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有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 计算机行业 行业 研究 | 深度报告 ⚫ 新能源的随机、间歇、波动等特性对电网安全产生威胁 ， 虚拟电厂是新型电力系统 发展的必由之路 。 “双碳”目标驱动下，我国推动建设以新能源为主体的新型电力 系统， 在发电侧，新能源大规模并网会威胁电力系统安全和稳定性，在用电侧，分 布式能源、储能、可控负荷等 各类激增的大功率用电设备（如充电桩）增大电网压 力 ， 在新的发用电势态下，虚拟电厂应运而生。虚拟电厂是一套能源协调管理系 统，是一种跨空间的、广域的源网荷储集成商 ， 整合闲置资源参与维持电网系统稳 定，有效降低发电厂和电网企业运营成本 ， 作为一个特殊电厂参与电网运行和电力 市场交易 。 ⚫ 虚拟电厂的商业模式：当前以辅助服务赚取补贴为主， 未来向电能量交易方向发 展 。 目前，我国的虚拟电厂以邀约型为主，通过政府机构或电力调度机构发出邀约 信号，然后由负荷聚合商和虚拟电厂组织资源进行削峰填谷等需求响应，从电网电 价补贴中获取收益，其中，填谷难度比削峰大，削峰主要针对广东、浙江、江苏等 长三角和珠三角的用电大省，填谷主要针对中西部发电集中区。未来，随着全国统 一电力交易市场的成熟，虚拟电厂商业模式重心将转向参与电力市场交易。 ⚫ 各地虚拟电厂试点项目纷纷落地， 电网下属信息化 企业是主力。 我国自十三五期间 已开建多个虚拟电厂试点项目，十四五期间虚拟电厂将逐步走向成熟。十三五期 间，广东、江苏、上海、河北等地开展多项虚拟电厂项目试点工作，江苏率先于 2015年出台《江苏省电力需求响应的实施细则》指导电力需求调控。十四五期间， 安徽、浙江、上海、广东等地持续深入推进虚拟电厂建设， 2022年 6月北京首次将 虚拟电厂建设纳入电力发展规划，山西能源局印发首份省级虚拟电厂建设运营实施 方案，虚拟电厂建设逐步走向规范化。 远光软件、国网信通、国能日新、东方电 子、电享科技等多领域企业 纷纷 入场 ，其中 电网下属信息化 企业是主力 军。 ⚫ 未来大规模需求侧资源成为电力行业的主角，具有资源整合能力的聚合商有望胜 出 。 我们认为，电网公司下属的电力信息化公司有望成为胜出的资源聚合商。虚拟 电厂厂商将走向技术型和运营型两个方向： 1）在技术型方向，民营企业更有迭代动 力，从而产生技术优势； 2）在运营型方向，国网和南网公司下属的电力信息化公司 则更有优势，有望成为胜出的资源聚合商。 我们认为，随着全国统一电力市场的逐 步规范和电力交易机制的成熟，虚拟电厂厂商的重心将倾向于依靠投标策略获益， 而虚拟电厂预测用电量和电价的准确性则是重点，电网下属的电力信息化公司依托 电网公司的资源和政策倾斜，有望获取更加丰富的用户数据，提高预测精度，逐步 成为胜出的资源聚合商。 ⚫ 电网下属信息化 企业 ： 依托电网公司的资源优势 ， 是当前虚拟电厂领域主力军， 推 荐 远光软件 (002063，买入 )，建议关注 国网信通 (600131，未评级 )； ⚫ 电力信息化领域企业 ： 在 电力 领域 具有 技术储备，具备虚拟电厂系统建设和优化的 能力， 建议关注 朗新科技 (300682，未评级 )、东方电子 (000682，未评级 )。 ⚫ 新能源 领域 企业： 在虚拟电厂调节可控资源方面具有独特优势， 建议关注 国能日新 (301162，未评级 )。 风险提示 新型电力系统建设不及预期 ； 电力体制改革不及预期 ； 虚拟电厂项目落地不及预期 ； 假 设条件变化影响测算结果 。 