能源新紀(jì)元：虛擬電廠行業(yè)趨勢洞察探索中國虛擬電廠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢與未來機遇目錄01背景：中國電力結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀新能源快速增長與電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)02洞察：虛擬電廠行業(yè)趨勢市場化改革、多元玩家與車聯(lián)網(wǎng)機遇03服務(wù)：全鏈服務(wù)護航能源企業(yè)成功轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略規(guī)劃到落地實施的端到端解決方案導(dǎo)言在可持續(xù)發(fā)展浪潮中，能源轉(zhuǎn)型成為全球?qū)で蟮吞及l(fā)展的共識。中國正積極推進"雙碳"目標(biāo)，加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。面對新能源的間歇性、隨機性、波動性，虛擬電廠以其天然的資源聚合與調(diào)度特性，將成為區(qū)域電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要支持。通過釋放源荷資源內(nèi)在的調(diào)節(jié)潛力，促進新能源有效利用、推動能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化。本文將根據(jù)虛擬電廠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢、最前沿的熱點，結(jié)合普華永道對當(dāng)前國內(nèi)虛擬電廠產(chǎn)業(yè)特點的分析，為能源企業(yè)尋找制勝之道。背景：中國電力結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀新能源裝機容量快速增長2.92TW累計發(fā)電裝機容量截至2023年12月底36%風(fēng)光裝機占比光伏0.61TW+風(fēng)電0.44TW24%風(fēng)光發(fā)電年復(fù)合增長率2020-2023年期間在新能源快速增長和用電負(fù)荷持續(xù)攀升的雙重壓力下，傳統(tǒng)的"源隨荷動"電力系統(tǒng)正經(jīng)歷著前所未有的挑戰(zhàn)。預(yù)計到2035年，新能源發(fā)電量占比有望接近50%。新能源的間歇性、隨機性和波動性對電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力提出了更高要求。2020-2035年中國風(fēng)光發(fā)電量與傳統(tǒng)電源發(fā)電量對比傳統(tǒng)電源發(fā)電量風(fēng)光發(fā)電量到2035年，風(fēng)光發(fā)電量占比將達(dá)到48%，傳統(tǒng)電源占比為52%。風(fēng)光發(fā)電以24%的年復(fù)合增長率迅猛上升，而傳統(tǒng)能源增長速度放緩至3.7%。用電負(fù)荷屢創(chuàng)新高13.392023年最高用電負(fù)荷單位：億千瓦4%年復(fù)合增長率2021-2030年預(yù)測我國全社會用電總量和最高負(fù)荷屢創(chuàng)新高。2024年夏季，多地連續(xù)40多日高溫天氣對夏季負(fù)荷平衡帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在國家雙碳轉(zhuǎn)型、注重效率和推動新質(zhì)生產(chǎn)力的大背景下，僅僅依賴增加容量的方式解決高峰負(fù)荷將難以為繼?？烧{(diào)節(jié)負(fù)荷資源快速增長隨著非連續(xù)性生產(chǎn)型工業(yè)的用電活動、第三產(chǎn)業(yè)用能、工商業(yè)儲能、電動交通等可調(diào)節(jié)性的用電需求占比的提升，如何將用電負(fù)荷"挑戰(zhàn)"轉(zhuǎn)化為靈活性調(diào)節(jié)"資源"，成為新能源實現(xiàn)高效消納和保障供需平衡的新方案。工業(yè)負(fù)荷非連續(xù)性生產(chǎn)型工業(yè)用電活動第三產(chǎn)業(yè)商業(yè)與服務(wù)業(yè)用能需求工商業(yè)儲能靈活調(diào)節(jié)能力電動交通新能源汽車充電負(fù)荷電力系統(tǒng)正從"源隨荷動"逐步向"源荷互動"的新模式轉(zhuǎn)型。隨著電力市場化機制的推進，價格信號引導(dǎo)發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)主動調(diào)節(jié)。虛擬電廠的成熟模式成熟模式下，虛擬電廠主要通過聚合負(fù)荷側(cè)資源，參與需求響應(yīng)來實現(xiàn)源荷平衡。這種方式相較于電源側(cè)增加容量和儲能側(cè)增加靈活性調(diào)節(jié)能力，更加注重對負(fù)荷側(cè)存量資產(chǎn)的再開發(fā)利用。