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虚拟电厂

——新型电力系统

核心观点

虚拟电厂本质是通过数字化手段聚合分布式能源的软件平台系统，通过统一调度参与电力市场。新能源装机比例及用户

侧间歇性负荷的进一步增长，对电力系统灵活调节能力进一步提升，传统“源随荷动”的运行模式亟须向“源荷互动”

转变，“虚拟电厂”应运而生。虚拟电厂可以把各类分散能源、可控负荷、储能聚合起来，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。虚拟电厂是需求侧响应的延伸版，兼顾削峰和填谷，部分具有储能特征。

■成熟的电力市场是虚拟电厂商业化的基础。德国和美国电力现货市场/辅助服务市场已比较成熟，虚拟电厂已完全实现商

业化。其中，德国由于分布式电源装机占比较高(2020年分布式光伏装机占比74%),因此虚拟电厂资源以发电侧为主

;而美国由于高电价导致户用光伏装机占比较高，虚拟电厂资源以负荷侧为主。欧美虚拟电厂收入模式为：参与电力现

货/辅助服务市场，提供需求侧响应或容量服务赚取削峰填谷收入，或通过优化管辖内用户用电计划，获取溢价分成。

目前我国虚拟电厂处于邀约型向市场化过渡的阶段，国家电投深圳能源虚拟电厂已参与电力现货市场盈利。我国虚拟电

厂还处于发展初期，主要由政策引导来参与市场。目前江苏、浙江、上海、冀北等地区已开展虚拟电厂实践，主要响应

资源包括储能设施、充电桩、居民、楼宇等。其中，2022年5月，国家电投深圳能源为我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，平均度电收益0.274元。据中电联预计，2025年全社会用电量达9.5万亿千瓦时，而最大负荷

将达到16.3亿千瓦，假设可调节能力为5%、投资成本为1000元/千瓦，预计到2025年虚拟电厂投资规模有望达815亿元。

投资建议：行业方面，虚拟电厂是电力系统灵活性资源的重要组成部分，我国虚拟电厂还处于发展初期，但随着新能源

渗透率的提升以及新型电力系统的逐步完善，虚拟电厂市场空间有望打开。维持行业“推荐”评级。个股方面，建议关

注朗新科技、国能日新、恒实科技、南网能源、东方电子、万胜智能、远光软件、国网信通。

■风险提示：政策变动风险；电力市场建设进度不及预期；新能源装机不及预期；重点关注公司业绩不及预期；行业竞争

加剧；中国与国际同行并不具备完全可比性，相关数据仅供参考。

目录

1虚拟电厂：需求侧响应的延伸6

1.1背景：能源绿色转型，电力系统调节能力要求提升7

1.2定义：通过数字化手段聚合分布式能源的软件平台系统8

1.3原理：聚合分布式能源，削峰填谷、参与电力市场9

1.4分类：电源型、负荷型、储能型、混合型10

2欧美电力市场成熟，虚拟电厂已实现商业化11

2.1收入模式：削峰填谷收入、用户用电成本优化分成12

2.2德国：发电侧分布式能源聚合为主，独立虚拟电厂是主要参与方13

2.3美国：负荷侧资源聚合为主15

3国内现状：邀约型向市场化过渡17

3.1政策支持：鼓励虚拟电厂建设，增强电力系统调节能力18

3.2运作机制：邀约一响应—激励19

3.3实践：国家电投-首个虚拟电厂参与电力现货市场盈利案例20

3.4前景：到2025年虚拟电厂投资有望达815亿元22

一、虚拟电厂：需求侧响应的延伸

1.1背景：能源绿色转型，电力系统调节能力要求提升

·新能源装机比例提升，传统电力系统“源随荷动”的运行模式亟须向“源荷互动”转变。在碳中和、碳达峰目标的驱动下，我

国能源绿色转型进度加速。然而，新能源发电严重依赖于光照强度、风力强度等自然因素指标，总体上具有随机性、间歇性和

波动性的特点；与此同时，新能源装机比例及用户侧间歇性负荷的进一步增长，对电力系统灵活调节能力提出了越来越高的要

求。传统“源随荷动”的运行模式亟须向“源荷互动”转变，“虚拟电厂”应运而生。

图表1:我国非化石能源消费比重