蒋佳霖
虚拟电厂（VirtualPowerPlant，简称VPP）是一种将不同空间的可调负荷、储能、微电网、充电桩、分布式电源等可控资源聚合起来的智慧能源系统，即将各类分散可调电源和负荷汇聚起来，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。
虚拟电厂不仅可以对收集的电力数据进行分析，做到需求侧的精准响应及管理，也同时作为主体参与电力市场交易，优化资源利用，提升用电稳定与安全。虚拟电厂是电网智能化建设的关键，迎发展新机遇。
当前电网面临两方面压力：
1）新能源供电占比增加为电网的稳定性和安全性带来挑战；
2）季节性、气候变化带来供需匹配压力，2023年夏季的厄尔尼诺现象或将影响夏季温度波动加剧。虚拟电厂作为聚合可调负荷进行调配的集控台，可以有效缓解新能源的大波动与尖峰负荷时供给不足问题，是新型电力系统发展必不可少的环节。
根据国家电网测算，虚拟电厂的单位建设成本仅为储能的1/8-1/7，经济效益突出。我们测算，单纯的需求侧响应虚拟电厂补贴规模约在40-50亿元/年，长期虚拟电厂运营市场空间在2025年有望超过800亿元。
图：2012年至2023年1-4月全国累计发电装机容量（万千瓦）
资料来源：国家能源局，兴业证券经济与金融研究院整理
虚拟电厂兼具“源-荷”特性，既可作为“正电厂”向系统供电调峰，又可作为“负电厂”加大负荷消纳、配合系统填谷，为解决极端天气、新能源电力和大规模分布式电源接入给电网带来的波动性难题提供了新的路径和方案。从经济性来看，根据国家电网的测算，如果通过火电厂实现电力系统的削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元，而通过虚拟电厂实现这一目标仅需投资500亿～600亿元，即火电厂成本的1/8～1/7。
海外项目成熟国内建设加速
海外虚拟电厂项目较为成熟，我国建设步入快车道。从海外来看，已有多个成熟虚拟电厂项目（德国NextKraftwerke等）为我国虚拟电厂发展提供案例参考。
自2001年起，欧洲各国就开始开展以集成中小型分布式发电单元为主的虚拟发电厂研究项目。海外各国虚拟电厂的成熟为我国提供了借鉴案例。
1）源网荷储一体化虚拟电厂：日本虚拟电厂以聚合用户侧储能和分布式电源为主；欧洲以聚合分布式电源为主，偏重发电侧；
2）负荷型虚拟电厂：美国虚拟电厂则以负荷型的灵活性资源为主，偏重需求侧响应，聚焦负荷端资源统一调配。美国许多州都在尝试家庭虚拟电厂；澳大利亚以聚合用户侧储能为主。
在日本，虚拟电厂重点集中在居民住宅、办公大楼、工厂、商业设施、学校、医院等公用事业部门以及电动汽车等七大领域，“光伏+储能”为主要形式。目前，日本正在开展典型的跨空间自主调度型虚拟电厂试验项目。据日本信息产业省推算，到2030年日本虚拟电厂可利用的分布式电源装机容量将达到3770万千瓦，VPP/DR投资总和预计将达到730亿日元。
我国虚拟电厂处于发展初期，以邀约型为主，短期内赚取电网补贴可以有效推动虚拟电厂建设，但长期应以与电力交易市场相结合的模式为主。在市场型阶段，虚拟电厂可以更灵活地参与电力市场运营，并根据价格信号和系统需求进行实时交互。虚拟电厂参与电力市场的流程包括虚拟电厂聚合、参与市场报价、市场出清、下达市场指令、虚拟电厂跟随、参与市场结算等环节。
从国内来看，虚拟电厂处于发展初级阶段，政策逐步完善，发展基础持续夯实，产业落地持续提速。2023年2月，《虚拟电厂管理规范》和《虚拟电厂资源配置与评估技术规范》这两项国家标准获得立项批准；2023年6月，深圳虚拟电厂管理平台2.0上线试运行；2023年7月，中央全面深化改革委员会第二次会议，审议通过了《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》。我国虚拟电厂落地进程不断加速。
关注投资运营方面的机会
关注我国虚拟电厂前期建设与运营带来的投资机会。目前，我国虚拟电厂建设正快速追赶，电网的配套建设和需求响应试点逐步推开。
短期来看，在电价的波动加大与新能源发电占比提升背景下，电网对于负荷侧控制能力的要求日益增加，负荷侧的微电网建设与电网侧的负荷管理平台建设将是产业发展和投资的重要方向。长期来看，电力交易与虚拟电厂的运营蕴含了巨大的市场机遇，其中最核心的能力是功率预测与负荷侧管理/预测。
我国虚拟电厂建设目前处于早期阶段，电网的配套建设已经需求响应的试点逐步推开。短期来看，随着电价的波动加大与新能源发电占比提升背景下，对于负荷侧控制能力要求的提升，负荷侧的微电网建设与电网侧的负荷管理平台建设将是产业发展和投资的重要方向。长期来看，电力交易与虚拟电厂的运营蕴含了巨大的市场空间，这其中最核心的能力是功率预测与负荷侧管理/预测。
建议关注：
1）负荷管理平台：东方电子、朗新科技、国网信通、南网科技、清大科越；
2）微电网建设：安科瑞、金智科技；
3）虚拟电厂运营：恒实科技、朗新科技、东方电子、国能日新。
