中泰证券：工业互联网-专题研究之二：虚拟电厂_99页_5mb

虚拟电厂专题研究报告总结

核心内容

虚拟电厂（VPP, Virtual Power Plant）是一种新型的电源管理系统，通过信息技术和软件系统将多种分布式能源资源（如分布式发电、储能、可控负荷等）进行聚合和协同优化，以实现对电力系统的灵活调度与优化管理。它并非实体电厂，但能对外表现为一个可控电源，具备提供电能、调峰调频等电厂功能。

虚拟电厂的发展对新能源行业具有重要意义，能够有效缓解新能源供给的随机性、间歇性和波动性带来的电网压力，提升新能源并网效率，实现电网供需平衡，推动绿色能源转型。同时，其在需求侧具备削峰填谷、降低电网负荷、提升能源利用效率等能力。

主要观点

1. 虚拟电厂的定义
   虚拟电厂由可控负荷、分布式能源与储能设施等构成，通过信息通信技术、协调控制技术和智能计量技术实现资源聚合。根据其对外特征，可分为电源型、负荷型、储能型和混合型虚拟电厂，其中电源型具备能量出售能力，负荷型具备功率调节能力，储能型兼具两者的功能。

2. 虚拟电厂回应的新能源行业痛点

   • 供给侧：新能源装机量增长迅速，但其随机性和间歇性对电网稳定性构成挑战，需提升调节能力。
   • 需求侧：用电负荷峰谷差拉大，尤其是新能源汽车快速增长带来的不均匀充电需求，对电网造成巨大压力。虚拟电厂通过灵活调节负荷，有效缓解供需矛盾。

3. 虚拟电厂在各国的落地情况

   • 德国：虚拟电厂已实现商业化，主要业务为优化中型可再生能源电厂的售电，代表企业为Next-Kraftwerke。
   • 美国：虚拟电厂发展较早，以需求响应（DR）为核心，特斯拉的Autobidder平台是典型案例。
   • 中国：虚拟电厂总体处于试点阶段，以需求响应为主，尚未形成统一的省级平台，商业模式仍需完善。

4. 虚拟电厂产业链结构

   • 上游：可控负荷、分布式能源与储能设施。
   • 中游：提供虚拟电厂运营服务与技术支持的系统平台。
   • 下游：电网公司、售电公司和大用户等电力需求方。

5. 虚拟电厂的盈利能力测算

   • 电价机制改革：峰谷电价差越大，虚拟电厂的盈利潜力越高。
   • 电力市场建设：现货市场和辅助服务市场的完善将提升虚拟电厂的市场参与度和收益。
   • 商业模式顶层设计：统一的省级/市级平台和专项政策有助于提升虚拟电厂的盈利方式多样化。

6. 虚拟电厂市场空间

   • 投资市场规模：预计2025年和2030年分别为718亿元和998亿元。
   • 运营市场规模：预计2025年和2030年分别为932.19亿元和1,283.10亿元。

7. 虚拟电厂核心标的

   • 包括国能日新、朗新科技、恒实科技、国电南瑞、国网信通、远光软件、南网科技、东方电子、万胜智能、南网能源等企业。

关键信息

虚拟电厂技术特点

• 核心技术：协调控制技术、智能计量技术、信息通信技术，其中数据驱动技术是关键。
• 关键技术：源网荷互动运行控制技术、分布式电源灵活并网装备及优化调度系统、需求侧可调负荷资源建模与互动技术、千万千瓦级风光电集群源网协调控制关键技术。

虚拟电厂发展趋势

• 从邀约型向交易型再到自治型（跨空间自主调度型）逐步演进。
• 储能、分布式光伏的快速发展，是推动虚拟电厂升级的关键。
• 源网荷储一体化是未来发展的重点，通过聚合多种资源，实现灵活调控和能源优化配置。

虚拟电厂业务板块

• 注源控流：聚合分布式发电、储能和可控负荷，实现能源的合理调配。
• 电力储备：储能是实现“注源控流”的关键支撑，提供灵活的能源调节能力。
• 商业业务：通过电力交易和辅助服务市场获取收益，包括调峰、调频、备用等。

虚拟电厂相关政策

• 国家和地方陆续出台相关政策，如《“十四五”现代能源体系规划》、《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》等，为虚拟电厂的发展提供政策支持和市场引导。

虚拟电厂发展现状与挑战

• 中国虚拟电厂仍处于试点示范阶段，缺乏统一平台，技术难题尚未完全解决。
• 主要问题：分布式能源不可控、精准预测能力不足、资源聚合与调度能力待提升。
• 未来方向：推动全国统一电力市场建设，完善虚拟电厂顶层设计，拓展业务场景，提升盈利模式多样性。

风险提示

• “双碳”政策推进不及预期
• 虚拟电厂相关技术发展不及预期
• 电价机制改革推进不及预期
• 电力市场发展不及预期
• 行业规模测算偏差
• 研报使用的信息数据更新不及时

虚拟电厂典型案例

虚拟电厂的未来展望

虚拟电厂作为工业互联网与新能源技术融合的典型案例，将在未来能源结构转型、电力市场开放和碳中和目标推进中发挥关键作用。随着技术进步、政策完善和市场成熟，虚拟电厂有望从试点阶段向商业化阶段发展，成为推动能源绿色转型和提升电网灵活性的重要工具。