在“双碳”目标背景下，随着新型电力系统建设推进，一方面，波动性和间歇性较强的风光发电在电源结构中的比例持续增长，供给侧随机性日益凸显；另一方面，随着终端电气化水平提升与新型负荷不断涌现，需求侧随机性愈发显著。新型电力系统的“双随机”特征为电力保供工作、系统经济高效运行等带来了严峻挑战。
作为一种广泛聚合与调控需求侧多元资源的技术，虚拟电厂可显著提升电力系统的灵活性与调节能力，进而有效应对“双随机”带来的诸多挑战，为“能源三角”问题破解和新型电力系统建设提供重要解决方案。
虚拟电厂助力新型电力系统建设
虚拟电厂助力新型电力系统安全可靠运行。虚拟电厂可降低大规模波动性的可再生能源并网对系统稳定性的冲击。虚拟电厂通过对分布式能源、多元负荷资源的整合和优化控制，形成了一种风险对冲资源，可根据电网安全运行需求，以调峰服务、调频服务、需求响应等形式灵活参与电力系统资源配置，有效强化电力需求侧与供给侧的协同互动，显著提升电力系统平衡能力与动态调节能力，进而有效应对可再生能源出力波动性带来的安全运行风险。
虚拟电厂助力新型电力系统清洁环保运行。虚拟电厂可提升可再生能源的消纳水平。一方面，虚拟电厂可发掘可控负荷、可中断负荷、电动汽车、储能等资源追踪可再生能源的潜力，通过引导需求侧资源外部特性与供给侧可再生能源出力曲线趋同，促进可再生能源电力的规模化消纳；另一方面，建设虚拟电厂可针对分布式可再生能源设备的接入、通信、控制及优化运行形成标准化体系与方案，进而实现对配网侧分布式资源有序管理，提升分布式资源接入电网的友好性，为分布式可再生能源消纳提供重要支撑。
虚拟电厂助力新型电力系统经济高效运行。虚拟电厂可提升系统运行经济性。一方面，虚拟电厂可在考虑电网、聚合商、用户等主体利益诉求的前提下，通过激励措施、市场交易等多样化方案，充分发掘既有资源参与系统灵活调节的潜力与积极性，与深度调峰改造、增加发电装机容量及配套电网建设等方法相比，技术经济效果更好；另一方面，虚拟电厂可突破物理地域的限制，通过层级化管理架构实现对不同节点和电压等级的分散资源的聚合和控制，解决从日级到毫秒级的多时间尺度运行控制问题，实现大范围时空域内的资源优化配置，有效提升综合化效益。
