中國儲能網(wǎng)訊：中國虛擬電廠，走到了舞臺中央。
8月26日，國內(nèi)第一家虛擬電廠在深圳投入使用。
資料顯示，深圳虛擬電廠已接入分布式儲能、數(shù)據(jù)中心、充電站、地鐵等負(fù)荷聚合商14家，接入容量約87萬千瓦，接近一座大型煤電廠的裝機(jī)容量。
南方電網(wǎng)介紹，在電力供應(yīng)緊張時段，虛擬電廠平臺可直接調(diào)度海量分散的充電樁、空調(diào)、儲能等用電資源，通過它們降低用電功率，減少常規(guī)電源建設(shè)，促進(jìn)節(jié)能減排。
今年以來，“電”已經(jīng)成為全民甚至全球關(guān)注的焦點(diǎn)。
據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2022年7月份全社會用電量為8324億千瓦時，2021年和2020年同期分別為7758億千瓦時和6824億千瓦時。
全社會用電量不斷上升
全社會用電量不斷增加的同時，電力供需峰谷差不斷擴(kuò)大，同時煤電萎縮，新能源比例提高，進(jìn)一步考驗供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
在此背景下，“虛擬電廠”被寄予厚望，被看作是拯救電荒調(diào)節(jié)電力的新型模式，雖然還沒有形成大規(guī)模應(yīng)用，卻已經(jīng)在資本市場炒得火熱。
01 電力搬運(yùn)工
與一般的電廠相比，虛擬電廠不是一個肉眼可見的電廠，而是通過技術(shù)搭建起來的一套能源管理系統(tǒng)，由于這套能源管理系統(tǒng)的特性、可控性方面類似一個電廠，故稱之為虛擬電廠。
虛擬電廠將電網(wǎng)中大量散落的、可調(diào)節(jié)的電力負(fù)荷整合，參與電網(wǎng)調(diào)度，實現(xiàn)削峰填谷、協(xié)調(diào)分布式單元，促進(jìn)新能源消納和有效利用。
一句話解釋就是：虛擬電廠不生產(chǎn)電，只是電的搬運(yùn)工。
例如，在用電高峰時，虛擬電廠可實現(xiàn)大批商場負(fù)荷與電網(wǎng)的互動，通過將商場室內(nèi)溫度提升1至2攝氏度，在顧客幾乎無覺察的情況下，大幅降低商場空調(diào)負(fù)荷，緩解電網(wǎng)用電壓力。
國網(wǎng)能源研究院副院長蔣莉萍對媒體表示，虛擬電廠能夠把電力系統(tǒng)中的分散資源“聚沙成塔”，將是未來參與構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的一種有效形式。
虛擬電廠作用 圖源：開源證券
在新能源快速發(fā)展下，“虛擬電廠”顯得越發(fā)重要。
2012-2021年這十年間，風(fēng)電和太陽能發(fā)電量合計由1066億千瓦時增加至9826億千瓦時，翻了9倍；合計份額由2.14%增加至11.73%，翻了5倍。
風(fēng)電、太陽能發(fā)電大幅增加
與此同時，一些新的挑戰(zhàn)也出現(xiàn)了。
以光伏和風(fēng)力為代表的新能源發(fā)電，嚴(yán)重依賴于光照強(qiáng)度、風(fēng)力強(qiáng)度等自然資源特性指標(biāo)，具有顯著的間歇性和強(qiáng)隨機(jī)波動性，若將單一形式的多臺新能源發(fā)電機(jī)組規(guī)?；亟尤氪箅娋W(wǎng)，將產(chǎn)生較嚴(yán)重的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，制約新能源電力大規(guī)模開發(fā)利用。
虛擬電廠的優(yōu)勢，就在此時體現(xiàn)出來。研究證明，相比于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，虛擬電廠更能滿足新能源消納需求。
新能源發(fā)展下虛擬電廠的優(yōu)勢 圖源：開源證券
此外，相對于傳統(tǒng)電廠，國家電力調(diào)度控制中心對虛擬電廠的功能定位是，既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納、配合系統(tǒng)填谷。
這意味著虛擬電廠不僅能為大規(guī)模新能源電力的接入提供技術(shù)支持，還能抑制尖峰負(fù)荷對電網(wǎng)的沖擊。
近年來，中國電力負(fù)荷尖峰化特征愈加顯著。
2012-2021年這十年里，中國用電結(jié)構(gòu)中，第三產(chǎn)業(yè)用電和城鄉(xiāng)居民生活用電兩者的比重不斷增加，兩者用電量合計由2012年的1.19萬億千瓦時上升至2021年的2.59萬億千瓦時；合計比重由2012年的24%上升至2021年的31.25%。
