新能源行业消纳系列报告（三）：虚拟电厂，电力交易多样化，促进消纳的新模式-20230910-天风证券-28页_878kb

新能源消纳系列报告（三）总结

核心内容

随着新能源装机容量的不断提升，我国电网面临调控能力下降的问题，亟需调峰调频等灵活资源以保障电力系统的安全稳定运行。虚拟电厂作为一种新型的电力系统调控方式，通过聚合分布式能源、可中断负荷、储能等资源，实现对电力市场的灵活参与，从而促进新能源消纳、提升电网稳定性。

主要观点

1. 虚拟电厂的定义与作用
   虚拟电厂（VPP）通过智能管理手段，将多种分布式资源聚合为一个整体，参与电力市场交易，实现调峰调频等服务，提升电网调控能力。

2. 收益模式多样化
   虚拟电厂主要通过参与电网调峰辅助服务市场、调频辅助服务市场和需求响应市场获取收益。目前我国主要参与调峰调频辅助服务和需求响应市场，未来有望扩展至更多市场。

3. 市场参与主体多元化
   海外虚拟电厂市场已形成独立第三方运营商主导的格局，如德国的Next Kraftwerke、美国特斯拉的Autobidder。而我国目前仍以电网公司为主导，第三方运营商尚未形成规模。

4. 技术架构与功能
   虚拟电厂系统由站控层、过程层和资源层构成，分别负责管理平台、智能终端与分布式资源的聚合与解聚，实现灵活调控和市场交易。

5. 投资机会明确
   虚拟电厂的发展将带动平台运营商和智能终端供应商的增量需求，建议关注相关企业。

关键信息

收益模式

• 调峰辅助服务市场
  虚拟电厂通过调节用电曲线，参与调峰市场，获取调峰补偿费用。国内多个地区如华北、华中、上海、山东、浙江、甘肃等已出台相关政策，明确了准入条件、报价与出清机制、结算方式等。

• 调频辅助服务市场
  虚拟电厂可参与一次调频和二次调频服务，浙江、江苏等地已明确其可作为独立主体或综合能源服务商参与调频市场，并获得相应收益。

• 需求响应市场
  通过用户侧负荷调节，促进电力供需平衡。国家发改委提出到2025年各省需求响应能力需达到最大用电负荷的3%-5%。通过虚拟电厂满足5%的峰值负荷，预计投资需求达500-600亿元。

市场参与主体

• 国内：以电网公司和发电集团为主导，如南方电网、国家电网及其子公司，已开展多个示范项目。
• 海外：市场参与主体包括电网公司、政府、独立运营商、社区用户等，形成了多元化的商业模式和市场生态链。

关键技术

• 系统结构：虚拟电厂系统分为站控层、过程层、资源层三层逻辑结构，分别实现管理、通信和资源聚合。
• 聚合与解聚：通过智能终端采集用户资源数据，站控层进行优化调度计算，实现对资源的聚合与解聚，满足电力市场交易需求。
• 技术发展：云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等技术的发展，为虚拟电厂的高效运作提供了技术支撑。

投资机会

1. 站控层——平台运营商

   • 与电网公司、发电集团合作：国能日新、东方电子、国网信通、恒实科技
   • 第三方独立运营商：安科瑞、苏文电能、朗新科技

2. 过程层——智能终端供应商

   • 威胜信息：提供虚拟电厂站控层解决方案
   • 新联电子：主要向国网、南网及相关下属成员企业提供用电信息采集系统

风险提示

• 电力市场交易推进不及预期：若相关政策推进缓慢，将影响虚拟电厂的收益和发展。
• 分布式可再生能源电站投资不足：可调节资源是虚拟电厂发展的基础，若投资不及预期，将制约其推广。
• 技术发展不及预期：若虚拟电厂相关技术（如智能算法、通信延迟控制）发展滞后，将影响其盈利能力和推广速度。

未来展望

随着电力市场化改革的推进，我国虚拟电厂有望在收益模式、市场机制、技术发展等方面实现突破，形成更成熟的商业模式和市场生态链，带动相关产业链的发展。