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

那么，我們不由得要問，虛擬電廠究竟是什么呢？

一、何謂虛擬電廠（VPP）？

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

VPP就是上文提及的“虛擬電廠”的英文縮寫。它是一種新能源服務方案，用以確保電力供需平衡。提到電廠，大家可能第一時間會聯(lián)想到火電廠和核電站等大型發(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，越來越多的辦公場所和住宅區(qū)開始安裝小型發(fā)電設備，諸如太陽能發(fā)電設備等。隨著電動汽車、蓄電池、熱泵的不斷普及，存儲能源的設備呈現(xiàn)出多點分布的趨勢。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行發(fā)電了。

“虛擬電廠（VPP）”，顧名思義就是利用先進的物聯(lián)網(wǎng)能源管理技術，將數(shù)量眾多的小型發(fā)電設備聚合在一起，進行管理的“電廠”，它具有調節(jié)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？它是通過各種手段節(jié)省下來的用電量，與發(fā)電量具有同樣的價值，并且可以另做他用。

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

東日本大地震以后，日本政府開始重新審視大型電廠這一傳統(tǒng)能源供應模式。以此為契機，太陽能發(fā)電、風力發(fā)電等可再生能源及分布式電源也越來越普及。但是可再生能源受天氣因素影響較大，其發(fā)電量易產生波動。隨著可再生能源技術的普及，電力供應不穩(wěn)定的問題也就自然而然地出現(xiàn)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行協(xié)調與控制，調節(jié)電力的供需平衡。尤其是VPP特有的“調節(jié)功能”，能夠有效調節(jié)發(fā)電量的波動情況，當可再生能源供應過剩時，VPP可以存儲過剩的電力；當電力不足時，它可以供應存儲的電力。所以說，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市場將正式建立

日本國內的VPP建設事業(yè)才剛剛開始。“負瓦特交易”則于2017年開始啟動，有效地幫助企業(yè)與家庭節(jié)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，當電力供應緊張時，為確保工廠等用電大客戶的正常運營，負荷集成商會與供電企業(yè)進行合作，向簽訂了合同的用戶發(fā)出節(jié)電請求，通過負瓦特節(jié)電手段，減少用電量，保證電力供需平衡。而這些響應了節(jié)電請求的用戶，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(xiàn)由經(jīng)濟產業(yè)省主導建立的“供需調節(jié)市場”。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)電設施進行電力供需調節(jié)。當供需調節(jié)市場開放后，電力公司就可以通過市場獲得多種電源產生的電力，如用戶通過自行安裝的成本低廉的發(fā)電設施產生的電力等等。

到21世紀20年代，這種新型能源供應市場將會進一步發(fā)展，廣泛使用分布式電源的VPP也將會越來越普及。包括與電動汽車的合作方案，這些廣泛分布于家庭、辦公場所、工廠的小型電源與發(fā)電設備的發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒俊τ趯崿F(xiàn)理想中的未來無碳社會，VPP不可或缺。