研究报告全文：有虚拟电厂具有经济性的灵活性资源建设蓝海市场蓄势待发TableCoverStock行业深度报告TableReportDate2023年5月25日武浩电新行业首席分析师曾一赟电新行业研究助理S1500520090001010-8332671115919166181wuhaocindasccomzengyiyuncindasccom相关研究TableCoverReportList证券研究报告虚拟电厂具有经济性的灵活性资源建设TableTitle行业研究蓝海市场蓄势待发TableReportType行业深度报告TableReportDate2023年9月21日本期内容提要TableStockAndRank电力设备与新能源TableSummary风光装机提升带来发用电时间错配矛盾虚拟电厂是具有经济性的灵活投资评级看好性资源建设我国风电光伏产业发展迅速发电量装机容量占比逐年上升进而带动电力系统灵活性调节资源需求提升灵活性资源建设包括上次评级供给侧和需求侧两大类虚拟电厂是需求侧中解决时间错配的有效措施武浩电新行业首席分析师从定义上看虚拟电厂是聚合资源的能源管理系统其基础是分布式灵执业编号S1500520090001活性资源和电力市场从分类来看虚拟电厂可分为一体化和负荷侧虚拟联系电话010-83326711电厂一体化虚拟电厂范围更广从发展阶段来看虚拟电厂发展可以分邮箱wuhaocindasccom为三个阶段邀约型阶段市场化阶段自主调度型阶段我国当前处于邀约型发展初期从经济性来看虚拟电厂在经济性方面具备显著优势曾一赟电新行业研究助理前期投入为元建设运营激励等环节投资为元联系电话15919166181200-400KW853KW邮箱zengyiyuncindasccom顶层政策推动虚拟电厂示范运行虚拟电厂远期空间广阔政策端中央部委多次提及建立虚拟电厂近两年政策密集出台各省也出台电力需求侧响应利好政策助力构建需求侧响应盈利性基础建设端电力市场化改革逐步深化现货市场中长期市场辅助服务市场等模块逐步完善虚拟电厂盈利环境向好工商业储能电动车空调改造等灵活性资源建设加速进行为虚拟电厂构建可调动资源我国虚拟电厂示范项目大幅增加海外虚拟电厂商业模式趋于完善目前我国虚拟电厂以试点示范为主相比欧美国家我国虚拟电厂仍处于起步阶段项目实际收益仍处于较低水平其中上海的收益约041元KW次冀北项目约30元KW年深圳约0274元KWH仍处于较低水平信达证券股份有限公司CINDASECURITIESCOLTD但我们认为我国的虚拟电厂收益模式逐步多元化未来有望随电力市场建北京市西城区闹市口大街9号院1号设进一步丰富日本来看丰富的电力市场品类带动虚拟电厂盈利模式丰楼富包括输配电侧零售电侧用户侧的收益来源欧洲来看虚拟电厂邮编100031的资源主要为发电侧资源收益模式主要电网平衡服务和用户侧服务我国与海外的虚拟电厂的发展差距主要来自电力市场的成熟度差异我们预期未来或将有相关政策逐步出台落地虚拟电厂空间广阔蓝海赛道蓄势待发我们测算得到2025年虚拟电厂制造端运营端的产业链市场空间有望达6952亿元其中平台建设约2445亿元2030年产业链市场空间有望达9170亿元其中平台建设约3225亿元虚拟电厂在峰谷差率较高电力市场进度较快的省份有望率先上量我们认为广东浙江山东四川等地有望成为虚拟电厂率先起量的省份其产业链也有望率先快速发展看好虚拟电厂系统产业链投资机会具有先发优势企业有望受益虚拟电厂产业链涉及上游基础资源中游系统平台下游电力需求方从投资角度来看我们认为0-1的过程有望率先起量的是产业链的上游资源和中游设备建设从行业壁垒来看虚拟电厂管理平台由国家电网建设电力资质是参与虚拟电厂的门槛性壁垒通信系统是虚拟电厂功能的关键具有一定的技术壁垒企业的核心竞争力主要为项目积累和先发优势虚拟电厂需要聚合灵活性资源资源规模影响虚拟电厂的规模投资建议建议关注率先布局虚拟电厂业务的系统平台建设企业四方股份苏文电能安科瑞国能日新东方电子国网信通恒实科技朗新科技国电南瑞等建议关注具有灵活性资源参与虚拟电厂运营相关企业芯能科技特锐德晶科科技等请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom2风险因素原材料价格波动风险虚拟电厂建设不及预期市场发展不及预期国内外相关政策风险等请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom3目录投资逻辑5一虚拟电厂是具有经济性的灵活性资源建设以解决发用电时间错配问题611风光发展带来发用电时间错配矛盾电力系统灵活性资源需求日益增长612虚拟电厂具有较强的调节能力我国的虚拟电厂处于发展初期913虚拟电厂是具有经济性的灵活性资源建设12二顶层政策推动虚拟电厂示范运行虚拟电厂远期空间广阔1421中央政策方向明确虚拟电厂的建设有望加速1422虚拟电厂的两大基础建设加速推进虚拟电厂正处于0-1的过程1823我国虚拟电厂示范项目大幅增加海外虚拟电厂商业模式趋于完善2124虚拟电厂空间广阔蓝海赛道蓄势待发23三看好虚拟电厂系统产业链投资机会具有先发优势企业有望受益2531看好虚拟电厂上中游环节当前竞争力在于项目积累与资源优势25四投资建议27五风险因素28表目录表1电力时间错配的解决措施8表2虚拟电厂和微电网的区别8表3根据山西省能源局的实施方案划分的虚拟电厂类型10表4虚拟电厂商业模式11表5各类资源提升灵活性的成本构成12