摘要：虛擬電廠是當(dāng)前國(guó)家開(kāi)展新型電力系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的一個(gè)重要建設(shè)方向。從我國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)電量來(lái)看，2022年我國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占全社會(huì)用電量比重達(dá)0.5%。目前，短期內(nèi)我國(guó)虛擬電廠主要盈利方式是參與電網(wǎng)調(diào)度，未來(lái)在新型電力系統(tǒng)發(fā)展下，虛擬電廠作為調(diào)節(jié)電源，將有望通過(guò)輔助服務(wù)與電力交易等途徑實(shí)現(xiàn)盈利。

一、定義及分類

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)DG（分布式電源）、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動(dòng)汽車等DER（分布式能源資源）的聚合和協(xié)調(diào)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)。虛擬電廠可分為“負(fù)荷類”虛擬電廠和“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”虛擬電廠兩類。

二、行業(yè)政策

近幾年，虛擬電廠行業(yè)政策密集發(fā)布，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局在新型儲(chǔ)能、電力市場(chǎng)體系、電力現(xiàn)貨市場(chǎng)、需求側(cè)管理、新型電力系統(tǒng)等政策中，均明確支持虛擬電廠發(fā)展，以虛擬電廠方式參與需求側(cè)響應(yīng)。2023年11月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加快電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)工作的通知》，提出要通過(guò)市場(chǎng)化方式形成分時(shí)價(jià)格信號(hào)，推動(dòng)儲(chǔ)能、虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等新型主體在削峰填谷、優(yōu)化電能質(zhì)量等方面發(fā)揮積極作用，探索“新能源+儲(chǔ)能”等新方式。2024年1月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等四部門(mén)印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見(jiàn)》，提出國(guó)家能源局派出機(jī)構(gòu)要建立健全包括充電樁、充換電站、虛擬電廠、負(fù)荷聚合商在內(nèi)的用戶及第三方輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制。虛擬電廠作為促進(jìn)新能源消納的重要環(huán)節(jié)和電力商業(yè)模式創(chuàng)新的重要形式，后續(xù)政策的支持力度有望持續(xù)加大。

三、發(fā)展歷程

虛擬電廠這一概念首先在國(guó)外被提出，經(jīng)歷了20多年的歷史，歸納起來(lái)其技術(shù)主要分為三代：第一代邀約型、第二代交易型、第三代自治型。目前我國(guó)的大多數(shù)虛擬電廠正處于從第一代邀約型向第二代交易型轉(zhuǎn)型階段，各省開(kāi)展的虛擬電廠項(xiàng)目以試點(diǎn)為主，引導(dǎo)用戶通過(guò)開(kāi)展需求響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，測(cè)試需求響應(yīng)能力。

四、行業(yè)壁壘

1、品牌壁壘

目前虛擬電廠行業(yè)大多通過(guò)招投標(biāo)方式獲得合同，虛擬電廠企業(yè)的技術(shù)水平、運(yùn)行業(yè)績(jī)、產(chǎn)品質(zhì)量、市場(chǎng)信譽(yù)、售后服務(wù)等所形成的綜合品牌是虛擬電廠企業(yè)最重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力，也是影響虛擬電廠企業(yè)是否中標(biāo)的關(guān)鍵因素。因此，對(duì)于新進(jìn)入虛擬電廠行業(yè)的企業(yè)存在一定的品牌壁壘。

2、技術(shù)壁壘

虛擬電廠行業(yè)屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，虛擬電廠行業(yè)的產(chǎn)品大部分為定制產(chǎn)品，并向小型化、信息化、智能化、集成化方向發(fā)展，需要大量電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、高壓電氣設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、微電腦技術(shù)、通訊技術(shù)等各專業(yè)的研發(fā)技術(shù)人才和技術(shù)帶頭人不斷對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行研制和創(chuàng)新性改進(jìn)，并需要先進(jìn)、完善的工藝保證產(chǎn)品的精致。高水平的技術(shù)人員是保證虛擬電廠企業(yè)研發(fā)、制造水平的先進(jìn)性、持續(xù)性的必要條件。因此，對(duì)新進(jìn)入虛擬電廠行業(yè)的企業(yè)有較高的技術(shù)壁壘。