靈活性資源火電氣電電化學(xué)儲能需求響應(yīng)投資成本(元/W)0.6-0.72.6-3.50.8元/Wh0.2-0.4啟停時間(h)4-102<0.10爬坡速率(Pn/min)1-6%8%100%瞬時需求響應(yīng)展現(xiàn)出顯著的經(jīng)濟性和靈活性優(yōu)勢，實現(xiàn)需求側(cè)靈活性資源的挖潛增效。虛擬電廠的進階模式聚合能力擴展進階模式下，虛擬電廠的調(diào)節(jié)能力不僅局限于負(fù)荷側(cè)，還可擴展至電源側(cè)。通過整合各類電源側(cè)資源，虛擬電廠作為發(fā)電主體參與電力市場交易。虛擬電廠的"聚合"能力使其能夠整合不同種類能源的特性，將經(jīng)濟性高但穩(wěn)定性低的風(fēng)光能源與經(jīng)濟性低但穩(wěn)定性高的調(diào)節(jié)型能源相結(jié)合。組合優(yōu)勢新能源電源經(jīng)濟性+++穩(wěn)定性---+傳統(tǒng)電源經(jīng)濟性-穩(wěn)定性+++=聚合電力產(chǎn)品經(jīng)濟穩(wěn)定俱佳中國虛擬電廠發(fā)展階段1邀約型階段計劃機制電網(wǎng)組織需求響應(yīng)，邀約信號驅(qū)動，整合可調(diào)節(jié)負(fù)荷和儲能資源2市場化階段計劃+市場雙軌運行參與輔助服務(wù)市場和電能量市場，價格信號引導(dǎo)，聚合分布式發(fā)電、儲能和可調(diào)負(fù)荷3自主調(diào)度性階段完全市場化機制自動量化交易，高頻跨區(qū)價格信號，豐富的輔助市場產(chǎn)品，實現(xiàn)即時大范圍電力供需平衡我國虛擬電廠發(fā)展目前正處于早期邀約型階段，隨著電力市場的日益完善，將逐步邁向市場化和自主調(diào)度性階段。現(xiàn)階段發(fā)展挑戰(zhàn)機制尚在完善虛擬電廠在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用機制尚未完全成熟，仍為電網(wǎng)傳統(tǒng)通知和結(jié)算運營模式，而非市場預(yù)算模式。市場化水平仍在加強用戶對虛擬電廠的認(rèn)知度較低，參與意愿不強?，F(xiàn)貨市場機制尚不成熟，市場化交易比例有限，經(jīng)濟性吸引力不足。聚合方類型單一負(fù)荷聚合商多為購售電公司，參與方式較為傳統(tǒng)，缺乏高效、數(shù)字化的系統(tǒng)平臺支持。需要推動參與方的多元化。現(xiàn)階段虛擬電廠市場主要依賴于讓利策略，以培養(yǎng)用戶的認(rèn)知和習(xí)慣為目標(biāo)。虛擬電廠市場前景2%2025年調(diào)節(jié)電量占比占全社會用電量5%2030年調(diào)節(jié)電量占比占全社會用電量隨著電力市場化改革的深入，虛擬電廠的商業(yè)價值和市場競爭力有望得到進一步提升。隨著技術(shù)創(chuàng)新和成本降低，以及市場需求和政策推動，虛擬電廠將有更大的市場空間。洞察：虛擬電廠行業(yè)趨勢趨勢一：乘電改東風(fēng)，虛擬電廠迎來市場化隨著電力市場化改革的不斷深化，市場交易電量的占比持續(xù)提升，交易類型日益多樣化。新能源發(fā)電比例的穩(wěn)步增長，正在激發(fā)輔助服務(wù)市場和日內(nèi)現(xiàn)貨市場的活力，增強市場價格的彈性，為虛擬電廠的盈利模式提供了更廣闊的空間。市場交易電量非市場交易電量2023年，全國電力市場交易電量達(dá)到5.7萬億千瓦時，同比增長7.9%，占全社會用電量的61.4%。國內(nèi)電力輔助市場和現(xiàn)貨市場建設(shè)進展2016輔助服務(wù)市場試運行啟動：東北、福建、山西等8個試點2017現(xiàn)貨市場試運行啟動：廣東成為首個試點2019首批試點擴展：蒙西、浙江、山西、山東等2021輔助市場與現(xiàn)貨市場融合：浙江實現(xiàn)聯(lián)合優(yōu)化2022非試點省份建設(shè)啟動：重慶、寧夏、青海等隨著新能源發(fā)電比例的提高，輔助服務(wù)市場的品類也在增加，預(yù)計將增加多類分鐘級、秒級產(chǎn)品，并呈現(xiàn)出價格分化的趨勢。歐洲電力市場類型借鑒中長期市場中長期電力衍生品遠(yuǎn)期合約交易現(xiàn)貨市場日前交易日內(nèi)交易調(diào)頻輔助市場頻率控制備用(FCR)頻率恢復(fù)備用(FRR)替代備用(RR)其他輔助市場電網(wǎng)損耗補償無功和電壓控制黑啟動服務(wù)借鑒歐洲成熟的電力市場，豐富的電力交易產(chǎn)品為虛擬電廠提供了廣闊的盈利空間。中國未來將重點發(fā)展現(xiàn)貨市場、調(diào)頻輔助服務(wù)和其他輔助市場。