表6虚拟电厂国家政策14表7各省电力需求响应补贴政策汇总15表8灵活性资源及电力市场建设政策18表9以分布式光伏配储独立工商业储能为逻辑测算工商业储能装机规模及市场空间预测19表10国外主要虚拟电厂项目21表11虚拟电厂试点示范项目21表12日本虚拟电厂盈利模式总结22表13德国虚拟电厂项目情况以及其盈利模式情况23表14我国虚拟电厂空间测算23表14虚拟电厂建设壁垒及优势26表16虚拟电厂相关标的估值27图目录图1中国发电量结构亿千瓦时6图2中国发电累计装机结构万千瓦6图3风电光伏占比提升增加电力系统灵活性调节需求7图4虚拟电厂模式示意图9图5虚拟电厂发展阶段10图62022年上海市主要类型建筑分项用电占比情况19图72017-2023年我国新能源车保有量辆及渗透率20图82023年7月高峰-低谷电价差24图9虚拟电厂产业图谱25请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom4投资逻辑风光装机提升带来发用电时间错配矛盾虚拟电厂是具有经济性的灵活性资源建设虚拟电厂前期投入为200-400元KW建设运营激励等环节投资为853元KW相比于其他的灵活性资源建设更具有经济性虚拟电厂的痛点来自可调动的分布式资源不足和盈利模式欠缺分布式资源来自电动车可控负荷分布式储能盈利模式依赖于电力市场的进展当前时间来看电动汽车工商业储能发展迅速奠定虚拟电厂灵活性资源基础电力市场主要看政策推进而当前节点电力市场正加速建设未来电力市场相关政策落地也有望成为虚拟电厂发展的有效催化空间上看我们测算得到2025年虚拟电厂制造端运营端的产业链市场空间有望达6952亿元其中平台建设约2445亿元2030年产业链市场空间有望达9170亿元其中平台建设约3225亿元因此我们看好虚拟电厂系统产业链投资机会具有先发优势企业有望受益请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom5一虚拟电厂是具有经济性的灵活性资源建设以解决发用电时间错配问题11风光发展带来发用电时间错配矛盾电力系统灵活性资源需求日益增长我国风电光伏产业发展迅速发电量装机容量占比逐年上升发电量方面2009年至2022年间风电发电量从27615亿千瓦时增长至最高7624亿千瓦时光伏发电量从0增长至4276亿千瓦时风光发电量占比从08增长至137年度复合增长率约为225装机容量方面2011年至2020年间风电装机容量从1528GW增长至最高7211GW年度复合增长率约为1682013至2022十年间光伏装机容量从1292GW增长至8741GW年度复合增长率约为2102022年光伏新增装机量再创新高成为历年新增装机规模最大的一年图1中国发电量结构亿千瓦时图2中国发电累计装机结构万千瓦1000000016030000035900000014030800000025000012070000002520000010060000002050000008015000015400000060100000300000010402000000500005100000020000000020112014201720092010201220132015201620182019202020212022发电量太阳能发电发电量风电水电火电发电量核电发电量火电核电风电发电量水电风光占比太阳能发电风光装机占比资料来源Wind信达证券研发中心资料来源中电联信达证券研发中心风电光伏大量并网带动电力系统灵活性调节资源需求提升电力即发即用而风电一般凌晨大发光伏中午大发用户侧用电高峰主要集中在上午和晚上因此发用电天然不匹配随着风电光伏装机量发电量不断提升时间错配的矛盾愈发明显为解决新能源发电-负荷侧用电的时间错配问题电力系统对灵活性调节需求不断提升请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom6图3风电光伏占比提升增加电力系统灵活性调节需求资料来源自然资源保护协会中国电力圆桌项目信达证券研发中心建设虚拟电厂是解决时间错配的有效措施发用电的时间错配问题可以分为发电侧和负荷侧有两类解决措施供给侧的解决方式主要为三种1火电灵活性改造2独立共享储能或新能源配储3特高压远距离输电需求侧的解决方式主要为三种1负荷管理2需求侧相应3虚拟电厂其中虚拟电厂便是负荷侧中解决时间错配的有效措施通过整合分散的分布式资源根据电力系统需求进行削峰填谷整体可以同时作为发电侧或用电侧虚拟电厂是需求侧响应的延申需求侧响应是主动的负荷管理负荷管理主要靠管制措施有计划的限制企业的用电比如有序用电拉闸限电具有强制性可能会影响公司的经营生产需求侧响应则是市场驱动的主动性的负荷管理通过经济性驱动让企业主动进行的负荷管理从而降低顶峰负荷减少电力系统的供电压力需求侧响应一般指的是企业的负荷管理灵活性资源主要是用户侧的可控负荷虚拟电厂的范围更广是通过先进信息通信技术和软件系统实现分布式能源储能系统可控负荷电动汽车等的聚合和协调优化以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统其包括分布式发电资源负荷侧的灵活性资源可以整合一个区域的资源作为整体进行调节请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom7表1电力时间错配的解决措施解决角度解决措施发电侧进行火