15年前，只有幾百個電站向德國電網送電，而在未來，德國將有數(shù)百萬個發(fā)電廠，這些太陽能電站、風電場、生物質發(fā)電廠和小型熱電聯(lián)產電廠將構成一個多元化的電網。為充分利用各類能源資源，德國電力公司RWE和慕尼黑電力公司基于西門子的技術，建立了虛擬發(fā)電廠。

順應德國向可再生能源轉型的相關計劃要求德國在2050年之前將可再生能源發(fā)電的占比提高到80%。風能、光伏發(fā)電和生物質發(fā)電的快速發(fā)展，要求建立全新的電網基礎設施輸配電能。眼下德國的電力主要來自數(shù)量有限的大型電廠，但將來，德國將有數(shù)以百萬的小型分布式發(fā)電站并網發(fā)電。這將對當前的電力市場帶來沖擊。任何人只要在房頂裝上幾片光伏電池板，就可以成為“產消者”——既是發(fā)電者，也是用電者。

分布式能源管理系統(tǒng)（DEMS）處理天氣、實時電價和用戶需求數(shù)據(jù)，然后為電廠生成預測數(shù)據(jù)和生產計劃。

這進而要求新的軟件系統(tǒng)來控制和協(xié)調如此復雜的基礎設施。在這方面，目前業(yè)界流行一個炙手可熱的新詞“虛擬電廠”，它是指將一些小型發(fā)電站整合起來，集體發(fā)揮一座大型電廠的作用，從而克服單一風電和光伏發(fā)電設施*的發(fā)電量時高時低問題。咨詢公司普華永道（PwC）的一項研究顯示，虛擬電廠在向可再生能源轉型的過程中將是*的要素。

虛擬電廠的特點一如其名，它并不像傳統(tǒng)意義上的發(fā)電廠一樣存在于現(xiàn)實世界。虛擬電廠只是整合一系列小型電廠，利用先進的軟件運營這些小電廠，使它們如同一家大型電廠一般集體運轉。此類虛擬電廠可匯聚不計其數(shù)的風電場、光伏電站、生物質發(fā)電廠和熱電聯(lián)產電廠所生產的電能，因而未來將在向可再生能源轉型的過程中發(fā)揮舉足輕重的作用。德國大型電力公司RWE敏銳地認識到了虛擬電廠的戰(zhàn)略重要性，已于2008年開始在多特蒙德運營一個虛擬電廠。該電廠的“大腦”是西門子提供的“分布式能源管理系統(tǒng)”（DEMS）。DEMS可處理天氣數(shù)據(jù)、的電價信息和用戶需求數(shù)據(jù)，然后每小時為組成虛擬電廠的發(fā)電設施生成預測數(shù)據(jù)和生產計劃。

如今這座以風電場為主、光伏電站和生物質發(fā)電廠為輔的虛擬電廠的總裝機容量已達到15萬千瓦。RWE代表電廠運營商在萊比錫的歐洲能源交易市場（EEX）或者以平衡電力供需為目的現(xiàn)貨市場上出售這些電能。在這兩個市場中，如果買方需要加急供應，賣方則可以獲得較高的電價。單個發(fā)電站本身由于規(guī)模過小而無法在EEX市場上交易電能，但是通過上述方式，它們可以享受高于德國《可再生能源法》規(guī)定的常規(guī)入網電價。

將來，虛擬電廠不僅可以匯聚電力生產，還可以整合電力消耗，也就是不同的用電負荷。從電網的角度講，從電網中撤出部分負荷（例如關閉冷藏倉庫中的某個冷藏設備）與在電網中加入某臺發(fā)電機（例如啟動備用柴油發(fā)電機）并沒有什么不同，其結果都是有更多電能可供其他用戶使用。“將來我們會看到專門用于管理可開關負荷的虛擬電廠。”設在德國紐倫堡的西門子基礎設施與城市業(yè)務領域智能電網集團的虛擬電廠產品經理Thomas Werner博士表示。

協(xié)調多元化的電力結構。慕尼黑電力公司也在運營一個較小的虛擬電廠，這個電廠同樣采用了DEMS系統(tǒng)。該公司整合的電廠總裝機容量超過兩萬千瓦，整合的電廠包括該公司自有的伊薩河水電站、五座熱電聯(lián)產電廠、一座風電場、一座光伏電站和幾臺備用柴油發(fā)電機。小的發(fā)電設備的產能僅為30千瓦時。接下來將加入該虛擬電廠的有一座生物質發(fā)電廠、一座地熱發(fā)電廠和若干可開關負荷的設備（例如大型泵機和冷藏倉庫）。據(jù)慕尼黑電力公司虛擬電廠項目負責人Markus Henle介紹，此項目的初衷并非實現(xiàn)大規(guī)模運營。其首要任務是在多類能源發(fā)電的協(xié)調，以及組織與運營流程的日常管理方面積累經驗。DEMS提高了預測和規(guī)劃工作的可靠性，由于計劃內電力生產在電力市場上可以帶來更高的收益，因而DEMS帶來了創(chuàng)造價值的新機會。

整合的能源形式越多，就越易于平衡供需關系。正因如此，眼下涌現(xiàn)出越來越多的電力整合商，它們將小型發(fā)電站整合起來，有時要通過提供大大高于《可再生能源法》強制規(guī)定的低入網電價的價格來吸引發(fā)電機構。這令政府頗為頭痛，因為它意味著電廠運營商從中享受雙重優(yōu)待。德國計劃2013年初出臺的《可再生能源法》修訂案將遏制上述現(xiàn)象，但這樣一來，虛擬電廠市場的日子可能就要難過了。