中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：虛擬電廠即是依托新能源技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提升電網(wǎng)智能調(diào)度與消納能力的典型案例。
2022年夏季，全球多地連續(xù)出現(xiàn)高溫天氣，各國(guó)電網(wǎng)用電負(fù)荷陡增。如何通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)資源與電網(wǎng)供需互動(dòng)、緩解電網(wǎng)負(fù)荷壓力，成為了社會(huì)各界熱議的問(wèn)題。在全球推動(dòng)綠色能源轉(zhuǎn)型的大背景下，發(fā)展虛擬電廠對(duì)于促進(jìn)電網(wǎng)供需平衡、實(shí)現(xiàn)分布式能源低成本并網(wǎng)、推動(dòng)新能源充分消納、保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行等具有重要意義。
近日，中泰證券發(fā)布虛擬電廠報(bào)告，以“七問(wèn)七答”的形式，回答了七個(gè)關(guān)于虛擬電廠的核心問(wèn)題：
1）如何定義虛擬電廠？
2）虛擬電廠的興起回應(yīng)了新能源行業(yè)的什么痛點(diǎn)？
3）虛擬電廠在各國(guó)如何落地？
4）如何梳理虛擬電廠的產(chǎn)業(yè)鏈？
5）虛擬電廠盈利能力如何？
6）虛擬電廠的市場(chǎng)空間有多大？
7）哪些企業(yè)正在參與虛擬電廠？
如何定義虛擬電廠？
虛擬電廠（VPP, Virtual Power Plant）是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，虛擬電廠通過(guò)信息技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷等多種分布式資源的聚合和協(xié)同優(yōu)化。
虛擬電廠三大要素
作為一個(gè)特殊的電廠，參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。
它既可以作為“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。在電網(wǎng)運(yùn)行方式向源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活互動(dòng)轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)向清潔低碳轉(zhuǎn)型的背景下，大力發(fā)展虛擬電廠對(duì)促進(jìn)電網(wǎng)供需平衡，實(shí)現(xiàn)分布式能源低成本并網(wǎng)，充分消納清潔能源發(fā)電量，推動(dòng)綠色能源轉(zhuǎn)型具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
虛擬電廠各地項(xiàng)目匯總
1.虛擬電廠分類(lèi)：電源型、負(fù)荷型、儲(chǔ)能型、混合型
虛擬電廠由可控機(jī)組、不可控機(jī)組，如風(fēng)、光等分布式能源、儲(chǔ)能、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車(chē)、通信設(shè)備等聚合而成，并進(jìn)一步考慮需求響應(yīng)、不確定性等要素，通過(guò)與控制中心、云中心、電力交易中心等進(jìn)行信息通信，實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的能量互換。
根據(jù)虛擬電廠對(duì)外特征，不同類(lèi)型特征的虛擬電廠具有不同的服務(wù)能力，虛擬電廠可以分為電源型虛擬電廠、負(fù)荷型虛擬電廠、儲(chǔ)能型虛擬電廠、混合型虛擬電廠等類(lèi)型。
電源型：具有能量出售的能力，可以參與能量市場(chǎng)，并視實(shí)際情形參與輔助服務(wù)市場(chǎng)。
負(fù)荷型：具有功率調(diào)節(jié)能力，可以參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，能量出售屬性不足。
儲(chǔ)能型：可參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，也可以部分時(shí)段通過(guò)放電來(lái)出售電能。
混合型：全能型角色。
日本和德國(guó)以儲(chǔ)能和分布式電源作為虛擬電廠的主體，美國(guó)則是以可控負(fù)荷為主，規(guī)模已占尖峰負(fù)荷的5%以上。
2.虛擬電廠業(yè)務(wù)板塊：注源控流+電力儲(chǔ)備+商業(yè)板塊
3.虛擬電廠發(fā)展趨勢(shì)：從邀約型向市場(chǎng)型
虛擬電廠發(fā)展分為三個(gè)階段，邀約型，交易型和自治型。
自治型階段：跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠。隨著電廠聚合的資源種類(lèi)越來(lái)越多，數(shù)量越來(lái)越大，空間越來(lái)越廣，形成“虛擬電力系統(tǒng)”，
