為未來提供動力：虛擬發電廠以及從集中式電網轉變為分散式電網的轉變。

未來的電力系統將包含越來越多的非同步分散式能源。在這方面，目前由傳統發電機確保提供可靠的輔助服務，也必須由分散式能源來承擔。這給應對再生能源的波動性及其特定設備的限制帶來了巨大的挑戰。

早在1997年，虛擬電廠的概念就被提出，為未來分散式能源的輔助服務鋪平了道路。虛擬發電廠是具有單一設備限制的分散式發電機的整合，聚集後具有與獨特發電廠相同的可見性、可控性和市場功能。如今，大多數商業實施以及科學領域僅限於虛擬發電廠，以追蹤功率和電壓設定點的形式提供靜態輔助服務。

由於經濟和人口成長，全球能源需求日益增加，特別是在新興市場經濟體。自從能夠長距離傳輸電能的交流電力系統發明以來，一站式電廠一直主導著發電和供應。目前，集中式電力系統的範例正被與配電相連的分散式發電所取代。

因此，傳統的集中式電網已成為分散式智慧電網，其特徵包括：分散式電源、儲能和智慧電費。虛擬發電廠是創新的電力系統，利用先進技術在統一平台內整合和優化分散式能源的運作。虛擬發電廠可以有效管理和利用各種能源，例如太陽能電池板、風力渦輪機、電池儲存系統和需求響應計劃。虛擬發電廠整合了分散式能源，並應對再生能源發電的變化。

虛擬電廠市場分為分散式發電、需求響應和混合資產。 在技​​術方面，虛擬發電廠市場的混合資產部分在2020年為2億美元，到2027年可能達到20億美元，並且從2021年到2027年將以35%的複合年增長率增長。

此外，虛擬電廠是一種新型的協調控制和能源管理技術，包括將分散式能源、儲能系統和可控負載整合到不同的能源市場中。虛擬發電廠可以作為電力供應商出售電力，或作為負載需求方購買電力。相較之下，虛擬電廠還可提供分散式能源、儲能系統作為系統支撐參與輔助服務市場。

在最近的電力網路中，再生能源和儲能系統的數量不斷增加。因此，最近出現了控制它們的方法，例如微電網和虛擬發電廠。一般來說，虛擬發電廠是配備有效潮流控制系統的自治單元。虛擬發電廠由連接到配電網路的不同元素組成。元件為發電機、負載和儲能系統。協調整個虛擬電廠的工作是一項艱鉅而艱鉅的任務。

以下是最重要的創新、重點主題和基於虛擬電廠的方法。例如，虛擬發電廠允許整合需求響應計劃，允許用戶根據電網狀況或價格訊號調整用電模式，提供靈活性，並且有助於供需平衡。虛擬發電廠可以透過即時監控天氣預報和電力生產來優化再生能源發電的輸送，並且與其他電力資源進行平衡。

因此，虛擬發電廠對於將太陽能和風能等間歇性再生能源併入電網至關重要。 因此，虛擬電廠可以優化儲能的使用，平滑間歇性再生能源發電，並且利用智慧控制演算法提供調頻、削峰等網路服務。