【深度报告】2023虚拟电厂产业链商业模式及相关标的分析报告

2023年深度行业分析研究报告 1.1.虚拟电厂是整合、调控分布式电力资源 1.2.新能源出力占比提升，冲击电网有序 2.1.虚拟电厂产业链可大致拆解为上游电力资源、中游虚拟电厂系统化平台、 2.2.虚拟电厂典型内部结构拆解——南方区域虚拟 2.3.1.技术服务供应商对外输出系统化的虚拟电厂搭建 9 2.4.预期2025年国内虚拟电厂建设市场 3.1.虚拟电厂可作为正、负出力电厂，配合电力系统灵活 9 9 表4：虚拟电厂所聚合的不同资源具备不同的功能 表5：虚拟电厂建设运营需要一系列数字化技术禀赋，实现可观、可测、可调控.......17 资料来源：国家电网,安信证券研究中心1.有效协调电网供需，虚拟电厂调控实力“不虚”1.1.虚拟电厂是整合、调控分布式电力资源的重要载体是一种先进的分布式电力资源管理方案，通过数据化、资料来源：36氪研究院,安信证券研究中心1.2.新能源出力占比提升，冲击电网有序供需格局是虚拟图2.欧美多国为增强电力系统灵活响应能力，推1.3.虚拟电厂聚合源荷储多类资源响应调度，调控实力“不虚”每一类资源的特性及衡量其灵活响应度的关键指标均不同。间歇性较强，水电出力则具备较强连续性，衡（3）储能类，虚拟电厂聚合的资源包括分布式储能、充放电性能，其可平移属性显著，衡量储能类资源灵活响应度的 表1：虚拟电厂聚合源、荷、储侧电力资源，特性与关键衡量指标不同 分布式水电连续性额定出力、爬坡上下限、最小开停机时间荷荷 资料来源：安信证券研究中心整理态调控需求，而市场动态调控需求由电力系统运行动态、市场运营动态等多维度耦合驱动。资料来源：安信证券研究中心整理2.虚拟电厂产业链、内部结构与商业模式拆解合资料来源：千际投行,安信证券研究中心2.2.虚拟电厂典型内部结构拆解——南市场交易标的统整等工作。各分区内均通过对底层电力资源、聚资料来源：东方电子,安信证券研究中心整理2.3.虚拟电厂典型商业模式分析虚拟电厂基于自身聚合的电力资源、系统化的数字化水平进而促进行业快速发展的重要一环。本节将首先梳理虚拟参与方如何通过虚拟电厂参与电力市场交易并获响应电网公司有序用电需求的系统化方案，因此其作为系统化域有所积淀的企业，例如恒实科技、东方电子、国能日新等；图6.虚拟电厂向内承载搭建方、运营方，向资料来源：安信证券研究中心整理2.3.1.技术服务供应商对外输出系统化的虚拟电厂搭建技术服务拟电厂项目，典型案例“粤能投”虚拟电厂管理平台项目，被授予中国电力技术市场2022合资料来源：东方电子，安信证券研究中心从需求侧响应、辅助服务、电力交易三种机制2.3.2.运营方与用户参与电力市场交易获利：需求侧响应约的形式向终端用户发出降低负荷的指令，并且通资料来源：硕电汇，安信证券研究中心资料来源：安信证券研究中心整理2.3.3.运营方与用户参与电力市场交易获利：辅助服务自身技术参数、运营状态向调度中心同步，后者综合电网系统输集中竞价、公开招标/挂牌/拍卖、双边协商等，确认承担电力辅助用标准时接受考核。不同的辅助服务类型可制定不同的补偿与考核理商之间的结算，虚拟电厂运营方根据内部聚合资源的服务情况完资料来源：安信证券研究中心整理2.3.4.运营方与用户参与电力市场交易获利：电力现货市场本小节专注拆解虚拟电厂参与电能量交易市场的商业模式。聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等其他市场主日送受两端市场的中长期送受电计划，市场主体在规定时报电量或调度负荷预测作为需求，集中优化出清形成日前心以日前调度计划为基础，根据日内运行情况和相关预测③交易中心按自然月周期向市场主体出具结算账单资料来源：安信证券研究中心整理表2：接入规模达200万千瓦的虚拟电厂总投资额约515.56注：储能建设容量，按照最大调频容量5万千瓦，年均运行小时数1000小时计算，平均每天的放电能力需要达到5万千瓦X（1000小时/365天）=13.69万千瓦时/天。资料来源：国家电网，安信证券研究中心8元/千瓦时55资料来源：国家电网，安信证券研究中心需求响应能力达到最大用电负荷的3%至5%，其中年度最过亿千瓦）的3.9%，全国范围的需求响应能力已提前完成建设目标。参考近资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：安信证券研究中心整理3.国内可灵活调度电力资源需求增长，虚拟电厂价值彰显3.1.虚拟电厂可作为正、负出力电厂，配合电力系统灵活调度指令要载体。其中，电源侧资源在明确自身出力特征基础上，配合电网调度态。虚拟电厂聚合多元的分布式资源并网后，即可作为“正峰调频，亦可作为“负电厂”提升电网负荷消纳裕度表4：虚拟电厂所聚合的不同资源具备不同的功能特质源荷储资料来源：安信证券研究中心整理虚拟电厂可观、可测、可调控的功能实现以数字化技术水关键问题是电力资源可观、可测、可调控性的改善。