電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（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、儲能設(shè)備、電動汽車、可調(diào)負(fù)荷等各類分散資源集中起來，構(gòu)建一個中央控制平臺，繼而參與電網(wǎng)運(yùn)行與市場交易的目的，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交易和電網(wǎng)運(yùn)行的能源管理模式。

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盡管虛擬電廠通常是針對大型發(fā)電站、工業(yè)園或者商業(yè)設(shè)施進(jìn)行電力調(diào)節(jié)，而且單個家庭的用電/發(fā)電能力微小且不可控，但成千上萬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)電價信號自動調(diào)整充放電策略，實現(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，中國虛擬電廠市場規(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市場在過去一年增長了近14%，總?cè)萘窟_(dá)到37.5GW。

國內(nèi)近期由國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(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》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年全國虛擬電廠可調(diào)資源容量可達(dá)8000萬千瓦以上，實際建設(shè)規(guī)模約1000萬千瓦，到2030年全國虛擬電廠可調(diào)資源容量預(yù)計可達(dá)2億千瓦。

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

按終端用戶劃分，住宅細(xì)分市場占據(jù)最大份額，主要驅(qū)動力來自智能電表滲透、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，家庭用戶通過參與需求響應(yīng)計劃獲取補(bǔ)貼，例如澳大利亞昆士蘭州的智能電網(wǎng)計劃覆蓋數(shù)萬戶家庭

成立于2007年的Sunrun，是美國最大的住宅太陽能和儲能服務(wù)提供商，其VPP業(yè)務(wù)明確定義為“家庭到電網(wǎng)分布式電廠計劃”，通過聚合用戶端的太陽能和儲能資源，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)布的第三季度財報中顯示，已經(jīng)由超過10.6萬名客戶注冊了“家庭到網(wǎng)”虛擬電廠計劃，這個數(shù)字比一年前增長了400%以上。

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

而中國的市場格局更為多元化，當(dāng)前以政府引導(dǎo)和電網(wǎng)企業(yè)為主導(dǎo)。根據(jù)報道，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)已聚合了數(shù)百個虛擬電廠項目。同時，政策也明確鼓勵民營企業(yè)參與，例如北京的虛擬電廠平臺就接入了聯(lián)想、蔚來等企業(yè)的可調(diào)節(jié)資源。

推動互操作性與標(biāo)準(zhǔn)化，關(guān)鍵硬件受益

推動互操作性與標(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能逆變器、電動汽車充電樁等設(shè)備能夠被同一個VPP平臺無縫接入和管理，實現(xiàn)真正的即插即用。

如果能夠?qū)崿F(xiàn)，那么硬件廠商將會極大收益。因此，以德國的Sonnen為代表的傳統(tǒng)儲能硬件廠商，是推動家庭虛擬電廠發(fā)展的重要力量。它們憑借其硬件產(chǎn)品，將千家萬戶的儲能系統(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，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。

而家庭儲能電池作為VPP最核心的資產(chǎn)，它們就像遍布在千家萬戶的小充電寶，在電網(wǎng)需要時被統(tǒng)一調(diào)動。PCS則作為儲能系統(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機(jī)和功率，是執(zhí)行調(diào)度的關(guān)鍵部件。

此外，電動汽車本身就是一個巨大的移動儲能單元。V2H技術(shù)允許電動汽車在電價高峰時向家庭或電網(wǎng)放電。這極大地擴(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模式對硬件提出智能化、互聯(lián)化、高響應(yīng)要求，有四類硬件迎來結(jié)構(gòu)性利好。一個是智能混合逆變器，作為VPP的核心樞紐，技術(shù)上需支持雙向通信（4G/5G）、分鐘級負(fù)荷響應(yīng)、AI預(yù)測算法，充放電效率需提升至95%以上。

市場預(yù)測2030年中國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%市場份額。國內(nèi)主要代表企業(yè)例如錦浪科技、陽光電源、固德威、德業(yè)科技等。

同時家庭VPP也將帶動家庭儲能系統(tǒng)走向模塊化與高安全化，因VPP頻繁充放對循環(huán)壽命和安全性要求極高，因此家庭儲能將向著磷酸鐵鋰電池傾斜，未來也有望采用固態(tài)電池。標(biāo)準(zhǔn)上也將符合需符合VDE-AR-N 4105（德國）、IEEE 1547（美國）等電網(wǎng)互動標(biāo)準(zhǔn)。國內(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，也將帶動家庭儲能EMS的提升，數(shù)據(jù)顯示，2025年中國家庭儲能EMS滲透率將從2024年32%快速提升至58%。功能上，從單一監(jiān)控升級為AI驅(qū)動的負(fù)荷預(yù)測、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，檢測光伏發(fā)電和電網(wǎng)供電的精密儀表是VPP計量基礎(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，可以實現(xiàn)家電級負(fù)荷控制，響應(yīng)時間需要小于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呈現(xiàn)歐美成熟、亞太追趕格局。歐美已進(jìn)入市場型階段（參與電力現(xiàn)貨交易），而中國仍以邀約型（政策補(bǔ)貼驅(qū)動）為主，正向市場化轉(zhuǎn)型。隨著家庭VPP的發(fā)展，將帶動儲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)測未來五年，具備VPP能力的硬件廠商將獲取超額利潤，而純硬件制造商面臨被邊緣化風(fēng)險。