虛擬電廠：500億投入等同火電廠3000億 2030市場(chǎng)逼近千億丨黃金眼

電力調(diào)峰需求極速增長(zhǎng)、峰谷價(jià)差不斷拉大的當(dāng)下，以火電1/8左右投入成本實(shí)現(xiàn)火電調(diào)峰能力的虛擬電廠，拉開(kāi)商用化序幕。

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什么是虛擬電廠？

(資料圖片)

虛擬電廠是一種通過(guò)先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、微網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)等分布式能源資源的聚合和協(xié)調(diào)協(xié)同優(yōu)化，以作為一個(gè)特殊電廠參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠具有與電廠類(lèi)似的功能，但沒(méi)有傳統(tǒng)意義上的廠房，故稱(chēng)“虛擬電廠”。

它既可作為“正電廠”向系統(tǒng)供電或控制可調(diào)負(fù)荷調(diào)峰；又可作為“負(fù)電廠”加大負(fù)荷消納，配合系統(tǒng)填谷；既能快速響應(yīng)指令，配合保障系統(tǒng)穩(wěn)定并獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償，也可等同于電廠參與容量、電量、輔助服務(wù)等各類(lèi)電力市場(chǎng)獲得經(jīng)濟(jì)收益。

資料來(lái)源：國(guó)網(wǎng)上海經(jīng)研院

按照實(shí)際的組成，可將虛擬電廠劃分為電源型、負(fù)荷型、儲(chǔ)能型、混合型四類(lèi)。1）電源型虛擬電廠：具有能量出售的能力，可以參與能量市場(chǎng)，并視實(shí)際情形參與輔助服務(wù)市場(chǎng)。2）負(fù)荷型虛擬電廠：具有功率調(diào)節(jié)能力，可以參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，能量出售屬性不足。3）儲(chǔ)能型虛擬電廠：可參與輔助服務(wù)市場(chǎng)，部分時(shí)段也可以通過(guò)放電來(lái)出售電能。4）混合型虛擬電廠：全能型角色。

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為何此時(shí)推進(jìn)虛擬電廠？

電力供需兩端的結(jié)構(gòu)變化，使得當(dāng)下電力系統(tǒng)調(diào)峰能力備受挑戰(zhàn)。

首先在供給端，由于順應(yīng)雙碳政策，近些年我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中新能源占比不斷提升，風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量占比由2013年的7%提升至2022年的30%。發(fā)電量方面，據(jù)國(guó)家能源局，2022年全國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電量創(chuàng)新高，首次突破1萬(wàn)億千瓦時(shí)，達(dá)1.19萬(wàn)億千瓦時(shí)，占總用電量的13.8%，已接近全國(guó)城鄉(xiāng)居民生活用電量。風(fēng)光發(fā)電隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)，以及分布式新能源系統(tǒng)數(shù)量的增長(zhǎng)，均對(duì)電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力提出更高要求。

而在需求側(cè)，“十三五”以來(lái)，我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整，第三產(chǎn)業(yè)及城鄉(xiāng)居民用電量占比不斷提升，已由2016年的27%提升至2022年的33%。與第二產(chǎn)業(yè)相比，第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電日負(fù)荷曲線的日負(fù)荷率更低、峰谷差更大。故隨著用電結(jié)構(gòu)調(diào)整，我國(guó)用電側(cè)日內(nèi)負(fù)荷的最高值與峰谷差都在不斷增大，電力系統(tǒng)調(diào)峰能力迎來(lái)挑戰(zhàn)。

來(lái)源：國(guó)家能源局、清能互聯(lián)

新型電力系統(tǒng)中，由于風(fēng)電光伏的發(fā)電高峰與用戶(hù)用電高峰不匹配，新能源發(fā)電容易對(duì)電網(wǎng)造成巨大的沖擊，2022年我國(guó)有15個(gè)省份都存在電力缺口。從2022年各省份發(fā)電量和用電量的差額來(lái)看，全國(guó)有15個(gè)省份存在電力缺口，其中主要以廣東、浙江、江蘇、山東、河北為主。發(fā)電量盈余的地區(qū)主要是內(nèi)蒙古、云南、山西、四川、新疆等地區(qū)。