投资建议 与投资 标的 核心观点 国家 /地区 中国 行业 计算机行业 报告发布日期 2022年 12月 06日 浦俊懿 021-63325888*6106 pujunyi@orientsec.com.cn 执业证书编号： S0860514050004 陈超 021-63325888*3144 chenchao3@orientsec.com.cn 执业证书编号： S0860521050002 谢忱 xiechen@orientsec.com.cn 执业证书编号： S0860522090004 杜云飞 duyunfei@orientsec.com.cn 覃俊宁 qinjunning@orientsec.com.cn 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电 厂蓝海市场打开 看好 （ 维持 ） 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 2 目 录 一、虚拟电厂：不是电厂胜似电厂，握指为拳提质增效 . 4 1.1 虚拟电厂是新型电力系统发展的必由之路 4 1.2 虚拟电厂的商业模式：当前以辅助服务赚取补贴为主，未来向电能量交易方向发展 6 二、虚拟电厂发展迎来新机遇，资源聚合商有望胜出 . 9 三、各地虚拟 电厂试点项目纷纷落地，打造样板案例 . 15 四、投资建议与投资标的 . 18 4.1 电网下属信息化企业 . 19 4.2 电力信息化领域企业 . 20 4.3 新能源领域企业 20 风险提示 21 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 3 图表目录 图 1：传统电力系统和虚拟电厂能源系统示意图 . 4 图 2：虚拟电厂结构示意图 . 4 图 3：虚拟电厂运作模式示意图 4 图 4：四种类型虚拟电厂对外呈现的特征 . 5 图 5：德国 Next-Kraftwerke 公司虚拟电厂控制系统信息传递流程 . 5 图 6：虚拟电厂参与电力市场流程 6 图 7：电力市场交易种类 6 图 8：虚拟电厂参与大电网调频调峰等辅助服务 . 8 图 9：虚拟电厂参与电力市场交易方式 . 9 图 10：全球虚拟电厂发展历程 . 10 图 11：虚拟电厂产业链 12 图 12： P&S 预计虚拟电厂市场规模 . 12 图 13： 2015-2021 年中国分布式光伏累计装机容量及增速 13 图 14： 2017-2021 年国家电网分布式风电累计装机容量 13 图 15： 2017-2021 年中国全国跨区、跨省输出电量情况 13 图 16： 2017-2021 年中国电力市场交易情况 13 图 17： 2015-2021 年中国电力系统电化学储能装机情况 14 图 18：国网冀北虚拟电厂示范工程一期 . 17 图 19：深圳网地一体虚拟电厂 . 17 图 20：上海黄浦区商业建筑虚拟电厂 . 18 图 21：远光软件虚拟电厂参与电力市场模式 19 图 22： 远光软件虚拟电厂运营管理平台 19 图 23：远光软件虚拟电厂运营管理平台功能 19 图 24：朗新科技虚拟电厂解决方案架构图 . 20 图 25：国能日新虚拟电厂智慧运营管理系统 21 表 1：我国虚拟电厂相关政策 . 6 表 2：辅助服务类型和补偿标准公式 . 7 表 3：虚拟电厂发展阶段 10 表 4：国外主要虚拟电厂一览 . 11 表 5：国内部分企业在虚拟电厂布局情况 . 11 表 6： 2009-2022 年我国虚拟电厂项目案例 15 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 4 一 、虚拟电厂 ：不是电厂胜似电厂， 握指为拳 提质增 效 1.1 虚拟电厂是新型电力系统发展的 必由之路 “双碳”政策下的新型电力系统以新能源为主体，新能源的随机、间歇、波动等特性对电网安全 产生威胁。 在“双碳”目标驱动下，我国推动建设以新能源为主体的新型电力系统，以坚强智能 电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，集中式与分布式电力结构并举 ， 在 新的发 用电势态下 ， 虚拟电厂应运而生。 1） 在发电侧： 电网对运行安全有着严格要求，首要目标是保证发用电的实时平衡，发电侧 必须 不断调节 来 拟合负荷曲线。但是，新能源发电严重依赖于自然资源（ 如 光照强度、风力强度 等 ），具有随机性、间歇性和波动性 等 特点，对负荷的支撑能力不足。 新能源发电 规模化 并 网 将会对电网造成巨大冲击，威胁电力系统安全 和 供电稳定性。 