电力系列报告(二):虚拟电厂-电改东风已至,广阔蓝海将成-德邦证券.pdf
请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 [Table_Main] 证券研究报告 | 行业专题 电力 2022 年 08 月 17 日 公用 事业 优于大市 ( 维持 ) 证券分析师 倪正洋 资格编号: S0120521020003 邮箱: nizy@ tebon.com.cn 联系人 郭雪 邮箱: guoxue@ tebon.com.cn 市场表现 相关研究 1.《穗恒运 A( 000531.SZ):乘新能 发展之势,“穗”有成长》, 2022.7.20 2.《电力系列报告(一):火电灵活性 改造 -破新能消纳困境,筑火电转型 之基》, 2022.7.2 3.《氢能系列报告(一):氢燃料电池 -“氢”风杨柳万千条,百亿市场尽舜 尧》, 2022.5.26 电力 系列报告( 二 ): 虚拟电厂 - 电改东风已至,广阔蓝海将成 [Table_Summary] 投资要点: 虚拟电厂是解决电网尖峰负荷最经济的选项之一 。 随着 中国经济的快速发展,电力 需求继续保持增长态势 。 从电力结构来看,三产和居民消费占比不断增加,时段性 需求带来电力负荷特性恶化,用电峰谷差拉大,尖峰负荷拔高且短暂。根据国网推 算,通过建设煤电机组满足经营区内 5%的峰值负荷,需要投资 4000 亿元,而通 过虚拟电厂的建设、运营与激励,则仅需 约煤电投资的 1/10,虚拟电厂经济性更 高。 虚拟电厂是基于 IOT、云服务、 AI 等信息技术将可控负荷、分布式电源、储能 等资源汇聚起来,并以虚拟化的“电厂”参与电力市场,随着国内分布电源、储能 资源的快速建设以及 IOT 技术的发展,虚拟电厂将逐 步为稳定电网安全做出更多 贡献。 国内虚拟电厂仍处初级阶段,未来具备广阔空间 。 虚拟电厂的发展包括邀约型、市 场型、自主调度型三个阶段 。 由于我国电力市场建设还 不够完善 ,当前虚拟电厂仍 处于邀约阶段。在邀约模式下,以政府为主导,电网负责数据搜集及管理,负荷聚 集商(虚拟电厂运营商)负责实施并协调用户,目前,以江苏、浙江、上海、冀北 等地的试点为主,盈利模式还比较单一,收入来源主要为政府补贴及参与电力辅助 服务市场,由于补贴资金来源的有限,整体市场规模仍比较小。从虚拟电厂运营商 的类型来看,主要包括 聚集需求侧资源的负荷聚合商以及聚焦虚拟电厂软件平台建 设的技术服务商,虚拟电厂运营商的负荷聚集能力及数据监测能力也是其未来发展 的核心竞争优势。从竞争格局来看,由于行业处于启动期,行业集中度很低,以广 州市为例, 2021 年 8 月至今参与虚拟电厂项目的企业,其主营业务分别为售电 /综 合能源业务 /充电桩制造建设运营 /能源数字化 /电力工程 /电力设备制造的企业数量 分别为 4/6/5/2/7/1,行业集中度很低。从 市场空间来看,在政策驱动下,未来虚拟 电厂 或将 具备广阔发展空间, 预计 2025/2030 年虚拟电厂市场规模分别为 497.73/881.53 亿元。 对比海外市场发展,国内虚拟电厂业务仍具较大 提升 空间 。 从 欧洲虚拟电厂发展来 看, 可再生能源的快速发展让 欧洲 成为虚拟电厂的 先行 者 ,其中德国在虚拟电厂的 发展处于前列,目前德国已实现虚拟电厂商业化, 可将分布式电源、储能与可调负 荷结合开展业务,通过电力市场的灵活电价,引导电厂优化发电成本,实现最大化 收益,此外,德国虚拟电厂运营商还可参与电力辅助服务,通过电网系统辅助服务 (调频、调峰)等获取佣金。 以德国领先的虚拟电厂运营商 Next Kraftwerk 为例, 其根据风电、光伏、生物质发电、水电的不同特性,参与不同的电力服务,实现了 收益的最大化,同时通过 NEMOCS 软件系统 ,实现了 聚合资源、监控数据、数据 处理、优化资产运营、实施个体控制等功能 。从美国虚拟电厂的发展来看, 美国电 价的持续上涨催生了户用光伏需求, EIA 数据显示, 2001 年至 2021 年这 20 年 间,美国零售电价上涨了 53%,带动了户用光伏装机规模快速提升,为虚拟电厂 的发展构建了基础。 以特斯拉为例, 其通过推出家用储能电池 Powerwall,并联合 公用事业公司布局虚拟电厂业务 。具体模式是公用事业公司以低折 扣价格为客户提 供特斯拉储能系统。并要求客户将 储能系统部分容量用于电网平衡,以此实现与客 户共享收入。 