交易型階段：電能量現(xiàn)貨市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)和容量市場(chǎng)建成后，虛擬電廠聚合商以類(lèi)似于電廠的形式，參與市場(chǎng)獲取收益。
邀約型階段：在沒(méi)有電力市場(chǎng)情況下，由政府機(jī)構(gòu)牽頭，各個(gè)聚合商參與，共同完成邀約、響應(yīng)和激勵(lì)流程。
自治型階段：跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠。隨著電廠聚合的資源種類(lèi)越來(lái)越多，數(shù)量越來(lái)越大，空間越來(lái)越廣，形成“虛擬電力系統(tǒng)”，既包括可調(diào)負(fù)荷、儲(chǔ)能和分布式電源等基礎(chǔ)資源，也包括這些基礎(chǔ)資源整合而成的微網(wǎng)、局域能源互聯(lián)網(wǎng)。
當(dāng)前，由于我國(guó)目前儲(chǔ)能和分布式電源以及電力交易市場(chǎng)尚未發(fā)展成熟，虛擬電廠主要處于邀約型向市場(chǎng)型過(guò)渡的階段。
4.虛擬電廠發(fā)展趨勢(shì)：儲(chǔ)能、分布式光伏加速推進(jìn)
儲(chǔ)能是虛擬電廠推進(jìn)的重要方向。
儲(chǔ)能自身特征
儲(chǔ)能發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場(chǎng)調(diào)頻調(diào)壓及暫態(tài)穩(wěn)定。在不同時(shí)間根據(jù)分布式電源的特征及用戶用電特征進(jìn)行短期功率的靈活調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)靈活性應(yīng)急的作用。穩(wěn)定的儲(chǔ)能技術(shù)能夠在電力短缺時(shí)釋放電能，達(dá)到應(yīng)對(duì)中長(zhǎng)期能量短缺的效果。
市場(chǎng)發(fā)展前景
云儲(chǔ)能市場(chǎng)和分布式儲(chǔ)能P2P市場(chǎng)是未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展方向。云儲(chǔ)能通過(guò)在云端聚合分布式儲(chǔ)能資源，為大量的用戶提供儲(chǔ)能服務(wù)。
作為共享經(jīng)濟(jì)與電力系統(tǒng)儲(chǔ)能融合的產(chǎn)物，是未來(lái)電網(wǎng)的一個(gè)新形態(tài)。在能源交互機(jī)制基礎(chǔ)上，以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)(P2P,(Peer-to-peer)為典型代表的分布式多邊交易形式應(yīng)運(yùn)而生。這種交易形式可實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)能量的就地平衡，在挖掘用戶的自主互動(dòng)特性，減少集中管理模式下的計(jì)算壓力等方面有諸多優(yōu)勢(shì)。
目前虛擬電廠發(fā)展著重于負(fù)荷調(diào)節(jié)方面，下一步虛擬電廠發(fā)展將圍繞推進(jìn)分布式光伏接入聚合展開(kāi)。
分布式光伏接入后，可以顯著增強(qiáng)虛擬電廠調(diào)控的靈活性，使虛擬電廠更好參與電力交易市場(chǎng)。
分布式光伏加速接入可以助推“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”的落地，將有效解決新能源與傳統(tǒng)能源和儲(chǔ)能之間協(xié)同難、消納難等制約新能源行業(yè)發(fā)展的突出“痛點(diǎn)”，助力加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
5.虛擬電廠發(fā)展趨勢(shì)：從運(yùn)營(yíng)平臺(tái)到能源互聯(lián)網(wǎng)
虛擬電廠在我國(guó)仍處于試點(diǎn)示范階段，隨著虛擬電廠發(fā)展的逐漸成熟，虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)進(jìn)一步完善，從聚合平臺(tái)逐步向能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
能源互聯(lián)網(wǎng)是運(yùn)用信息通信技術(shù)，將分布式能量采集裝置，儲(chǔ)存裝置和各類(lèi)負(fù)載等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來(lái)實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的交換與共享網(wǎng)絡(luò)。