2） 在用电侧： 由于小型分布式 新能源发电设施、储能设施、可控制用电设备、电动汽车等 分布 式能源资源 的持续发展普及， 部分 电力用户也从单一的消费者转变为混合形态的产销者，各 类大功率用电设备（如充电桩） 激增， 增大电网压力 。 图 1： 传统电力系统和虚拟电厂能源系统示意图 数据来源： 《 虚拟电厂基础特征内涵与发展现状概述 [J]》 ， 东方证券研究所 虚拟电厂 （ Virtual Power Plant， VPP） 是一套能源协调管理系统，作为一个特殊电厂参与 电网 运行 和 电力市场交易。 虚拟电厂 是能源与信息技术深度融合的智慧能源系统， 通过 IoT、 AI、云 服务等信息 技术和软件系统，聚合和控制 一种或多种 处于 不同空间的 分布式电源、可控负荷、储 能系统等分布式能源资源 ，实现自主协调优化控制， 对外等效成一个可控电源 参与电力系统运行 ， 也可作为市场主体 参与电力市场交易 获取经济收益，是一种跨空间的、广域的源网荷储集成商。 图 2： 虚拟电厂结构示意图 图 3： 虚拟电厂运作模式示意图 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 5 数据来源： 《 虚拟电厂基础特征内涵与发展现状概述 [J]》 ， 东方证券研究所 数据来源： 国网上海经研院， 36氪研究院， 东方证券研究所 虚拟电厂分为负荷类 VPP 和源网荷储一体化 VPP。 按照虚拟电厂聚合优化的资源类别不同 、 对 外呈现出不同特征，虚拟电厂可分为四种类型：负荷型、电源型、储能型和混合型。日本和德国 以储能和分布式电源作为虚拟电厂主体，美国以可控负荷为主。 从能源结构和市场机制的特征来 看，中国 具有后发优势， 有望结合欧洲、美国两种模式，探索出兼顾分布式电源、可控负荷以及 储能资源的模式。 1） 负荷型 VPP： 指虚拟电厂运营商聚合其绑定的具备负荷调节能力的市场化电力用户（电动汽 车、可调节负荷、可中断负荷等），作为一个对外呈现为负荷状态的整体组建成虚拟电厂， 提供负荷侧灵活响应调节服务 ， 具有功率调节能力，可以参与辅助服务市场，但是能量出售 属性不足； 2） 电源型 VPP： 具有能量出售能力，可以参与能量市场和辅助服务市场； 3） 储能型 VPP： 可参与辅助服务市场，也可以通过放电出售电能； 4） 混合型 VPP： 具备负荷型、电源型和储能型 VPP的能力。 图 4： 四种类型 虚拟电厂 对外呈现的特征 数据来源： 《 虚拟电厂基础特征内涵与发展现状概述 [J]》， 东方证券研究所 虚拟电厂整合闲置资源参与维持电网系统稳定，有效降低发电厂和电网企业运营成本。 1) 我国不缺电量，缺的是电力 。 供电用电出现缺口时，虚拟电厂 起到灵活地削峰填谷作用 ： 当 用电大于供电时， 虚拟电厂作为“正电厂”向系统供电， 起到助推 电力爬坡 的作用；当供电 大于用电时， 作为“负电厂”消纳系统电力， 起到刹车的作用。 图 5： 德国 Next-Kraftwerke 公司虚拟电厂控制系统信息传递流程 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 6 数据来源： Next-Kraftwerke官网， 东方证券研究所 2) 我国电力峰谷差矛盾日益突出， 通过建设虚拟电厂调节可降低投资成本 。 据国家电网测算， 若通过建设煤电机组满足其经营区 5%的峰值负荷需求，电厂及配套电网投资约 4000亿元； 若建设虚拟电厂，建设、运维和激励的资金规模仅为 400 亿 -570 亿元。 因此 ，相对于供应侧 的电源建设成本，需求侧资源要廉价得多 ， 虚拟电厂 帮助 发电厂 和 电网企业 降低投资成本 。 1.2 虚拟电厂的商业模式 ： 当前以 辅助服务 赚取补贴 为主 ，未 来向 电能量交易 方向发展 虚拟电厂 通过 参与 辅助服务 获取补贴 和 电能量 交易 赚取峰谷价差 。 2015年，国家发改委和国家能 源局印发《电力中长期交易基本规则（暂行）》 ， 从市场成员及其权责边界、交易品种和方式、 价格机制、发用电计划及交易时序安排等角度给出制度框架，厘清了电改的发展方向 ，曾明确 具 备条件的地区逐步建立 以中长期交易为主、现货交易为补充 的市场化电力、电量平衡机制。 