投资建议: 全球气温升高及经济的快速发展,尖峰负荷拔高且短暂,为保障更经济 地实现电力供应,避免拉闸限电,需求侧响应受到广泛关注,此外,随着分布式电 源、储能的发展,虚拟电厂可聚合的负荷量逐渐提升。同时,电力市场的日趋成熟, -24% -20% -15% -10% -5% 0% 5% 10% 2021-08 2021-12 2022-04 2022-08 沪深 300 行业专题 电力 2 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 也为虚拟电厂的发展带来强大支撑 。建 议关注:布局智慧能源系统,具备虚拟电厂 业务支撑能力的【朗新科技】;已开展虚拟电厂业务并持续布局的【国能日新】;全 面投入综合能源服务并布局虚拟电厂资源的【恒实科技】;面向电力企业可提供虚 拟电厂平台建设运营服务的【国网信通】。 风险提示: 政策推进不及预期、 电力 市场发展 不及预期、技术创新不及预期 。 行业专题 电力 3 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 内容目录 1. 虚拟电厂是满足电网尖峰负荷最具经济性的选项 6 1.1. 电力需求保持增长,尖峰负荷逐步拔高 6 1.2.虚拟电厂可聚合海量负荷资源,快速响应削峰填谷 7 2. 我国虚拟电厂仍处初级阶段,具备广阔市场空间 10 2.1.国内虚拟电厂运营模式处于邀约阶段,盈利模式单一 . 10 2.2.市场竞争处于启动期,政策驱动快速成长 . 13 2.3.政策驱动快速成长,未来具备广阔空间 15 3. 对标海外市场发展,看未来行业发展 17 3.1.德国 Next Kraftwerk:按照电源特性,优化资产运营,获取最大收益 17 3.2.美国 Tesla: 积极布局储能电池 Powerwall,切入虚拟电厂运营 . 19 4. 投资建议 22 5. 风险提示 22 行业专题 电力 4 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图表目录 图 1: 2003-2021 年全社会用电量(亿千瓦时)及同比增长率( %) . 6 图 2:第三产业和城乡居民生活用电占比不断提升 6 图 3:采用虚拟电厂满足国网经营区内 5%峰值负荷所需的投资成本仅为建设煤电的 1/10 6 图 4:虚拟电厂的定义 7 图 5: 2014-2019 年度国内开展削峰需求响应负荷情况 . 8 图 6: 2020-2025 年中国分布式电源装机规模(单位: GW) . 9 图 7:虚拟电厂平台架构示意 . 9 图 8:虚拟电厂运营模式发展的三个阶段 . 10 图 9:政府主导下的邀约型需求侧响应运营模式 10 图 10:虚拟电厂产业链体系 13 图 11: 2021 年 8 月 -2022 年 7 月广州市参与虚拟电厂项目的各类别企业数量 . 15 图 12: 2021 年部分国家风光发电量占其总发电量比例 . 17 图 13: 2012-2021 年德国各类电源发电量占总发电量比例 . 17 图 14:德国虚拟电厂案例 18 图 15: 2013-2021 年 Next Kraftwerke 管理负荷规模( MW) 18 图 16: Next Kraftwerke 业务一模式图 . 19 图 17: Next Kraftwerke 业务二模式图 . 19 图 18: Next Kraftwerke 软件系统 NEMOCS . 19 图 19: 1990-2023 年美国零售电价预测值(美分 /千瓦时) 20 图 20:特斯拉储能布局 20 图 21: Powerwall 储能示意图 . 21 图 22: Powerwall 操作界面 . 21 图 23:特斯拉基于 Autobidder 软件进行电力市场的实时市场操作 . 21 表 1:虚拟电厂资源的主要类型 . 7 表 2:部分行业可控负荷特点 . 8 表 3:国内外虚拟电厂核心技术 . 10 表 4:中国虚拟电厂实践案例 . 11 表 5:全国需求侧响应补贴政策 . 11 表 6:部分企业虚拟电厂布局概况 13 行业专题 电力 5 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 表 7:各地方对虚拟电厂项目的准入条件 . 14 表 8:各地方密集出台 政策加快虚拟电厂参与电网调控 . 