隨著新一代能源技術(shù)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)能源行業(yè)的結(jié)構(gòu)、市場(chǎng)環(huán)境和商業(yè)模式也在逐漸發(fā)生著變化，帶動(dòng)資金、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，形成集聚效應(yīng)。虛擬電廠從運(yùn)營(yíng)平臺(tái)向能源互聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展將成為投資領(lǐng)域的新亮點(diǎn)。
虛擬電廠的興起回應(yīng)了新能源行業(yè)的什么痛點(diǎn)？
1.虛擬電網(wǎng)發(fā)展背景：能源需求轉(zhuǎn)型，用電供需矛盾突出
圍繞電力的產(chǎn)生和消耗，大體分為發(fā)電測(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電測(cè)。
電網(wǎng)對(duì)運(yùn)行安全有嚴(yán)格要求，電網(wǎng)安全的首要目標(biāo)就是保證發(fā)用電的實(shí)時(shí)平衡，需要發(fā)電側(cè)的不斷調(diào)節(jié)去擬合負(fù)荷曲線。
新能源發(fā)電嚴(yán)重依賴于自然資源（光照強(qiáng)度、風(fēng)力強(qiáng)度），具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，對(duì)負(fù)荷的支撐能力不足。
若規(guī)?；苯硬⑷腚娋W(wǎng)發(fā)電，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成巨大沖擊，威脅電力系統(tǒng)安全以及供電的穩(wěn)定性。另外，由于小型分布式新能源發(fā)電設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、可控制用電設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)等的持續(xù)發(fā)展普及，在用電側(cè)，很多電力用戶也從單一的消費(fèi)者轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌闲螒B(tài)的產(chǎn)銷(xiāo)者，并且各類(lèi)激增的大功率用電設(shè)備（如充電樁）“吃”起電來(lái)，也是讓電網(wǎng)直呼壓力山大，顯然不能任由其“胃口大開(kāi)”一哄而上。因而，新的發(fā)用電勢(shì)態(tài)下，“虛擬電廠”應(yīng)運(yùn)而生。
2.供給側(cè)：火力發(fā)電仍占主導(dǎo)，水力、風(fēng)能發(fā)電量不穩(wěn)定
電力發(fā)電結(jié)構(gòu)：我國(guó)電力發(fā)電仍以火力發(fā)電為主，2021年火力發(fā)電占比71.13%，水力發(fā)電占比14.6%，風(fēng)力發(fā)電占比6.99%，核能發(fā)電占比5.02%，太陽(yáng)能發(fā)電量占比2.26%。隨著煤炭?jī)r(jià)格的上漲，發(fā)電成本增加，火力發(fā)電廠發(fā)電意愿下降。
光伏發(fā)電裝機(jī)量分布不均：2022年一季度，全國(guó)光伏新增并網(wǎng)裝機(jī)1321萬(wàn)千瓦，同比提高138%。新增裝機(jī)規(guī)模較大的省份包括河北180萬(wàn)千瓦、浙江164萬(wàn)千瓦、山東150萬(wàn)千瓦。受地理位置和自然條件影響，光能資源分布不均勻，各省份裝機(jī)量差異較大。
風(fēng)電裝機(jī)量分布不均：2022年一季度，全國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)790萬(wàn)千瓦，同比增加16.7%。新增并網(wǎng)規(guī)模較大的省區(qū)主要有吉林163萬(wàn)千瓦、甘肅90 萬(wàn)千瓦、山西68萬(wàn)千瓦。截至3月底，全國(guó)風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)3.37億千瓦，同比增加17.6%。一季度海上風(fēng)電新增并網(wǎng)36萬(wàn)千瓦，受2021年底海上風(fēng)電國(guó)家補(bǔ)貼到期影響，海上風(fēng)電新增裝機(jī)規(guī)模放緩，同比下降79%。
3.需求側(cè)：用電側(cè)總量與結(jié)構(gòu)變化提高負(fù)荷峰值
用電負(fù)荷總量屢創(chuàng)新高：當(dāng)前社會(huì)用電短期峰值負(fù)荷不斷攀升，加之極端天氣的沖擊，2022年夏季我國(guó)部分地區(qū)區(qū)域電力供需緊張，國(guó)家電網(wǎng)5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和19個(gè)省級(jí)電網(wǎng)負(fù)荷屢創(chuàng)新高，四川等省份啟動(dòng)了限電措施。
