚一实、一软一硬，通过协同联动实现了资源的高效利用与价值的最大化，是培育能源领域新质生产力的重要体现。安科瑞作为行业龙头企业，构建的“虚拟电厂+微电网”产品生态，实现了二者融合发展的一站式落地，其“云-边-端”协同架构、核心技术应用与多场景实践，为行业提供了可复制、可推广的经验，其14000+套系统运行经验与48小时现场响应服务，进一步验证了方案的可靠性与服务优势。
随着国家政策的持续支持、电力市场的不断完善与技术的不断创新，“VPP+微电网”将成为新型电力系统建设的核心赛道，未来发展前景广阔。能源企业应抓住发展机遇，强化技术研发、深耕场景落地、拓展盈利渠道，推动二者深度融合，实现高质量发展，为我国“双碳”目标实现与新型电力系统建设提供有力支撑。
审核编辑 黄宇