15 表 9: 2025 年全国虚拟电厂运营商市场空间测算 16 表 10: 2030 年全国虚拟电厂运营商市场空间测算 . 16 表 11: NEMOCS 的主要功能特点 . 19 行业专题 电力 6 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1. 虚拟电厂是 满足 电网 尖峰 负荷最具经济性 的 选项 1.1. 电力需求保持增长, 尖峰负荷 逐步拔高 全国用电峰谷差拉大,尖峰负荷逐步拔高。 Wind 数据显示, 2021 年中国全 社会用电量为 8.31 万亿千瓦时,同比增长 10.30%,继续保持增长态势。 用电结 构方面, 2021 年第三产业、城乡居民生活用电占比分别为 17.12%/14.13%,分别 较 2011年提升 6.26/2.18个百分点,第三产业和居民生活用电的占比均不断增加, 而第三产业和居民生活用电 均具有显著的时段性,电力负荷曲线出现恶化,主要 表现为用电峰谷差拉大,尖峰负荷拔高且短暂。 图 1: 2003-2021 年全社会用电量(亿千瓦时)及同比增长率( %) 图 2: 第三产业和城乡居民生活 用电 占比不断提升 资料来源: Wind, 德邦研究所 资料来源: Wind, 德邦研究所 虚拟电厂是满足尖峰负荷的 重要手段。 随着用电负荷特性持续恶化,电网负 荷尖峰短而高,如果单纯依靠增加电源来满足 100%的负荷需求要付出极大的代 价。根据 袁家海所著的 《中国电力供应安全的经济性分析与保障路径研究》 , “电 网负荷的新常态下,中国的电力安全观也应有所调整,若需求响应规模可达最大 负荷的 5%,则电力规划不应以 100%最大负荷为负荷平衡条件, 95%更为经济、 科学,剩余的 5%则可以由需求响应、储能和新型可调度新能源(风电 +储能、光 伏 +储能、光热、可再生能源集成虚拟电厂) 等资源来满足 ” 。 根据国网测算 ,通 过建设煤电机组满足其经营区内 5%的峰值负荷,需 要投资 4000 亿的电厂和配套 电网,而通过 发挥需求侧资源满足峰值负荷需求,投资规模仅约 1/10,虚拟电厂 的经济价值凸显。 图 3: 采用虚拟电厂 满足国网经营区内 5%峰值负荷所需的投资成本 仅为建设煤电的 1/10 资料来源: 北京大学能源研究院, 国家电网, 德邦研究所 0 5 10 15 20 0 20000 40000 60000 80000 100000 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 全社会用电量 :累计值(亿千瓦时) 全社会用电量 :累计同比( %) -右轴 0% 20% 40% 60% 80% 100% 第一产业占比 第二产业占比 第三产业占比 城乡居民生活占比 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 煤电机组 +电网建设 虚拟电厂建设运营 投资金额(亿元) 虚拟电厂投资金额 约为煤电的 1/10 行业专题 电力 7 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 1.2.虚拟电厂 可 聚合海量 负荷 资源, 快速响应削峰填谷 虚拟电厂( Virtual Power Plant,简称 VPP) ,其核心思想就是通过运用 IOT、 云服务、 AI 等信息技术和软件系统将分布式发电、需求侧和储能资源汇聚起来,通 过数字化的手段形成一个虚拟的“电厂”来做统一的管理和调度,同时作为主体参 与电力市场。 虚拟电厂既可以作为“正电厂”向系统供电调峰,又可作为“负电厂”加大负 荷消纳,配合系统填谷,既可快速响应指令,配合保障系统稳定并获得经济补偿, 也可等同电厂参与到电力市场交易、电力辅助服务交易等 。 图 4: 虚拟电厂的定义 资料来源: 东南大学需求侧管理研究所 ,德邦研究所 从资源端来看, 虚拟电厂资源包括 可控负荷 、分布式电源、储能三类。 虚拟 电厂的发展是以三类可控资源的发展为前提的,分别是 可控负荷 、分布式电源与 储能,以上三类电源在现实中往往糅合在一起,作为虚拟电厂的控制单元。 