因此，電力調(diào)峰成為當(dāng)下的焦點(diǎn)，成本大幅低于火電廠的虛擬電廠或成最優(yōu)解。

2023年全國(guó)電力供需依舊呈現(xiàn)緊平衡態(tài)勢(shì)，電力峰谷差矛盾日益突出。峰谷差問(wèn)題可以依靠多種手段緩解，但總體來(lái)看，隨著虛擬電廠技術(shù)日漸成熟，其將成為削峰填谷投資成本最低的手段。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)測(cè)算，通過(guò)火電廠實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿(mǎn)足其經(jīng)營(yíng)區(qū)5%的峰值負(fù)荷需要投資4000億，而通過(guò)虛擬電廠，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、激勵(lì)等環(huán)節(jié)投資僅需500~600億元。

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推進(jìn)進(jìn)度如何？

政策不斷催化、經(jīng)濟(jì)性逐漸顯現(xiàn)，虛擬電廠或迎來(lái)商業(yè)化元年。

首先，虛擬電廠有關(guān)政策進(jìn)入密集發(fā)布期，加速行業(yè)發(fā)展。2021年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》中提出，引導(dǎo)虛擬電廠參與新型電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)。2022年1月，發(fā)改委、能源局發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》指出要“開(kāi)展各類(lèi)資源聚合的虛擬電廠示范。”

此后各地虛擬電廠政策催化顯著加速。2022年6月，山西省能源局發(fā)布《虛擬電廠建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理實(shí)施方案》，為國(guó)內(nèi)首份省級(jí)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理文件，引導(dǎo)虛擬電廠規(guī)范入市。隨后，深圳、山東、上海、天津、湖南等地均出臺(tái)相關(guān)政策，加速推進(jìn)虛擬電廠的建設(shè)進(jìn)程。

2023年5月，發(fā)改委發(fā)布《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》、《電力負(fù)荷管理辦法（征求意見(jiàn)稿）》，提出到2025年，各省需求響應(yīng)能力達(dá)到最大用電負(fù)荷的3%-5%，其中年度最大用電負(fù)荷峰谷差率超過(guò)40%的省份達(dá)到5%或以上，其中“5%或以上”為首次提及。

當(dāng)前，深圳建成了國(guó)內(nèi)首家網(wǎng)地一體虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷側(cè)可調(diào)節(jié)資源實(shí)時(shí)可觀、可測(cè)、可控、可調(diào)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)資源規(guī)模化接入、有序充電、輔助調(diào)頻、削峰填谷等，打造“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)”新模式。

2022年8月虛擬電廠正式掛牌，2022年12月22日供電局正式成立虛擬電廠管理中心成立實(shí)體機(jī)構(gòu)，掛靠在電力調(diào)度控制中心下獨(dú)立運(yùn)作。40多家虛擬電廠參與方均接入深圳管理中心。

來(lái)源：深圳供電局

并且，2023年工商業(yè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性或?qū)@著提升，進(jìn)一步加速行業(yè)發(fā)展。

首先在收益端，機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)峰谷電價(jià)差距將進(jìn)一步拉大，分時(shí)電價(jià)機(jī)制也將得到完善，這可能為工商業(yè)儲(chǔ)能提供更大的經(jīng)濟(jì)收益。2022年7月至2023年7月，我國(guó)峰谷價(jià)差超過(guò)0.7元/kWh的省份從16個(gè)增加至19個(gè)。價(jià)差變化上，共有20個(gè)地區(qū)的峰谷價(jià)差增大，如江西省從0.3934/kWh提升至0.8225/kWh，山東省從0.7036/kWh提升至0.8102/kWh。

成本端方面，由于碳酸鋰等原材料價(jià)格的大幅下降以及制造業(yè)成本的持續(xù)下降，預(yù)計(jì)工商業(yè)儲(chǔ)能的投資成本將大幅降低。此外，其他成本方面也仍然具有降低的空間。