2022 年 6 月份以来， 虚拟电厂在盈利模式方面取得突破性进展，盈利模式逐渐成型，解决了虚拟电厂 可持续发展的关键问题，虚拟电厂有了合法身份进入电力市场交易，虚拟电厂商用进展加速。 图 6： 虚拟电厂参与电力市场流程 图 7： 电力市场交易种类 数据来源： 国网冀北电力有限公司，北极星分布式能源网， 东方证券研究所 数据来源：东方证券研究所 绘制 表 1： 我国虚拟电厂相关政策 序号 时间 颁布者 政策名称 主要 内容 1 2015年 7月 国家发改委 国家能源局 《关于促进智能电网发展的 指导意见》 推广区域性自动需求响应系统、虚拟电厂定制化工程方案；探索灵活多样的市场化交易模式，建立健 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 7 全需求响应工作机制和交易规则，鼓励用户参与需 求响应，实现与电网协调互动。 2 2021年 3月 国家发改委 国家能源局 《关于推进电力源网荷储一 体化和多能互补发展的指导 意见》 加强源网荷储多向互动，通过虚拟电厂等一体化聚 合模式，参与电力中长期、辅助服务、现货等市场 交易，为系统提供调节支撑能力 ； 落实电源、电力 用户、储能、虚拟电厂参与市场机制。 3 2021年 7月 国家发改委 国家能源局 《关于加快推动新型储能发 展的指导意见》 鼓励聚合利用不间断电源、电动汽车、用户侧储能 等分散式储能设施，依托大数据、云计算、人工智 能、区块链等技术，结合体制机制综合创新，探索 智慧能源、虚拟电厂等多种商业模式。 4 2022年 1月 国家发改委 国家能源局 《关于加快建设全国统一电 力市场体系的指导意见》 建立市场化的发电容量成本回收机制，探索容量补 偿机制、容量市场、稀缺电价等多种方式，保障电 源固定成本回收和长期电力供应安全。鼓励抽水蓄 能、储能、虚拟电厂等调节电源的投资建设。 5 2022年 1月 国家发改委 国家能源局 《关于完善能源绿色低碳转 型体制机制和政策措施的意 见》 拓宽电力需求响应实施范围， 支持 负荷聚合商、虚 拟电厂运营商、综合能源服务商等参与电力市场交 易和系统运行调节。加快推进需求响应市场化建 设，探索建立以市场为主的需求响应补偿机制。 6 2022年 1月 国家发改委 国家能源局 《“十四五”现代能源体系 规划》 丰富辅助服务交易品种，推动储能设施、虚拟电 厂、用户可中断负荷等灵活性资源参与辅助服务， 研究爬坡等交易品种。建立源网荷储一体化和多能 互补项目协调运营和利益共享机制。建立健全跨省 跨区辅助服务市场机制，推动送受两端辅助服务资 源共享 。 数据来源： 国家发改委，国家能源局 ，东方证券研究所 当前，虚拟电厂的商业模式以 为大电网提供调频调峰等辅助服务 赚取补贴 为主 。 目前，我国的 虚 拟电厂以邀约型为主，政府机构或电力调度机构发出邀约信号，负荷聚合商 和 虚拟电厂组织资源 进行削峰填谷等需求响应 ，从电网电价补贴中获取收益，其中， 填谷难度比削峰大，削峰主要针 对广东、浙江、江苏等长三角和珠三角的用电大省，填谷主要针对中西部发电集中区 。 1） 辅助服务： 是指除正常电能生产、输送、使用外，为维护电力系统的安全稳定运行、保证电 能质量，由发电企业、电网企业和电力用户提供的服务。辅助服务分为基本辅助服务和有偿 辅助服务，包括调峰、一次调频、自动发电控制（ AGC）、无功调节、备用、黑启动服务等。 表 2： 辅助服务类型和补偿标准公式 辅助服务种类 条件 补偿标准计算公式 广东 广西 云南 贵州 海南 启停调峰 燃煤机组 /生物质机组 R4（万元 /万千瓦） 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 燃气 /燃油发电机组 0.05*R4（万元 /万千瓦） 0.125 0.125 0.125 0.125 0.125 深度调峰 燃煤机组 /生物质机组 （ 0.4*额定容量 出力 0.5*额定 容量 ) 8*R5（元 /兆瓦时） 792 396 662.4 648 595.2 燃煤机组 /生物质机组 （出力 0.3*额定容量 ) 12*R5（元 /兆瓦时） 1188 594 993.6 