虛擬電廠行業主要上市公司：國電南瑞(600406.SH);特銳德(300001.SZ);國網信通(600131.SH);東方電子(000682.SZ);朗新科技(300682.SZ);科陸電子(002121.SZ);南網科技(688248.SH);恒實科技(300513.SZ);科遠智慧(002380.SZ);國能日新(301162.SZ)等

本文核心內容：全社會用電量結構;虛擬電廠與煤電機組滿足5%峰值負荷的投資成本對比;虛擬電廠可調節資源類型;虛擬電廠動態響應特性;中國電力輔助服務費用結構;虛擬電廠可參與的電力市場類型及其優質資源;中國虛擬電廠實踐案例

行業概況

1、定義

虛擬電廠應用數字化技術、控制技術、物聯網技術與通信技術，將分布式電源、儲能系統、可控負荷、充電樁等分布式資源進行聚合管理與優化，并作為一個特殊電廠參與電網運行，成為電力市場的運營實體。

虛擬電廠并不是真實存在的電廠，而是一種智能電網技術，應用分布式電力管理系統參與電網運行調度，實現“源-荷-網”聚合優化。虛擬電廠既可以作為“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，既可快速響應指令，配合保障系統穩定并獲得經濟補償，也可等同電廠參與到電力市場交易、電力輔助服務交易等。

2、產業鏈剖析：涉及行業眾多

虛擬電廠產業鏈包括上游基礎資源、中游虛擬電廠運營以及下游電力需求市場。其中，上游基礎資源包括工業負荷、商業和建筑物負荷、居民負荷等可控負荷，以及分布式能源和儲能;中游為虛擬電廠運營平臺，聚合上游各種分布式資源;下游電力需求方包括電網公司、售電公司以及大用戶等，以國家電網和南方電網為主。

從虛擬電廠產業鏈參與者來看，代表性企業主要分布在產業鏈中游，虛擬電廠運營商包括負荷聚合商和技術服務商兩大類。負荷聚合商代表企業有國電南瑞、國網信通、南網科技、特銳德、南網能源等，通常具有一定負荷資源優勢，可以聚合零散負荷資源開展服務;技術服務商則主要依托軟件開發、模型算法等方面的優勢，可以為負荷聚合商提供技術服務，或者直接參與交易，代表企業有華為、恒實科技、科陸電子、朗新科技、國能日新、電享科技等。

行業發展歷程：由邀約型向市場型過渡

虛擬電廠的運營包括三大階段，依次是邀約型階段、市場型階段和跨空間自主調度型階段。在邀約型階段，由于電力市場建設不夠完善，主要由政府部門或調度機構牽頭組織，發出邀約信號，并由負荷聚合商響應，獲得容量/電量補貼。在市場型階段，電力市場建設較為完善，負荷聚合商可以直接參與到電力市場進行交易，報價機制更為市場化。在跨空間自主調度型階段，負荷聚合商可實現跨區域自由調度。

當前，國內虛擬電廠行業處于邀約型向市場型過渡的初級階段。我國各省市試點的虛擬電廠以邀約型為主，其中以江蘇、上海、廣東等省市開展得比較好。同時，國網冀北虛擬電廠發展相對成熟，朝市場型方向發展。整體來看，國內虛擬電廠目前仍以示范項目為主，少數項目實際接入調度，多數項目成為需求側響應。

行業政策背景：發揮虛擬電廠需求響應主體作用

近幾年，虛擬電廠行業政策密集發布，國家發改委、能源局在新型儲能、電力市場體系、電力現貨市場、需求側管理、新型電力系統等政策中，均明確支持虛擬電廠發展，以虛擬電廠方式參與需求側響應。虛擬電廠作為促進新能源消納的重要環節和電力商業模式創新的重要形式，后續政策支持力度有望持續加大。

行業發展現狀

1、虛擬電廠是滿足尖峰負荷的更優選擇

隨著第三產業和居民生活用電的占比不斷提升，用電負荷特性持續惡化，電網負荷尖峰短而高，如果單純依靠增加電源來滿足100%的負荷需求要付出極大的代價。研究表明，電力規劃不應以100%最大負荷為負荷平衡條件，95%更為經濟、科學，剩余的5%則可以由需求響應、儲能和新型可調度新能源(風電+儲能、光伏+儲能、光熱、可再生能源集成虛擬電廠)等資源來滿足。

根據國網測算，通過建設煤電機組滿足其經營區內5%的峰值負荷，需要投資4000億的電廠和配套電網，而通過發揮需求側資源滿足峰值負荷需求，投資規模僅約1/10，虛擬電廠的經濟價值凸顯。