例如电源侧可能影响风光出力的气象数据，负荷侧历史用电数据、电力市场供需情况等。侧发电机组出力曲线及运行效率预测，负荷侧用电情况的检测以及可响应容量的计量调整。表5：虚拟电厂建设运营需要一系列数字化技术禀赋，实现可观、可测、可调控源荷储资料来源：安信证券研究中心整理就需要更高的数字化技术手段支持。另一方面，虚拟电自身商业模式，伴随国内电力市场建设推进，市场易、调峰调频辅助服务等服务类型对系统调控的组织时对虚拟电厂建设运营过程中，通过数字化手段实时优化资源配置的实力提出更高的要求。图15.宁夏将数字化实力水平作为虚拟电厂运行技术规资料来源：宁夏回族自治区发改委，安信证券研究中心资料来源：山西省能源局，安信证券研究中心3.3.国内长期电力系统发展+短期高温催化，可灵活调度电力资源或迎高速发展由于受自然天气等因素影响较大，风电光伏电源出力较传统电源存在不稳定性较强的问题，资料来源：NASA,安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心资料来源：Wind，安信证券研究中心拟电厂价值凸显。厂市场具有如下特征1）层级差异明显，不同地域层级虚拟电厂覆盖范围差异显著。例如电厂聚合资源类型单一，例如国网浙江综合能源公司智慧虚构研发承建，也有部分上市公司参与虚拟电厂项目建设、运表6：国内部分虚拟电厂项目建设情况梳理月月月月资料来源：中国经济时报、深圳特区报等媒体，安信证券研究中心整理式资源寻求参与调度的资质、参与电力市场交易获利的积极性，同表7：国内多省市发布出台相关政策，鼓励与认可虚拟电厂合法参与电力资源调度资质、建设分级或全国统一电力见府碳循环发展行动方案源，以及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综见提升能源需求侧响应能力。健全分时电价、峰谷电价，支持府府商务楼宇、电动汽车和储能设施等资源，建设虚拟电厂。建立市场响应的交易政策，完善辅助服务市场机制，积极引导用户参与电力需求鼓励电网企业联合社会资本建设以大规模共府推动源网荷储一体化和多能互补，推进虚拟鼓励新型储能、用户可调节负荷、聚合商、虚府划府推动新型储能以独立电站、储能聚合商、虚加强需求侧管理和响应体系建设，引导工商业可中断负荷、月加强电力市场、电能替代、需求侧管理、虚拟电厂等领域月府月商业可中断负荷、电动汽车充电网络、虚拟电厂月部府书积极培育电力源网荷储一体化、负荷聚合服务、综合能资料来源：各发布方官网，安信证券研究中心整理5.相关标的5.1.东方电子虚拟电厂、云化弹性调控平台、业务中台、综合能源、智能采集、能源管理、电力综合测控等产品和解决方案，在电力布局。公司还具有综合能源与虚拟电厂领域较为成熟的整体技术和智能电表、智能化终端、计量计费主站等成熟产品。2022年，公司实现营资料来源：公司公告，安信证券研究中心系统和胜利油田源网荷储智慧管控等项目。资料来源：公司公告，安信证券研究中心5.2.恒实科技恒实科技是国内领先的数字能源、通信技术服务及智能物联应用解决方案提供商及运营商。资料来源：公司公告，安信证券研究中心公司在虚拟电厂交易运营平台投入大量研发费用，该平台秉持“横计理念，构建资源聚合协同管控技术体系，以H-iTMG技术重点聚焦于深圳区域的虚拟电厂业务发展。资料来源：公司公告，安信证券研究中心5.3.众智科技类产品、其他类产品和技术服务。其中控制器类产品主要分为发电控制柜、蓄电池充电器和发动机加热器等；其他类产品主要是资料来源：公司公告，安信证券研究中心动控制领域的技术优势和市场地位，加大新业务领域的开发力度控制系统研发，建设完善集锂电池储能、柴油发电机组发电等为一体的整体解决方案，形成一个完整的发电-储能-供电的闭合循5.4.威胜信息威胜信息是综合能源互联网解决方案提供者。公司是国家级专精特新企业，以“物联世界，芯连未来”为战略，专注于提供数字化技术与服务，积边缘计算等核心技术，提供能源物联网综合解决方案等技有限公司主要从事信息传感器、数据采集与分析管理资料来源：公司公告，安信证券研究中心对储能应用，运用感知技术和通信技术感知储能装置的和系统，也能接受系统调度指令，对储能装置的投切做纳进行管控，促进电网数字化转型及源网荷储协5.5.炬华科技系统带动智能电表、智能水表、智能电气、能源云边路公司主要业务分为智慧计量与采集系统、智能电力终端备、电气安全终端设备、服务平台软件；智能流量仪表资料来源：公司公告，安信证券研究中心电能表、采集终端、专变终端、云边路由器等产品，可荷监测、智能化的能效管理及能源管理解决方案，为用户需的技术和数据支撑。公司未来将会对系统平台、各类物联网传感不同用户的多种应用需求。5.6.国能日新资料来源：公司公告，安信证券研究中心慧运营管理系统和虚拟