用電需求結(jié)構(gòu)變化，電力負(fù)荷特性惡化：近年第三產(chǎn)業(yè)及城鄉(xiāng)居民用電的增長(zhǎng)形成了“日內(nèi)雙峰”的特征，同時(shí)拉大了用電負(fù)荷峰谷差，使能源電力保供形勢(shì)更為復(fù)雜嚴(yán)峻。以上海為例，2020年夏季的最大峰谷差率高達(dá)43%，導(dǎo)致本地發(fā)電機(jī)組頻繁啟停，對(duì)機(jī)組安全性造成了負(fù)面影響。
4.虛擬電廠兼具靈活性和經(jīng)濟(jì)性
靈活性
把負(fù)荷側(cè)的這些資源，包括用電負(fù)荷、儲(chǔ)能，以及分布式的資源，通過(guò)信息化手段和技術(shù)自動(dòng)化手段集合起來(lái)，使其具備一個(gè)電廠的特性。
它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電或控制可調(diào)負(fù)荷調(diào)峰，又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納，配合填谷，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)側(cè)新能源的聚合管理、就地消納及靈活運(yùn)行。
虛擬電廠削峰填谷示意圖
經(jīng)濟(jì)性
投入成本約為火電廠的1/8。我國(guó)東西部電力供需關(guān)系趨緊，電力峰谷差矛盾日益突出，各地年最高負(fù)荷95%以上峰值負(fù)荷累計(jì)不足50小時(shí)。峰谷差問(wèn)題可以依靠多種手段緩解，但總體來(lái)看，隨著虛擬電廠技術(shù)的日漸成熟，虛擬電廠將成為削峰填谷投資成本最低的手段。
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)測(cè)算，通過(guò)火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足其經(jīng)營(yíng)區(qū)5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，而通過(guò)虛擬電廠，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅需500-600億元，既滿足環(huán)保要求，又能夠降低投入成本。
火電廠和虛擬電廠投資成本比較（億元）
虛擬電廠在各國(guó)如何落地？
1.歐美虛擬電廠發(fā)展歷程
德國(guó)：虛擬電廠已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化
德國(guó)的虛擬電廠已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。其主要業(yè)務(wù)是在批發(fā)市場(chǎng)銷(xiāo)售100kW以上中型可再生能源電廠生產(chǎn)的電量，在日前市場(chǎng)優(yōu)化其售電，使這些電廠成為虛擬電廠資源。
虛擬電廠有利于靈活性較高的機(jī)組獲利。除可再生能源電廠外，燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)、電池儲(chǔ)能、應(yīng)急發(fā)電機(jī)和需求響應(yīng)等都可作為虛擬電廠資源。其主要應(yīng)用場(chǎng)景是通過(guò)電力市場(chǎng)的靈活電價(jià)，引導(dǎo)電廠管轄內(nèi)系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)用電成本，優(yōu)化交易收益。
在德國(guó)，虛擬電廠上中下游產(chǎn)品已經(jīng)逐漸完備，虛擬電廠可直接參與電力市場(chǎng)進(jìn)行交易之外，還參與電網(wǎng)系統(tǒng)輔助服務(wù)（二次、三次調(diào)頻）來(lái)收取服務(wù)傭金，以及針對(duì)不同用戶都有相應(yīng)的售電套餐。
根據(jù)運(yùn)營(yíng)商不同，德國(guó)的虛擬電廠大致可分為三種類(lèi)型：獨(dú)立虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商、大型電力公司（跨國(guó)、地區(qū)和市級(jí)企業(yè)）以及新型市場(chǎng)參與者。
歐洲：產(chǎn)業(yè)鏈分工明確，商業(yè)模式聚焦發(fā)電側(cè)
歐洲虛擬電廠通常由獨(dú)立虛擬電廠運(yùn)營(yíng)商、發(fā)電企業(yè)或部分輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商(TSO,TransmissionSystemOperator)提供服務(wù)。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度：歐洲的電力系統(tǒng)分為發(fā)電、輸電、配電和售用電環(huán)節(jié)，而電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)主體可以劃分為輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商(DSO,DistributionNetworkOperator)。輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)控制和運(yùn)行輸電網(wǎng)，包括監(jiān)測(cè)和控制電網(wǎng)內(nèi)斷路器、開(kāi)關(guān)以及輸電網(wǎng)的電壓。配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)將能源進(jìn)行分配和管理，并輸送給終端消費(fèi)者，屬于競(jìng)爭(zhēng)性業(yè)務(wù)。歐洲各國(guó)根據(jù)區(qū)域劃分輸電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的管轄范圍，并依靠跨國(guó)電網(wǎng)鏈接，屬于區(qū)域性壟斷業(yè)務(wù)。