各類虛擬電廠優(yōu)勢資源與市場特征邀約型階段應(yīng)用場景：負(fù)荷側(cè)需求響應(yīng)市場、能效優(yōu)化聚合對象：大工業(yè)、工商業(yè)企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源特征：用電曲線和電量穩(wěn)定可控可調(diào)負(fù)荷比例高優(yōu)勢市場特征：風(fēng)光發(fā)電占比高峰谷價差大市場性階段應(yīng)用場景：電能量市場（中長期、現(xiàn)貨）、輔助市場（調(diào)峰、調(diào)頻等）聚合對象：分布式發(fā)電、靈活機組、調(diào)節(jié)機組、儲能優(yōu)質(zhì)資源特征：度電成本低可柔性控制出力響應(yīng)速度快優(yōu)勢市場特征：分布式資源豐富電能量交易活躍，價格信號明顯輔助市場活躍，品類豐富部分省份虛擬電廠發(fā)展?jié)摿Ψ治鎏摂M電廠的盈利潛力受到多種市場特征的影響，包括峰谷價差、分布式資源的豐富程度、電能量市場的活躍度等。對于靈活性資源豐富、電力市場進度較快的省份，可優(yōu)先考慮虛擬電廠布局。優(yōu)先部署地區(qū)廣東、山東、河南、江蘇、浙江等：分布式能源豐富，峰谷價差大，已開展電力現(xiàn)貨市場待條件成熟地區(qū)遼寧、北京、天津等：分布式能源資源有限或電力市場發(fā)展具有潛力但尚未成型趨勢二：多元玩家入局，技術(shù)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)未來虛擬電廠的產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€涉及多個環(huán)節(jié)的復(fù)雜系統(tǒng)，其核心在于通過先進的信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對分布式能源資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化。上游靈活性資源分布式電源、充電樁、儲能、可調(diào)負(fù)荷中游系統(tǒng)平臺運營服務(wù)平臺、電力交易平臺、技術(shù)支持平臺下游需求主體電網(wǎng)公司、售電公司、大型用戶我國虛擬電廠目前正處于初期階段，產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展將首先惠及上游的基礎(chǔ)資源建設(shè)，隨后平臺建設(shè)將受益，最終運營商的利潤有望得到改善。多元主體參與虛擬電廠運營數(shù)字化驅(qū)動的節(jié)能減排公司憑借節(jié)能降耗數(shù)字化方案優(yōu)勢，將降耗負(fù)荷轉(zhuǎn)化為可調(diào)資源參與運營交易驅(qū)動的售電公司利用直接客戶渠道和電力交易數(shù)據(jù)，代理客戶參與電力市場，聚合大量售電用戶負(fù)荷能源資產(chǎn)投資驅(qū)動的綜合能源托管公司通過新能源和儲能資產(chǎn)運營托管，代理投資者參與需求響應(yīng)和輔助服務(wù)電網(wǎng)驅(qū)動的電力領(lǐng)域信息化公司作為聚合解決方案提供商，通過供給預(yù)測和聚合調(diào)控技術(shù)提供技術(shù)支持技術(shù)能力與資源能力同等重要，決定了虛擬電廠的盈利能力，并進一步幫助虛擬電廠吸引高質(zhì)量可聚合資源，打造自我強化循環(huán)。四項關(guān)鍵技術(shù)能力聚合調(diào)控技術(shù)充分覆蓋各類資源，高效協(xié)調(diào)控制聚合資源響應(yīng)，實現(xiàn)有效調(diào)度信息通信技術(shù)通過5G通信、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對市場/環(huán)境進行安全及時的響應(yīng)市場交易技術(shù)優(yōu)化資源的市場參與配置，設(shè)計高效的交易策略，實現(xiàn)自動化交易供需預(yù)測技術(shù)精準(zhǔn)實現(xiàn)功率預(yù)測、電價預(yù)測、需求預(yù)測，為交易策略提供支持技術(shù)能力構(gòu)建高效調(diào)度執(zhí)行提升經(jīng)濟收益吸引優(yōu)質(zhì)聚合歐洲虛擬電廠市場格局啟示在歐洲完全商業(yè)化的虛擬電廠格局中，通過技術(shù)優(yōu)勢高效調(diào)度產(chǎn)生收益吸引各類資源聚合的獨立虛擬電廠成為市場的最終勝利者。截至2023年，能源公司為代表的企業(yè)中，普遍為GW級別以下，而獨立虛擬電廠中的領(lǐng)軍企業(yè)以12.3GW的電廠規(guī)模成為市場的絕對主導(dǎo)者。深化數(shù)字化能力是把握虛擬電廠機遇的重中之重。傳統(tǒng)能源企業(yè)獲取技術(shù)優(yōu)勢的三種方案合作方案與技術(shù)優(yōu)勢公司合作委托提供調(diào)度服務(wù)，將自身定位為聚合商獲取分成收益適用對象：小型投資商、聚合商等專注于特定領(lǐng)域的分布式資源開發(fā)商SAAS（平臺）方案購買技術(shù)優(yōu)勢公司的SAAS服務(wù)取得技術(shù)能力，自行運營，參與電力市場交易獲取收益適用對象：大型能源公司、聚合商，希望快速部署并保持運營控制權(quán)的企業(yè)并購方案通過并購技術(shù)優(yōu)勢公司取得技術(shù)能力，以子公司形式運營，深度