第三產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用電量比重不斷提高
第三產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活的用電模式時段性較強(qiáng)，使電網(wǎng)用電峰值負(fù)荷連創(chuàng)新高，電力供需“平時充裕、尖峰緊張”。
虛擬電廠的優(yōu)勢在于，可以借助大數(shù)據(jù)、AI等智能化工具，更自動化、高效地削峰填谷。
并且，成本也更低。
根據(jù)國家電網(wǎng)測算，通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠僅需500至600億元。
從產(chǎn)業(yè)鏈看，虛擬電廠由上游的電力供應(yīng)、中游的電力管理和下游電力應(yīng)用組成。
虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈 圖源：開源證券
上游的電力供應(yīng)主要包括可控負(fù)荷、分布式電源、儲能設(shè)備：可控負(fù)荷應(yīng)用較好的例子有建筑空調(diào)和電動交通，以建筑空調(diào)為例，如果通過虛擬電廠將這些大樓的空調(diào)用電優(yōu)化，那么每日節(jié)省的電就可能達(dá)到數(shù)百千瓦時，同時優(yōu)化幾百個大樓，節(jié)省用電可以比肩一個中小型的火電站；分布式電力資源常見有小型光伏和小型風(fēng)電；
儲能設(shè)備，是指將能源儲起來，以供需要時使用的設(shè)備。
歐洲虛擬電廠的上游主要為分布式電源和儲能設(shè)備；美國的虛擬電廠的上游主要為可控負(fù)荷。
虛擬電廠的中游主要是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，整合各方面的數(shù)據(jù)形成決策，實現(xiàn)對電力供應(yīng)的協(xié)調(diào)和管理。
虛擬電廠的下游包括電網(wǎng)公司、能源零售商等參與電力市場化交易的主體，這些公司借助虛擬電廠實現(xiàn)電力交易和調(diào)峰調(diào)頻，獲得收益。
02 特斯拉的經(jīng)驗
虛擬電廠在美國和歐洲已發(fā)展了一定年頭。
早在25年前，Shimon Awerbuch博士在其著作《虛擬公共設(shè)施：新興產(chǎn)業(yè)的描述、技術(shù)及競爭力》中，就首次提出了“虛擬電廠”這個概念。2000年，歐洲5個國家的11家公司就聯(lián)合推出了虛擬電廠項目VFCPP。
截至2020年底，英國虛擬電廠項目數(shù)量已超過32個，總?cè)萘窟_(dá)到616萬千瓦；法國虛擬電廠項目主要由法國電力公司開發(fā)實施，項目數(shù)量累計超17個，總?cè)萘砍?50萬千瓦；德國虛擬電廠項目已基本實現(xiàn)商業(yè)化，項目參與方主要為獨(dú)立運(yùn)營商、售電公司，其中規(guī)模最大的運(yùn)營商N(yùn)ext Kraftwerke是歐洲最大的虛擬電廠運(yùn)營商之一。
目前，虛擬電廠主要有兩種商業(yè)模式，一種是通過參與電力交易來獲取收益；另一種是通過提供輔助服務(wù)來獲取收益。
第一種商業(yè)模式在歐洲較為普遍，該模式收入來源主要有兩種：為發(fā)電企業(yè)提供技術(shù)支持，降低成本，根據(jù)節(jié)省的成本收取一定比例費(fèi)用；幫助發(fā)電單位接入電網(wǎng)，完成電力交易后，從交易中抽成。
最具代表性的是德國的Next Kraftwerke。
截至2018年，Next Kraftwerke管理了超過6854個客戶資產(chǎn)，包括生物質(zhì)發(fā)電裝置、水電站、風(fēng)能和太陽能光伏電站等。
Next Kraftwerke管理容量超5987MW，但客戶平均僅0.87MW，普遍規(guī)模偏小且零散，如果不是Next Kraftwerke在背后發(fā)揮“聚沙成塔”的作用，將面臨交易難度大、成本高等難題。
資料顯示，Next Kraftwerke業(yè)務(wù)主要分為三塊：一是幫助新能源發(fā)電企業(yè)實時監(jiān)測發(fā)電情況，節(jié)省不必要的成本；二是向電網(wǎng)側(cè)提供短期柔性儲能服務(wù)，并向其收取費(fèi)用；三是根據(jù)電網(wǎng)狀況調(diào)整用電側(cè)的需求，收取輔助費(fèi)用。