972 892.8 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 8 核电机组 （ 0.5*额定容量 出力 并网调度 协议约定的正常调节出力下限 ) R5（元 /兆瓦时） 99 49.5 82.8 81 74.4 核电机组 （出力 0.5*额定容量 ) 8*R5（元 /兆瓦时） 792 396 662.4 648 595.2 抽水蓄能机组 （超出部分抽水电量） 0.01*R5（元 /兆瓦时） 0.99 0.495 0.828 0.81 0.744 一次调频 小频差扰动 月度动作积分电量 *0.5*R1（元 /兆瓦时） 大频差扰动 月度动作积分电量 *10*R1（元 /兆瓦时） 二次调频 各种 AGC控制模式 调节容量服务供应量 *R2（元 /兆瓦时） AGC投调频控制 AGC实际调节电量 *R3（元 /兆瓦时） 无功调节 5*R11（元 /兆乏小时） 25 25 25 25 25 数据来源： 《 南方区域新型储能并网运行及辅助服务管理实施细则 》， 东方证券研究所 2） 调峰： 虚拟电厂 只有接到电网调度指令并执行指令，才能得到补偿。 调峰 补偿方式有两种： 固定补偿和市场化补偿，国网区域 大多 采用 固定补偿和 市场化补偿，南网区域采用固定补偿。 调峰市场大于调频市场。 3） 调频： 分为一次调频和二次调频，调频对速度和精度要求较高，火电机组 AGC调频有延迟和 偏差，储能 AGC跟踪曲线与指令曲线基本能达到一致，达到精准调节。调频性能指标用 K值 衡量， K由响应速度 K1、调节速率 K2、响应精度 K3加权平均得到。 调频 补偿方式有两种： 里程补偿和容量补偿。 图 8： 虚拟电厂参与大电网调频调峰等辅助服务 数据来源：东方证券研究所 绘制 未来，随着全国统一电力交易市场的成熟， 虚拟电厂 商业模式重心将转向 参与电力市场交易 。 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 9 1) 售电公司给客户提供的电由三部分组成： i） 数月前 通过合同买下来的电（中长期交易）； ii） 前一日 买的电（日前交易）； iii）客户 当天 实际的用电偏差（实时交易）。相应用电的价格 也是由这三个部分共同构成的 ， 发电侧采用节点电价，用 电 侧采用统一加权平均电价，通过 电能量市场与辅助服务市场联合出清。 2) 中长期交易：是压舱石和稳定器 。由于 现货交易市场的电价波动会对发电厂造成亏损风险， 因此 签订中长期合同可以为发电厂锁定未来大部分的发电利润。 3) 现货交易： 是保障电力市场稳定运行的必要条件 ， 优点 是其 直接性，缺点是价格变化快。 由 于电力不易储存， 需求突增 (或生产突减 )将会使价格剧增。 现货交易市场分为日前市场、日 内市场和实时市场。 i. 日前市场：是实际运行的前一天对次日 24 小时电能进行交易的市场。通过日前交易， 电 力 调度机构可以确定次日的系统运行方式和调度计划。日前市场中，发电 厂 和 用电 用户 各自申报次日发用电计划和价格，按照市场规则进行竞价出清 ， 市场出清结果作为后续 结算依据 ， 以 15分钟为一个交易时段，每天 96个时段。 ii. 日内市场：是安排当日电能交易或发电计划的市场。在日内，负荷需求和发电供应情况 相比于日前预测值还会发生变化，发电 厂 和 售电 商可以在日内电能市场针对日前交易计 划进行调整 ， 每个交易时段为 15-60分钟。 iii. 实时市场：售电公司的预测用电与实际用电相比 仍 会有偏差 ， 电网会根据实际用电需求 进行发电， 并 重新计算 价格得到实时价格 ，售电公司的实际用电曲线与日前申报曲线的 差值部分就以实时价格做结算 ， 每个交易时段为 15-60分钟。 图 9： 虚拟电厂参与电力市场交易方式 数据来源：东方证券研究所 绘制 二 、 虚拟电厂发展迎来新机遇，资源聚合商有望胜出 根据 国家电投中电国际政研 室分类，虚拟电厂发展分为邀约型、市场型和跨空间自主调度型三个 阶段。 1） 邀约型阶段： 在没有电力市场的情况下，由政府部门或调度机构牵头组织，各个聚合商参与， 共同完成邀约、响应和激励流程。 