公用事业行业专题：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_70页_4mb

虚拟电厂在新型电力系统中的机遇与市场前景

核心观点

超配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

• 新型电力系统推动：新型电力系统灵活性提升是构建清洁低碳、安全充裕、经济高效的电力系统的关键，测算显示2025年虚拟电厂投资端市场规模将达131-220亿元。
• 政策支持：国家发改委、国家能源局等陆续出台政策支持虚拟电厂发展，包括能源数字化、用户侧响应机制、需求响应补贴等，明确了虚拟电厂在新型电力系统中的重要地位。
• 经济性优势：虚拟电厂相较于传统灵活性资源（如火电机组灵活性改造），在投资和运营成本上具有显著优势。例如，建设200万千瓦容量虚拟电厂的投资约为46亿元，远低于传统调峰机组的投资成本。
• 发展建议：建议投资者关注龙头型企业，如灵活性资源丰富、有序推进负荷聚合商转型的南网能源，灵活性资源可开发空间较大的芯能科技，以及以配售电业务为基础发力综合能源服务业务的三峡水利。

新型电力系统特征

新型电力系统的核心特征包括安全高效（煤电转为保障性和系统调节性电源）、清洁低碳（新能源逐步成为主体电源）、柔性灵活（储能、虚拟电厂等调节资源的发展）和智慧融合（数字技术在电力系统各环节的应用）。

根据《新型电力系统发展蓝皮书》，新型电力系统建设分为加速转型期（当前-2030年）、总体形成期（2030-2045年） 和巩固完善期（2045-2060年），未来将推动灵活调节资源需求释放。

虚拟电厂定义与优势

定义：虚拟电厂（VPP）是将不同空间的可调节负荷、储能侧和电源侧等资源聚合起来，形成可调控、可交易单元，采用信息通信技术实现自主协调优化控制的智慧能源系统。

主要优势：

1. 灵活性：虚拟电厂的资源多样且可自由组合，容量可根据调节需求供应。响应速度快（秒级至分钟级），爬坡速率高。
2. 经济性：投资成本仅为火电的1/7-1/10，有约400-570亿元的投资需求。与传统灵活性改造后的火电机组相比，虚拟电厂的单次削峰填谷投资约为4000亿，但实际使用频率低，经济性不佳。

海外虚拟电厂发展模式

• 德国模式：聚焦电源侧分布式发电的可靠并网和电力市场运营。通过平衡基团机制分配平衡责任，德国电力市场高度自由化，允许虚拟电厂运营商通过现货交易和辅助服务市场获利。代表企业NextKraftwerke是全球最大的虚拟电厂运营商，拥有15346个聚合单元。

• 美国加州模式：聚焦负荷侧，通过需求侧响应（DSM）聚合资源，尤其是居民光伏+储能电池。加州通过PDR（代理需求响应资源）和DERP（分布式能源供应商）机制支持虚拟电厂发展，代表企业为特斯拉、PG&E等。

• 澳大利亚模式：聚焦储能侧，依托高比例可再生能源和用户端光伏+储能聚合，提供调频（FCAS）服务。澳洲通过平衡基团机制、加快电力市场改革推动虚拟电厂发展。

投资建议

• 重点领域：

  • 南网能源：叠加负荷聚合能力，利用分布式光伏、工商业负荷等资源，构建虚拟电厂。
  • 芯能科技：自有光伏资源丰富，灵活性资源可开发空间较大。
  • 三峡水利：以配售电为基础发展综合能源服务，具备做虚拟电厂的基础。
  • 苏文电能：已获得电力需求侧管理服务机构能力评定证书（一级），积极打造虚拟电厂。

• 运营商关注点：能否快速聚合多种类型资源，提供削峰填谷、辅助服务、需求管理、交易运营等多元盈利场景。

风险提示

• 政策不及预期：电力市场改革和电价机制改革不及预期，可能影响虚拟电厂商业模式落实。
• 市场竞争加剧：市场门槛相对较低，未来行业可能出现大量新增运营主体。
• 电价波动风险：电力现货价格波动小，或策略不当造成亏损。
• 补贴下降：随着需求响应电力补贴逐步退坡，商业模式可持续性面临挑战。

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