虛擬電廠將進入快速發展期 行業前景如何？

中商情報網訊：2023年3月，國家能源局發布《關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見》，提出重點推進智能電廠、虛擬電廠等十七個場景組織試點示范工程，加快這些重點領域的智能化發展，賦能電力、煤炭、油氣等傳統產業數字化智能化轉型升級。虛擬電廠是當前國家開展新型電力系統建設，實現碳達峰、碳中和目標的一個重要建設方向，即將邁入快速發展期。

一、虛擬電廠概況

虛擬電廠（Virtual Power Plant，簡稱VPP），是一種通過先進信息通信技術和軟件系統，實現分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車等分布式能源（DER）的聚合和協調優化，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網運行的電源協調管理系統。虛擬電廠具有與電廠類似的功能，但沒有傳統意義上的廠房，故稱“虛擬電廠”。

虛擬電廠的核心可以總結為“通信”和“聚合”，它是一種先進的區域性電能集中管理模式，功能在于聚合多分布式能源參與電力市場運行，具有低碳、高效的優點。虛擬電廠的關鍵技術主要包括協調控制技術、智能計量技術以及信息通信技術。

資料來源：中商產業研究院整理

二、虛擬電廠發展現狀

1.虛擬電廠最大負荷

新型電力系統中，由于風電光伏的發電高峰與用戶用電高峰不匹配，新型發電容易對電網造成了巨大的沖擊。虛擬電廠是電網調峰調頻的有效途徑，是滿足尖峰負荷的重要手段，隨著用電負荷特性持續惡化，電網負荷尖峰短而高。虛擬電廠是需求側響應的延伸版，需求側響應主要是削峰，主要針對用戶負荷，預計2025年最大負荷將達16.3億千瓦，2030年將達18.9億千瓦。

數據來源：中電聯、中商產業研究院整理

2.虛擬電廠與火電廠投資額對比

虛擬電廠能提高能源利用效率，降低供應成本，同時能提高電力系統的可靠性和穩定性，在解決電網負荷方面具有經濟性。根據國家電網測算，通過火電廠實現電力系統削峰填谷，滿足5%的峰值負荷需要投資4000億，而通過虛擬電廠，在建設、運營、激勵等環節投資僅需500億-600億元，成本僅為火電廠的1/8至1/7。

數據來源：國家電網、中商產業研究院整理

3.虛擬電廠市場滲透率

目前，短期內我國虛擬電廠主要盈利方式是參與電網調度，未來在新型電力系統發展下，虛擬電廠作為調節電源，將有望通過輔助服務與電力交易等途徑實現盈利。根據中信證券的測算，預計2025年虛擬電廠調節電量占全社會用電量達2%，2023年將達5%；預計到2025/2030年，虛擬電廠整體的市場空間有望達到723/1961億元，其中聚合商市場空間有望達到374/858億元。

數據來源：中商產業研究院整理

4.虛擬電廠企業布局

具體從參與企業來看，國內虛擬電廠運營商包括負荷聚合商與技術服務商兩類。負荷聚合商，重點聚焦需求側資源，如恒實科技；技術服務商，重點聚焦虛擬電廠軟件平臺建設，如國電南瑞、國網信通等。具體如圖所示：

資料來源：中商產業研究院整理

5.虛擬電廠實踐案例

目前我國虛擬電廠仍處于試點階段，江蘇、浙江、上海、冀北等地均開展了虛擬電廠的實踐，從已開展的項目來看，目前已建的虛擬電廠平臺水平參差不齊，沒有統一的標準和接口，主要還是分散的不同市場主體自建虛擬電廠為主。具體如圖所示：

資料來源：發改委、中商產業研究院整理

三、虛擬電廠發展前景

1.政策大力支持虛擬電廠發展

近年來，中國虛擬電廠行業受到各級政府的高度重視和國家產業政策的重點支持。國家陸續出臺了多項政策，鼓勵虛擬電廠行業發展與創新，如《關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見》《電力現貨市場基本規則（征求意見稿）》《“十四五”現代能源體系規劃》等產業政策為虛擬電廠行業的發展提供了明確、廣闊的市場前景。此外，各省市積極響應，發布政策進一步細化虛擬電廠的建設規劃，如深圳市方案明確到2025年建成具備100萬千瓦級可調能力的虛擬電廠，上海市明確建立虛擬電廠聚合資源類型。

資料來源：中商產業研究院整理

2.各地積極試點推動行業發展

近年來，我國在上海、江蘇、浙江、廣東等地相繼開展了虛擬電廠試點，主要以工業負荷、商業樓宇空調負荷和居民側負荷等負荷類資源為主，輔以儲能、分布式光伏、自備電廠等資源，拓展出需求響應、調峰、調頻、調壓、備用等多種補貼收益方式。2022年8月，我國首家虛擬電廠管理中心在深圳成立；2022年5月，國家電投深圳能源的虛擬電廠平臺參與電力現貨市場，獲得平均度電0.274元的收益，成為國內首個虛擬電廠參與電力現貨市場盈利的案例。

3.新型電力系統推動行業發展

新型電力系統的發展成為未來趨勢，在新的發電、輸電、配電、用電新勢態下，“虛擬電廠”應運而生，虛擬電廠是當前國家開展新型電力系統建設，實現碳達峰、碳中和目標的一個重要建設方向，虛擬電廠在破解清潔能源消納難題、綠色能源轉型方面將發揮重要作用，它能夠提升能源服務，實現對分布式能源的響應分配、靈活潛力挖掘、多元負荷預測、實時協調控制，參與電力交易市場和需求響應。虛擬電廠作為新型電力系統轉型中的重要配置，在政策扶持、技術驗證、商業模式等方面都日趨成熟。可以預見，虛擬電廠將成為未來解決能源變革問題的重要手段，即將邁入快速增長期。

4.AI技術將優化虛擬電廠的調控效率

虛擬電廠的核心是集控平臺，集控平臺一方面可以對收集的充電樁、居民用電等數據進行分析，能對需求側作出快速調控，幫助電力市場削峰填谷；另一方面可以與大電網與電力市場互通，還能夠成為市場主體參與電力市場交易的重要途徑，實現交易和盈利。AI技術能夠提高虛擬電廠關鍵技術的分析效率及準確度，將進一步優化虛擬電廠的調控。目前，AI技術已廣泛應用于電力巡檢中，推動電力行業的發展。