虚拟电厂概念于1997年首次提出,2012年在欧洲开启商业试点,2022年欧洲能源危机进一步催生行业热度。随着风光电源大规模并网,电网供电波动性加剧,亟需更多的灵活性资源,而用电侧海量分布式储能、可调负荷等资源因单点容量小、分散孤立,无法单独参与电网调度,虚拟电厂是唯一规模化聚合解决方案。通信行业拥有规模庞大、广泛分布的基站锂电池资源,且仅承担备电功能,导致大量电池资产闲置,研究虚拟电厂应用对通信锂电的价值挖掘具有重要借鉴意义。
虚拟电厂依托数字化系统聚合储能等分布式资源,是分布式资源业务创新的重要形式。本文通过分析虚拟电厂海内外发展现状与发展趋势,为运营商发展虚拟电厂提供建议。
虚拟电厂发展现状
区别于传统实体电厂,虚拟电厂基于数字技术聚合分布式零散资源,实现电力资源的统一调度、市场化交易。虚拟电厂是智能电网建设的重要组成部分,是分布式资源所有者进行业务创新的重要形式。
国际电工委员会(IEC)于2023年9月发布的IEC TS 63189-1技术规范,为虚拟电厂(virtual power plant,VPP)的架构设计和功能要求建立了首个国际标准化框架。根据其定义,虚拟电厂是实现分布式发电、储能设备和可控负载的聚合、优化和控制的主体或系统(见图1)。

海外虚拟电厂发展现状
在电力市场机制完善的国家,虚拟电厂业务正快速发展,欧盟区的虚拟电厂业务品种多样,是跨区协同典范,本节重点介绍欧盟市场虚拟电厂发展现状。
欧盟于1993年开始规划建设统一电力市场,已形成7大电力交易所和4大平衡服务交易平台,是全球虚拟电厂的发源地与领跑者。2012年实现虚拟电厂商业化运营,2019年通过立法(《第三能源法案》《能效指令》《电力市场改革》等)确立虚拟电厂独立市场主体地位,2024年后随着能源危机与新能源高渗透,虚拟电厂被赋予法定灵活性资源角色,成为电网调峰、调频、阻塞管理与惯量支撑的关键支柱,具有稳定收益渠道。
虚拟电厂既可以参加电量市场,也可以参加以辅助服务为主的平衡市场。辅助服务包含有功服务、无功服务(AVC、调相等)和应急恢复(黑启动等)。其中有功服务分为一次调频FCR、二次调频aFRR和三次调频mFRR(见图2)。
欧盟辅助服务市场以有功频率控制为绝对核心(≈55%),其中aFRR、FCR、mFRR构成虚拟电厂的主战场,贡献70%~80%的收益。虚拟电厂资源结构呈现“储能第一(35%~45%)、光伏第二(25%~35%)、负荷第三(15%~25%)”的特征。
通信运营商利用基站备电储能,也在积极探索虚拟电厂业务创新。在海外,中兴通讯与芬兰Elisa、意大利WT、奥地利H3A等运营商已在合作推进虚拟电厂应用落地。
欧洲虚拟电网标准已形成“1个核心系列(IEC 63189)+3大配套体系(并网/通信/安全)+欧盟市场规则”的完整框架。
其中63189-1《架构与功能要求》,定义辅助服务的分级和性能要求(响应时间、调整速率、调节精度)。63189-2《用例》,包括峰谷套利和调频应用。IEC 63189-3/-4/-5将陆续发布,涉及VPP测试、FCR/aFRR专项标准补齐。

中国虚拟电厂发展现状
中国虚拟电厂自2015开始试点,2022年明确虚拟电厂运营商市场主体地位,收益模式不断丰富。能源局357号文件明确2030年市场目标,加速推进虚拟电厂技术准入标准和商业化落地。
357号文件即2025年3月份发布的《国家发展改革委国家能源局关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》,是中国虚拟电厂的纲领性文件。明确符合条件即可作为独立主体注册,参与全品类电力市场:中长期/现货电力交易、辅助服务、需求响应。
实践中,虚拟电厂运营商的主要获利方式来自峰谷套利,需求响应的调度频次具有不确定性,聚合商参与辅助服务,仍处于技术验证阶段。
根据国家能源局统计数据,截至2025年底,全国在运、具备电网实测调度能力的虚拟电厂最大可调容量16.85GW,在运营项目470个,同比增长70%。