表 1: 虚拟电厂资源的主要类型 定义 主要类型 市场规模 可控负荷 在电网高峰时段或紧急状况 下,电力用户可以中断的负 荷部分 对商业和公共建筑, 可控负荷 主要 为楼宇空调、照明、动力负荷;对 居民而言,主要包括分散式空调、 电热水器、电冰箱、充电桩等 经测算,国家电网经营区可调节负荷远期理论潜力 可到达 9000万千瓦,未来 3-5年,通过加强技术研 发、完善补贴政策和交易机制,可力争实现 4000- 5000 万千瓦 分布式电源 在用户现场或靠近用电现场 配置的较小的发电机组,以 满足特点用户的需要 包括小型燃机、光伏、风电、水 电、生物质、燃料电池等或这些发 电的组合 截至 2018年底,我国分布式电源装机规模约为 6000 万千瓦,其中分布式光伏 5000万千瓦,分布式天然 气发电 300万千瓦,分散式风电 400万千瓦 储能 通过介质把能量存储起来, 在需要的时候再进行释放 电化学储能、电磁储能、机械储能 等 截至 2019年 12 月,我国已投运电化学储能累计装 机容量为 171万千瓦,初步形成电源侧、电网侧、 用户侧“三足鼎立”局面 资料来源: 王鹏等著《走进虚拟电厂》 , 德邦研究所 整理 可控负荷 中,非连续工业负荷是首选优质资源。 各类负荷能否参与虚拟电厂 以及参与度的大小除受外部价格信号影响外,更多与 负荷的调节能力 有关 ,一般 而言,使用频次低、可调节时段长、响应时间快 ,则负荷的 调节能力则较高。综合 行业专题 电力 8 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 来看,可控负荷资源潜力的大小由“可调节能力”和“价格敏感度”两大因素决 定,即单个用户可调节能力大、价格敏感度高, 则 具有规模开发的基本条件。在实 际运行层面, 工业中非连续生产作业,其可调节能力大、价格敏感度高,用户可调 资源潜力大。 表 2:部分行业可控负荷特点 行业 领域 可靠性要求 日负荷特性 单个用户可调节能力 价格敏感度 工业 连续生产 高 连续 高 低 非连续生产 较高 间歇 高 高 建筑 公共建筑 高 较连续 低 低 商业建筑 不高 间歇 较高 中 居民建筑 高 间歇 低 低 交通 电动汽车 较高 间歇 低 高 港口岸电 较高 间歇 低 高 资料来源:王鹏等著《走进虚拟电厂》,德邦研究所整理 可控负荷距离调峰目标仍有一定差距。根据 2021 年国家 发改委 发布的《国家 发展改革委关于做好 2021 年能源迎峰度夏工作的通知》 ,要求 “提升市场化需求 侧调峰能力,充分发挥电能服务商、负荷集成商、售电公司等市场主体资源整合 优势,引导和激励电力用户挖掘调峰资源,参与系统调峰,形成占年度最大用电 负荷 3%左右的需求响应能力。” 2019 年,受高温影响,我国实施削峰需求响应 17 次,削峰负荷达 7037.70 兆瓦。按照 2019 年 7 月最高 用电负荷 10.53 亿千瓦的 3%来计算,需要灵活负荷 3159 万千瓦 , 现有的需求侧响应调峰能力距离目标仍 然有较大差距。主要原因是当前我国电力市场改革仍处在初期,分时电价与辅助 市场交易机制还不够完善,导致用户与负荷运营商参与动力不足。 图 5: 2014-2019 年度国内开展削峰需求响应负荷情况 资料来源: 中国电力网, 德邦研究所 分布式电源规模快速增长 。 分布式电源是指在用户现场或靠近用电现场配置 较小的发电机组,以满足特定用户的需要, 具有经济性、灵活性的特点 。 目前,国 内对分布式能源的界定和统计还处于不严谨的状态。 华经产业研究院数据 显示, 截至 2020 年底,分布式光伏约为 78.15GW,分布式风电约为 1.2GW。 前瞻产业 研究院数据显示,截至 2019 年底, 分布式天然气发电约为 1.5GW,因此粗略估 计 2020 年分布式电源装 机规模为 80.85GW。 国家电网数据显示, 2025 年国网区 域分布式电源装机规模为 1.8 亿千瓦时 , 按此计算, 预计十四五期间分布式电源 装机的复合增速为 17.36%,保持快速增长态势。 55 2160.56 4191 26 1734.48 7037.7 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 2014 2015 2016 2017 2018 2019 削减负荷(兆瓦) 行业专题 电力 9 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图 6: 2020-2025 年中国分布式电源装机规模(单位: GW) 资料来源: 华经产业研究院,前瞻产业 研究院, 国家电网,中国光伏行业协会, 德邦研究所 整理 从 技术 端 来看,主要包括计量技术、通信技术、智能调度决策技术、信息安 全防护技术四类。 