基于以上分工，目前商業(yè)化歐洲虛擬電廠主要由獨(dú)立第三方運(yùn)營(yíng)商、發(fā)電公司或TSO提供服務(wù)。德國(guó)四家運(yùn)營(yíng)商通過(guò)參與歐洲互聯(lián)電網(wǎng)的方式進(jìn)行跨國(guó)電力交易。德國(guó)DSO數(shù)量超過(guò)900個(gè)，分別負(fù)責(zé)德國(guó)900多個(gè)配電網(wǎng)區(qū)域。隨著分布式可再生能源(DER,DistributedEnergyResource)直接輸入配電網(wǎng)，以及DER的間歇性和隨機(jī)性，配電網(wǎng)負(fù)載壓力增大，因此上游運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的虛擬電廠應(yīng)運(yùn)而生。
聚焦發(fā)電測(cè)，實(shí)現(xiàn)降本增效
20世紀(jì)初，歐洲開(kāi)始利用可再生能源發(fā)電。截至2020年，歐盟可再生能源發(fā)電量占比達(dá)到38%。由于歐洲發(fā)電資源較為分散，早期虛擬電廠主要聚焦于電力供給側(cè)，聚合發(fā)電資源，幫助可再生能源穩(wěn)定并網(wǎng)，協(xié)調(diào)發(fā)電功率。
從收益方式的角度：一方面，虛擬電廠能夠幫助發(fā)電企業(yè)降本增效，并從中獲取服務(wù)費(fèi)分成。另一方面，虛擬電廠可以直接參與電力現(xiàn)貨交易和輔助服務(wù)，獲取輔助服務(wù)及電力交易收益的分成。
2.中國(guó)：虛擬電廠發(fā)展處于初級(jí)階段
目前，國(guó)內(nèi)虛擬電廠仍處于初級(jí)階段，以試點(diǎn)示范為主。在我國(guó)，主要以需求響應(yīng)為主流，而虛擬電廠側(cè)重點(diǎn)在于增加供給，產(chǎn)生逆向潮流現(xiàn)象。虛擬電廠的發(fā)展可分為三個(gè)階段：邀約型、市場(chǎng)型以及跨空間自主調(diào)度型虛擬電廠。當(dāng)前，我國(guó)虛擬電廠正處于邀約型向市場(chǎng)型過(guò)渡階段，呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：
虛擬電廠政策有待完善，亟待出臺(tái)國(guó)家和省級(jí)層面專(zhuān)項(xiàng)政策。
目前，國(guó)家層面還沒(méi)有出臺(tái)專(zhuān)項(xiàng)的虛擬電廠政策，省級(jí)層面僅有上海、廣東、山西分別出臺(tái)了《關(guān)于同意進(jìn)一步開(kāi)展上海市電力需求響應(yīng)和虛擬電廠工作的批復(fù)》（2020.9.16）、《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則（征求意見(jiàn)稿）》（2021.6.30）和《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施方案》（2022.6.23）。
與虛擬電廠相關(guān)的政策主要涉及需求響應(yīng)、輔助服務(wù)等。為調(diào)動(dòng)用戶側(cè)資源響應(yīng)電力系統(tǒng)積極性，在2013年需求側(cè)試點(diǎn)基礎(chǔ)上，上海、江蘇、廣東、浙江、山東、河南等14個(gè)省區(qū)出臺(tái)了需求響應(yīng)新政策；江蘇、湖北、遼寧、湖南、河南、安徽、福建、貴州、江西等省區(qū)，以及東北、華東等五大區(qū)域出臺(tái)或?qū)﹄娏o助服務(wù)政策進(jìn)行了修訂；華北、華中、浙江、江蘇等地能源主管部門(mén)開(kāi)放了虛擬電廠等第三方主體和用戶資源參與調(diào)峰輔助服務(wù)身份。
虛擬電廠，目前主要作為調(diào)度對(duì)象參與電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行控制，作為市場(chǎng)主體參與電力市場(chǎng)交易，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)靈活性資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。
