虛擬電廠：建設步入快車道

蔣佳霖

虛擬電廠（VirtualPowerPlant，簡稱VPP）是一種將不同空間的可調負荷、儲能、微電網、充電樁、分布式電源等可控資源聚合起來的智慧能源系統，即將各類分散可調電源和負荷匯聚起來，通過數字化的手段形成一個虛擬的“電廠”來做統一的管理和調度。

虛擬電廠不僅可以對收集的電力數據進行分析，做到需求側的精準響應及管理，也同時作為主體參與電力市場交易，優化資源利用，提升用電穩定與安全。虛擬電廠是電網智能化建設的關鍵，迎發展新機遇。

當前電網面臨兩方面壓力：

1）新能源供電占比增加為電網的穩定性和安全性帶來挑戰；

2）季節性、氣候變化帶來供需匹配壓力，2023年夏季的厄爾尼諾現象或將影響夏季溫度波動加劇。虛擬電廠作為聚合可調負荷進行調配的集控臺，可以有效緩解新能源的大波動與尖峰負荷時供給不足問題，是新型電力系統發展必不可少的環節。

根據國家電網測算，虛擬電廠的單位建設成本僅為儲能的1/8-1/7，經濟效益突出。我們測算，單純的需求側響應虛擬電廠補貼規模約在40-50億元/年，長期虛擬電廠運營市場空間在2025年有望超過800億元。

圖：2012年至2023年1-4月全國累計發電裝機容量（萬千瓦）

資料來源：國家能源局，興業證券經濟與金融研究院整理

虛擬電廠兼具“源-荷”特性，既可作為“正電廠”向系統供電調峰，又可作為“負電廠”加大負荷消納、配合系統填谷，為解決極端天氣、新能源電力和大規模分布式電源接入給電網帶來的波動性難題提供了新的路徑和方案。從經濟性來看，根據國家電網的測算，如果通過火電廠實現電力系統的削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億元，而通過虛擬電廠實現這一目標僅需投資500億～600億元，即火電廠成本的1/8～1/7。

海外項目成熟國內建設加速

海外虛擬電廠項目較為成熟，我國建設步入快車道。從海外來看，已有多個成熟虛擬電廠項目（德國NextKraftwerke等）為我國虛擬電廠發展提供案例參考。

自2001年起，歐洲各國就開始開展以集成中小型分布式發電單元為主的虛擬發電廠研究項目。海外各國虛擬電廠的成熟為我國提供了借鑒案例。

1）源網荷儲一體化虛擬電廠：日本虛擬電廠以聚合用戶側儲能和分布式電源為主；歐洲以聚合分布式電源為主，偏重發電側；

2）負荷型虛擬電廠：美國虛擬電廠則以負荷型的靈活性資源為主，偏重需求側響應，聚焦負荷端資源統一調配。美國許多州都在嘗試家庭虛擬電廠；澳大利亞以聚合用戶側儲能為主。

在日本，虛擬電廠重點集中在居民住宅、辦公大樓、工廠、商業設施、學校、醫院等公用事業部門以及電動汽車等七大領域，“光伏+儲能”為主要形式。目前，日本正在開展典型的跨空間自主調度型虛擬電廠試驗項目。據日本信息產業省推算，到2030年日本虛擬電廠可利用的分布式電源裝機容量將達到3770萬千瓦，VPP/DR投資總和預計將達到730億日元。

我國虛擬電廠處于發展初期，以邀約型為主，短期內賺取電網補貼可以有效推動虛擬電廠建設，但長期應以與電力交易市場相結合的模式為主。在市場型階段，虛擬電廠可以更靈活地參與電力市場運營，并根據價格信號和系統需求進行實時交互。虛擬電廠參與電力市場的流程包括虛擬電廠聚合、參與市場報價、市場出清、下達市場指令、虛擬電廠跟隨、參與市場結算等環節。

從國內來看，虛擬電廠處于發展初級階段，政策逐步完善，發展基礎持續夯實，產業落地持續提速。2023年2月，《虛擬電廠管理規范》和《虛擬電廠資源配置與評估技術規范》這兩項國家標準獲得立項批準；2023年6月，深圳虛擬電廠管理平臺2.0上線試運行；2023年7月，中央全面深化改革委員會第二次會議，審議通過了《關于深化電力體制改革加快構建新型電力系統的指導意見》。我國虛擬電廠落地進程不斷加速。

關注投資運營方面的機會

關注我國虛擬電廠前期建設與運營帶來的投資機會。目前，我國虛擬電廠建設正快速追趕，電網的配套建設和需求響應試點逐步推開。

短期來看，在電價的波動加大與新能源發電占比提升背景下，電網對于負荷側控制能力的要求日益增加，負荷側的微電網建設與電網側的負荷管理平臺建設將是產業發展和投資的重要方向。長期來看，電力交易與虛擬電廠的運營蘊含了巨大的市場機遇，其中最核心的能力是功率預測與負荷側管理/預測。

我國虛擬電廠建設目前處于早期階段，電網的配套建設已經需求響應的試點逐步推開。短期來看，隨著電價的波動加大與新能源發電占比提升背景下，對于負荷側控制能力要求的提升，負荷側的微電網建設與電網側的負荷管理平臺建設將是產業發展和投資的重要方向。長期來看，電力交易與虛擬電廠的運營蘊含了巨大的市場空間，這其中最核心的能力是功率預測與負荷側管理/預測。

建議關注：

1）負荷管理平臺：東方電子、朗新科技、國網信通、南網科技、清大科越；

2）微電網建設：安科瑞、金智科技；

3）虛擬電廠運營：恒實科技、朗新科技、東方電子、國能日新。