电灵活性改造提高火电机组适应出力大幅波动快速响应各类变化的能力独立储能建设电力蓄水池缓解高峰用电压力存储低谷溢出电力特高压输给其他省份通过电网将各省电力市场汇入全国宏观调控电力适配情况负荷侧建设微电网实现自我控制保护和管理降低负荷波动负荷管理采取适当措施对用电负荷有计划地进行限制和调整以保证电力供需之间的平衡需求侧响应通过市场机制让用户侧主动调节负荷达到削峰填谷的效果等资料来源信达证券研发中心微电网有望逐步与虚拟电厂相结合微电网可以理解为一个独立的电网系统其内部可以独立运行也可以并入大电网运行可以说是第三级的电网系统主网配网微网而虚拟电厂相比于微网组织架构更复杂运行需要依靠电网规模较大各个环节参与者更加细化并且虚拟电厂具有市场激励机制可以通过市场实现收益微网可以简单理解成区域性的小型独立的虚拟电厂其作为一个整体也是负荷侧的灵活性资源我们认为未来微电网有望成为一种灵活性资源参与虚拟电厂表2虚拟电厂和微电网的区别虚拟电厂微电网参照常规电厂指示有功无功负载能力处理计划爬孤岛运行时配电网自身运行特性坡速度备用容量响应特性运行成本等运行特性其辖域内配电网的运行特性则由配电系统操作员进行衡量并网运行时与外部系统的相互作用始终与公网连接单一的受控单元运行模式并网模式并网模式孤岛模式参与自下而上主要控制目标主要控制目标设计理念1吸引并聚合各种DER参与电网调度和电力市场交易1网络正常时的并网运行2优化DER组合以满足电力系统或电力市场交易2网络发生扰动或故障时的孤岛运行强调对外呈现的功能和效果强调自治构成条件依赖于软件和技术依赖于元件资料来源泰安市能源局公众号华夏气候公众号信达证券研发中心请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom812虚拟电厂具有较强的调节能力我国的虚拟电厂处于发展初期虚拟电厂具有较强的灵活性调节能力虚拟电厂并不实际发电而是将分散的源网荷储等元素进行集成调控形成一个黑匣子对外等效成为一个可控的电源具有较强的灵活性调节能力可以作为发电电源可向电力系统供电也可以作为负荷消纳系统的电力同时具有向上和向下调节负荷的能力虚拟电厂的核心是聚合资源的能源管理系统基础是分布式灵活性资源和电力市场虚拟电厂本质是一个能源管理系统因此智能化的软件平台集控系统是虚拟电厂的核心参与软件平台调度控制的分布式能源灵活性资源是虚拟电厂的资源基础灵活性资源在能源管理系统的控制下还需要进一步考虑需求响应不确定性等要素通过与云中心电力交易中心等进行信息通信实现与大电网的能量互换实现盈利因此电力市场等市场机制是虚拟电厂实现盈利的市场基础图4虚拟电厂模式示意图资料来源钟永洁等虚拟电厂基础特征内涵与发展现状概述信达证券研发中心虚拟电厂可分为一体化和负荷侧虚拟电厂根据山西省能源局虚拟电厂建设与运营管理实施方案虚拟电厂分为负荷类虚拟电厂和源网荷储一体化虚拟电厂两者相比1源网荷储一体化虚拟电厂范围更广不仅包括电力用户还包括新能源配套储能项目2一体化虚拟电厂项目的运营商为源网荷储一体化项目业主或者授权代理商3一体化虚拟电厂调节精度更精确不超过10的波动请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom9表3根据山西省能源局的实施方案划分的虚拟电厂类型类型负荷类虚拟电厂源网荷储一体化虚拟电厂指列入源网荷储一体化试点项目建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成后新能源用户及配套储能项目通过虚化电力用户包括电动汽车可调节负荷可中断负荷拟电厂一体化聚合作为独立市场主体参定义等作为一个整体呈现为负荷状态组建成虚拟电厂对与电力市场原则上不占用系统调峰能外提供负荷侧灵活响应调节服务力具备自主调峰调节能力并可以为公共电网提供调节服务具有山西电力市场交易资格的售电公司或电力用户一体化项目主体或者授权代理商并运营商运营管理具有山西电力市场售电资格参与市场参与中长期现货及辅助服务市场参与现货及辅助服务市场以每15分钟为一调节精度个时段计算偏差率要求负荷类虚拟电厂不超过15要求一体化虚拟电厂不超过10并进行考核资料来源山西省能源局信达证券研发中心虚拟电厂发展可以分为三个阶段邀约型阶段市场化阶段自主调度型阶段邀约型阶段是在没有电力市场的情况下由政府部门或者调度部门发出邀约信号各个聚合商虚拟电厂参与组织资源以可控负荷为主进行响应共同完成邀约响应和激励流程我国目前处于邀约型阶段市场化阶段的最大变化为电力市场建设完成虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式基于自身商业模式分别参与电力现货市场辅助服务市场容量市场等获得收益德国美国等地区逐步向市场化阶段迈入自主调度型阶段的变化为虚拟电厂的区域范围扩大类似为虚拟电厂电力系统不仅包括分布式能源也包括这些资源的组合形态如微电网区域能源互联网等收益模式也更加丰富包括跨区域的电力市场交易目前我国正处于邀约型发展初期图5虚拟电厂发展阶段资料来源虚拟电厂基础特征内涵与发展现状概述钟永洁等信达证券研发中心请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom10我国虚拟电厂具有盈利空间但商业模式仍在探索中目前我国的虚拟电厂还处在商业模式的探索阶段已经开展的虚拟电厂业务主要以邀约型需求响应为主盈利模式来源于响应补贴但是需求