3、人才壁壘

虛擬電廠行業(yè)具有典型的智力密集型特點(diǎn)。由于虛擬電廠企業(yè)需要根據(jù)客戶的特定化需求提供信息化服務(wù)，虛擬電廠行業(yè)內(nèi)企業(yè)不僅需要掌握軟件研發(fā)核心技術(shù)的專家型研發(fā)團(tuán)隊(duì)，還需要掌握客戶所處行業(yè)知識(shí)背景的人才，尤其是需要具備上述兩個(gè)方面優(yōu)勢(shì)的復(fù)合型人才。虛擬電廠行業(yè)內(nèi)高素質(zhì)的技術(shù)人才、管理人才和市場(chǎng)人才相對(duì)有限的現(xiàn)狀，構(gòu)成進(jìn)入虛擬電廠行業(yè)的人才壁壘。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是基礎(chǔ)資源，包括可控負(fù)荷、分布式能源以及儲(chǔ)能，其中，可控負(fù)荷包括工業(yè)負(fù)荷、商業(yè)和建筑物負(fù)荷以及居民負(fù)荷；分布式能源包括太陽(yáng)能光伏電池發(fā)電、風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電和水力發(fā)電；儲(chǔ)能包括機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能。產(chǎn)業(yè)鏈中游為虛擬電廠運(yùn)營(yíng)，產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為虛擬電廠電力需求市場(chǎng)，包括電網(wǎng)公司、售電公司、工業(yè)企業(yè)和商業(yè)用戶。

虛擬電廠行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

可控負(fù)荷

湖北華夏明源能源管理有限公司

南京銳宣電力科技有限公司

中電高科（北京）科技有限公司

廣州瀚信通信科技股份有限公司

分布式能源

中國(guó)華電集團(tuán)有限公司

中核匯能有限公司

國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司

昆山協(xié)鑫藍(lán)天分布式能源有限公司

儲(chǔ)能

寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司

惠州億緯鋰能股份有限公司

廣州鵬輝能源科技股份有限公司

廈門(mén)海辰儲(chǔ)能科技股份有限公司

中航鋰電（北京）有限公司

上海派能能源科技股份有限公司

沃太能源股份有限公司

陽(yáng)光電源股份有限公司

浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司

上游

國(guó)電南瑞科技股份有限公司

青島特銳德電氣股份有限公司

東方電子股份有限公司

國(guó)網(wǎng)信息通信股份有限公司

中游

電網(wǎng)公司

售電公司

工業(yè)企業(yè)用戶

商業(yè)用戶

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）國(guó)電南瑞科技股份有限公司

國(guó)電南瑞科技股份有限公司是以能源電力智能化為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)整體解決方案提供商，是我國(guó)能源電力及工業(yè)控制領(lǐng)域卓越的IT企業(yè)和電力智能化領(lǐng)軍企業(yè)。企業(yè)以先進(jìn)的控制技術(shù)和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，利用“大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能、區(qū)塊鏈”等技術(shù)，為電網(wǎng)、發(fā)電、軌道交通、水利水務(wù)、市政公用、工礦等行業(yè)和客戶提供軟硬件產(chǎn)品、整體解決方案及應(yīng)用服務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年上半年，企業(yè)電網(wǎng)自動(dòng)化及工業(yè)控制營(yíng)收同比增長(zhǎng)5.24%至88.62億元；電力自動(dòng)化信息通信營(yíng)收同比增長(zhǎng)2.06%至30.18億元；繼電保護(hù)及柔性輸電營(yíng)收同比增長(zhǎng)6.9%至29.59億元。