当前以广东、江苏 和 上海等省市为代表的试点项目以邀约 型为主，业务上称之为需求响应 。 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 10 2） 市场型阶段 ： 在电能量 交易 、辅助服务和容量市场建成后，虚拟电厂聚合商以类似于实体电 厂的模式，分别参与这些市场获得收益。在 这个 阶段，也会同时存在邀约型模式，其邀约发 出的主体是系统运行机构 。 此时 ， 由于 电能现货市场、辅助服务市场和容量市场已建设成熟， 虚拟电厂聚合商能够基于自身商业模式参与这些市场获得收益 ， 如欧洲的 Next-Kraftwerke 和澳大利亚 AGL、 Tesla 和 Sonnen 等处于此阶段。 国内企业 电享科技 也在澳大利亚开展相 关探索。 3） 跨空间自主调度型虚拟电厂 阶段 ： 随着可聚合资源 的 种类 、 数量 、 空间 的扩大 ，虚拟电厂 聚 合资源 既包含分布式能源、储能系统和可控负荷等基础资源，也 包 括由基础资源组合而成的 微 电 网 、 局域能源互联网等 ， 可以灵活制定运行策略 、 参与跨区域电力市场交易获得利润分 成 、 参与电力辅助获取补偿收益， 并可使内部的能效管理更具操作性，实现发用电方案的持 续优化。 目前， Tesla在美国德州开展该阶段的探索。 表 3： 虚拟电厂发展阶段 阶段 类型 特征 目的 工具 市场关键 主体 场景 第一阶段 邀约型 通过需求响应 激励资金池推 动 削减峰荷 需求响应 政府机构 供冷供热 第二阶段 交易型 通过电力交易 引导主体加入 电力市场 电力平衡 现货市场 交易机构 调峰调频 第三阶段 自治型 通过信息强化 市场主体参与 力度 能源改革 智能算法 运营机构 有源负荷 数据来源： 能源电力说微信公众号， 东方证券研究所 欧美 虚拟电厂 发展 较为 成熟 ， 欧洲 虚拟电厂 侧重于分布式电源 +储能，北美 虚拟电厂 侧重于可控 负荷 。 上世纪九十年代 ，欧美多国已关注虚拟电厂， 在 虚拟电厂 聚合资源方面类型丰富且各国各 有侧重，包括了源侧、负荷侧和储能侧等各类资源。 1） 欧洲 各国侧重分布式电源 +储能，主要考虑实现分布式发电的可靠并网、智能互动和参与电 力市场，打造持续稳定发展的商业模式 ，例如德国的 Next Kraftwerke聚合的分布式可再生能 源占 97%； 2） 北美则是 基于需求响应发展演化，兼顾可再生能源的利用，希望通过自主需求响应和能效管 理来提高综合能源的利用效率，因此可控负荷占主体 ； 3） 澳大利亚以用户侧储能为主，特斯拉在 澳洲 建成了号称世界上最大的以电池组为支撑的虚拟 电厂； 4） 日本以用户侧储能和分布式电源为主，计划到 2030年超过 2500万千瓦。 图 10： 全球虚拟电厂发展历程 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 11 数据来源： 能源电力说微信公众号， 东方证券研究所 绘制 表 4： 国外主要虚拟电厂一览 工程名称 工程时间 主要参与国家 聚合资源 用途 PMVPP 2007 荷兰 源 提高电网调峰调频能力 FENIX 2009 英国、西班牙、法国等欧盟八国 源 提高电网系统稳定性、安全 性和可持续性 EDISON 2012 丹麦 荷 平抑分布式能源接入后电力 系统的大幅波动 WEB2ENERGY 2015 德国、波兰等 源网荷 验证和实施智能配电三大技 术 关西 VPP 2016 日本 源网荷 提高能源的利用率和综合能 源效益 ConEdison 2016 美国 源网荷 提高电网实时应用、调峰调 频能力 光储 VPP 2018 南澳 源网荷 降低用户电费、提高多能源 系统稳定性 数据来源：冀北电力交易中心，华经产业研究院，东方证券研究所 我国虚拟电厂 处于邀约型向市场型过渡阶段 ， 具有后发优势 吸收欧美两种技术和模式。 目前，我 国虚拟电厂 以负荷侧资源调节为主，普遍聚焦于需求侧响应 ， 在技术和市场前沿探索 上， 主要 集 中在 AI技术对负荷预测、分布式储能和微电网边缘计算控制实现需求侧响应，实现对电网的削峰 填谷。 但是，这种模式 不能发挥国内可再生新能源丰富的优势，难以实现 VPP的规模效益。 