响应属于偶发交易在电网供需调节存在困难时触发具有交易频次不确定的特点无法构成虚拟电厂运营商主要盈利模式随着中长期市场现货市场绿电交易市场辅助服务市场等逐步放开虚拟电厂可作为一个市场主体全面参与到市场中一定程度丰富虚拟电厂的商业模式表4虚拟电厂商业模式虚拟电厂商业模式主要内容需求侧响应虚拟电厂根据合同要求按时按容量切负荷保障电网供需平衡并获取补贴收入虚拟电厂通过调配可控资源提供发电容量参与电网调峰调频备用保证电网稳定运行并获取补辅助服务交易贴收入虚拟电厂帮助新能源发电厂售电公司配售电公司等电力市场主体优化发电出力或用电负荷进行峰电力现货交易谷套利或避免偏差考核并获取分成收入激励补贴通过政府政策补贴降低成本获得补贴收益获取电网调节收益降低运营成本的同时该平台也因能给资源业主带来额外价值而获得充电站光伏参与电网调节电站运营商的青睐迅速占据并扩大了市场份额资料来源朗新研究院公众号信达证券研发中心请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom1113虚拟电厂是具有经济性的灵活性资源建设虚拟电厂在经济性方面具备显著优势前期投入为200-400元KW建设运营激励等环节投资为853元KW灵活性资源建设中可以分为电源侧储能需求侧电网侧等从建设的固定成本来看1常规煤电灵活性改造成本600-700元KW燃煤热联灵活性改造成本300-500元KW注意这里的成本只是固定成本投入改造之后会增加机组的磨损以及老化从而增加折旧成本并且灵活性调节本质等于在稳定运行的前提下减少发电因此会损失发电收益2储能来看抽水蓄能建设成本为6300-7200元KW电化学储能建设成本为1500元kWh今年来看储能的造价因碳酸锂的价格大幅下降有明显降低3需求侧来看需求响应前期平台建设设备更换等投入只需要200-400元KW另外根据国家电网测算满足5的峰值负荷通过虚拟电厂在建设运营激励等环节投资仅需500-600亿元我们按照2022年的最大负荷129亿千瓦的5虚拟电厂建设运营激励等环节投资550亿元进行测算得到单位投资为853元KW我们认为虚拟电厂具有较好的经济性的重要原因之一为虚拟电厂并不需要新建设灵活性资源他起到的作用是聚合存量的规模较小而难以发挥作用的灵活性资源因此建设虚拟电厂基本上需要的为通信软硬件等建设而不需要灵活性资源的建设成本较低表5各类资源提升灵活性的成本构成资源灵活性成本构成固定成本投入1成本增量机会成本电源灵活性改常规煤灵活性改造投资成本2低负载运行产机组的加速折旧和损失部分侧造煤电电600-700元千瓦生的可变成本部件磨损更换成发电收益增量14-20克本增量千瓦时燃煤热灵活性改造投资成本2低负载运行产机组的加速折旧和损失部分电联产300-500元千瓦生的可变成本部件磨损更换成发电收益增量本增量燃气电厂建设投资成本运行维护成本无新建气电低负载运行时高于056-058元千2630-3546元千瓦瓦时气电置换煤电7013-9457元千瓦3常规水电常规水电通常发挥基础频繁变水流量造成的水轮机叶片损失部分发电功能寿命损耗发电收益核电无燃料循环成本设备维护更换成本损失部分增量增量发电收益储能抽水蓄能投资建设成本运行维护成本6300-7200元千瓦电化学储能投资建设成本运行维护成本退役处置成本15元瓦时绿氢投资建设成本生产成本运输成本损失部分195-65元千39-13元千克发电收益171元Nm3克产生其余储能投资建设成本生产成本运行维护成本损失部分发电收益需求响应前期平台建设设备更换等运行维护成本中断转需求投入移生产的侧200400元千瓦机会成本请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom12微电网微电网与主网连接的平台建运行维护成本中断转设设备更换等投入移生产的机会成本电动汽车前期平台建设设备更换等运行维护成本无投入充电桩2000-6000元其他成本约70元m2电网互联互济建设投资成本运行维护成本-侧156元千米瓦市场优化运行更短时调度策略更灵活的运行方式和市场机制有助于降低灵活性成本机制资料来源自然资源保护协会中国电力圆桌信达证券研发中心注1区别于单位装机容量的投资此处为单位千瓦灵活性提升对应固定成本投入2为单位千瓦灵活性提升规模的成本区别于电源装机容量单位造价3指通过气电最小出力为额定的20替换煤电最小出力为额定的50提升供给向下灵活性请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom13二顶层政策推动虚拟电厂示范运行虚拟电厂远期空间广阔21中央政策方向明确虚拟电厂的建设有望加速中央部委多次提及建立虚拟电厂近两年政策密集出台从政策发展脉络来看2015年国家能源局以及发改委便提及虚拟电厂的商业模式创新发展至今由更多实施细则不断推出比如关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见明确提及相关的灵活性资源用户侧储能电动汽车充电设施分布式发电等用户侧可调节资源以及市场参与者负荷聚合商虚拟电厂运营商综合能源服务商等科技支撑碳达峰碳中和实施方案提及建立一批适用于分布式能源的源-网-荷-储-数综合虚拟电厂从政策的出台看密度来看近两年的政策密集出台虚拟电厂的建设有望加速推进我们认为政策明显加快的原因一方面是电力市场持续深入推进叠加用户侧灵活性资源不断建设挖掘虚拟电厂的基础建设逐步完善另一方面是新能