2022年5月20日，部署于國(guó)電投深圳能源發(fā)展有限公司的虛擬電廠平臺(tái)，成為我國(guó)首個(gè)虛擬電廠調(diào)度用戶負(fù)荷參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)盈利的案例。廣東、上海、江蘇、河北等地已開(kāi)展虛擬電廠試點(diǎn)建設(shè)。
如何梳理虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈？
1.虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
2.聚焦虛擬電廠上游：基礎(chǔ)資源分類(lèi)
非連續(xù)性工業(yè)、電動(dòng)交通和建筑空調(diào)是調(diào)節(jié)意愿、調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)聚合成本俱佳的優(yōu)質(zhì)可調(diào)負(fù)荷資源。
虛擬電廠盈利能力如何？
1.電價(jià)機(jī)制改革
電價(jià)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素：峰谷電價(jià)差越大，用戶購(gòu)買(mǎi)輔助服務(wù)和需求側(cè)響應(yīng)的激勵(lì)也就越大；電價(jià)平均水平越高，用戶購(gòu)買(mǎi)能效優(yōu)化服務(wù)、虛擬電廠進(jìn)行現(xiàn)貨交易的收益也就越大。因此，電價(jià)機(jī)制改革進(jìn)程是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素。
分時(shí)電價(jià)機(jī)制進(jìn)一步完善，拉大峰谷價(jià)差
2021年7月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制的通知》，合理確定峰谷電價(jià)價(jià)差，系統(tǒng)峰谷差率超過(guò)40%的地方，峰谷電價(jià)原則上不低于4：1，其他地方原則上不低于3：1；建立尖峰電價(jià)機(jī)制，尖峰電價(jià)在峰段電價(jià)的基礎(chǔ)上上浮比例原則上不低于20%。在《通知》發(fā)布后，多省市相應(yīng)政策，制定出臺(tái)了相應(yīng)的峰谷電價(jià)政策。
電價(jià)機(jī)制改革推高電價(jià)
自2021年7月推進(jìn)分時(shí)電價(jià)機(jī)制與2021年10月燃煤上網(wǎng)電價(jià)政策的調(diào)整以來(lái)，電力生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)不斷走高，這體現(xiàn)了上網(wǎng)電價(jià)的提高。我們預(yù)計(jì)，隨著市場(chǎng)化電價(jià)機(jī)制改革的不斷深入，我國(guó)上網(wǎng)電價(jià)上漲的趨勢(shì)仍將持續(xù)。
2.電力市場(chǎng)改革推進(jìn)，電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)推進(jìn)
現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素：電力現(xiàn)貨交易與中長(zhǎng)期交易互為補(bǔ)充，其中現(xiàn)貨市場(chǎng)具有重要的價(jià)格發(fā)現(xiàn)功能，中長(zhǎng)期市場(chǎng)的電力價(jià)格往往根據(jù)現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格而定，因此電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素。
電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)加速推進(jìn)，形成“8+6”試點(diǎn)格局
2017年8月，國(guó)家發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于開(kāi)展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，在南方（以廣東起步）、浙江、蒙西、山東、山西、福建、甘肅、四川8地開(kāi)展電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作；2021年5月，國(guó)家發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步做好電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，在上海、安徽、江蘇、遼寧、河南、湖北6省市開(kāi)展第二批電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試點(diǎn)工作。
電力現(xiàn)貨交易規(guī)則不斷完善