精准的计量是虚拟电厂建立的基础 ,可靠的通信是虚拟电厂可 靠生产的条件,智能调度决策技术是虚拟电厂发挥作用的重要保证,而信息防护 技术是保证虚拟电厂稳定运行的底线思维。 图 7: 虚拟电厂平台架构示意 资料来源: 钟永洁等所著《虚拟电厂基础特征内涵与发展现状概述》, 德邦研究所 80.85 180 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2020 2025E 分布式电源装机规模( GW) 行业专题 电力 10 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 表 3: 国内外虚拟电厂核心技术 核心技术 重要性 主要做法 计量技术 精准的计量才能为虚拟电厂的调度、 生产提供依据 精准计量用户侧电、热、气、水等耗量,建立精准的能源网络供需平 衡 通信技术 安全、可靠的通信是虚拟电厂可靠生 产的条件,控制中心只有接受各子系 统的状态信息、电力市场信息等,才 能根据信息进行决策、调度、优化 目前可利用包括互联网、虚拟专用网、电力线路载波、无线通信等技 术,在此基础上还需要开发 VPP 专用的通信协议和通用平台 智能调度决策技术 智能调度是虚拟电厂发挥作用的保 证。 控制中心需要收集、处理大量用户需求信息、子系统运行信息、电力 市场价格信息等,并根据收集的信息,建立完善的数据模型及优化算 法 信息安全防护技术 做好系统安全防护、强化边界防护、 提高内部安全防护能力,保证信息系 统安全极为重要 在当前针对工业控制系统的安全防护技术和面向用户的用电信息系统 防护技术基础上,发展与虚拟电厂相适应的大型综合用电信息系统安 全技术也是未来虚拟电厂发展中必须重视的问题。 资料来源: 杨晓巳等所著《虚拟电厂技术现状及展望》, 德邦研究所 2. 我国 虚拟电厂 仍处初级阶段, 具备广阔市场空间 2.1.国内虚拟电厂运营模式处于邀约阶段,盈利模式单一 虚拟电厂 运营模式 发展包括三大阶段,我国仍处于最初级阶段。 从虚拟电厂 的发展阶段来看, 依次可以分为邀约型、市场型、自主调度型。在第一阶段, 由于 电力市场建设不 够完善 ,可通过政府部门或调度机构进行邀约, 并由 负荷聚合商 响应 ,当前我国各省市试点的虚拟电厂以邀约型为主,其中以江苏、上海、广东等 省市开展得比较好 。在第二阶段, 电力市场建设较为完善,负荷聚合商可以直接 参与到电力市场进行交易,报价机制更为市场化。在第三阶段,负荷聚合商 可实 现跨区域自由调度。 图 8: 虚拟电厂运营模式发展的三个阶段 资料来源: 王鹏等所著的《走进虚拟电厂》, 德邦研究所 整理 邀约型运营模式:政府主导,电网实施,负荷服务商 负责协调,全社会共同 参与。 邀约型模式下, 电网基于收集和统计的数据,设计出需求侧响应的种类, 供用户或负荷集成服务商选择,用户根据自身实际情况(包括改变生产计划成本、 预期的削减负荷能力和舒适度等)判断是否签订合同。当用户签订合约后,电网 公司在系统出现紧急情况时确定需求侧响应负荷量,进行调度安排,并按合约规 定将信息 发送给 客户,用户按照规定削减负荷,否则将处以惩罚。 图 9: 政府主导下的邀约型需求侧响应运营模式 行业专题 电力 11 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 资料来源: 王鹏等所著的《走进虚拟电厂》, 德邦研究所 整理 各省开展的虚拟电厂项目以试点为主。 目前江苏、浙江、上海、冀北等地均 开展了虚拟电厂的实践, 其中江苏主要参与的是需求侧响应市场,上海主要以聚 合商业楼宇空调资源为主开展虚拟电厂试点,冀北主要参与华北辅助服务市场为 主,从已开展的项目来看,目前已建的虚拟电厂平台水平参差不齐,没有统一的 标准和接口,主要还是分散的不同市场主体自建虚拟电厂为主。 表 4: 中国虚拟电厂实践案例 地区 主要场景 试点项目 主要响应资源 特点 江苏 需求响应、新能源消纳等 “大规模源网荷友好互动系统”、大规 模源网荷示范工程等 可中断 /可调节负荷 源网荷控制系统、国内 规模最大 浙江 需求响应、削峰填谷等 丽水虚拟电厂、宁海虚拟电厂试点项目、宁波离网光储系统式虚拟电厂等 储能设施、充电桩、居 民、楼宇等 国内单次响应体量最大 上海 商业楼宇能源管理、削峰 填谷等 地区(黄埔)商业建筑需求侧管理示 范项目、虚拟电厂运营项目试点等 工商业负荷、储能等 以商业楼宇为主虚拟电 厂体系 冀北 新能源消纳、广域需求响 应等 冀北泛在电力物联网虚拟电厂示范工 程等 光伏、电采暖等 多主体参与 资料来源: 36 氪研究院, 德邦研究所 盈利模式比较单一。 