源装机发电量节节攀升电网消纳压力逐步增大灵活性资源的建设迫在眉睫因此需要挖掘用户侧的灵活性调节资源从而虚拟电厂在政策上来看呈现加速建设的态势表6虚拟电厂国家政策时间发布单位政策名称主要内容关于促进智能电网发展的国家发展改革委依托示范工程开展电动汽车智能充电服务可再生能源发电与储能协调运行20157指导意见发改运行国家能源局智能用电一站式服务虚拟电厂等重点领域的商业模式创新20151518号关于推进电力源网荷储一充分发挥负荷侧的调节能力依托云大物移智链等技术进一步加强源网国家发展改革委体化和多能互补发展的指导202135荷储多向互动通过康拟电厂等一体化聚合模式种与电力中长期辅助服国家能源局意见发改能源规务现货等市场交易为系统提供调节支撑能力2021280号关于加快推动新型储能发鼓励聚合利用不间断电源电动汽车用户侧储能等分散式储能设施依托大国家发展改革委2021725展的指导意见发改能源规数据云计算人工智能区块链等技术结合体制机制综合创新探索智慧国家能源局20211051号能源虚拟电厂等多种商业模式大力提升电力系统综合调节能力加快灵活调节电源建设引导自备电厂传2023年前碳达峰行动方20211026国务院统高载能工业负荷工商业可中断负荷电动汽车充电网络虚拟电厂等参与案系统调节建设坚强智能电网提升电网安全保障水平关于加快建设全国统一电引导各地区根据实际情况建立市场化的发电容量成本回收机制探索容量补国家发展改革委2022128力市场体系的指导意见偿机制容量市场稀缺电价等多种方式保障电源固定成本回收和长期电力国家能源局发改体改2022118号供应安全鼓励抽水蓄能储能虚拟电厂等调节电源的投资建设关于完善能源绿色低碳转拓宽电力需求响应实施范围通过多种方式挖掘各类需求侧资源并组织其参与国家发展改革委型体制机制和政策措施的意需求响应支持用户侧储能电动汽车充电设施分布式发电等用户侧可调节2022210国家能源局见发改能源2022206资源以及负荷聚合商虚拟电厂运营商综合能源服务商等参与电力市场交号易和系统运行调节2022年能源工作指导意健全峰时电价峰谷电价支持用户侧储能多元化发展充分挖掘需求侧潜2022317国家能源局见力引导电力用户参与虚拟电厂移峰填谷需求响应十四五现代能源体系国家发展改革委开展工业可调节负荷楼宇空调负荷大数据中心负荷用户侧储能新能源2022322规划发改能源2022210国家能源局汽车与电网V2G能量互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范号科技支撑碳达峰碳中和实20228科技部建立一批适用于分布式能源的源-网-荷-储-数综合虚拟电厂施方案电力现货市场基本规则推动储能分布式发电负荷聚合商虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主2022111国家能源局征求意见稿体参与交易国家能源局关于加快推进推动柔性负荷智能管理虚拟电厂优化运营分层分区精准匹配需求响应资源20233国家能源局能源数字化智能化发展的若等提升绿色用能多渠道智能互动水平干意见建立和完善需求侧资源与电力运行调节的街接机制逐步将需求侧资源以虚拟电力需求侧管理办法征求20235国家发展改革委电厂等方式纳入电力平衡提高电力系统的灵活性重点推进新型储能虚拟意见稿电厂车网互动微电网等技术的创新和应用请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom14各级电力运行主管部门应指导电网企业统筹推进本地区新型电力负荷管理系统建设制定负荷资源接入年度目标逐步实现10千伏及以上高压用户全覆盖电力负荷管理办法征求意负荷聚合商虚拟电厂应接入新型电力负荷管理系统到2025年各省需求响20235国家发展改革委见稿应能力达到最大用电负荷的3-5其中年度最大用电负荷峰谷差率超过40的省份达到5或以上到2030年形成规模化的实时需求响应能力结合辅助服务市场电能量市场交易可实现电网区域内可调节资源共享互济关于深化电力体制改革加要科学合理设计新型电力系统建设路径在新能源安全可靠替代的基础上有2023711中央深改委快构建新型电力系统的指导计划分步骤逐步降低传统能源比重要健全适应新型电力系统的体制机制推意见动加强电力技术创新市场机制创新商业模式创新资料来源国家各部委网站新华社信达证券研发中心整理各省出台电力需求侧响应利好政策助力构建需求侧响应盈利性近几年各省先后出台需求侧响应的细则明确需求侧响应的参与规则收益计算模式以及响应价格准入门槛来看虚拟电厂或负荷聚合商的准入门槛多数为1000KW部分地区如山东5MW以上陕西2MW以上安徽5MW以上福建25MW以上要求更高收益模式来看补偿基准价格基本上为4元kWh如福建浙江其他省份价格有所差别基本在0-5元kWh之间另外部分省份如浙江河北安徽等地区设置了容量补贴政策多为2022-2023年出台我们预计未来更多省份有望出台相关利好政策虚拟电厂的盈利模式有望初步打通表7各省电力需求响应补贴政策汇总省份时间政策准入条件内容电力用户直接或由负荷聚合商代理参与交易贵州省电力需求响虚拟电厂响应能力响应时长原则上响应时长不低于1小时贵州20230710参与交易应实施方1000kW单个需求响响应价格响应价格上限为15元千瓦时案试行应资源响应能力100kW响应时长1h电力用户响应负荷能用户需求响应补贴实际响应负荷量x响应时间X补贴价格系数x厦门市电力需求响福建