虛擬電廠：500億投入等同火電廠3000億 2030市場逼近千億丨黃金眼

電力調峰需求極速增長、峰谷價差不斷拉大的當下，以火電1/8左右投入成本實現火電調峰能力的虛擬電廠，拉開商用化序幕。

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什么是虛擬電廠？

(資料圖片)

虛擬電廠是一種通過先進信息通信技術和軟件系統，實現分布式電源、儲能系統、可控負荷、微網、電動汽車等分布式能源資源的聚合和協調協同優化，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網運行的電源協調管理系統。虛擬電廠具有與電廠類似的功能，但沒有傳統意義上的廠房，故稱“虛擬電廠”。

它既可作為“正電廠”向系統供電或控制可調負荷調峰；又可作為“負電廠”加大負荷消納，配合系統填谷；既能快速響應指令，配合保障系統穩定并獲得經濟補償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務等各類電力市場獲得經濟收益。

資料來源：國網上海經研院

按照實際的組成，可將虛擬電廠劃分為電源型、負荷型、儲能型、混合型四類。1）電源型虛擬電廠：具有能量出售的能力，可以參與能量市場，并視實際情形參與輔助服務市場。2）負荷型虛擬電廠：具有功率調節能力，可以參與輔助服務市場，能量出售屬性不足。3）儲能型虛擬電廠：可參與輔助服務市場，部分時段也可以通過放電來出售電能。4）混合型虛擬電廠：全能型角色。

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為何此時推進虛擬電廠？

電力供需兩端的結構變化，使得當下電力系統調峰能力備受挑戰。

首先在供給端，由于順應雙碳政策，近些年我國電力結構中新能源占比不斷提升，風電、光伏發電裝機容量占比由2013年的7%提升至2022年的30%。發電量方面，據國家能源局，2022年全國風電、光伏發電量創新高，首次突破1萬億千瓦時，達1.19萬億千瓦時，占總用電量的13.8%，已接近全國城鄉居民生活用電量。風光發電隨機性、間歇性和波動性的特點，以及分布式新能源系統數量的增長，均對電力系統靈活調節能力提出更高要求。

而在需求側，“十三五”以來，我國產業結構持續調整，第三產業及城鄉居民用電量占比不斷提升，已由2016年的27%提升至2022年的33%。與第二產業相比，第三產業和居民生活用電日負荷曲線的日負荷率更低、峰谷差更大。故隨著用電結構調整，我國用電側日內負荷的最高值與峰谷差都在不斷增大，電力系統調峰能力迎來挑戰。

來源：國家能源局、清能互聯

新型電力系統中，由于風電光伏的發電高峰與用戶用電高峰不匹配，新能源發電容易對電網造成巨大的沖擊，2022年我國有15個省份都存在電力缺口。從2022年各省份發電量和用電量的差額來看，全國有15個省份存在電力缺口，其中主要以廣東、浙江、江蘇、山東、河北為主。發電量盈余的地區主要是內蒙古、云南、山西、四川、新疆等地區。

因此，電力調峰成為當下的焦點，成本大幅低于火電廠的虛擬電廠或成最優解。

2023年全國電力供需依舊呈現緊平衡態勢，電力峰谷差矛盾日益突出。峰谷差問題可以依靠多種手段緩解，但總體來看，隨著虛擬電廠技術日漸成熟，其將成為削峰填谷投資成本最低的手段。據國家電網測算，通過火電廠實現電力系統削峰填谷，滿足其經營區5%的峰值負荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠，在建設、運營、激勵等環節投資僅需500~600億元。

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推進進度如何？

政策不斷催化、經濟性逐漸顯現，虛擬電廠或迎來商業化元年。

首先，虛擬電廠有關政策進入密集發布期，加速行業發展。2021年國務院發布的《2030年前碳達峰行動方案》中提出，引導虛擬電廠參與新型電力系統靈活調節。2022年1月，發改委、能源局發布的《“十四五”現代能源體系規劃》指出要“開展各類資源聚合的虛擬電廠示范。”

此后各地虛擬電廠政策催化顯著加速。2022年6月，山西省能源局發布《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》，為國內首份省級虛擬電廠運營管理文件，引導虛擬電廠規范入市。隨后，深圳、山東、上海、天津、湖南等地均出臺相關政策，加速推進虛擬電廠的建設進程。

2023年5月，發改委發布《電力需求側管理辦法（征求意見稿）》、《電力負荷管理辦法（征求意見稿）》，提出到2025年，各省需求響應能力達到最大用電負荷的3%-5%，其中年度最大用電負荷峰谷差率超過40%的省份達到5%或以上，其中“5%或以上”為首次提及。

當前，深圳建成了國內首家網地一體虛擬電廠運營管理云平臺，實現了負荷側可調節資源實時可觀、可測、可控、可調，實現可調節資源規模化接入、有序充電、輔助調頻、削峰填谷等，打造“源-網-荷-儲協調互動”新模式。

2022年8月虛擬電廠正式掛牌，2022年12月22日供電局正式成立虛擬電廠管理中心成立實體機構，掛靠在電力調度控制中心下獨立運作。40多家虛擬電廠參與方均接入深圳管理中心。

來源：深圳供電局

并且，2023年工商業儲能經濟性或將顯著提升，進一步加速行業發展。

首先在收益端，機構預計峰谷電價差距將進一步拉大，分時電價機制也將得到完善，這可能為工商業儲能提供更大的經濟收益。2022年7月至2023年7月，我國峰谷價差超過0.7元/kWh的省份從16個增加至19個。價差變化上，共有20個地區的峰谷價差增大，如江西省從0.3934/kWh提升至0.8225/kWh，山東省從0.7036/kWh提升至0.8102/kWh。

