Trước hết, nhà máy điện ảo là một mạng lưới cho phép nhiều nhà sản xuất các nguồn năng lượng phân tán như điện gió, điện mặt trời, điện sinh khối ở các tòa nhà thương mại, nhà ở, nông trại… tích hợp với nhau dựa trên nền tảng đám mây, để hoạt động theo thời gian thực như một nhà máy điện duy nhất.
Nhà máy điện ảo không phải là nhà máy điện tồn tại ở dạng vật lý thông thường mà là cách gọi một hệ thống quản lý các nguồn điện phân tán.
Ông Mark Dyson, Giám đốc điều hành Chương trình Điện không carbon, tổ chức phi lợi nhuận RMI, Mỹ, nói: "Chúng ta đã thấy trong vài năm qua, có những vấn đề về độ tin cậy và khả năng phục hồi của mạng lưới điện ở Mỹ, với sự cố mất điện diện rộng ở Texas, mất điện trên toàn tuyến kết nối phía Đông… Nhà máy điện ảo là một giải pháp".
Trung tâm xử lý dữ liệu, tổng hợp công suất các nguồn năng lượng phân tán, giúp kết nối những điểm sản xuất điện như tòa nhà thương mại, nông trại, nhà ở với siêu máy tính nhằm huy động các nguồn năng lượng vào thị trường điện một cách thuận tiện, cung cấp và kiểm soát năng lượng cho thời gian cao điểm, đồng thời lưu trữ năng lượng thừa.
Nhà máy điện ảo là một phần trong hệ thống lưới điện thông minh mà các nước phát triển đang ứng dụng.
Tầng 2 của một nhà máy cũ không có máy phát điện, không có turbine gió, nhưng đây lại là trụ sở của nhà máy điện ảo ở thành phố Cologne, Đức. Hệ thống máy tính là trung tâm xử lý dữ liệu. Họ đang tính toán sản lượng điện tại khu vực.
Ông Hendrick Samisch, đồng sáng lập nhà máy điện ảo Next, Đức, cho biết: "Chúng tôi muốn phát huy hết hiệu quả của năng lượng tái tạo. Mạng lưới công nghệ của chúng tôi kết nối nhiều nhà máy năng lượng tái tạo với nhau, loại bỏ những biến động, phân bố đường truyền tải điện linh hoạt mà nhà máy thông thường khó có thể làm được.
Mục tiêu là giảm tải cho lưới điện quốc gia bằng cách phân phối thông minh công suất do các đơn vị riêng lẻ tạo ra trong các giờ cao điểm từ 16h đến 20h mỗi ngày. Nhờ đó, giá điện cũng sẽ giảm trong những khoảng thời gian cao điểm trên.
Công suất của nhà máy điện ảo đôi khi có thể sánh ngang hoặc thậm chí vượt xa nhà máy điện truyền thống. Do đó, một trong những yêu cầu của nhà máy điện ảo là phải đảm bảo các điểm sản xuất điện phải đủ số lượng nhất định để tạo được một hệ sinh thái hoàn chỉnh.