Next Kraftwerke提供的服務(wù) 圖源：開源證券
另一種商業(yè)模式在美國較為流行。
過去幾年，在美國政府的大力扶持下，美國光伏發(fā)電快速發(fā)展。
巨大的光伏裝機(jī)容量，使用戶在滿足需求之余還可以在必要時輸入電網(wǎng)進(jìn)行售電，這個過程中，虛擬電廠就成了一個必不可少的關(guān)鍵角色。
代表性的例子就是特斯拉的Autobidder。
特斯拉在電動汽車業(yè)務(wù)取得突破后，開始進(jìn)軍儲能項目開發(fā)、光伏和儲能設(shè)備制造、光伏發(fā)電運(yùn)營等領(lǐng)域，并發(fā)展虛擬電廠智能平臺Autobidder，實現(xiàn)了在交易端與公用電網(wǎng)的連接。
Autobidder作用 圖源：開源證券
Autobidder可以在車輛、電池、光伏設(shè)備等特斯拉生態(tài)系統(tǒng)、甚至電網(wǎng)中自動調(diào)度能源電力，以實現(xiàn)高效的資源分配和最大的商業(yè)效益。
2022年，特斯拉與加州公用事業(yè)公司合作開展了名為“緊急負(fù)荷削減計劃”的虛擬電廠項目，用戶可以自愿通過特斯拉的應(yīng)用程序注冊加入該項目。
在電網(wǎng)面臨需求壓力時，項目參與者可按每千瓦時2美元的價格向電網(wǎng)供電，當(dāng)?shù)孛壳邥r電價僅25美分。
除了能為用戶獲得收益，這個項目也能為公用事業(yè)單位解決問題。
在過去電網(wǎng)面臨壓力時，公用事業(yè)單位不得不以更高的價格向其他電廠購入電力，有時甚至還會因為購不到電而導(dǎo)致斷電。
當(dāng)然，在這個用戶和公用事業(yè)單位各取所需的過程中，特斯拉也獲得了服務(wù)費(fèi)用。
03 路還很遠(yuǎn)
與歐美相比，中國的虛擬電廠起步時間較晚，但近年來地位不斷提升。
2021年，國務(wù)院在《2030年前碳達(dá)峰行動方案》中提出，引導(dǎo)虛擬電廠參與新型電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)。
2022年3月，《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》發(fā)布指出，要推動儲能設(shè)施、虛擬電廠、用戶可中斷負(fù)荷等靈活性資源參與電力輔助服務(wù)。
2022年5月20日，部署于國電投深圳能源的虛擬電廠通過試驗獲利，成為國內(nèi)首個虛擬電廠調(diào)度用戶負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場盈利的案例。
2022年6月23日，山西省能源局發(fā)布《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營管理實施方案》，為目前國內(nèi)首份省級虛擬電廠運(yùn)營管理文件。
當(dāng)然，目前中國的虛擬電廠整體仍處于發(fā)展初期，項目以研究示范為主，普遍由政府主導(dǎo)、電網(wǎng)實施，遠(yuǎn)沒有到市場驅(qū)動的階段。
有分析認(rèn)為，虛擬電廠的發(fā)展與電力市場建設(shè)情況相適應(yīng)，電力市場建設(shè)越發(fā)達(dá)的地方，虛擬電廠往往發(fā)展更快。
“如果沒有電力市場，虛擬電廠只是一個小規(guī)模的發(fā)電廠，僅靠賣電不足以形成激勵，收益會比較受限?！庇袠I(yè)內(nèi)人士稱。
而進(jìn)入電力市場，更大的制約在于電力價格的雙軌制。
在電力市場中，并非所有電力用戶都必須全部參與電力市場交易，考慮到各種因素，仍然會有部分電力用戶長期執(zhí)行政府核定的目錄電價，如此就造成市場與計劃“雙軌制”并存運(yùn)行的情況。
“作為一個市場主體來講，虛擬電廠還要有一個清晰的、可進(jìn)入到電力市場的準(zhǔn)許模式，這樣才逐漸能使虛擬電廠在電力市場的定位、參與、監(jiān)管等方面明晰起來?！庇性u論稱，現(xiàn)行情況下，行業(yè)更需要的是一個能夠以虛擬電廠身份，進(jìn)入到競爭性電力市場的先行者。
國家發(fā)改委給出的時間表是，到2025年，全國統(tǒng)一電力市場體系初步建成，到2030年，全國統(tǒng)一電力市場體系基本建成，適應(yīng)新型電力系統(tǒng)要求。