2019年7月，國(guó)家發(fā)改委、能源局編制《關(guān)于深化電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)試點(diǎn)工作的意見(jiàn)》，明確建立以中長(zhǎng)期交易為主、現(xiàn)貨交易為補(bǔ)充的電力市場(chǎng)，并且要求跨省中長(zhǎng)期電力交易的偏差部分按照受（送）端省份現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則進(jìn)行結(jié)算；2021年11月，國(guó)家電網(wǎng)有限公司經(jīng)國(guó)家發(fā)改委、能源局同意，正式印發(fā)《省間電力現(xiàn)貨交易規(guī)則（試行）》，對(duì)電力現(xiàn)貨交易的具體方式、機(jī)制和步驟作了明確的設(shè)計(jì)。
3.電力市場(chǎng)改革推進(jìn)，統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)加速
統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素
對(duì)基礎(chǔ)資源的聚合能力是決定虛擬電廠競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素，而統(tǒng)一的電力市場(chǎng)將為虛擬電廠提升跨空間資源聚合的能力打開(kāi)空間，奠定虛擬電廠商業(yè)模式向跨空間自主調(diào)度型階段發(fā)展的基礎(chǔ)。
目標(biāo)2030年基本建成統(tǒng)一電力市場(chǎng)
全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系建設(shè)提速：2022年1月，國(guó)家發(fā)改委、能源局印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》，制定了推進(jìn)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)的總體目標(biāo)，即2025年初步建成全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系，國(guó)家市場(chǎng)與?。▍^(qū)、市）/區(qū)域市場(chǎng)協(xié)同運(yùn)行，電力中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場(chǎng)一體化設(shè)計(jì)、聯(lián)合運(yùn)營(yíng)；2030年基本建成全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系，國(guó)家市場(chǎng)與?。▍^(qū)、市）/區(qū)域市場(chǎng)聯(lián)合運(yùn)行，新能源全面參與市場(chǎng)交易。
統(tǒng)一電力市場(chǎng)率先在南網(wǎng)落地，交易總量與交易主體擴(kuò)容
2022年7月，覆蓋范圍包括廣東、廣西、云南、貴州、海南等五省區(qū)，涵蓋電力中長(zhǎng)期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)交易，按照同一個(gè)交易規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行的南方區(qū)域電力市場(chǎng)啟動(dòng)試運(yùn)行，標(biāo)志著全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系加速構(gòu)建。根據(jù)南方電網(wǎng)的預(yù)計(jì)，2022年南方區(qū)域電力市場(chǎng)累計(jì)市場(chǎng)化交易電量將達(dá)到1.11萬(wàn)億千瓦時(shí)，接近云南、廣東、貴州三省在2021年的全社會(huì)用電量總和。到2023年底，市場(chǎng)化交易電量占比將達(dá)到80%左右，參與交易的市場(chǎng)主體將增加到800多萬(wàn)戶，是之前的80倍。我們預(yù)計(jì)，隨著全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)在未來(lái)進(jìn)一步推進(jìn)，電力市場(chǎng)交易總量與市場(chǎng)主體的數(shù)量將進(jìn)一步增加，對(duì)電力系統(tǒng)綜合調(diào)節(jié)能力的要求將隨之提升，從而帶動(dòng)對(duì)虛擬電廠輔助服務(wù)的需求。
4.虛擬電廠商業(yè)模式的頂層設(shè)計(jì)
商業(yè)模式頂層設(shè)計(jì)是虛擬電廠盈利能力的重要影響因素。
我國(guó)虛擬電廠總體處于試點(diǎn)階段，多數(shù)試點(diǎn)項(xiàng)目涉及的業(yè)務(wù)場(chǎng)景較為有限。并且省級(jí)層面缺乏統(tǒng)一的虛擬電廠平臺(tái)，已建的虛擬電廠平臺(tái)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和接口，以分散的不同市場(chǎng)主體自建虛擬電廠為主，這限制了虛擬電廠聚合基礎(chǔ)資源能力的提升上限。因此我們認(rèn)為，虛擬電廠盈利能力的提升，需要頂層設(shè)計(jì)提供統(tǒng)一的省級(jí)/市級(jí)/區(qū)域及虛擬電廠平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)的互動(dòng)控制，從而開(kāi)辟應(yīng)用模式拓展的新空間。