目前国内铁塔、运营商均已开展峰谷套利的基站储能业务创新试点,部分省份实现规模应用。如湖北国网联合湖北铁塔进行调频辅助服务应用、上海铁塔通过FCU+电源调控电池参加调频测试。
2024年已发布两项国标:GB/T44241《虚拟电厂管理规范》和GB/T44260《虚拟电厂资源配置与评估技术规范》。虚拟电厂的标准体系已完成规划,将有序推出。
中国辅助服务市场将K值(调节速率、响应速度、调节精度)作为技术准入和收入结算的重要参考指标。其中调节速率(爬坡速度)权重最高,磷酸铁锂电池具备快速响应和快速调节的能力,在辅助服务市场具有技术优势。
虚拟电厂发展趋势
风光为主的新能源规模持续扩大、锂电池技术进步、大模型和AI技术高速发展,这三大因素促进虚拟电厂发展,虚拟电厂系统能效和收益能力不断提升。
根据彭博新能源财经、MarketsandMarkets等机构预测,2030年虚拟电厂市场规模将达数百亿美元,5年CAGR达20%~40%。根据357号文件规划,中国市场虚拟电厂规模到2027和2030年分别超过20GW和50GW。
业务融合发展趋势
各国持续完善虚拟电厂电力市场准入和交易规则,行业规范化发展提速;虚拟电厂从工业领域向全场景渗透,通信站点储能、工商业园区、民用分布式光伏储能全面入局,商业模式从单一套利向“综合能源服务+电力交易+电网服务”多元变现升级。随着市场纵深发展,业主或虚拟电厂运营商必然寻求更多的收益模式和更高的收入。电力市场内联合出清、电力市场外与碳市场综合寻优,实现利益最大化,是虚拟电厂业务发展的趋势。
技术发展趋势
业务融合推动虚拟电厂核心技术迭代:从单一负荷聚合向“储能+负荷+新能源”多资源融合升级,从被动响应电网调度向主动预判、智能优化演进。同时,网络安全的需求与日俱增。
重要汇聚点成为网络攻击关键;数据成为资产,数据安全重要度提升;满足欧盟CRA2.0技术要求成为必选。
参与辅助服务的容量门槛可能逐步提升,对聚合规模及聚合响应速度提出更高要求。
SOX估算优化,最大化储能容量应用;多能调度,通过停电规律、光伏发电预测及负荷预测,实现实时多能调度策略寻优,最大化绿能发电,或最优经济收益;现货交易价格预测,优化充放电深度、频次,实现最优经济效益;碳排放交易价格预测,引入碳排放因子后预测最优收益。
通信运营商虚拟电厂业务拓展建议
虚拟电厂可助力电网消纳新能源、平抑峰谷差,同时盘活通信基站闲置储能资源,为运营商带来电费节约、辅助服务等多重收益。通信运营商及铁塔运营商具有发展虚拟电厂的天然优势:海量分布式资源——260多万5G基站可控空调/负载、千万级备电锂电(备电电池年均利用率不足5%);天然通信与数据底座,遥测遥控基础坚实。同时也存在发展短板:电力市场资质缺失、平台与算法不足(缺VPP调度EMS、AI预测算法和交易结算系统),并面临安全与合规压力。
对于具备一定峰谷价差(≥0.6元/kWh)或具有潜在需求响应和辅助服务电力市场政策的国家、区域,通信运营商可以逐步推进备储一体化应用。运营商可通过两步走的方式,先完成基站锂电双向改造、开展区域试点;再根据实际情况自建或合作建设虚拟电厂能力平台,拓展IDC、充电桩等多元调节资源,深度挖掘综合能源变现空间。
资源池化主要包括基站储能改造和边缘智能网关部署。基站储能,将铅酸电池升级为磷酸铁锂,后者支持双向充放电、远程控制;边缘智能网关集成5G/4G、电力协议,实现秒级响应、精准调节、数据加密上链。
完成基础设施改造后,可自主或联合能源运营商开展试点,验证收入稳定性(电费节省+辅助服务收益+政府补贴)。
在商业收入稳定的市场,运营商可自建平台、获取电力交易资格,实现能源业务拓展;存在能源商机的市场,运营商聚焦通信主业的同时,可与能源运营商合作,由后者提供平台和运营服务,坐享基站能源降费收益。虚拟电厂运营平台具备资源管理、预测调度、交易申报、结算对账、安全监控等功能。
通过对欧盟、中国的虚拟电厂现状回顾、虚拟电厂业务和技术趋势分析,结合通信运营商能源设施的优劣势分析,我们看到虚拟电厂为通信运营商或铁塔运营商盘活储能资产、拓展能源收入提供了可选路径。