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市場(chǎng)多大？

當(dāng)前虛擬電廠仍處于0到1的階段，2030年市場(chǎng)空間有望達(dá)千億。

短期只考慮輔助服務(wù)市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)。據(jù)中電聯(lián)，預(yù)計(jì)2025年我國(guó)最高用電負(fù)荷為16.3億千瓦，在假設(shè)前提條件下，參考2021年廣東市場(chǎng)化需求響應(yīng)運(yùn)行中虛擬電廠作為聚合商收益分成比例為24%，華泰研究認(rèn)為短期各地為鼓勵(lì)虛擬電廠發(fā)展，分成比例將略有提升，取30%；基于此，測(cè)算得到2025年國(guó)內(nèi)虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)102億元。

參考國(guó)內(nèi)目前電力系統(tǒng)市場(chǎng)化進(jìn)度，當(dāng)前虛擬電廠的盈利來(lái)源主要為需求側(cè)響應(yīng)等輔助服務(wù)市場(chǎng)或政府補(bǔ)貼；隨著現(xiàn)貨市場(chǎng)在全國(guó)各地逐步推廣、新能源加速參與現(xiàn)貨交易，若2030年前后電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng)能夠形成，虛擬電廠盈利模式空間將會(huì)打開(kāi)。電能量（現(xiàn)貨交易）市場(chǎng)規(guī)?；蚩蛇_(dá)939億元。輔助服務(wù)市場(chǎng)規(guī)?；蚩蛇_(dá)770億元。

國(guó)金證券同樣認(rèn)為，在虛擬電廠建設(shè)投資方面，據(jù)中電聯(lián)預(yù)計(jì)，2025年我國(guó)全社會(huì)用電量將達(dá)9.5萬(wàn)億千瓦時(shí)，而最大負(fù)荷將達(dá)到16億千瓦，按5%可調(diào)節(jié)能力、投資成本1000元/千瓦計(jì)算，預(yù)計(jì)到2025年，虛擬電廠投資規(guī)模有望達(dá)到800億元。

虛擬電廠運(yùn)營(yíng)方面，參考目前峰值負(fù)荷時(shí)長(zhǎng)水平，預(yù)計(jì)2025峰值負(fù)荷將達(dá)到50小時(shí)，對(duì)應(yīng)2025年電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)電量40億千瓦時(shí)。目前我國(guó)虛擬電廠處于發(fā)展初期，度電補(bǔ)償較高以刺激時(shí)長(zhǎng)，參考《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則》0-5元/千瓦時(shí)的削峰響應(yīng)補(bǔ)貼，預(yù)計(jì)2025年虛擬電廠進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)后，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為2.5元/千瓦時(shí)。假設(shè)分成比例為50%，則預(yù)計(jì)2025年虛擬電廠運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到50億元。

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相關(guān)企業(yè)又有哪些？

虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈包括上游資源側(cè)、中游負(fù)荷聚合商和下游客戶(hù)。

1、上游資源側(cè)：“正/負(fù)”資源與儲(chǔ)能電站?！罢?負(fù)”資源中“正”指發(fā)電側(cè)，含分布式光伏、小型水電站與少數(shù)集中式發(fā)電廠；“負(fù)”指用電側(cè)，含居民、工業(yè)、充電樁、換電站與商業(yè)和建筑物等。

2、中游負(fù)荷聚合商：通過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)評(píng)估用戶(hù)的需求響應(yīng)潛力，整合分散的需求響應(yīng)資源來(lái)參與電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)?？蔀榭蛻?hù)提供需求側(cè)響應(yīng)、參與電力市場(chǎng)進(jìn)行價(jià)差套利與降低偏差考核費(fèi)用三項(xiàng)服務(wù)。