虚拟电厂运营的收入主要来源于参与需求侧响应获得的补 贴 收入 ,另外部分项目也通过参与电力辅助服务市场获得 。 从收入端来看,主要包 括 需求侧响应 获得的补贴收入 以及 参与辅助服务市场交易 收入 ,从成本端来看,虚 拟电厂平台、终端成本仍然较高,自控、信息设备等投入成本。 各省市补贴方式存在差异,补贴资金大致可以分为 三 类: 1)国家及各省市设 立的需求侧响应专项管理资金; 2)额外征收的差别电价收入,如用电高峰期加价 的电价; 3)年度跨省区交易电量计划形成的购电价差盈余; 表 5: 全国需求侧响应补贴政策 时间 省份 政策文件 补贴标准 资金来源 2022.06.14 宁夏 宁夏回族自治区电力 需求响应管理办法 ( 1)削峰响应 :2 元 /kWh; ( 2)填谷需求 :0.35元 /kWh 设立电力需求响应专项资金,通过辅助服务费 用、尖峰电价、直接交易电量分摊等多种渠道 拓宽资金来源 2022.06.06- 2022.06.07 山东 关于印发《 2022年全 省迎峰度夏有序用电 方案》、《 2022年全省 迎峰度夏有序用电用 户轮停方案》、《 2022 ( 1)紧急型 :第一档不超过 2元 /kW·月;第 二档 3元 /kW·月;第三档 4元 /kW·月 需求响应资金由全省工商业用户、相关发电企 业进行 分摊 行业专题 电力 12 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 年全省电力 可控负荷 需求响应工作方案》 的通知 2022.05.24 福建 《福建省电力需求响应实施方案 (试行 )》 ( 1)申报价格上限 =资金来源预算 (电力调控 中心提供的年度预计负荷缺口 *缺口预计持续 时间 )用户需求响应补贴金额 =该用实际响应 负荷 *响应时长 *补贴价格系数 *补贴单价 由省里统筹安排。鼓励各地方政府因地制宜列 支财政专项资金用于电力需求响应激励,由属 地统筹使用。 2022.04.30 重庆 《 2022年重庆电网需 求响应实施方案 (试 行 )》 ( 1)削峰响应 :工业用户 :10 元 /千瓦 /次; 电动汽车充换电站、冻库等用户 :15 元 /千瓦 /次。 ( 2)填谷响应 :1 元 /千瓦 /次 市电力公司将需求响应总体情况及补贴测算结 果报市经济信息委核实后,采用向售电公司 (负 荷聚合商)发放服务费、向电力用户退补电费 方式实施。 2022.04.16 广东 《广东省市场化需求 响应实施细则 (试 行 )》 ( 1)日前邀约 :3500元 /MWh虚拟电厂可响应 容量下限 0.3MW; ( 2) 可控负荷 :5000元 /MWh虚拟电厂可响应 容量下限 0.3MW 当现货市场发电侧市场考核及返还费用等资金 无法覆盖需求响应费用时,按照需求响应各交 易品种费用占总费用的比例,将现货市场发电 侧市场考核及返还费用等资金支付至各交易品 种,不足部分由需求地区全部电力用户按结算 月份月度实际用电量比例分摊。 2022.04.07 河北 《河北省电力需求响 应市场运营规则》 ( 1)申报响应负荷最小单位为 1kW,响应补贴价格最小单位为 0.1元 /kWh 按照“以支定收”的原则,面向全部高压工商 业用户(含市场化交易用户、电网企业代理购 电用户)当月高峰时段(含尖峰)用电量征收 需求响应补贴费用。 2022.03.30 贵州 《贵州省电力需求响应实施方案 (试行 )》 ( 1)响应价格单位为元 /千瓦时,响应价格的上限 Pi根据市场运行情况另行通知。 现阶段,市场用户的需求响应收益资金来源 为:市场化交易偏差考核资金。 2022.01.19 安徽 《安徽省电力需求响应实施方案 (试行 )》 ( 1)响应补偿 -约时削峰响应 :8 元 /kW-次; 实时削峰响应 :12 元 /kW-次;填谷响应 :3 元 /kW-次 ( 2)容量补偿 -约时备用容量 :旺季 1元 /kW 月,淡季 0.5元 /kW·月;实时备用容量 :旺 季 2元 /kW·月 ,淡季 1元 /kW· 月 独立参与需求响应用户的补偿费用,由省电力 公司组织各市供电公司在结算电费时予以退 补。 