头豹词条报告系列：虚拟电厂

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 虚拟电厂头豹词条报告系列 李卿云 2023-04-18未经平台授权，禁止转载版权有问题？点此投诉 能源、采矿业/能源设备与服务/能源设备与服务 能源 行业： 虚拟电厂 新型储能 电力辅助系统 电网一体化 电网调频 关键词： 行业定义 虚拟电厂（virtualpowerplant）指一种通过先进信… AI访谈 行业分类 按照聚合资源的不同，虚拟电厂可主要分为电源型虚拟电… AI访谈 行业特征 虚拟电厂作为辅助电网调峰调频的有效手段，具备投资成… AI访谈 发展历程 虚拟电厂行业 目前已达到3个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 中国虚拟电厂行业规模保持稳步增长态势，2022年理论… AI访谈数据图表 政策梳理 虚拟电厂行业相关政策6篇 AI访谈 竞争格局 当前中国虚拟电厂仍处起步阶段，尚未形成确定性竞争格… AI访谈数据图表 摘要虚拟电厂（virtualpowerplant）指一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式能源资源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。虚拟电厂作为辅助电网调峰调频的有效手段，具备投资成本低、环保效益好的优势，投资成本仅为火电厂的约1/8，同时能够大幅降低碳排放，虚拟电厂当前在国内总体处于试点阶段，尚未形成成熟的盈利模式，可实现的商业模式相对单一。中国虚拟电厂行业规模保持稳步增长态势，2022年理论投资规模达456.8亿元，预计2027年理论投资规模将达859.5亿元，2022-2027年投资规模年均复合增长率为13.5%。未来随着可再生能源利用率的提升与下游全社会用电量的持续增长，虚拟电厂的应用规模将进一步扩张，应用场景更加多元化。电价、电力现货市场建设是虚拟电厂盈利能力的重要影响因素，未来伴随电力现货交易规则的不断完善，虚拟电厂的商业模式将逐渐走向成熟，盈利水平实现大幅提升。 虚拟电厂行业定义[1] 虚拟电厂（virtualpowerplant）指一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式电源、储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式能源资源的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源 协调管理系统。一般安装在工厂等用电大户的控制终端，把可中断的如空调、照明等负荷纳入到控制序列，在不影响企业正常生产的情况下，通过精准控制达到供需平衡。 [1]1：http://www.nea.go… 2：中国电工技术学会团体… 虚拟电厂行业分类[2] 按照聚合资源的不同，虚拟电厂可主要分为电源型虚拟电厂、负荷型虚拟电厂、储能型虚拟电厂、混合型虚拟电厂。 虚拟电厂行业分类（按聚合资源分类） 电源型虚拟电 厂 电源型虚拟电厂可聚合各类分布式光伏发电站、分散式风电场等资源，具有能量出售的能力，可以参与能量市场，并视实际情形参与辅助服务市场。 负荷型虚拟电 厂 虚拟电厂分 类 负荷型虚拟电厂可协调优化各类可控负载、楼宇冷气机用电、小型工商业用能负荷等资源，进行需求侧灵活响应，具有功率调节能力，可以参与辅助服务市场，能量出售属性不足。日本和德国以储能和分布式电源作为虚 拟电厂的主体，美国则是以可控负荷为主，规模已占尖 峰负荷的5%以上。 储能型虚拟电 厂 储能型虚拟电厂可聚合各类储能资源(独立储能电站、光储一体化储能项目)，参与辅助服务市场，也可以部 分时段通过放电来出售电能。 混合型虚拟电 厂 混合型虚拟电厂是一种全能型角色，将源网荷储整合一体化形态参与调峰调频等辅助服务，能量出售属性较 强。 [2]1：https://www.leadle… 2：http://de.escn.co… 3：中国储能网，头豹研究院 虚拟电厂行业特征[3] 虚拟电厂作为辅助电网调峰调频的有效手段，具备投资成本低、环保效益好的优势，投资成本仅为火电厂的约1/8，同时能够大幅降低碳排放，虚拟电厂当前在国内总体处于试点阶段，尚未形成成熟的盈利模式，可实现的商业模式相对单一。 1投资成本低 随着虚拟电厂技术的日渐成熟，虚拟电厂将成为电力削峰填谷投资成本最低的手段。 虚拟电厂的投入成本约为火电厂的1/8。中国东西部电力供需关系趋紧，电力峰谷差矛盾日益突出，各地年最高负荷95%以上峰值负荷累计不足50小时。峰谷差问题可以依靠多种手段缓解，根据国家电网测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足其经营区5%的峰值负荷需投资4,000亿，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，可有效降低投入成本。 2环保效益好 虚拟电厂辅助电网调峰调频，促进新能源消纳，具备优越的环保效益。 据华能集团测算，当虚拟电厂可调容量达到30万千瓦时，其调节能力相当于42万千瓦的传统燃煤机组，每年可促进新能源消纳23.3亿千瓦时，节省原煤98.2万吨，降低二氧化碳排放187万吨，具有良好的环境效益。 3目前处于起步阶段 虚拟电厂目前在国内尚处起步阶段，可实现的商业模式相对单一。 中国虚拟电厂总体处于试点阶段，多数试点项目涉及的业务场景较为有限，且省级层面缺乏统一的虚拟电厂平台，已建的虚拟电厂平台没有统一的标准和接口，以分散的不同市场主体自建虚拟电厂为主，限制了虚拟电厂聚合基础资源能力的提升上限。当前国家层面的虚拟电厂专项政策尚未出台，省级层面仅有上海、广东、山西分别印发了《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》、《广州市虚拟电厂实施细则（征求意见稿）》和《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》，亟待出台国家层面和更多省级层面的专项政策。虚拟电厂对于现阶段国内配电网络而言是一种优化，但缺乏成熟的盈利模式，尚未形成完善的市场，未来虚拟电厂要发展至一定规模并形成电力交易机制还需政策扶持。 [3]1：http://de.escn.co… 2：http://de.escn.co… 3：http://de.escn.co… 4：http://www.ce.cn/… 5：https://new.qq.co… 6：华夏时报，中国经济网… 虚拟电厂发展历程[4] 虚拟电厂行业迄今主要经历三个发展阶段：在2000-2018年的萌芽期，欧洲5国启动全球首个虚拟电厂项目，至2013年，虚拟电厂已开始在欧洲实现大规模商业化应用，中国在该阶段出现第一家“虚拟电厂”，并进行少数探索实践。在2019-2021年的启动期，中国各省市陆续开展虚拟电厂示范项目，响应国家政策提倡探索虚拟电厂商业模式的要求，促进电网供需平衡，充分消纳清洁能源发电量，推动绿色能源转型。在2022年至今的高速发展期，中国虚拟电厂调度用户负荷参与电力现货市场首次实现盈利，标志着本土能源公司已初步探索出虚拟电厂盈利的商业模式，随着国家层面顶层设计的完善与统一的虚拟电厂平台的建设，虚拟电厂涉及的业务场 景与盈利方式将进一步多样化发展。 萌芽期2000~2018 2000年，德国、荷兰、西班牙等5国启动全球首个虚拟电厂项目VFCPP。2005年，英国、法国、西班牙等8国启动FENIX项目，搭建首个连接欧洲电力系统的虚拟电厂模型，美国颁发《能源政策法 案》，大力支持需求响应建设。2009年，丹麦、德国等国7家公司启动EDISON项目，以电动车系统为核心，美国颁布《美国复苏与再投资法案》，划拨45亿美元用于整合需求响应设备和实现智能电网技术。2009年3月，中国广东省亚行贷款能效电厂项目执行中心与纳入能效电厂第批项目的七家单位签订合作协议，拥有全国第一家“虚拟电厂”。