表 5：国内部分企业在虚拟电厂布局情况 公司 布局 国电南瑞 在虚拟电厂上形成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 已落地虚拟电厂示范项目。国网信通在天津市滨海新区慧风溪智慧能源小镇 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、 上海、江苏、湖南、湖北等区域构建体量更大的虚拟电厂系统。 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 12 恒实科技 全程 参与国网冀北 电力公司虚拟电厂建设，在虚拟电厂规则制定、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的运营经验。 数据来源：华经产业研究院，东方证券研究所 电 力 信息化企业、智慧能源 IT提供商 和 新能源企业进场，市场竞争激烈。 虚拟电厂是技术、资源 和资本密集型行业， 具有一定壁垒，但是 由于 发展潜力巨大，众多领域企业纷纷入场，竞争较为 激烈。目前，虚拟电厂领域的 企业主要分为三类： 1) 电网 下属 信息化企业： 依托在电力和信息化领域长期的技术、经验积累，以及背靠电网公司 可获得丰富的资源，具有天然优势，是当前 VPP 领域的主力军，代表企业有国网信通、国 电南瑞、远光软件等； 2) 电力信息化 领域 企业 ： 依托在能源领域积累的技术储备，具备虚拟电厂系统建设和优化的能 力，可与能源企业合作实现资源整合和业务拓展，代表企业有恒实科技、金智科技、科陆电 子、华为等； 3) 新能源领域企业： 新能源、新型储能领域企业入局，开展虚拟电厂的技术研发和布局，如 中 国天楹 、电享科技、国能日新等。 图 11： 虚拟电厂产业链 数据来源： 36氪研究院， 东方证券研究所 分布式电源、可控负荷 和 储能 系统 的高速发展推动虚拟电厂 市场 持续 扩张 。 在欧美等地，虚拟电 厂发展已初具规模， 据咨询机构 P&S 预测， 2017 年 全球虚拟电厂市场 规模 19.8 亿美元， 2018- 2023 年 CAGR 为 18.6%，到 2023 年达到 55.1 亿美元 。 在我国，虚拟电厂处于发展初期，随着 “双碳”政策的推进，虚拟电厂发展有 着较为 确定的市场空间，分布式能源和储能的建设可以稳 定带动虚拟电厂市场规模的扩大。 图 12： P&S 预计虚拟电厂市场规模 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 13 数据来源： P&S官网， 东方证券研究所 1) 分布式电源端 ： “双碳” 政策 驱动分布式电源高速发展。 在光伏领域， 根据中国光伏行业协 会数据， 2021 年我国分布式光伏累计装机容量为 107.5GW， 2015-2021 年 CAGR 达到 61.5%。在风电领域， 根 据 中国风能协会 数据， 2021 年我国分布式风电装机容量新增 802.7 万千瓦，同比大幅增长 702%，累计装机容量达到 996.3 万千瓦 。 虚拟电厂功能依赖于其能 够整合的分布式电源的规模，用以参与电力需求响应。因此，分布式电源的发展对虚拟电厂 有重要影响。 图 13： 2015-2021 年中国分布式光伏累计装机容量及增速 图 14： 2017-2021 年国家电网分布式风电累计装机容量 数据来源： 中国光伏行业协会， 东方证券研究所 数据来源： 中国风能协会， 东方证券研究所 2) 用电端 ： 我国跨区跨省输电逐年提升， 电力市场交易电量快速增长。 虚拟电厂市场依赖于全 国统一电力交易，重点在于全国范围内的跨省、跨区电力调度，因此用电端的跨省、跨区输 电量和市场交易电量成为驱动虚拟电厂发展的关键因素。 据中电联数据， 2017年 -2021年， 我国跨省输电量分别为 1.13/1.29/1.44/1.54/1.60 万亿千瓦时，我国跨区输电量分别为 0.42/0.48/0.54/0.61/0/69万亿千瓦时，呈现逐年提升趋势。 