2021.12.30 广西 《广西电力市场化需 求响应实施方案 (试 行 )》 ( 1)响应价格暂定为上限 2.5元 /kWh 现阶段,月度市场损益由需求地区广西电网的 35 千伏及以上市场用户(包括批发用户和零售 用户)按当月市场电量(含超计划电量,下 同)比例进行分推。 2021.07.05 天津 《天津市 2021年夏季 电力需求响应实施细 则》 ( 1)紧急型 :固定 5元 /kW,邀约型 :固定 2 元 /kW、竞价上限 3元 /kW 市工业和信息化局会同市财政局按照财政资金 使用安排统一支付给参与响应主体 2021.06.18 湖北 《湖北省电力需求响应实施方案 (试行 )》 ( 1)日前响应每天不超过 2次 ,累计时间 2h,15 元 /kW-次 ( 2)削峰经济型居民 -调控时间≤ 2h,5元 /kW-次;调控时间 2h,8 元 /kW-次 ( 3)削峰紧急型非居民 -调控时间≤ 1h,25 元 /kW-次;调控时间 1h,35 元 /kW-次 陕西省电力需求响应补贴资金通过增加年度跨 省区交易电量计划形成的购电价差盈余疏导, 并构建跨年度平衡机制,当年资金盈余纳入次 年补贴资金规模,若出现差额则通过调增次年 度跨省区交易电量计划调节。 2018.6.15 江苏 《江苏省电力需求响 应实施细则 (修订 版 )》 ( 1)削峰 -调控时间≤ 1h,10 元 /kW; 1h2h,15元 /kW ( 2)填谷 -谷时段 :5 元 /kW;平时段 :8 元 /kW 省经信委、省物价局对结算方案进行审核,确 认需求响应可中断电价和可再生能源消纳补贴 金额,省电力公司于次月内完成相关资金结算 和兑现。 资料来源: 北极星电力网, 各地方政府, 德邦研究所 整理 行业专题 电力 13 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2.2.市场竞争处于启动期,政策驱动快速成长 从产业链来看, 虚拟电厂产业链包括上游基础资源、中游负荷聚合商、下游 电力需求方。 其中 基础资源 包括可控负荷、分布式能源、储能三类。 虚拟电厂运 营商 包括 负荷 聚合商和技术服务商, 负荷聚合 商具有一定负荷资源优势,可以聚 合零散负荷资源开展服务,技术服务商则主要依托软件开发、模型算法等方面的 优势,可以为负荷聚合商提供技术服务,或者直接参与交易。电力需求方包括电 网公司、售电公司、大用户等 ,其中 以国网和南网为主的电网公司是电力市场的 主要买方 。 图 10: 虚拟电厂产业链体系 资料来源: 36 氪研究院, 德邦研究所 整理 国内 虚拟电厂运营商包括负荷聚合商与技术服务商两类。 1)负荷聚合商,重 点聚焦需求侧资源,通过预测需求侧的电力预测曲线,参与虚拟电厂项目,获得分 成,如恒实科技。 2)技术服务商,重点聚焦虚拟电厂软件平台建设,为电网公司 构建信息化服务平台,如国电南瑞、国网信通等。 表 6: 部分企业虚拟电厂布局概况 公司名称 主营业务 企业布局 国电南瑞 专业从事电力自动化软硬件开发和系统集 成服务 在虚拟电厂上形成了完备的技术和产品体系 ,可灵活支撑市场上的多种新商业模式 ,优势在于丰富的电力系统运行经验。 国网信通 以“集成算力服务 +能源数据服务”为基 础,致力于提供能源行业多场景信息化融 合服务。 已落地虚拟电厂示范项目。国网信通在天津市滨海新区惠风溪智慧能源小 镇构建虚拟电厂系统 ,装机容量 75MW,可调负荷 36MW。未来计划在北京、 江苏、上海、湖南、湖北等区域构建体量更大的虚拟电厂系统。 恒实科技 国内领先的智能大数据综合解决方案提供 商和运营商 全程参与国网冀北电力公司虚拟电厂建设 ,在虚拟电压规则制定、用户协议签订、智能终端安装与调试和市场化运营等方面具备丰富运营经验。 行业专题 电力 14 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 金智科技 在智慧能源业务板块,完成了电力自动化 业务整个产业链的战略布局,业务包括电 力产品业务、电力设计及总包业务、新能 源投资运营业务三类业务 掌握虚拟电厂相关核心技术 ,包括分布式新电源优化协调控制、区域快速通 信技术、区域快速控制技术、源荷储聚合控制技术等 ,是国家电网、南方电 网的主要供应商。 国能日新 服务于新能源行业的软件和信息技术服务 提供商 于 2020 年进入虚拟电厂领域 ,承接了国网综合能源服务集团有限公司虚拟 电厂建设项目。