（2）青島特銳德電氣股份有限公司

青島特銳德電氣股份有限公司自2004年成立至今，高度專注于智能箱變產(chǎn)品的集成設(shè)計(jì)與研發(fā)生產(chǎn)，擁有世界首創(chuàng)的220kV及以下模塊化智能預(yù)制艙式變電站的完整技術(shù)體系和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，自主研發(fā)的城市軌道交通智能箱式變電站和一體化光伏箱變等產(chǎn)品也開(kāi)辟了行業(yè)創(chuàng)新的先河。此外，企業(yè)還構(gòu)建了以“充電網(wǎng)、微電網(wǎng)、儲(chǔ)能網(wǎng)”為載體的虛擬電廠平臺(tái)，通過(guò)充電網(wǎng)高效聚合充電站電動(dòng)汽車充放電、分布式發(fā)電和梯次電池儲(chǔ)能，構(gòu)建虛擬電廠，參與電力調(diào)峰輔助服務(wù)及需求側(cè)響應(yīng)電網(wǎng)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能源增值。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年上半年，企業(yè)成套開(kāi)關(guān)系統(tǒng)營(yíng)收同比下降8.62%至7.45億元；箱式設(shè)備營(yíng)收同比增長(zhǎng)51.57%至13.22億元；系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)營(yíng)收同比下降4.64%至11.74億元；電動(dòng)汽車充電網(wǎng)及其他營(yíng)收同比增長(zhǎng)49.69%至23.67億元。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

虛擬電廠是當(dāng)前國(guó)家開(kāi)展新型電力系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的一個(gè)重要建設(shè)方向。從我國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)電量來(lái)看，2022年我國(guó)虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占全社會(huì)用電量比重達(dá)0.5%。目前，短期內(nèi)我國(guó)虛擬電廠主要盈利方式是參與電網(wǎng)調(diào)度，未來(lái)在新型電力系統(tǒng)發(fā)展下，虛擬電廠作為調(diào)節(jié)電源，將有望通過(guò)輔助服務(wù)與電力交易等途徑實(shí)現(xiàn)盈利。

七、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）環(huán)保優(yōu)勢(shì)較為突出

傳統(tǒng)發(fā)電廠以燃煤、燃油為能源，排放的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。而虛擬電廠主要以可再生能源為基礎(chǔ)，如太陽(yáng)能、風(fēng)能等，幾乎沒(méi)有污染物的排放，不僅有助于減少環(huán)境污染，還能降低碳排放，從而有助于應(yīng)對(duì)氣候變化。未來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和政策的推動(dòng)，虛擬電廠有望在能源市場(chǎng)中發(fā)揮更加重要的作用，為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

（2）利好政策的支持

目前，我國(guó)已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)清潔能源和可持續(xù)發(fā)展的重要性，紛紛出臺(tái)政策鼓勵(lì)和支持虛擬電廠的發(fā)展。包括《關(guān)于加快推進(jìn)能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見(jiàn)》《關(guān)于加強(qiáng)新形勢(shì)下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》《關(guān)于加強(qiáng)新能源汽車與電網(wǎng)融合互動(dòng)的實(shí)施意見(jiàn)》等政策，隨著政策的深入實(shí)施和不斷完善，虛擬電廠行業(yè)將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間和機(jī)遇。

（3）市場(chǎng)需求增長(zhǎng)推動(dòng)虛擬電廠發(fā)展

隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的推進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)清潔、高效的能源服務(wù)需求呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。傳統(tǒng)能源供應(yīng)方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求，而虛擬電廠通過(guò)聚合分布式能源資源，將各種可再生能源、儲(chǔ)能設(shè)施以及傳統(tǒng)能源進(jìn)行有效整合，形成了一個(gè)智能、高效的能源供應(yīng)系統(tǒng)，能夠?yàn)橛脩籼峁┛煽?、?jīng)濟(jì)、環(huán)保的能源解決方案，滿足市場(chǎng)需求。