2017年和 2021年 我国市场交易 电量分别为 1.63万亿千瓦时和 3.78万亿千瓦时， 2017-2021年 CAGR达到 23.4%，电力市 场交易电量快速增长。 图 15： 2017-2021 年中国全国跨区、跨省输出电量情况 图 16： 2017-2021 年中国电力市场交易情况 0% 50% 100% 150% 200% 0 20 40 60 80 100 120 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 分布式光伏累计装机容量（ GW） 增速 0 200 400 600 800 1000 1200 2017 2018 2019 2020 2021 累计装机（万千瓦） 新增装机（万千瓦） 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 14 数据来源： 中电联， 东方证券研究所 数据来源： 中电联， 东方证券研究所 3) 储能端： 新能源 +储能是电力系统保持安全稳定运行的必然选择 ，改变电力行业控制优化机 制 。 在我国，储能已形成电源侧、电网侧和用户侧三足鼎立的格局。 在发电侧，各地新能源 强制配储，风光储能 预计 将逐渐超过火储联合调频；在电网侧，储能帮助调节电网稳定运行； 在 用户侧 ， 储能主要应用在住宅、工商业园区、充电站、数据中心、港口岛屿、 5G 基站等 场景 。储能技术的快速发展使电能不可大规模储存的问题得到有效解决， 配合电网调峰调频， 调节电网运行稳定和安全，将加快虚拟电厂在新型电力系统中的应用。 图 17： 2015-2021 年中国电力系统电化学储能装机情况 数据来源： CNESA， 东方证券研究所 我国虚拟电厂发展亟待解决四个关键点： 1） 政策： 虚拟电厂政策还有待完善，亟待出台国家和省级层面专项政策 ； 2） 平台： 虚拟电厂总体处于试点示范阶段，且省级层面缺乏统一的虚拟电厂平台 ； 3） 调度控制： 大部分虚拟电厂试点实现了初步的用户用能监测，鲜有项目实现虚拟电厂的优化 调度及对分布式能源的闭环控制 ； 4） 商业模式： 虚拟电厂商业模式仍不清晰， 尚 处于探索阶段 ， 更多的是通过价格补偿或政策引 导来参与市场。 未来大规模需求侧资源成为 电力行业的 主角， 具有 资源 整合能力的 聚合 商有望胜出。 从整个行业 的发展来看，原来固有的大机组、超高压的供应侧资源发展已经到了顶峰，取而代之的将是大规 模的需求侧资源，这部分资源潜力巨大，它们以零散的形式存在 。 由于虚拟电厂为资源的聚合体， 需要打通区域内部的分布式光伏、风电厂、主网、家庭、工业企业、充电站场站、储能装置、电 动汽车等多元化资源，同时虚拟电厂控制系统需要建立起内部协同机制，因此虚拟电厂对 聚合 商 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2017 2018 2019 2020 2021 跨省输电量（万亿千瓦时） 跨区输电量（万亿千瓦时） 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 2017 2018 2019 2020 2021 市场交易电量（万亿千瓦时） 增速 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 电化学储能累计装机容量（ GW） 新增装机容量（ GW） 计算机行业深度报告 —— 全国统一电力市场建设加速推进，虚拟电厂蓝海市场打开 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见 分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 15 的资源整合能力具有较高的要求 ， 聚合商的作用也因此越来越强，它可将供给侧和需求侧分散式 的资源全部聚合起来，最终成为整个行业和生态的主角。 我们认为， 电网 公司下属的电力信息化公司 有望 成为胜出的资源聚合商。 虚拟电厂厂商将走向技 术型和运营型两个方向 ： 1） 在技术型方向 ， 民营企业更有 迭代动力，从而产生技术 优势 ； 2） 在 运营型方向 ， 国网和南网公司下属 的 电力