计算机行业点评：IT为能源而战系列报告之虚拟电厂

《“十四五”现代能源体系规划》中提出“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”，6月以来北京、山西等多地发布虚拟电厂相关政策，虚拟电厂迎来发展机遇。 虚拟电厂通过管理系统链接上下游，在新能源加速普及大趋势下，实现能源的聚合和协调优化，是电力交易的重要基础。虚拟电厂是一种通过信息通信技术和软件系统实现分布式电源、可控负荷等分布式能源的聚合和协调优化的电源协调管理系统，作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行。虚拟电厂并不存在类似传统电厂的实体形式，而是对多种分布式能源进行聚合，合理调配电力资源，进而为电力交易等奠定重要基础。 虚拟电厂可以向系统供电调峰，同时可以加大负荷消纳配合系统填谷，助力电网供需平衡，在新能源发电波动大且地域呈现分布式的大趋势下，具有重要意义。 《“十四五”现代能源体系规划》中提出推动储能设施、虚拟电厂、用户可中断负荷等灵活性资源参与辅助服务。 产业链结构：由上游基础资源、中游系统平台、下游电力需求方构成。 上游基础资源：主要包括可调负荷、分布式电源和储能设备。上游基础资源是虚拟电厂运行的重要基础。不同场景下可调负荷差异较大，分布式电源和储能设备在新能源趋势下也都呈现地理位置相对分散的趋势。 风电、光伏电力的间歇性和波动性导致新能源电力在并网时会给电网造成冲击，对电网的安全稳定运行造成了影响；新能源发电电量也难以控制和预测，如果再同时考虑到“抢装”等现象的影响，新能源发电效率整体有待提升。在此现状下，国内有大量能源待合理调配的能源，虚拟电厂也就有了应用的实际意义。 中游资源聚合商：主要为信息化提供商，依靠互联网、大数据等技术和软件，整合、优化、调度、决策来自各层面的数据信息，增强虚拟电厂的统一协调控制能力。 根据36氪研究院发布的《2022年中国虚拟电厂行业洞察报告》，我国虚拟电厂尚处于起步阶段，资源聚合商综合多种路线开展研究探索：一是获得提供辅助服务并取得补偿的合约，通过调节用户负荷提供削峰填谷等辅助服务，调配可控资源提供发电容量；二是对电力市场价格波动进行预测，决策可调负荷的用电行为，代理购电业务，为用户提供智能用电方案；三是引导分布式电源以最佳方式参与市场交易，包括签订交易合约、确定竞价方式等。 下游电力需求方：即电网公司、售电公司等参与者，通过中游资源聚合商的合理分配，下游需求方可以以更加高效的方式进行电力购买和使用。 图1：国内虚拟电厂产业链图谱 从行业发展看，虚拟电厂尚处于发展初期，但国内外均有一定探索。在国外，欧美各国已有一些可供借鉴的小规模示范项目，包括德国卡塞尔大学太阳能供应技术研究所的试点项目、欧盟虚拟燃料电池电厂项目、欧盟FENIX项目等，2022年特斯拉也在美国德州进行虚拟电厂方面的尝试。 在国内，国网已经有虚拟电厂项目开始运营，浙江、上海等地也在积极探索相关项目的落地。以浙江为例，6月30日，在下午高峰负荷时段，浙江电网自主研发的智慧虚拟电厂平台正式投入商业化运营，向社会提供聚合交易服务。温州鹿城银泰充电站在收到智慧虚拟电厂平台调控需求后，通过精准调控充电负荷，完成200千瓦的调控目标。 图2：国内虚拟电厂典型落地案例 国家层面政策大力支持，地方层面山西等地重要政策推动行业实现突破。以《“十四五”现代能源体系规划》为代表的多个政策鼓励虚拟电厂发展，北京、山西等地也已经发布具体政策支持虚拟电厂发展。 从政策中可以看出，政策不仅鼓励虚拟电厂发展，而且有望推动虚拟电厂在电力交易等方面发挥更大作用。2022年6月，山西能源局印发《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，其中提到“负荷类”虚拟电厂参与中长期、现货及辅助服务市场，“一体化”虚拟电厂参与现货及辅助服务市场。同时，东北能源监管局会同省有关单位组织起草了《辽宁省电力市场运营基本规则及六项配套规则（征求意见稿）》，提出将现阶段逐步将储能企业、虚拟电厂、负荷聚合商等纳入电力交易市场主体范围。 表1：国内虚拟电厂主要政策梳理 效率提升效果明显，虚拟电厂推进势在必行。1）国内东西部电力供需关系趋紧，电力峰谷差矛盾日益突出。国内原本就存在电力峰谷差矛盾，随着风电、光伏发电的普及，相关矛盾可能会更加加剧，进而需要更好解决方案。根据国家电网的统计，目前各级电网的负荷曲线尖峰化特征愈加明显，高峰负荷持续时间较低，超过最大用电负荷95％的持续时间普遍低于24个小时。2）虚拟电厂能够明显提升用电效率。根据36氪的《2022年中国虚拟电厂行业洞察报告》，国家电网测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿；而通过虚拟电厂，在建设、运营、激励等环节投资仅需500-600亿元。2021年5月5日至6日，国家电网在上海开展了国内首次基于虚拟电厂技术的电力需求响应行动，仅仅一个小时的测试，就能产生15万千瓦时的电量。在这次测试中，累计调节电网负荷56.2万千瓦，消纳清洁能源电量123.6万千瓦时，减少碳排放量约336吨。3）市场空间广阔。根据36氪的《2022年中国虚拟电厂行业洞察报告》，咨询机构P&S预计，全球虚拟电厂市场将从2016年的1.92亿美元增长至2023年的11.88亿美元，年均复合增率超30%。国内虚拟电厂虽尚处于初期发展阶段，但随着“双碳”加速推进，产业链需求有望快速释放，带动市场景气度不断提升。 商业模式方面，电力交易等模式为主，更多模式有待进一步探索。目前，虚拟电厂有几种主要的商业模式：一是电力交易虚拟，电厂可以作为售电企业与用户直接交易，或从火电厂购买发电权。二是辅助服务市场，虚拟电厂通过负荷低谷时减少出力（增加负荷）或在负荷高峰时增加出力（削减负荷）来参与调峰服务交易，以及类似参与调频等服务市场。考虑到国内虚拟电厂交易运行规则等方面尚未构建统一标准，商业模式仍有探索空间。 目前虚拟电厂主要参与者：已有多家上市公司进行布局。上市公司中，已有国能日新、朗新科技、国网信通、远光软件、恒实科技、国电南瑞等多家公司明确表示对虚拟电厂领域进行了不同程度的参与。 表2：部分在虚拟电厂领域具有布局的上市公司 投资建议：虚拟电厂成为电力信息化的重点建设方向之一，有望成为实现“双碳”的重要抓手，未来行业景气度有望不断提升。长期看，“十四五”期间电网投资保持高景气，从“发、输、配、售、用”等环节看，各个环节的领军企业均有望受益于虚拟电厂的推进。建议重点关注国能日新、朗新科技、恒华科技、远光软件、国网信通、国电南瑞、恒实科技、南网科技等。 风险提示：下游景气度不及预期；虚拟电厂落地进度不及预期。 重点公司盈利预测、估值与评级