虛擬電廠商業(yè)模式頂層設(shè)計(jì)尚待完善。
目前，國(guó)家層面的虛擬電廠專(zhuān)項(xiàng)政策尚未出臺(tái)，省級(jí)層面僅有上海、廣東、山西分別印發(fā)了了《關(guān)于同意進(jìn)一步開(kāi)展上海市電力需求響應(yīng)和虛擬電廠工作的批復(fù)》、《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則（征求意見(jiàn)稿）》和《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施方案》，亟待出臺(tái)國(guó)家層面和更多省級(jí)層面的專(zhuān)項(xiàng)政策。我們預(yù)計(jì)，隨著國(guó)家層面頂層設(shè)計(jì)的完善與統(tǒng)一的虛擬電廠平臺(tái)的建設(shè)，虛擬電廠涉及的業(yè)務(wù)場(chǎng)景與盈利方式將進(jìn)一步多樣化發(fā)展。
虛擬電廠市場(chǎng)空間有多大？
虛擬電廠的業(yè)務(wù)場(chǎng)景主要有輔助服務(wù)交易、需求側(cè)響應(yīng)、現(xiàn)貨交易與能效優(yōu)化。
輔助服務(wù)交易：參與電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、備用，通過(guò)調(diào)配可控資源提供發(fā)電容量，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，并獲取補(bǔ)貼收入。
需求側(cè)響應(yīng)：虛擬電廠根據(jù)合同要求按時(shí)按容量切負(fù)荷，保障電網(wǎng)供需平衡，并獲取補(bǔ)貼收入。
現(xiàn)貨交易：代表產(chǎn)銷(xiāo)者集群在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行交易，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行供需，并獲取分成收入。
能效優(yōu)化：為大用戶提供能源資源優(yōu)化管理服務(wù)，預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)，幫助用戶決策可調(diào)負(fù)荷的用電行為，代理購(gòu)電業(yè)務(wù)，提供智能用電方案，并從客戶獲取分成收入。
投資市場(chǎng)規(guī)模：根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織的預(yù)測(cè)，2025年、2030年最大負(fù)荷則將分別達(dá)到15.7、18.2億千瓦。我們根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的數(shù)據(jù)測(cè)算得到，虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)的投資成本約為914元/千瓦，由此預(yù)計(jì)2025年、2030年虛擬電廠投資規(guī)模將分別達(dá)到718、998億元。
運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模：我們認(rèn)為虛擬電廠的核心服務(wù)為平抑峰值負(fù)荷，因此通過(guò)測(cè)算虛擬電廠用可調(diào)負(fù)荷資源庫(kù)解決峰值負(fù)荷調(diào)節(jié)問(wèn)題所帶來(lái)的平抑負(fù)荷的價(jià)值，作為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模的估計(jì)。我們預(yù)計(jì)2025年、2030年虛擬電廠的運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到932.19億元、1,283.10億元。
哪些企業(yè)正在參與虛擬電廠？
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，參與虛擬電廠項(xiàng)目的主要三類(lèi)，一是虛擬電廠軟件平臺(tái)服務(wù)商，為電網(wǎng)公司虛擬電廠搭建軟件平臺(tái)的公司，如國(guó)能日新、國(guó)電南瑞、國(guó)網(wǎng)信通、東方電子、遠(yuǎn)光軟件、朗新科技。二是負(fù)荷聚合商，聚合長(zhǎng)尾需求側(cè)資源，提供需求側(cè)的電力預(yù)測(cè)曲線，并參與電網(wǎng)的需求側(cè)響應(yīng)獲取補(bǔ)貼分成，如恒實(shí)科技。三是如電享科技、國(guó)能日新等從新能源、新型儲(chǔ)能領(lǐng)域開(kāi)展虛擬電廠技術(shù)研發(fā)和布局的企業(yè)。
部分企業(yè)虛擬電廠布局情況
