公用事业行业大国碳中和之新型电力系统：灵活性调节需求释放，虚拟电厂大有可为-20230815-国信证券-70页_4mb

大国碳中和之新型电力系统

核心内容

新一轮电改聚焦新型电力系统建设，强调提升电力系统灵活性，以应对高比例新能源接入带来的挑战。新能源具有间歇性和随机性，导致电力系统转动惯量减小、频率调节能力降低，因此灵活调节资源需求迅速释放。虚拟电厂作为聚合多种灵活性资源的解决方案，展现出显著的经济性和灵活性优势，是未来电力系统平衡的重要支撑。

主要观点

• 新型电力系统特征：安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合，其中新能源将成为主体电源，电网将向多元双向结构发展，负荷端将具备柔性、源荷属性兼具，运行特性将由“源随荷动”向“源网荷储”互动转变。
• 虚拟电厂优势：可聚合分布式光伏、储能、可调负荷等资源，具有爬坡速率快、可自由组合容量、投资成本低等优势，相比传统灵活资源（如火电机组、抽水蓄能）更高效。
• 盈利模式多元：虚拟电厂可通过削峰填谷、辅助服务、能效管理、偏差考核补偿等方式盈利，并参与电力现货市场、绿电绿证交易、CCER交易、容量市场等。
• 市场规模预测：预计2025年虚拟电厂投资端累计市场规模为131-220亿元，运营端市场规模为129-216亿元。
• 发展初期阶段：国内虚拟电厂多为示范项目，市场格局分散，竞争关键要素包括聚合资源、信息预测及交易运营。

关键信息

国内虚拟电厂发展现状

• 国内已有多地开展虚拟电厂项目，如合肥、芜湖、深圳、上海、山西等，聚合资源包括分布式光伏、储能、可调负荷、充电桩等。
• 2023年，山西完成首批15家虚拟电厂建设，可调节容量达39.2万千瓦；深圳虚拟电厂管理中心接入资源规模超过150万千瓦，具备30万千瓦实时可调节能力。
• 虚拟电厂主要处于邀约型发展阶段，未来将逐步向市场型转型。

海外虚拟电厂发展经验

• 德国：整合分布式发电资源，参与批发市场、平衡服务，通过平衡基团机制激发灵活性资源需求。
• 美国加州：整合需求侧资源，参与日前和实时市场、旋转/非旋转备用市场，利用V2G技术提升灵活性。
• 澳大利亚：整合储能资源，参与多种辅助服务市场，户用光储规模大，调频服务交易品种多。

政策与市场机制

• 政策支持：国家发改委、国家能源局等陆续出台支持虚拟电厂发展的政策，明确其参与电力市场和辅助服务的机制。
• 市场机制完善：辅助服务市场、电力现货市场、容量市场等不断完善，为虚拟电厂提供收益保障。

虚拟电厂发展因素

1. 净负荷峰谷差拉大：新能源装机增长导致净负荷波动加剧，推动灵活调节资源需求。
2. 政策持续支持：各地政府和国家层面出台多项政策，推动虚拟电厂建设，明确其参与市场的方式。
3. 极端天气频发：高温等极端天气导致电力需求激增，推动需求侧响应潜力的挖掘。
4. 充电桩和储能增长：充电桩保有量和新型储能装机容量快速增长，为虚拟电厂提供丰富的可聚合资源。

投资建议

• 南网能源：推荐买入，其在负荷聚合商转型方面进展有序，发展潜力较大。
• 芯能科技：推荐买入，基于分布式光伏拓展用户侧储能和充电桩业务，灵活性资源开发空间较大。
• 三峡水利：推荐买入，以配售电业务为基础，发力综合能源服务，具备发展虚拟电厂的基础。
• 苏文电能：建议关注，其在光伏+储能+充电桩业务上逐步落地，具备发展潜力。

风险提示

• 政策不及预期
• 市场竞争加剧
• 电价波动风险
• 补贴下降

重点公司盈利预测及投资评级

结论

虚拟电厂作为新型电力系统的重要组成部分，将在新能源发展、电力系统平衡、用户侧灵活性资源挖掘等方面发挥关键作用。随着政策支持、市场机制完善、极端天气频发、新能源汽车和储能发展，虚拟电厂将迎来快速发展机遇期，相关企业将显著受益。