行業主要上市公司：國能日新(301162)、國電南瑞(600406)、朗新科技(300682)、恒實科技(300513)、天合光能(688599)、遠光軟件(002063)等

本文核心觀點：虛擬電廠有望成為提高新型電力系統靈活性的重要手段，多領域企業紛紛布局，技術及市場有望跑步進入成熟期。

引言：虛擬電廠是電力系統靈活性調節能力的有效補充

——實現分布式電源、儲能、可調負荷等多種分布式資源的聚合和協同優化

虛擬電廠由可控機組、不可控機組，如風、光等分布式能源、儲能、可控負荷、電動汽車、通信設備等聚合而成，并進一步考慮需求響應、不確定性等要素，通過與控制中心、云中心、電力交易中心等進行信息通信，實現與大電網的能量互換。

——充分挖掘系統靈活性調節能力和需求側資源，提升電力系統實時平衡和安全保供能力

“雙碳”政策下的新型電力系統以新能源為主體，新能源的隨機、間歇、波動等特性對電網安全產生威脅。在新的發電、輸電、配電、用電新勢態下，虛擬電廠應運而生。

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。在電網運行方式向源網荷儲靈活互動轉型和結構向清潔低碳轉型的背景下，大力發展虛擬電廠對促進電網供需平衡，實現分布式能源低成本并網，充分消納清潔能源發電量，推動綠色能源轉型具有重大的現實意義。

根據國家電網測算，通過火電廠實現電力系統削峰填谷，滿足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。此外，虛擬電廠能夠有效抑制尖峰負荷對電網的沖擊，延緩電源電網建設投資。

技術路線：虛擬電廠技術發展路徑與支撐體系

從技術路線來看，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。

從技術支撐體系來看，中國虛擬電廠創新單元主要包括電網安全與節能國家重點實驗室、電力系統自動化一系統控制和經濟運行國家工程研究中心等;產業投資基金包括中山公用廣發信德基礎設施投資基金(有限合伙)、紅杉中國種子基金等;技術標準包括DB4403/T 343-2023《分布式光伏接入虛擬電廠管理云平臺技術規范》、T/CES 125—2022《負荷側虛擬電廠管控平臺功能導則》等。

虛擬電廠專利技術布局

——儲能、負荷控制、新能源發電為虛擬電廠專利技術布局重點，申請熱度和布局廣度較高

從虛擬電廠專利技術申請的熱度來看，新能源發電和儲能具備較高的專利申請熱度，專利申請總量超過40萬項，申請人數量超過15萬個;從專利技術申請廣度來看，儲能、負荷控制、新能源發電技術跨度均超過600個IPC小類，覆蓋100個以上國家和地區，說明這些技術受到全球范圍內的關注和研究。

注：1)搜索關鍵詞：智能計量、電力通信、儲能、負荷控制、新能源發電技術路線相關關鍵詞;2)搜索范圍：標題、摘要和權利說明;3)統計截至日期：2023年11月23日。下同。

——中國企業虛擬電廠相關技術創新活躍

從專利地域分布來看，智能計量、電力通信、儲能、負荷控制、新能源發電專利技術來源地排名第一均為中國，說明中國在這些領域技術創新活躍。從申請人來看，國家電網具備絕對優勢，位居智能計量、電力通信、儲能、新能源發電專利申請數量之首。

我國協調控制、智能計量、信息通信等虛擬電廠關鍵技術發展迅速。其中通信技術相對成熟，協調控制、智能計量技術有了長足進步。另外，儲能、信息安全防護、新能源發電并網與主動支撐等技術持續創新突破，為虛擬電廠提供了重要動力和保障。

虛擬電廠科技企業技術與應用布局：多為軟件平臺服務商或技術提供商

國內市場來看，參與虛擬電廠項目的科技企業主要三類，一是虛擬電廠軟件平臺服務商，為電網公司虛擬電廠搭建軟件平臺的公司，如國能日新、國電南瑞、國網信通、東方電子、遠光軟件、朗新科技。二是負荷聚合商，聚合長尾需求側資源，提供需求側的電力預測曲線，并參與電網的需求側響應獲取補貼分成，如恒實科技。三是如電享科技、國能日新等從新能源、新型儲能領域開展虛擬電廠技術研發和布局的企業。

注：以上排名不分先后，僅匯總行業內部分代表性科技企業。

以廣州市為例，2021年8月，廣州工信局開展虛擬電廠電力用戶和負荷聚合商征集，至2022年7月，共公布7個批次虛擬電廠名單，包括31家負荷聚合商、89家電力用戶。31家負荷聚合商中，其主營業務為售電/綜合能源業務/充電樁設施制造建設運營/能源數字化/電力工程的企業數量占比超過10%。

注：統計時間范圍為2021年8月-2022年7月。

虛擬電廠技術投資重點賽道：數字能源管理為重點關注領域

從我國虛擬電廠投融資熱門賽道來看，2017-2023年，數字能源管理企業融資事件數量排名第一，占比37%;其次為儲能企業，占比22%，此外新能源發電、電力通信等細分領域企業也具備較高的融資熱度。

新能源/智慧能源/儲能為虛擬電廠投資布局熱點

綜合來看，虛擬電廠需要具備高標準的通信、調控、計量、安全防護等技術要求，為虛擬電廠得以推廣應用的前提，但這些技術是針對市場建設者或相關科研院所提出的，虛擬電廠運營商更需要掌握相關資源聚合建模、智能調度和靈活交易策略等“黑科技”，因此新能源發電、智能電網、儲能等為社會化虛擬電廠運營商所關注的重要關鍵技術，具備較大的投資潛力。

注：評估星級自一星至三星，星級越高，代表從該指標來看，技術投資潛力越大，☆代表半星。

虛擬電廠技術發展趨勢與目標

——提升需求響應能力

2023年5月，國家發改委發布《電力需求側管理辦法(征求意見稿)》，對需求側響應能力的量化目標進行加碼，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”，并且強調將需求側資源以虛擬電廠等方式納入電力平衡、以負荷聚合商或虛擬電廠等形式參與需求響應，將帶動虛擬電廠行業發展。

——三大技術趨勢助力虛擬電廠實現更大規模的應用

虛擬電廠以先進的量測技術、信息通信技術及調節控制技術為基礎，將分布式能源、儲能、電動汽車、可控負荷等資源，參與電力調度運行和市場交易。虛擬電廠有望在電力市場化改革背景下加速完成關鍵技術發展，實現更大規模的應用，未來發展前景廣闊。

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》。

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