【产业研究】国内外虚拟电厂发展阶段及商业模式分析报告.docx

2023 年深度行业分析研究报告

2023 年深度行业分析研究报告

*请务必阅读最后一页免责声明

*请务必阅读最后一页免责声明

01虚拟电厂发展到什么阶段？

01

02欧洲：以聚合发电侧资源为主

02

03美国：聚焦可控负荷的需求响应

03

04中国：邀约制下的需求侧响应

04

05投资建议

05

06风险提示

06

01.

01. 虚拟电厂发展到什么

阶段？

01虚拟电场发展：1997年提出，目前全球呈现多元化发展态势

01

海外对虚拟电厂概念的研究日臻完善，全球呈现多元化发展趋势。1997年，ShimonAwerbuch博士使用了虚拟公共事业（virtualutility）的术语引入了虚拟电厂的概念。此后，多项研究对虚拟电厂的发展做出了贡献，并于2021年提出了分布式虚拟电厂（DVPP）的概念，使其通过集成灵活调控、内部平衡波动以及在批发市场出售总发电量，助力可再生能源发电机融入电网。

全球虚拟电厂市场潜力可期。根据Fortunebusinessinsights预测，全球虚拟电厂市场将以32.89%的CAGR从2021年的8.8亿美元增长到2028年的64.7亿美元。

图表：海外虚拟电厂概念及业务范围演变

图表：2021-2028年全球虚拟电厂市场规模（亿美元）

64.78.870

64.7

8.8

60

50

40

30

20

10

0

2021 2028

资料来源：ScholarlyCommunityEncyclopedia，民生证券研究院

资料来源：FortuneBusinessInsights，民生证券研究院

01虚拟电厂盈利模式多样

01

分类：根据聚合优化资源类型不同，可分为负荷型、电源型、储能型和混合型四种类型。1）负荷型：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（包括电动汽车、可调节负荷、可中断负荷等），作为一个整体（呈现为负荷状态）组建成虚拟电厂，对外提供负荷侧灵活响应调节服务。2）电源型：在能源发电侧建立，可以进行能量出售与辅助服务。3）储能型：能量出售与辅助服务均可进行。4）混合型：兼具负荷型、电源型与储能型虚拟电厂特点。

盈利模式：1）可再生能源发电的预测与监控：增强对电力投资组合的预测与控制，帮助公用事业公司节省投资组合与实际需求差异导致的平衡成本。2）电网弹性聚合：通过容量招标及辅助服务盈利。3）需求响应聚合：通过辅助服务市场竞标收入、降低电力采购成本盈利。4）户用虚拟电厂：聚合商通过为用户提供辅助服务盈利，公用事业公司通过减少电网升级费用来增加收入。

虚拟电厂分类 主要内容负荷型VPP

虚拟电厂分类 主要内容

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。

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。

储能型VPP

可参与辅助服务市场，也可以通过放电出售电能。

混合型VPP

具备负荷型、电源型和储能型VPP的能力。

资料来源：共研网，民生证券研究院

图表：虚拟电厂盈利模式

虚拟电厂盈利模式 主要内容

1）可再生能源发电的预测与监控

增强对电力投资组合的预测与控制，帮助公用事业公司节省投资组合与实际需求差异导致的平衡成本。

2）电网弹性聚合

通过容量招标及辅助服务盈利。

3）需求响应聚合

通过辅助服务市场竞标收入、降低电力采购成本盈利。

4）户用虚拟电厂

聚合商通过为用户提供辅助服务盈利，公用事业公司通过减少电网升级费用来增加收入。

资料来源：碳资，民生证券研究院

01国内外对比：存在差异，国内处于探索阶段

01

我国虚拟电厂目前以负荷侧为主，与国外相比仍有较大差距。其本质原因在于：1）聚合资源类型不同；2）政策与市场成熟度不同；3）核心技术发展程度不同；4）商业模式成熟度不同。

图表：国内外虚拟电厂主要差距及原因

差异 原因

聚合资源类型不同

海外：聚合资源类型丰富，包括源、荷、储等各类资源，尤其欧洲以分布式可再生能源为主；

国内：地方的配电网建设尚不健全，以负荷侧资源为主，类型单一，未能发挥丰富的可再生能源优势，难以形成规模效益。

政策与市场成熟度不同

海外：辅助服务市场和电力现货市场成熟，电力现货市场相关配套机制较为健全；

国内：仍未形成稳定的电力市场机制，政策仍不完善，大部分以试点省份形式推进，虚拟电厂盈利性有限。

核心技术发展程度不同

海外：虚拟电厂核心技术更加成熟，尤其是协调控制技术已经可以实现对各种可再