-厦力200kW响应速度系数x补偿基准价格20230609应实施方案2023-门负荷聚合商聚合响应补偿基准价格4元kwh2025负荷能力1000kW补贴价格系数和响应速度系数分别为0113申报价格上限资金来源预算电力调控中心提供的年度预计负荷缺x缺口预计持续时间电力用户响应负荷能用户需求响应补贴金额该用户实际响应负荷x响应市场补贴价格福建省电力需求响力200kW福建20220524系数x补贴单价应实施方案试行负荷聚合商聚合响应补贴价格系数实际响应容量占申报响应量的比例50补贴价负荷能力2500kW格系数为050-80补贴价格系数头0680补贴价格系数为1日前需求响应电量补贴单价竞价出清价格不超过4元kWh小时级别需求响应电量补贴单价年度固定单价4元kwh容量2023年瑞安市有补贴力度旺季1元kw次旺季025元kw浙江-瑞20230531序用电和电力需求响秒级需求响应电量补贴单价年度固定单价4元kwh量补贴力安应工作方案度旺季05元kW次旺季01元kW分钟级需求响应电量补贴单价年度固定单价4元kWh容量补贴力度旺季4元kW次旺季1元kw有效参与响应目拥有独市本级含柯域衢江有效参与需求响应的电力用户在获得省级衢州市本级2022浙江-衢立用电户号满足计量响应补贴金额基础上给予补贴补足至4元kwh20221027年电力需求响应补贴州采集要求的工商业用电一个自然年内市本级含柯城衢江补贴总额上限为500万元实施办法主体如年度内应补贴总额超过上限的则实际补贴金额同比例下降电力用户响应时间日前削峰电量补贴4元kwh封顶关于开展2021年30分钟小时级电量补贴固定4元kWh容量补贴旺季025元kW月浙江20210608度电力需求响应工作负荷聚合商聚合总响分钟级电量补贴固定4元kWh容量补贴旺季1元kW月的通知应能力1000kW响秒级电量补贴固定4元kwh容量补贴旺季01元kW月应时间30分钟填谷容量补贴5元kw日关于广东省市场化灵活避峰需求响应补偿收益暂按日前邀约的保底价格15元kWh广东20230519需求响应相关事项的执行通知请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom15电力用户大用户年电量大于等于500万kW负荷聚合商非直控虚拟电厂调节能力为所聚合响应资源的响应能力之和且03MW单次日前邀约申报价格上限3500元MWh虚拟电厂申报可响应容广东省市场化需求响应持续时间2h直量下限03MW广东20220416响应实施细则试控虚拟电厂上下调节能可中断负荷申报价格上限为5000元MWh虚拟电厂申报可响行力应分别10MW调应容量下限为03MW节速率不低于出力上限2分钟对调度指令的响应时间1m单次响应持续时间2h电力用户响应能力1000kW负荷聚合商响应能力甘肃电力需求响应实时响应补贴全年统一25元kMh每天不多于3次每次不1000kW云南20230421市场实施方案试超过3小时储能运营商储能资源行邀约型响应削峰类0-5元kWh填谷类0-1元kWh总充放电功率5000kW持续时长2h4h内响应能力需求响应补偿费用结算以小时为单位由实际有效响应电量按照出清价格乘以相应收益折算系数进行结算电力用户响应能力折算系数80实际相应负荷90折算系数0890实际1000kW响应时间甘肃电力需求响应响应负荷100折算系数09100实际响应负荷1h甘肃市场实施方案试折算系数实际响应负荷折算系数且有效20230421负荷聚合商响应能力12011201行响应容量计为中标响应负荷的120实际响应负荷未达805000kW响应时间视为无效响应1h考核费用结算实际响应负荷低于中标容量80的部分出清价格乘以考核系数05关于四川电网试行需求侧市场化响应四川20230419需求响应0-3元kWh电个政策有关事项的通知电力用户具有电网企河北省发展和改革业独立用户编号的高实时需求响应容量补偿8元kW月委员会关于进一步做压用户电量补偿日前响应电量补偿按照出清价格进行补偿河北20230406好河北南部电网电力负荷聚合商单户运行日内响应电量补偿提前4小时响应按照出清及价格13倍进行补需求响应市场运营工容量在1000千伏安及偿提前2小时级响应按照出清价格2倍进行补偿作的通知以下聚合削峰能力实时响应电量补偿按照出清价格3倍进行补偿5000kW采用给予响应负荷的阶梯式补贴方案根据用户响应负荷与应约负荷的比值负荷响应率按照出清价格和有效响应电量核电力用户10千伏及以算河北省电力需求响上工商业用户河北20220407负荷响应率80不予补贴负荷响应率在80-120之间按应市场运营规则负荷聚合商聚合削峰有效响应电量乘以出清价格进行补贴负荷响应率120120-能力3000kW150部分按有效响应电量乘以出清价格的05倍进行补贴150以上部分不予补贴天津市2023年春天津20230111节期间电力需求响应邀约型填谷需求响应为固定补偿模式价格为1元kwh实施细则电力用户工业用户500kW非工业用户100kW响应持续时间30分钟邀约型填谷需求响应12元kWh削峰需求响应2元kW负荷集成商1000kW紧急型削峰需求响应5元kW虚拟电厂优先其余用户按照天津市2022年电聚合总响应能力20容量优先边际出清天津20220121力需求响应实施细万kW响应持续时间补贴系数实际响应率低于50不予补贴实际响应率在50则30分钟含-120含之间按有效响应量乘以出清价格进行补虚拟电厂1000kW响贴超过120的部分不予补贴应能力20万kW响应持续时间30分钟电力用户负荷集成江苏省电力需求响商拥有储能充电桩削峰调控时间s2h10元kw2h调控时间4h12元kW调江苏20221024应实施细则修订征设施数据中心基站控时间4h15元kW求意见稿等其他具备可中断负荷填谷谷时段5元kW平时段8元kwv的用户和运营商可参与请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom16削峰2元kWh补偿费用有效响应量千瓦x补贴系数x补偿价宁夏回族自治区电格元千瓦时x响应时长小时宁夏20220614力需求响应管理办电力用户负荷聚合商填谷035元kwh补偿费用有效响应量千瓦x补贴系数x补法偿价格元千瓦时x响应时长小时独立用户工业用户1000kW非工业用户400kW具备单独控制和计量条件的电动汽车充电桩站用户侧储能设施和中央空调可参与负荷聚合商属于当年紧急型需求响应容量补偿第一档不超过2元kW月第二档32022年全省电力度山东市场交易用户元kW月第三档4元kW月电能量补偿根据实际响应量山东20220607可中断负荷需求响应虚拟电厂总调节能力和现货试产价格计工作方案5MW单日持续响经济性需求响应无容量补偿电能量补偿根据实际响应量和应时间2h可在接收现货市场价格计电网通知后4h内响应储能运营商总充放电功率5MW单日持续响应时间2h可在接收电网通知后4h内响应削峰经济型非居民调控时间32h10元kW次调控时间电力用户响应能力2h15元kW次2021年陕西省电200kW削峰经济型居民调控时间s2h5元kW次调控时间2h8元陕西20210521力需求响应工作方负荷聚合商响应能力kW次案2000kW削峰紧急型非居民调控时间s1h25元kW次调控时间1h35元kW次电力用户工业用户负荷响应量1000kW商业用户负荷响应量100kW移动通信基削峰响应工业用户10元kW次商业移动通信基站用户侧备2022年重庆电网站用户侧备用电源用电源数据中心电动汽车充换电站冻库等用户15元kW重庆20220430票求响应实施方案数据中心电动汽车充次试行换电站冻库等具备负填谷相应1元kW次荷自动调节能力也可参与负荷聚合商响应能力5000kW电力用户工业用户负荷响应量1000kW响应补偿约时削峰响应8元kW次实时削峰响应12元kW安徽省电力需求响商业用户负荷响应量次填谷响应3元kW次安徽20220119应实施方案试行200kW容量补偿约时备用容量旺季1元kW月淡季05元负荷聚合商响应能力kW月实时备用容量旺季2元淡季1元kW月5000kW电力用户最响应能力200kW响应时长广西电力市场化需1h广西20211230求响应实施方案试响应价格暂定为上限25元kwh负荷集成商响应能力行1000kW响应时长1h资料来源能源电力说公众号信达证券研发中心整理请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom1722虚拟电厂的两大基础建设加速推进虚拟电厂正处于0-1的过程虚拟电厂的两大基础建设分别为灵活性资源的建设或挖掘电力市场的建设这两大基础建设近期处于加速推进的态势电力市场化改革逐步深化现货市场中长期市场辅助服务市场等模块逐步完善2022年1月国家发改委国家能源局出台关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见明确指出到2025年初步全国统一电力市场体系电力市场改革围绕电力商品属性为核心建立完善电力现货市场电力中长期交易市场辅助服务市场等功能模块引入储能电站虚拟电厂分布式能源等新型市场主体参与市场交易利用市场机制优化电力资源配置有利于促进新能源消纳和能源结构转型表8灵活性资源及电力市场建设政策分类时间发布单位政策名称主要内容逐步培育虚拟电厂负荷集成商等新型市场主体增加灵活性资源供应鼓励用户自主提供能量响应调频调峰等灵活的能源服务以互联网平台为依托关于推进互联网国家发展改进行动态实时的交易进一步完善相关市场机制兼容用户以直接间接等智慧能源发展的2016229革委能源多种方式自主参与灵活性资源市场交易的渠道建立合理的灵活性资源补偿定指导意见发改能局工信部价机制保障灵活性资源投资拥有合理的收益回报许市场主体自主协商或通源2016392号过交易平台集中竞价等多种方式开展能源商品及灵活性资源等能源衍生品服务交易最大限度地激发市场活力灵活关于完善能源绿色低碳转型体制机制和性资国家发改委拓宽电力需求响应实施范围通过多种方式挖掘各类需求侧资源并组织其参与2022210政策措施的意见国家能源局需求响应源发改能源2022206号十四五现代能国家发改委在用电与灵活性资源方面加强电力需求侧响应能力建设整合分散需求响应2022322源体系规划发改国家能源局资源能源2022210号河南省发展河南省新能源和可结合新型用电领域电力需求侧响应综合能源服务等用能新模式新业态加2023410和改革委员再生能源发展十四快探索虚拟电厂技术充分利用需求侧灵活性资源会五规划通过实现输配电价和购销价差的脱钩进一步理顺输配电价结构明晰输关于第三监管周期国家发展改配电价构成并加强数据披露等措施从多方面进一步健全了输配电价监管体20235省级电网输配电价及革委系为电力市场建设发展铺平了道路对推进加快构建新型电力系统具有重要有关事项的通知意义各地应扩大需求响应试点实施范围结合电力市场建设的推进推动将需求响国家发展改电力需求侧管理办应资源纳入电力市场支持激励各类电力市场参与方