电力设备行业深度分析报告：虚拟电厂：顺应电力改革趋势，2030市场空间有望超600亿元

投资评级:看好(维持) 最近12月市场表现 核心观点 为什么当下推荐虚拟电厂： 证券研究报告 电力设备 沪深300 上证指数 4% -4% -11% -19% -26% -34% 我们通过分析我国过去四轮电力体制改革，发现电力体制改革主线一直是逐渐市场化国内高度垄断的发输配售电力体系。第三轮电力体制改革后，发售端基本解决，配网的高度垄断成为了第四轮电力体制改革的重点方向。光伏风电等灵活性资源的逐渐并网带动了行业电源端逐渐分散，而小颗粒度的电源网的并网协调是当前强调从上到下调配的大配电网难以解决的，虚拟电厂侧重于将小颗粒度的电源聚合，迎合了当下新能源大规模并网下的痛点以及第四轮电力体制改革的行业趋势。 分析师张一弛 SAC证书编号：S0160522110002 zhangyc02@ctsec.com 分析师张磊 SAC证书编号：S0160522120001 zhanglei02@ctsec.com 相关报告 1.《钠电池成本测算专题：23年或开始具备性价比》2023-03-16 2.《需求复合增速25%左右，未来两年或供不应求》2023-02-28 3.《需求端出口与内需共振，供给端码头资源稀缺》2022-12-15 虚拟电厂2030年市场空间有望超600亿元： 国内的虚拟电厂市场模式主要有三种：调峰辅助服务市场、调频辅助服务市场以及需求侧响应市场，未来我们认为容量补偿市场也将逐渐出现。根据我们的测算，2030年需求响应市场空间规模预计达到567亿元，辅助服务市场空间规模预计达到50亿元，容量补偿市场空间预计达到54亿元，总体市场空间 2030年有望超600亿元。 虚拟电厂发展阶段： 国内虚拟电厂兼具公共事业属性与市场化属性，未来的大规模铺开需要国南网在省网层面的虚拟电厂建设，但是在具体的省级下面的虚拟电厂层级我们认为会更多的引入市场化的小的虚拟电厂来统筹管理多种多样的分散电源端，做好实时的需求响应。从当下各省的布局来看，当下还处于国南网建设省级虚拟电厂的层面，市场化且处于0-1阶段的运营型虚拟电厂依然处于萌芽中。 投资建议：行业基本处于从0到1阶段，大规模的虚拟电厂基础设施建设如火如荼，短期内我们认为利好电力系统建设以及改造的公司-恒实科技、东方电子、苏文电能等公司；长期来看，虚拟电厂自身的早期建设轻资产属性以及后期公共事业性质的排他性决定了未来虚拟电厂运营商的吸引力。从这个角度来看，我们认为虚拟电厂运营商值得关注，如东方电子、恒实科技、苏文电能、朗新科技等公司。 风险提示：V2G大规模应用进程不及预期；政策补贴持续性不及预期；行业内部竞争加剧。 表1：重点公司投资评级: 代码 公司 总市值 （亿元） 收盘价 （08.17） EPS（元） PE 投资评级 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 300513 恒实科技 42.16 13.44 0.10 0.23 0.35 115.05 57.90 37.93 未覆盖 300682 朗新科技 223.44 20.37 0.49 0.68 1.15 44.86 29.96 17.71 增持 000682 东方电子 119.19 8.89 0.33 0.42 0.54 24.59 21.10 16.55 未覆盖 300982 苏文电能 87.53 42.54 1.83 2.63 3.41 26.94 16.17 12.48 增持 数据来源：wind数据，财通证券研究所备注：恒实科技和东方电子eps预测值和pe预测值取自wind一致预期。 请阅读最后一页的重要声明！ 