2、不利因素

（1）虛擬電廠尚處于早期探索期

我國(guó)虛擬電廠仍處于早期探索階段，發(fā)展路線較為模糊，頂層建設(shè)仍欠缺。當(dāng)前，虛擬電廠的建設(shè)主體、運(yùn)營(yíng)主體、監(jiān)管主體、參與主體、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、定價(jià)機(jī)制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和收益分成等問(wèn)題尚未明確，這將導(dǎo)致虛擬電廠行業(yè)發(fā)展阻力較大。同時(shí)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行試點(diǎn)項(xiàng)目差異較大，并未形成區(qū)域性或全國(guó)性統(tǒng)一范式，不利于虛擬電廠軟硬件技術(shù)發(fā)展。

（2）虛擬電廠聚合資源規(guī)模較小

目前，傳統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)尚未形成調(diào)度負(fù)荷側(cè)資源的習(xí)慣。由于歷史和技術(shù)原因，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行較為注重系統(tǒng)安全，仍主要依賴于可靠性較高的源側(cè)資源。而虛擬電廠作為新興的負(fù)荷側(cè)資源，其聚合的資源規(guī)模目前相對(duì)較小且分散，增加了調(diào)度的復(fù)雜性。此外，虛擬電廠采用無(wú)線公網(wǎng)進(jìn)行通信控制，雖然提高了靈活性，但也帶來(lái)了新的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。

（3）虛擬電廠商業(yè)模式尚未確定

電力市場(chǎng)化改革是一個(gè)復(fù)雜而長(zhǎng)期的過(guò)程，涉及多個(gè)方面的因素，包括政策、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等。而虛擬電廠作為一種新興的商業(yè)模式，也需要在這樣的市場(chǎng)環(huán)境下不斷探索和發(fā)展。但目前我國(guó)電力市場(chǎng)化改革仍未成熟，虛擬電廠商業(yè)模式尚未確定。我國(guó)當(dāng)前電力市場(chǎng)并非完全市場(chǎng)化交易，在“計(jì)劃電價(jià)”的牽制下，虛擬電廠盈利困難，商業(yè)化運(yùn)作難度大，商業(yè)模式仍需探索和印證。

八、競(jìng)爭(zhēng)格局

目前，我國(guó)虛擬電廠行業(yè)的上市公司中，國(guó)電南瑞的營(yíng)收規(guī)模較大，在100億以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年前三季度，國(guó)電南瑞營(yíng)業(yè)收入達(dá)285.67億元。虛擬電廠運(yùn)營(yíng)方面，國(guó)電南瑞建設(shè)的省級(jí)虛擬電廠運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)在多地建立樣板工程，處于行業(yè)領(lǐng)先地位；特銳德具備虛擬電廠條件的可調(diào)度資源容量超過(guò)300萬(wàn)kW；國(guó)網(wǎng)信通的虛擬電廠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)已接入國(guó)內(nèi)多個(gè)虛擬電廠參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。

九、發(fā)展趨勢(shì)

隨著科技的不斷進(jìn)步，虛擬電廠的技術(shù)也將不斷創(chuàng)新。例如，通過(guò)采用先進(jìn)的控制算法和能源管理系統(tǒng)，虛擬電廠能夠更有效地管理能源，提高能源利用效率。未來(lái)，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬電廠的技術(shù)創(chuàng)新將更加活躍，推動(dòng)行業(yè)向更高水平發(fā)展。此外，虛擬電廠行業(yè)未來(lái)將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)。除了傳統(tǒng)的電力供應(yīng)外，虛擬電廠還可以與新能源汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域進(jìn)行融合，提供更為豐富的能源服務(wù)。同時(shí)，隨著分布式能源的不斷增加，虛擬電廠也將更加注重與各類分布式能源資源的整合和優(yōu)化。