已经组建了专门的虚拟电厂团队 ,开展虚拟电厂参与辅助服 务市场的探索与实践 ,公司已经在河北、山东等地有了项目落地。 中国天楹 生活垃圾焚烧发电及蒸汽生产、污泥处 理、餐厨垃圾处理、危险废弃物处理、建 筑垃圾处理、污水处理、填埋气开发与利 用、垃圾分类收运体系投资与运营等领域 发展风电、光伏、储能等新能源产业 ,落地能源大数据等新业态 ,形成以区块 链能源数据集中管理平台为核心的区域零碳能源互联网中心和智能网联中 心 ,构筑未来城市虚拟电厂。 资料来源: 能源电力说, Wind, 德邦研究所 虚拟电厂运营商的负荷聚集能力与数据监测能力是其核心竞争优势 。 根据广 州市工业和信息化局发布的《广州市虚拟电厂实施细则(征求意见稿)》 ,可参与广 州虚拟电厂项目包括负荷聚合商和电力用户, 其中负荷聚合商响应能力 要求 不低于 2000 千瓦,此外,参与实时响应的电力用户须具备完善电能在线监测与运行管理 能力。 综合来看,响应能力与数据在线监测能力是能否参与 虚拟电厂项目的重要因 素。 表 7: 各地方对虚拟电厂项目的准入条件 发布时间 发布机构 政策名称 参与虚拟电厂条件 2021年 6月 30 日 广州市工业和信息化局 《广州市虚拟电厂 实施细则》 1)电力用户:削峰能力原则不超过最高用电负荷 20%,响应持续时间不超过 30分钟;大工业电力用户的响应能力不低于 500 千瓦,一般工商业电力用户 的响应能力不低于 200千瓦;参与实时响应的电力用户须具备完善的电能在 线监测与运行管理系统、分钟级负荷监控能力。 2)负荷聚合商:注册地在广州市,注册资金不低于 500万元,总响应能力 不低于 2000千瓦;参与实时响应的电力用户须具备完善的电能在线监测与 运行管理系统、分钟级负荷监控能力 2022年 6月 21日 山西省能源 局 《虚拟电厂建设与 运营管理实施方 案》 “负荷类”虚拟电厂运营商应是具有山西电力市场交易资格的售电公司或电 力用户;“一体化”虚拟电厂运营商应是“一体化”项目主体或者授权代理 商,并具有山西电力市场售电资格。 资料来源: 广州市工业和信息化局,山西省能源局, 德邦研究所 整理 从竞争格局来看,行业处于启动期, 行业集中度 很 低。 以广州市为例, 2021 年 8 月,广州工信局开展虚拟电厂电力用户 和 负荷聚合商征集, 至 2022 年 7 月 , 共公布 7 个批次虚拟电厂名单 ,包括 31 家负荷聚合商、 89 家电力用户 。 31 家负 荷聚合商中, 其主营业务分别为售电 /综合能源业务 /充电桩 设施 制造建设运营 /能 源数字化 /电力工程 /电力设备制造的企业数量分别为 4/6/5/2/7/1,整体行业竞争较 为激烈,行业集中度很低,未来提升的空间巨大。 行业专题 电力 15 / 23 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 图 11: 2021 年 8 月 -2022 年 7 月广州市参与虚拟电厂项目的各类别企业数量 资料来源: 能源电力说, 电力传媒, 德邦研究所 2.3.政策驱动快速成长,未来具备广阔空间 省市级 层面虚拟电厂政策逐步出台,区域目标逐步明晰。 目前国家层面还未 出台关于虚拟电厂的政策, 省市级 层面有 山西、 上海、广州等地陆续出台了专项 虚拟电厂的政策,其中上海市要求“进一步建设虚拟电厂,深化双向负荷调控能 力规模”,广州市要求“将虚拟电厂作为全社会用电管理的重要手段,实现削峰填 谷,逐步形成约占我市统调最高负荷 3%左右的响应能力”,山西省要求“加快推 进虚拟电厂建设,扩大需求侧(储能)响应规模,提升我省新能源消纳及需求响应 能力,形成源荷储发展良性循环”。 表 8: 各地方密集出台政策加快虚拟电厂参与电网调控 时间 发布机构 政策名称 政策内容 2020 年 9 月 17 日 上海市经济信息化委 《上海市经济信息化委关于同 意进一步开展上海市电力需求 响应和虚拟电厂工作的批复》 积极构建“城市电仓”,进一步建设虚拟电厂,深化双向 负荷调控能力规模。统筹结合本市各领域需求侧管理,优 化资源配置,促进清洁能源消纳,缓解电网运行压力 2021 年 6 月 30 日 广州市工业和信息化局 《广州市虚拟电厂实施 细则 》 将虚拟电厂作为全社会用电管理的重要手段,引导用户参 与电网运行调节,实现削峰填谷,逐步形成约占我市统调 最高负荷 3%左右的响应能力,建设广州市虚拟电厂管理 平台,引导用户建设企业用能管理系统,优化用电负荷