随着全球气候问题愈发严峻，受极端天气冲击的传统电网，大有溃不成军之势。2021年美国得州极寒天气下的电网瘫痪，我国东北地区风电输出骤降导致的大范围限电，2022年川渝地区严重干旱，击穿以水电为主的电力供应，加州高温天气带来的供电危机……无不说明日益恶化的能源供求关系。同时，波动性强，稳定性差的可再生能源在能源供应结构中的持续增加，也对电网适应性提出了全新要求。
如何建立一套更加灵活、可靠且有效率的系统管理电力资源，满足供需双方的新需求，就成了当务之急。虚拟电厂，正是一个可能的答案。
虚拟电厂（Virtual Power Plant，简称VPP），是一套高度智能的能源管理系统。它以物联网为基础，统合电网中的分布式电源、储能设施、可控负荷等资源，进行集中调度，参与电网的调度运行，为电力市场提供灵活性服务。
虚拟电厂具有与电厂类似的功能，但没有传统意义上的厂房，故称“虚拟电厂”。今年8月26日，国内首家虚拟电厂管理中心在深圳揭牌，它接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁等类型负荷聚合商14家，接入容量达87万千瓦，接近一座大型煤电厂的装机容量。该虚拟电厂可在电力供应紧张时段，直接调度分散的充电桩、空调、储能等用电资源，通过它们降低用电功率。
虚拟电厂最显著的特征是兼具“源—荷”特性，既可以作为“正电厂”向系统供电调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳，配合系统填谷；可快速响应指令，配合保障电网稳定并获得经济补偿，也可直接像传统电厂一样，参与到电力市场交易、电力辅助服务交易等。
又由于虚拟电厂依托的是高度智能化的控制系统，并接入大量设备的物联网，理论响应速度与调节能力也远超传统调峰手段，尤其适配以风光电为首，需要电网做出快速反应的可再生能源。
虚拟电厂的另一个优势，是优秀的经济性。根据国家电网的测算，如果通过火电厂实现电力系统的削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元。
而通过虚拟电厂实现这一目标仅需投资500亿~600亿元，即火电厂成本的1/8~1/7，其性价比优势远超传统的冗余系统建设方案。虚拟电厂的产业链由上游的基础资源、中游的虚拟电厂运营商和下游电力需求方共同构成。上游基础资源：可调负荷、分布式电源和储能设备。中游虚拟电厂运营商：包括资源聚合商与技术服务。
下游电力需求方：公共事业企业（电网公司）、能源零售商（售电公司）及一切参与电力市场化交易的主体，实现电力交易、调峰调频和需求侧响应的参与并获取收益。
当前的虚拟电厂在国内尚未构建起清晰的商业模式，但在国外有两种相对成熟的范例可供参考。其一是侧重于分布式发电单位，通过参与电力交易来获取收益；另一种则是侧重于用户端的电力资源，通过提供辅助服务来获取收益。第一种商业模式在欧洲较为普遍。
这种模式下，虚拟电厂主要通过提供技术支持，优化发电成本，降低不必要损失，从而收取佣金；或是辅助发电单位接入电网，完成电力交易，获取服务费及溢价部分分成。代表性企业为德国虚拟电厂公司Next Kraftwerke，该公司也是欧洲最大的虚拟电厂运营商。第二种模式则常见于美国电力市场。
具体表现为，能源零售商开展虚拟电厂计划，通过提供低价储能电池或现金，换取家庭一部分电力的控制权，必要时给零售商提供电力，零售商的虚拟电厂聚合这些储能并在用电峰期提供给需要的用户，从而获取辅助服务收益。
我们需要明确一点，虚拟电厂确实有诸多积极意义，但不意味着要彻底颠覆现有的能源供应体系，也不具备解决所有问题的能力。
首先，虚拟电厂只是更高效地统筹了分布式的发电资源以及各种形式的可用电能力或存量电力，并实现更智能地调配用电，但无法从根本上解决“短缺”。其次，虚拟电厂的建设远不止开发一套全新的数字控制系统，同样依赖匹配其功能的设备进行运作。当前的电网若想适应虚拟电厂的调控方式，将会需要较为广泛的技术设施升级。
虚拟电厂与传统电力设施结合后，设备的大规模互联，高度智能化的运作方式，加上传统电力设施自身特征，带来了一种在过往并不突出的风险：网络安全漏洞。对于能源行业的“数字化转型”来说，接入数字技术与全新的控制系统有着至关重要的作用，但将过去有限联网的关键设备并入一个更复杂的大型系统之中，会将一些原本相对安全的环节暴露在可能的网络攻击之下。
能源行业作为现代工业社会基础中的基础，对任何社会组成部分都有着毋庸置疑的重要性，而这在行业的具体发展过程中，表现为了一种对新技术的保守态度。
作为一种相对前瞻性的概念，虚拟电厂在发展过程中面对的，也不仅仅只是技术问题。作为处于早期探索阶段的行业，当前国内电力市场对虚拟电厂的定位与发展路线较为模糊，缺乏顶层设计。
关键政策的缺失导致各地对虚拟电厂的理解并不一致，各种试点示范项目差异不小，可能会导致一些资源的浪费，也不利于未来统一接入大电网。虚拟电厂具体的商业模式同样需要进一步探索。虽然在运作模式上有所不同，虚拟电厂的本质仍然是电力交易，然而我国当前的电力市场并不是完全开放的。不完全市场化的电力产业，好处是电价能够维持在低位，但却极大地削弱了虚拟电厂的盈利能力，商业化运作也变得十分困难。
只能说作为一种新生事物，虚拟电厂要走的路，确实还很长。