开发和利用需求响应资20235革委法征求意见稿源提供有偿调峰调频等服务逐步形成占年度最大用电负荷3左右的需求侧机动调峰能力保障非严重缺电情况下的电力供需平衡电力电力运行主管部门应推动需求响应与电力市场有序衔接高效协同逐步以更国家发展改电力负荷管理办法市场20235多市场化方式实现需求响应推动需求侧资源进入电力市场逐步将需求响应革委征求意见稿建设作为电网经济运行常态化调节措施关于进一步深化电逐步建立以中长期交易规避风险以现货市场发现价格交易品种齐全功能2015国务院力体制改革的若干意完善的电力市场见到2025年全国统一电力市场体系初步建成国家市场与省区市区域市国家发展改关于加快建设全国场协同运行电力中长期现货辅助服务市场一体化设计联合运营跨省2022130革委国家统一电力市场体系的跨区资源市场化配置和绿色电力交易规模显著提高有利于新能源储能等发能源局指导意见展的市场交易和价格机制初步形成到2030年全国统一电力市场体系基本建成资料来源国家各部委官网信达证券研发中心工商业储能是体现虚拟电厂灵活性的核心基础虚拟电厂有望拓展工商业储能盈利模式对于虚拟电厂而言灵活性主要表现为为可调节负荷用户侧储能空调电动汽车等需求侧的可调节性资源可以通过聚合方式参与虚拟电厂从市场交易获益考虑到工商业储能并不一定能完成两个完整循环因此在其他条件不变的情况下07元kWh介于060-078元kWh以上的峰谷价差能较大概率实现较好收益工商业储能的经济性的核心指标为峰谷价差和投资成本请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom18短期来看工商业储能需求2023-2025年有望达51104187GWh在收益不断提升成本不断下降政策持续推动缺电焦虑持续的情况下我们预计未来两年经济性将推动工商业储能快速发展我们基于以下假设1存量新增分布式光伏配套储能渗透率不断提升23年分别至1202配储比例逐步提升至153参考观研天下数据独立工商业储能新增装机逐步提升至2023年的22GWh我们测算工商业储能2023-2025年有望达51104187GWh表9以分布式光伏配储独立工商业储能为逻辑测算工商业储能装机规模及市场空间预测单位202120222023E2024E2025E累计工商业光伏装机量6579156133561835624056存量渗透率0150301002003新增工商业光伏装机量GW742586425057新增渗透率48204060配储比例510151720配储时长h22222存量工商业光伏配套储能装机量GWh020005040125241新增工商业光伏配套储能装机量GWh0520412526801368光伏配套工商业储能新增装机量GWh0720472928051609独立工商业储能新增装机功率GW020062109119131独立工商业储能新增装机量GWh040124218238262工商业储能新增装机量GWh11217151010431871资料来源国家能源局观研天下中国工商业储能行业发展趋势分析与投资前景预测报告2023-2030年2022中国分布式光伏行业发展白皮书信达证券研发中心测算厄尔尼诺现象频发空调改造助力节能近年来全球多地包括我国极端高温天气频发日前世界气象组织宣布热带太平洋地区7年来首次形成厄尔尼诺条件未来5年内大概率出现创纪录极端高温在此背景下空调带来的用电负荷将明显增加据国网北京市电力公司消息北京电网负荷增长明显较去年同期增长约30其中空调等降温负荷占到了总负荷的35空调节能改造能够有效助力电力削峰2021年广州国际银行中心通过中央空调系统高效冷站节能改造服务项目达到改造后年节能1464万kWh显著降低空调用电需求图62022年上海市主要类型建筑分项用电占比情况1009080706050403020100国家机关办公建筑办公建筑旅游饭店建筑商场建筑综合建筑医疗卫生建筑教育建筑照明与插座空调动力特殊资料来源上海住房城乡建设管理公众号信达证券研发中心请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom19电动汽车充电站聚合为虚拟电厂参与需求侧响应进行电力填谷截至2023年6月我国新能源汽车保有量达1620万辆占汽车总量的49其中纯电动汽车保有量12594万辆占新能源汽车总量的778作为全球最大的电动汽车市场推动电动汽车和电网协同发展意义重大图72017-2023年我国新能源车保有量辆及渗透率18000000601600000050140000001200000040100000003080000006000000204000000102000000000中国保有量新能源汽车中国新能源车保有量渗透率资料来源wind信达证券研发中心电动汽车作为高度灵活的移动储能单元在调整用电负荷参与需求侧响应进行电力填谷消纳可再生能源方面具备较大潜力2023年1月20日至25日山东电网连续6天组织开展紧急型填谷电力需求响应需求响应参与用户2572户次最大填谷响应负荷9392万千瓦增加清洁能源消纳234408万千瓦时将试点低压分布式光伏和电动汽车充电站可控负荷聚合为虚拟电厂参与需求侧响应进行填谷在试点分布式光伏参与填谷需求响应的同时围绕区块链需求侧响应场景落地开展创新应用我们认为在灵活性资源与电力市场双轮共驱的背景下虚拟电厂的发展建设有望水到渠成请阅读最后一页免责声明及信息披露httpwwwcindasccom20