内容目录 1虚拟电厂，以小搏大4 1.1虚拟电厂：聚合分布式资源的电力运营管理平台4 1.2虚拟电厂的发展历程5 1.3政策主导阶段，调峰调频等商业模式均需要政府参与6 2调峰、调频偏电厂，需求响应偏用户7 2.1调峰辅助服务市场8 2.2调频辅助服务市场9 2.3需求响应市场11 2.4容量补偿16 3需求测算：2030年有望达600多亿元16 3.1从电力体制改革下看待虚拟电厂行业市场16 3.2需求响应市场空间测算：2030年有望达567亿元18 3.3辅助服务市场空间测算：2030年有望达50亿元19 3.4容量补偿市场空间测算:2030年有望达54亿元20 4产业链梳理：关注虚拟电厂基础设施建设端以及未来的潜在运营商20 4.1虚拟电厂产业链构成：基础资源、虚拟电厂建设运营、电力需求方20 4.2关注中游建设以及潜在运营商东方电子、朗新科技、恒实科技21 4.2.1东方电子：完整产业链叠加算法优势，“粤能投”等多项目投运22 4.2.2朗新科技：资源聚合能力突出，虚拟电厂支撑能力初步具备24 4.2.3恒实科技：虚拟电厂项目建设先行者，积极转型运营商26 5风险提示27 图表目录 图1.虚拟电厂及其基本互动模式4 图2.虚拟电厂通过三类系统结构实现其功能应用4 图3.满足5%峰值负荷的虚拟电厂投资额为火电的1/8-1/7（投资金额：亿元）5 图4.虚拟电厂的发展6 图5.虚拟电厂发展的三个阶段6 图6.国内虚拟电厂当前模式7 图7.FRESH项目流程概览10 图8.广州市需求响应流程12 图9.6月代理电价峰谷价差（元/kWh）14 图10.四次电力体制改革梳理17 图11.新型电力系统建设“三步走”发展路径18 图12.国内虚拟电厂产业链21 图13.中游建设运营商有望成为当下虚拟电厂的关键角色22 图14.东方电子近5年来营收稳步增长23 图15.归母净利润近三年保持25%左右年均增速23 图16.东方电子“粤能投”负荷聚合虚拟电厂项目24 图17.朗新科技近5年来营收CAGR35.00%24 图18.朗新科技近5年来归母净利润CAGR40.05%24 图19.朗新科技资源聚合突出25 图20.新耀能源虚拟电厂方案架构图26 图21.朗新科技智慧能源数字化服务平台26 图22.公司23Q1营收增长43.87%26 图23.公司23Q1归母净利增长794.08%26 1虚拟电厂，以小搏大 1.1虚拟电厂：聚合分布式资源的电力运营管理平台 虚拟电厂是将分布式资源进行聚合、协调和优化的电力运营管理平台。虚拟电厂 （VirtualPowerPlant，VPP）是通过通信、物联网和软件算法等技术手段，将分布式电源（如光伏、风电等）、储能、可控负荷（如园区、商业建筑等）、电动汽车等分布式资源进行聚合、协调和优化，从而接受电力调度和参与电力市场交易的电力运营管理平台。由于虚拟电厂没有传统的电厂实体，但拥有与电厂相同的功能，故称为虚拟电厂。从具体系统结构来看，虚拟电厂系统分为三层结构，分别为站控层、过程层和资源层，虚拟电厂的需求侧响应以及调峰调频功率平衡等应用功能均通过三层结构的协调配合完成。 图1.虚拟电厂及其基本互动模式 数据来源：《新型电力系统规模化灵活资源虚拟电厂科学问题与研究框架》_康重庆等，财通证券研究所 图2.虚拟电厂通过三类系统结构实现其功能应用 数据来源：《虚拟电厂关键技术及其建设实践》_刘健等，财通证券研究所 虚拟电厂比传统电厂更适合作为备用容量和提供辅助服务。 第一、虚拟电厂本质上不改变分布式资源的硬连接，而是通过网络利用软件对分布式资源进行整合、协调、优化，最终实现发、用电资源的合理优化和高效利用。其与传统电厂的差别在于： 1、虚拟电厂的储能系统能够储存部分能量，传统电厂则无储能系统； 2、虚拟电厂由分散的分布式电源（也包括部分传统发电厂）协同工作，组成一个抽象的整体，能源调用相对灵活。 在当下风电光伏发电高峰与用户用电高峰不匹配的背景下，新能源发电大量并网对于电网造成巨大冲击。虚拟电厂的储能系统能够通过调峰调频提升新能源的用电效率。 第二、成本端，虚拟电厂能够显著降低成本。根据国家电网测算，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500亿-600亿元，成本仅为火电厂的1/8至 1/7。 