双碳背景下，我国能源绿色低碳转型加速推进，电力来源清洁化和终端能源消费电气化的趋势明显，对电网平衡带来较大挑战。苏州作为“最强地级市”和首批入选碳达峰试点的城市，兼顾高速增长的用能需求和能源低碳转型目标，亟需构建现代电网体系和智慧用能体系，通过市场化手段，挖掘建筑、交通等重点用能领域的灵活性资源，培育新的产业体系，推动地区经济社会的高质量发展。虚拟电厂是兼具经济性和灵活性的选项之一。
随着城镇化和电气化水平提升、极端天气频发，空调已成为冬夏季城市用电负荷攀升的主要贡献因素，而伴随电动汽车保有量上升和高压大功率快充桩的推广应用，电动汽车充电负荷快速增长，特别是用电高峰期间的大规模无序充电则更进一步加剧了电网的供需矛盾。与此同时，空调具有能耗占比高、短时储能的特性，电动汽车亦可作为高度灵活的移动储能单元，充分挖掘这两类需求侧资源的灵活性调节潜力，推动面向这些资源的虚拟电厂实现常态化运行，对于维护电网供需平衡、确保电力低碳保供具有重要意义。
苏州城市化程度较高，2001年-2022年间苏州市累计建成商业建筑面积4621.2万平方米，预计到2025年进一步增至4968.9万平方米，研究发现，2022年苏州市仅办公和商业广场两类商业建筑得可调控潜力规模就可达到15.4万千瓦，2025年将增至16.7万千瓦，增幅达8.4%。然而，受制于政策、市场和技术等多方面的制约因素，现阶段空调资源主体参与意愿不强，各试点项目也尚未实现常态化运行，可持续发展能力有待进一步增强。具体原因包括，技术方面，由于工商业和居民空调的负荷特性和运行模式存在显著差异，现阶段虚拟电厂对空调资源的预测精度还相对有限，加之缺少对应的灵活响应策略，以及用户侧数字化基础薄弱等原因，虚拟电厂实际响应能力还无法满足电网随调随用的期望；在政策监管方面，一是尚未形成统一的功能定位，不利于虚拟电厂明确发展方向，优化资源配置；二是相关标准规范和管理机制的缺失，也不利于虚拟电厂的规范管理；在市场约束方面，主要体现为市场空间无法支撑产业发展，价格机制尚无法激活市场主体参与意愿，交易结算和计量考核模式有待完善。
基于上述现状和发展约束，课题组提出苏州空调领域虚拟电厂发展路径：一是加大对各类资源潜力的摸排，基于负荷特征分析，建立不同时间段内各类空调可调节潜力的评估模型，并形成常态工作机制，根据市场环境变化及时优化评估模型。二是充分考虑不同类型空调资源的调控特性和响应速度，以及终端智能设备、用户舒适度等多重因素，制定适宜的调控目标和策略。三是推动建筑空调智能化改造，打造楼宇数字底座。四是提高虚拟电厂的设备运维、客户关系和风险管理水平。五是提升虚拟电厂电力市场交易能力，探索多元商业模式和增值服务。
近年来苏州电动汽车保有量快速发展，截至2022年底苏州市电动汽车保有量达到23.42万辆，充电桩数量达到11.88万个；预计到2025年，苏州市电动汽车保有量将增至38万辆，充电桩数量达到20万个。研究发现，2022年苏州市电动汽车领域可调控潜力规模达到4.1万千瓦，2025年将增至7.8万千瓦，增幅达90.2%。现阶段多个车企桩企均在苏州有所布局，但受制于技术和市场等因素，尚未形成规模化和常态化运行。具体来看，在技术约束方面，包括电动汽车的充电行为预测精度不足，充电基础设施薄弱，电池技术亟需提升；在政策监管方面，包括协同规划机制尚不健全，以及对于车网互动这一新业态的管理机制尚未明确；在市场约束方面，包括市场交易频次偏低，分时电价激励不足，交易计量和结算堵点，市场和车主间缺少有效价值传导机制等。
基于上述现状和发展约束，课题组提出苏州电动汽车领域虚拟电厂发展路径：一是开展区域勘察，针对电车充电的随机性特点，建立电车在不同时间尺度下参与电网响应的充放电潜力评估模型。二是优化虚拟电厂资源调用模式和响应策略，完善车网联动机制。三是推动车网互动核心技术攻关及充换电设施智能化升级。四是提高充换电设备运维、客户关系维护和风险管理水平。五是探索虚拟电厂-交通数字化融合的商业模式和多元化收益渠道。
本课题还对于两类资源实现常态化运行所面临的共性问题提出政策和机制建议：（1）对于交易规模和价格激励有限的市场制约因素，建议持续推动虚拟电厂参与现货和辅助服务市场，并进一步完善动态分时电价机制，丰富交易品种；（2）对于虚拟电厂功能定位不明确和管理相对分散的政策制约因素，建议加强基础研究工作，明确虚拟电厂在能源规划和布局中的发展定位，探索与苏州能源规划、双碳规划、电力规划的统筹衔接；同时进一步完善工作机制，成立虚拟电厂管理机构；（3）对于虚拟电厂提升响应能力相关的关键技术创新、标准规范制定和基础设施改造等重点环节，建议政府出台相关政策，给予一定的扶持。