此外，國內(nèi)虛擬電廠發(fā)展面臨的困難還包括：各方參與虛擬電廠的意愿不強(qiáng)、多數(shù)用戶側(cè)負(fù)荷可調(diào)控性差；電網(wǎng)側(cè)業(yè)務(wù)布局和主導(dǎo)發(fā)展的力度較弱；管理體系與市場機(jī)制缺乏、相關(guān)電價和補(bǔ)償機(jī)制未完善；產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式不明確等。
更讓人擔(dān)心的，還有虛擬電廠的網(wǎng)絡(luò)安全問題。
“傳統(tǒng)上，國網(wǎng)作為全國性系統(tǒng)，在調(diào)度、運(yùn)行、控制的數(shù)據(jù)使用上專網(wǎng)，面對潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊時，電網(wǎng)通信安全更有保障。如果虛擬電廠只能接到公網(wǎng)中，一旦遭到網(wǎng)絡(luò)攻擊，可能會對配電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生影響?！庇袠I(yè)內(nèi)人士擔(dān)憂道。
對于我國虛擬電廠的發(fā)展階段，市場普遍認(rèn)為，2025年前，虛擬電廠仍處于發(fā)展初期，各地因地制宜開展項目試點(diǎn)建設(shè)，形成中國第一代虛擬電廠的發(fā)展模式。
然而，資本市場已經(jīng)開始一波炒作。
04 概念炒作
今年以來，不少公司蹭上“虛擬電廠”這個概念，包括上市公司、擬上市公司、創(chuàng)業(yè)公司，既有背靠國家電網(wǎng)、發(fā)電集團(tuán)等資源優(yōu)勢的地方性企業(yè)，也有不少細(xì)分領(lǐng)域頭部企業(yè)，包括充電樁領(lǐng)域的朗新科技、儲能領(lǐng)域的國能日新等。
多家公司布局虛擬電廠
一級市場方面，虛擬電廠概念股緯德信息、國能日新順利成功上市，后續(xù)排隊的虛擬電廠概念股還有北京清大科越。
二級市場方面，自4月27日市場反彈以來，截至9月13日，虛擬電廠指數(shù)（861352.EI）由843點(diǎn)上漲至1526點(diǎn)，漲幅高達(dá)81%，同期滬深300漲幅僅8.6%。
4月27日市場反彈后，虛擬電廠指數(shù)大幅上漲
在8月23日，虛擬電廠指數(shù)市盈率（TTM）高達(dá)252倍，同期滬深300市盈率僅12.07倍；即使最近指數(shù)回調(diào)，但截至9月13日，虛擬電廠指數(shù)市盈率仍高達(dá)163倍。
虛擬電廠指數(shù)市盈率一度高達(dá)250倍
指數(shù)成分股中，4月27日至9月9日，有4個股票漲幅接近100%，包括南都電源（186%）、固德威（170%）、鵬輝能源（169%）和金智科技（99%）。
但這些高漲幅的股票，投資價值很一般：南都電源的凈利潤（TTM）為負(fù)數(shù)；固德威和鵬輝能源的市盈率（TTM）分別為210倍和135倍，扣非后市盈率（TTM）更是高達(dá)254倍和148倍；金智科技的扣非凈利潤剛剛好不虧損，僅800萬水平，因此扣非后市盈率（TTM）高達(dá)678倍。
如此的高市盈率，理應(yīng)匹配業(yè)績的高速增長，這些虛擬電廠的概念股增長情況又如何？
按今年中報數(shù)據(jù)看，整體情況并不理想。虛擬電廠指數(shù)19個成分股里，營業(yè)收入同比增長的中位數(shù)僅有5.22%；扣非后歸母凈利潤同比增長的中位數(shù)為-10.94%；毛利率中位數(shù)由去年同期31.09%下跌至25.95%。
無論從營收、凈利潤還是毛利率的角度，虛擬電廠概念股均不足以支撐如此之高的市盈率。
值得一提的是，盡管在國際市場中，虛擬電廠是已被驗證的成熟模式，但更多人關(guān)注的是這種技術(shù)的“公共”屬性，盈利情況普遍不樂觀。
據(jù)彭博新能源財經(jīng)2022年4月報告統(tǒng)計，該機(jī)構(gòu)追蹤的93家虛擬電廠運(yùn)營商中，盈利難度普遍較大，只有一家Nuvve上市，許多成熟的虛擬電廠公司或已被殼牌、意大利國家電力公司等大公司收購，或成為了大公司的內(nèi)部部門。
虛擬電廠或許能解決部分用電問題，但不見得能為上市公司帶來業(yè)績爆發(fā)，概念股的暴漲，恐怕更多的是資本追風(fēng)炒作。
參考資料：
1.開源證券《虛擬電廠風(fēng)起，藍(lán)海市場開啟》
2.經(jīng)濟(jì)觀察報《虛擬電廠：新機(jī)遇與新挑戰(zhàn)》
3.財新《千億市場待激活 虛擬電廠前景幾何？》