成本端方面，由于碳酸鋰等原材料價格的大幅下降以及制造業成本的持續下降，預計工商業儲能的投資成本將大幅降低。此外，其他成本方面也仍然具有降低的空間。

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市場多大？

當前虛擬電廠仍處于0到1的階段，2030年市場空間有望達千億。

短期只考慮輔助服務市場和現貨市場。據中電聯，預計2025年我國最高用電負荷為16.3億千瓦，在假設前提條件下，參考2021年廣東市場化需求響應運行中虛擬電廠作為聚合商收益分成比例為24%，華泰研究認為短期各地為鼓勵虛擬電廠發展，分成比例將略有提升，取30%；基于此，測算得到2025年國內虛擬電廠市場規模將達102億元。

參考國內目前電力系統市場化進度，當前虛擬電廠的盈利來源主要為需求側響應等輔助服務市場或政府補貼；隨著現貨市場在全國各地逐步推廣、新能源加速參與現貨交易，若2030年前后電能量市場、輔助服務市場、容量市場能夠形成，虛擬電廠盈利模式空間將會打開。電能量（現貨交易）市場規模或可達939億元。輔助服務市場規模或可達770億元。

國金證券同樣認為，在虛擬電廠建設投資方面，據中電聯預計，2025年我國全社會用電量將達9.5萬億千瓦時，而最大負荷將達到16億千瓦，按5%可調節能力、投資成本1000元/千瓦計算，預計到2025年，虛擬電廠投資規模有望達到800億元。

虛擬電廠運營方面，參考目前峰值負荷時長水平，預計2025峰值負荷將達到50小時，對應2025年電網需求側響應電量40億千瓦時。目前我國虛擬電廠處于發展初期，度電補償較高以刺激時長，參考《廣州市虛擬電廠實施細則》0-5元/千瓦時的削峰響應補貼，預計2025年虛擬電廠進入商業化運營后，補償標準為2.5元/千瓦時。假設分成比例為50%，則預計2025年虛擬電廠運營市場規模將達到50億元。

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相關企業又有哪些？

虛擬電廠產業鏈包括上游資源側、中游負荷聚合商和下游客戶。

1、上游資源側：“正/負”資源與儲能電站。“正/負”資源中“正”指發電側，含分布式光伏、小型水電站與少數集中式發電廠；“負”指用電側，含居民、工業、充電樁、換電站與商業和建筑物等。

2、中游負荷聚合商：通過專業技術評估用戶的需求響應潛力，整合分散的需求響應資源來參與電力系統運營。可為客戶提供需求側響應、參與電力市場進行價差套利與降低偏差考核費用三項服務。

下游客戶：主要含電網調度、用電用戶、售電公司與新能源電站四類客戶。

虛擬電廠產業鏈示意圖資料來源：華泰研究

隨虛擬電廠行業發展加速，各領域企業布局加速。虛擬電廠行業主要涉及三類企業：

1、電網系企業，主要依托電網系統建立自身競爭優勢，如國電南瑞、國網信通等；

2、電力信息化企業，在智能計量、發電功率預測、提供解決方案等方面具備競爭優勢，如東方電子、恒實科技、蘇文電能、國能日新、朗新科技、遠光軟件、安科瑞等；

3、具備豐富分布式資源的新能源企業，如晶科科技、南網能源、芯能科技等。

其中晶科科技、南網能源得益于分布式資源豐富，未來有望成為虛擬電廠聚合商。2022年11月，晶科科技旗下的綜合能源服務商晶科慧能以負荷聚合商身份組織晶科10MW/20MWh用戶側儲能項目全程參與虛擬電廠72小時試運行，驗證了該儲能項目除了兩充兩放的基本盈利模式外，還可參與調頻輔助服務獲得收益。而受益電價改革，背靠南方電網的南網能源2022年底工商業裝機達1360MV，2017~2022年復合增速為26.5%。

國能日新則是以發電功率預測產品為基，衍生出并網智能控制系統、電網新能源管理系統，近兩年以電力交易、儲能EMS、虛擬電廠相關創新產品為延伸，實現“源網荷儲”各環節覆蓋。目前公司已設立控股子公司國能日新智慧能源（江蘇）有限公司重點拓展虛擬電廠運營業務。

國網信通在虛擬電廠的用戶用能數據分析、電力資源協調分配等方面有技術積累，參與了虛擬電廠相關示范工程建設，打造覆蓋源網荷儲充一體化運行虛擬電廠運營平臺，平臺已接入華北輔助服務市場、天津虛擬電廠、上海虛擬電廠參與電網調節，實現面向企業園區、商業樓宇用戶的區域能源資源的優化配置。

東方電子虛擬電廠業務涵蓋負荷聚合商級、園區級和城市級虛擬電廠，提前多年布局，目前已有成熟應用。2022年4月，上線的“粵能投”虛擬電廠管理平臺是公司服務負荷聚合商虛擬電廠的成功案例。

特銳德已經建成虛擬電廠平臺，實現與16個網、省、地級電力調控中心或需求側管理中心的對接，2022年9月份，公司作為首批14家聚合商之一接入了國內首家虛擬電廠管理中心—深圳虛擬電廠管理中心，公司具備虛擬電廠條件的可調度的資源容量約為200萬KW，報告期內參與調度的容量超過40萬KW，參與調度電量超過7000萬度。

這些企業有望在虛擬電廠加速發展中，迎來一波市場機遇。

本文源自：全景網

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