2、虛擬電廠主要調節“源、荷、儲”三類資源

從資源端來看，虛擬電廠基礎資源包括分布式電源、可控負荷、儲能三大類，即“源、荷、儲”資源。其中，源類資源包括分布式光伏、分布式風電、分布式水電及小型火電機組(三聯供、燃氣輪機、自備電廠等);荷類資源包括數據中心負荷、工業園區生產及冷熱負荷、商業樓宇空調負荷以及居民負荷;儲類資源包括常規的工商業儲能、獨立儲能、其他形式的能量儲能(蓄熱罐、儲氣罐等)以及電動汽車充電樁等。

根據王宣元、劉蓁發表的《虛擬電廠參與電網調控與市場運營的發展與實踐》，虛擬電廠需要聚合可調節資源參與電網調控，以發揮其規模化效應，而虛擬電廠聚合調控面臨能量、空間和時間維度3個方面技術挑戰。從能量維度來看，為響應電力系統的調節需求，需要將電、熱、冷、氣各類能源系統耦合起來，提高能源綜合利用效率;從空間維度來看，可調節資源布局分散，需要合理規劃虛擬電廠的聚合范圍，當涉及電網阻塞等問題時，需考慮網絡拓撲等因素;從時間維度來看，不同種類可調節資源的調節速度、調節范圍、調節時間等調節特性差異大，而且還需要為電網提供調峰、調頻、備用等多類型多時間尺度的輔助服務。

3、虛擬電廠商業化運營可多方獲益

目前，虛擬電廠商業化運營的應用場景以調峰為主，對于部分開展現貨市場并允許虛擬電廠進入市場的地區，虛擬電廠可以選擇參與現貨市場，調峰及調頻輔助服務市場。從2023H1全國電力輔助服務費用結構來看，調峰、調頻是輔助服務費用的主體，費用合計占比近八成。

隨著全國統一電力市場體系建設提速，現貨、輔助服務、容量等市場建設不斷深化，虛擬電廠參與電力市場的運營體系有望進一步完善。

4、虛擬電廠試點項目未形成統一標準

我國虛擬電廠建設起步于十三五期間，廣東、江蘇、上海、河北等地開展多項虛擬電廠項目試點工作，江蘇率先于2015年出臺《江蘇省電力需求響應的實施細則》指導電力需求調控。十四五期間，安徽、浙江、上海、廣東等地持續深入推進虛擬電廠建設，2022年6月北京首次將虛擬電廠建設納入電力發展規劃，山西能源局印發首份省級虛擬電廠建設運營實施方案，虛擬電廠建設逐步走向規范化。

從各地虛擬電廠試點項目的商業模式來看，江蘇、浙江、廣東主要參與的是需求側響應市場，上海主要以聚合商業樓宇空調資源為主開展虛擬電廠試點，冀北主要參與華北輔助服務市場為主。當前各種試點示范項目差異較大，對于虛擬電廠的技術標準仍未形成區域性或全國性統一，不利于未來虛擬電廠項目長期硬件軟件技術發展及規模化接入電網。

行業競爭格局

1、區域競爭：廣東省代表性企業分布最集中

虛擬電廠代表性企業主要分布在中游領域，從中游虛擬電廠運營商的區域分布來看，廣東的虛擬電廠企業分布最集中，企業數量較多，包括華為、南網科技、南網能源和科陸電子。此外，浙江分布有國電南瑞、朗新科技和科遠智慧，山東分布有特銳德和東方電子，北京則有恒實科技和國能日新。

2、企業競爭：國電南瑞規模領先

目前，我國虛擬電廠行業的上市公司中，國電南瑞和特銳德的營收規模較大，在100億以上，其中國電南瑞2022年營業收入達468.29億元。虛擬電廠運營方面，國電南瑞建設的省級虛擬電廠運營管理系統在多地建立樣板工程，處于行業領先地位;特銳德具備虛擬電廠條件的可調度資源容量超過300萬kW;國網信通的虛擬電廠運營平臺已接入國內多個虛擬電廠參與電網調節。

行業發展前景及趨勢預測

對比已發展虛擬電廠多年的德國、美國成熟市場，我國虛擬電廠當前收益模式相對更少、尚未能形成具有區域級規模的第三方獨立運營商。但中國虛擬電廠有望在電力市場化改革背景下加速完成商業模式探索、實現更大規模的應用，未來發展前景廣闊，發展方向集中于多元輔助服務品種、中長期容量市場、綜合需求響應以及電碳聯合市場交易等。

更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國虛擬電廠（VPP）行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》。

同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究報告、產業規劃、園區規劃、產業招商、產業圖譜、智慧招商系統、行業地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報、十五五規劃等解決方案。如需轉載引用本篇文章內容，請注明資料來源（前瞻產業研究院）。

更多深度行業分析盡在【前瞻經濟學人APP】，還可以與500+經濟學家/資深行業研究員交流互動。