图3.满足5%峰值负荷的虚拟电厂投资额为火电的1/8-1/7（投资金额：亿元） 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 火电厂虚拟电厂 数据来源：中商产业研究院，国家电网测算，财通证券研究所 1.2虚拟电厂的发展历程 虚拟电厂诞生于21世纪初欧美国家，提出的目的是为了整合逐渐增多的分布式发电，减少对于整个电网的冲击和影响。各国的研究重点稍微不同，欧洲侧重分布式电厂的并网和电力市场运营，使分布式发电厂能够安全高效参与电力市场，北美重视需求侧响应和可再生能源利用，实现电力的实时动态供需平衡。国内当前的虚拟电厂市场模式有三种：调峰辅助服务市场、调频辅助服务市场和需求侧响应市场。 图4.虚拟电厂的发展 数据来源：《虚拟电厂技术现状及展望》_杨晓巳等，国家发改委，经济参考报，财通证券研究所 1.3政策主导阶段，调峰调频等商业模式均需要政府参与 目前我国虚拟电厂方兴未艾，正处于从政府主导向市场主导过渡的阶段。虚拟电厂的发展阶段分为邀约型、市场型和跨空间自主调度型，我国虚拟电厂正处于从邀约型向市场型过渡的阶段。邀约型阶段的虚拟电厂是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，虚拟电厂盈利基本全部来自政府补贴。当前，我国的电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场发展在逐渐完善的过程中，相对的虚拟电厂处于阶段一向阶段二过渡的过程。 图5.虚拟电厂发展的三个阶段 数据来源：华北电力大学王鹏教授发言，财通证券研究所整理 2调峰、调频偏电厂，需求响应偏用户 运营类虚拟电厂未来是市场参与者众多的环节。当前，国内的虚拟电厂处于发展初期，已经成型的区域型虚拟电厂有国网冀北虚拟电厂、南网深圳虚拟电厂管理中心等，其主要是作为能源管控平台，调度辖区内多个用户、可调节资源、多家运营商等。在区域型虚拟电厂下有运营商类虚拟电厂，各家运营商类虚拟电厂来响应区域型虚拟电厂的需求。区域型虚拟电厂更多是管理辖区内各家小的运营商类虚拟电厂。运营商类虚拟电厂是当前政策的重点，也是未来市场参与者众多的方向，其市场模式主要有三种：调峰辅助服务市场、调频辅助服务市场和需求侧 响应市场，同时，容量补偿市场也开始逐渐在虚拟电厂中出现。 图6.国内虚拟电厂当前模式 数据来源：国家电网，南方电网，财通证券研究所总结整理 以南方电网深圳虚拟电厂管理中心为例，其是国内首个虚拟电厂管理中心，其接入容量已达87万千瓦。深圳虚拟电厂管理中心设在南方电网深圳供电局，主要负责虚拟电厂管理平台的建设和日常运行维护，建立虚拟电厂日常运行的管理制度，组织开展虚拟电厂用户注册、资源接入、调试管理、接收和执行调度指令、响应监测、效果评估等工作。其接入容量已达87万千瓦。此外，深圳虚拟电厂管理中心还与多家运营商类虚拟电厂企业签约、对虚拟电厂各关键环节给予补贴，彰显推动虚拟电厂发展的坚定决心。 表1.深圳虚拟电厂管理中心签约企业 企业类型企业名称 通信企业中国铁塔、中国电信、中国移动、中国联通、华为数字能源等 大型负荷聚合商国电投、中广核、深能源、深电能、深粤能、华润电力、能源技术公司等 大型充电企业南网电动、特来电、星星充电、普天新能源、奥特迅、小桔新能源和蔚蓝快充、小蓝快充等建筑楼宇资源代表美的集团、建科院、前海能源、深石零碳等 储能资源与应用代表宁德时代、欣旺达、南山热电厂、钰湖电厂、蔚来能源、健网科技等 虚拟电厂研发设计、人工上海成套院、兆瓦云、科中云、恒实科技、麦思杰、晟能科技、新能院、信诺数据、汉驰科技、健网科技、智能、设备制造等产业链合肥原力等 上下游企业 数据来源：读特，财通证券研究所 2.1调峰辅助服务市场 虚拟电厂参与调峰辅助服务主要是指虚拟电厂接受调度指令后，通过调整自身的用电行为，全面缓解电网负荷高峰资源不足的情况，也包括削峰调峰和填谷调峰。 市场准入方面，