下游客戶(hù)：主要含電網(wǎng)調(diào)度、用電用戶(hù)、售電公司與新能源電站四類(lèi)客戶(hù)。

虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D資料來(lái)源：華泰研究

隨虛擬電廠行業(yè)發(fā)展加速，各領(lǐng)域企業(yè)布局加速。虛擬電廠行業(yè)主要涉及三類(lèi)企業(yè)：

1、電網(wǎng)系企業(yè)，主要依托電網(wǎng)系統(tǒng)建立自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如國(guó)電南瑞、國(guó)網(wǎng)信通等；

2、電力信息化企業(yè)，在智能計(jì)量、發(fā)電功率預(yù)測(cè)、提供解決方案等方面具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如東方電子、恒實(shí)科技、蘇文電能、國(guó)能日新、朗新科技、遠(yuǎn)光軟件、安科瑞等；

3、具備豐富分布式資源的新能源企業(yè)，如晶科科技、南網(wǎng)能源、芯能科技等。

其中晶科科技、南網(wǎng)能源得益于分布式資源豐富，未來(lái)有望成為虛擬電廠聚合商。2022年11月，晶科科技旗下的綜合能源服務(wù)商晶科慧能以負(fù)荷聚合商身份組織晶科10MW/20MWh用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目全程參與虛擬電廠72小時(shí)試運(yùn)行，驗(yàn)證了該儲(chǔ)能項(xiàng)目除了兩充兩放的基本盈利模式外，還可參與調(diào)頻輔助服務(wù)獲得收益。而受益電價(jià)改革，背靠南方電網(wǎng)的南網(wǎng)能源2022年底工商業(yè)裝機(jī)達(dá)1360MV，2017~2022年復(fù)合增速為26.5%。

國(guó)能日新則是以發(fā)電功率預(yù)測(cè)產(chǎn)品為基，衍生出并網(wǎng)智能控制系統(tǒng)、電網(wǎng)新能源管理系統(tǒng)，近兩年以電力交易、儲(chǔ)能EMS、虛擬電廠相關(guān)創(chuàng)新產(chǎn)品為延伸，實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各環(huán)節(jié)覆蓋。目前公司已設(shè)立控股子公司國(guó)能日新智慧能源（江蘇）有限公司重點(diǎn)拓展虛擬電廠運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)。

國(guó)網(wǎng)信通在虛擬電廠的用戶(hù)用能數(shù)據(jù)分析、電力資源協(xié)調(diào)分配等方面有技術(shù)積累，參與了虛擬電廠相關(guān)示范工程建設(shè)，打造覆蓋源網(wǎng)荷儲(chǔ)充一體化運(yùn)行虛擬電廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，平臺(tái)已接入華北輔助服務(wù)市場(chǎng)、天津虛擬電廠、上海虛擬電廠參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)面向企業(yè)園區(qū)、商業(yè)樓宇用戶(hù)的區(qū)域能源資源的優(yōu)化配置。

東方電子虛擬電廠業(yè)務(wù)涵蓋負(fù)荷聚合商級(jí)、園區(qū)級(jí)和城市級(jí)虛擬電廠，提前多年布局，目前已有成熟應(yīng)用。2022年4月，上線的“粵能投”虛擬電廠管理平臺(tái)是公司服務(wù)負(fù)荷聚合商虛擬電廠的成功案例。

特銳德已經(jīng)建成虛擬電廠平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與16個(gè)網(wǎng)、省、地級(jí)電力調(diào)控中心或需求側(cè)管理中心的對(duì)接，2022年9月份，公司作為首批14家聚合商之一接入了國(guó)內(nèi)首家虛擬電廠管理中心—深圳虛擬電廠管理中心，公司具備虛擬電廠條件的可調(diào)度的資源容量約為200萬(wàn)KW，報(bào)告期內(nèi)參與調(diào)度的容量超過(guò)40萬(wàn)KW，參與調(diào)度電量超過(guò)7000萬(wàn)度。

這些企業(yè)有望在虛擬電廠加速發(fā)展中，迎來(lái)一波市場(chǎng)機(jī)遇。

本文源自：全景網(wǎng)

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