2010年，欧洲启动WEB2ENERGEY项目，并采用智能计量、智能能量管理和智能配电自动化为支柱技术聚合多种不同形式电力资源，美国颁布《需求响应国家行动计划》，将需求响应上升到国家层面。2012年，比利时、德国、法国启动TWENTIES项目，提高海上风电的电能质量，挪威公司Statkraft在德国建立第一个商业虚拟发电厂。2013年，虚拟电厂在欧洲开始大规模商业化应用。2016年，美国纽约州ConEdison公司启动CEVPP计划，首次探索虚拟电厂。2018年10月，国网江苏与苏宁重点发力智能家居领域，鼓励客户利用家电海量微负荷参与电网互动，建立“虚拟电厂”。 20世纪初，欧洲开始利用可再生能源发电，由于欧洲发电资源较为分散，早期虚拟电厂主要聚焦于电力供给侧，聚合发电资源，帮助可再生能源稳定并网，协调发电功率。21世纪初，欧洲5国启动全球首个虚拟电厂项目，至2013年，虚拟电厂已开始在欧洲实现大规模商业化应用。此阶段中国出现第一家“虚拟电厂”，并进行少数探索实践。 启动期2019~2021 2019年12月，国网冀北泛在电力物联网虚拟电厂示范工程启动，首次实时接入与控制蓄热式电采 暖，可调节工商业、智能楼宇、智能家居、储能、电动汽车充电站、分布式光伏等11类19家泛在可 调资源，容量约16万千瓦，涵盖张家口、秦皇岛、廊坊三个地市。2020年10月，广东深圳自动化“虚拟电厂”项目启动，首套虚拟电厂系统在深圳110千伏投控变电站投入试运行，承载系统装置占 地不足1平方米，却可凭借前沿的通信和自动化聚合技术，发挥与大型电厂等效的调峰、电压控制等功能。2021年5月，国网上海电力主持的上海“虚拟电厂”项目启动，通过开展规模化的“削峰”和“填谷”，虚拟电厂需求响应行动在不到两天内，累计调节电网负荷56.2万千瓦、消纳清洁能源123.6万千瓦时，减少碳排放约336吨。 中国各省市陆续开展虚拟电厂示范项目，响应国家政策提倡探索虚拟电厂商业模式的要求，参与电力市场和电网运行的协调管理，促进电网供需平衡，实现分布式能源低成本并网，充分消纳清洁能源发电量，推动绿色能源转型。 高速发展期2022~至今 2022年5月20日，部署于国电投深圳能源发展有限公司的虚拟电厂平台发出指令，调度尚呈新能源蛤 地智能充电站将50千瓦时电量从0时转移至4时。根据5月26日广东电力现货市场数据，国电投深圳能源发展有限公司通过此次试验获利，平均度电收益0.274元，成为中国首个虚拟电厂调度用户负荷参与电力现货市场盈利的案例。广东、上海、江苏、河北等地纷纷开展虚拟电厂试点建设。 国家政策密集出台，鼓励虚拟电厂投资建设，推动虚拟电厂优化运营，中国虚拟电厂调度用户负荷参与电力现货市场首次实现盈利，标志着本土能源公司已初步探索出虚拟电厂盈利的商业模式，随着国家层面顶层设计的完善与统一的虚拟电厂平台的建设，虚拟电厂涉及的业务场景与盈利方式将进一步 多样化发展。 [4]1：https://news.bjx.c… 2：http://de.escn.co… 3：http://de.escn.co… 4：http://de.escn.co… 5：中国储能网，北极星电… 虚拟电厂产业链分析[5] 虚拟电厂产业链上游为基础资源，代表性参与方有正泰电器、天合光能、创维集团等。产业链中游为虚拟电厂系统平台，代表性参与方有国能日新、朗新科技、恒实科技等。产业链下游为电力需求方，代表性参与方有国家电网、南方电网、华能国际等。 中国虚拟电厂产业链条链路较为复杂，上、中、下游各环节参与者众多。产业链上游可调资源丰富，据测算，中国可调负荷资源超过5,000万千瓦，分布式电源装机容量超过6,000万千瓦，用户侧储能能力约100万千瓦，电动汽车储能达到3,000万千瓦，以上资源规模仍处于快速上升期。产业链中游当前盈利能力较弱，商业模式尚未成熟，盈利来源依赖于政府部门的专项费用补贴。产业链下游企业正逐渐向上游延伸，电网公司、售电公司电力需求庞大，主动布局虚拟电厂系统平台，从电力辅助服务的购买方转变为供应方，例如华能国际，2022 年投产中国首个电网直接调度的虚拟电厂，瑞金二期、石洞口一厂智慧电厂系统已上线运行。 上 中 生产制造端 基础资源 上游厂商 天合光能股份有限公司 创维集团有