虚拟电厂新型电力系统的重要一环

虚拟电厂:新型电力系统的重要/环数字化转型正在重塑电力行业格局2随着可再生能源占比的快速提升ÿ电网面临前所未有的调度挑战2虚拟电厂作为连接发电端、电网端与用电端的智能枢纽ÿ通过聚合分布式资源实现协调优化ÿ正在成为新型电力系统建设的关键技术路径2核心观点ÿ市场机遇.新能源装机快速增长带动调度需求.分布式能源规模化发展.电力市场化改革深入推进.数字化技术成熟度提升市场机遇.新能源装机快速增长带动调度需求.分布式能源规模化发展.电力市场化改革深入推进.数字化技术成熟度提升虚拟电厂通过先进的信息通信技术ÿ将分散在不同空间的可调负荷、储能系统、微电网、充电桩、分布式电源等可控资源进行智能聚合ÿ实现整体的协调优化控制2按照聚合资源的类别ÿ可将虚拟电厂细分为"负荷类"虚拟电厂和"源网荷储/体化"虚拟电厂两大我们认为ÿ虚拟电厂有望与储能技术协同发展ÿ共同构成电力体系智能调度与效率优化的核心支撑ÿ在"双碳"目标实现过程中发挥不可替代的作用2随着技术成熟度提升和商业模式完善ÿ虚拟电厂市场将迎来快速增长期2发展路径国内虚拟电厂加速发展ÿ有望复刻海外成熟模式2022年6月21日ÿ山西省能源局印发的《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》成为国内首份虚拟电厂运营管理文件ÿ标志着我国虚拟电厂建设进入制度化、规范化阶段2紧随其后ÿ7月8日市场监管总局等16部门发布《国家标准化发展纲要》ÿ明确提出加强新型电力系统标准建设ÿ虚拟电厂作为其中的重要组成部分受到高度重视22001-2012欧洲启动研究德国、英国等国家开展虚拟电厂技术研发ÿ欧盟WEB2ENERGY项目成功运行2020-2022国内起步广东、上海等地试点项目陆续上线ÿ政策体系逐步建立2025+市场成熟复刻海外路径ÿ通过电力交易、碳交易等实现规模化盈利2234452015-2020海外商业化欧美虚拟电厂进入成熟运营阶段ÿ通过电力市场交易实现盈利2022-2025加速发展政府补贴支持下功能完善ÿ商业模式逐步成型国内市场现状从整个国内市场来看ÿ虚拟电厂尚处于早期发展阶段ÿ但近年来在广东、上海、河北等经济发达地区已有相关试点项目落地2这些项目主要聚焦于调峰调频功能ÿ为提升电网对新能源的容纳能力进行了有益探索2例如ÿ上海黄浦区开展的商业建筑VPP示范项目ÿ成功实现了楼宇用能的智能管理与需求响应2海外成熟案例欧盟WEB2ENERGY项目是全球虚拟电厂的标杆案例ÿ该项目整合了5座热电联产电厂、2组100千瓦时氧化还原液流电池、10组5千瓦时锂离子电池、6座光伏电站、3座风电场、2座小型水电站以及3类大型可控负荷ÿ展现了虚拟电厂强大的资源整合与协调优化能力2我们认为ÿ短期内国内虚拟电厂将在政府补贴支持下逐步完善技术与功能ÿ在电力信息化领域已有布局的企业将率先受益于市场启动;长期来看ÿ随着储能、电力交易、碳交易等配套体系的成熟ÿ虚拟电厂将形成清晰的商业模式ÿ通过提供辅助服务、参与市场交易等方式获得收益ÿ有望复刻海外的成功发展路径2投资建议ÿ用电端信息化企业深度参与电力交易市场充电桩聚合平台需求侧响应系统电力市场交易服务代表企业:朗新科技、恒实科技、东方电子综合能源优化企业全方位能源管理服务综合能源服务平台用电端信息化企业深度参与电力交易市场充电桩聚合平台需求侧响应系统电力市场交易服务代表企业:朗新科技、恒实科技、东方电子综合能源优化企业全方位能源管理服务综合能源服务平台碳资产管理系统多能互补优化代表企业:远光软件发电端信息化企业参与发电侧资源聚合优化 新能源功率预测系统发电智能管理平台虚拟电厂运营系统代表企业:国能日新风险提示技术突破不及预期虚拟电厂涉及协调控制、能量管理、信息通信等多项核心技术技术突破不及预期虚拟电厂涉及协调控制、能量管理、信息通信等多项核心技术ÿ若关键技术研发进展低于预期ÿ可能延缓产品成熟度提升和商业化应用推广2供应链运作受阻疫情等因素可能影响关键零部件供应和物流运输ÿ导致项目实施周期延长ÿ增加企业运营成本和交付风险2疫情影响投资进度新冠疫情反复可能导致下游电力项目投资建设进度延缓ÿ影响虚拟电厂相关订单落地与收入确认节奏ÿ进而对相关企业短期业绩造成压力2政策支持力度不足虚拟电厂发展初期依赖政府补贴和政策引导ÿ若相关支持政策出台进度或力度不及预期ÿ可能影响市场培育速度和企业投资积极性2/章虚拟电厂助力实现智能化建设虚拟电厂(VirtualPowerPlant,VPP)是/种创新型智慧能源系统ÿ它通过先进的信息通信技术和能量管理系统ÿ将分散在不同地理位置的可调负荷、储能设施、微电网、电动汽车充电桩、分布式光伏及风电等可控资源进行智能聚合ÿ并将这些聚合资源作为/个整体ÿ对外呈现为/个特殊的"虚拟电厂"ÿ实现对电力资源的自主协调与优化控制2核心功能机制虚拟电厂的核心是集控平台ÿ该平台具有双向调节能力2在需求侧供电量不足时ÿ虚拟电厂可以作为"正电厂"向电力系统供电ÿ调动聚合的分布式发电资源和储能设施释放电能;当发电侧电量过剩、需求侧难以消纳时ÿ虚拟电厂又可以作为"负电厂"增加负荷ÿ吸纳多余电力ÿ从而帮助电力系统实现削峰填谷ÿ有效平滑新能源并网带来的波动性影市场化交易价值集控平台不仅优化电网运行ÿ还能与大台内聚合的企业用户、居民用户、充电桩运营商、储能电站、分布式能源等各类市场主体提供参与电力市场化交易的通道ÿ使这些原本分散的小型用电或发电单元都能成为"微型发电机"ÿ通过参与现货交易、辅助服务市场等获取峰谷价差收益和容量补偿收益2通过数据分析与智能算法ÿ集控平台能够对充电桩充电行为、居民用电模式、工商业负荷特性等海量数据进行实时采集与深度挖掘ÿ实现需求侧的精准响应与管理ÿ大幅提升电网的灵活调节能力和新能源消纳水平2虚拟电厂分类:负荷类与源网荷储/体化负荷类虚拟电厂负荷类虚拟电厂由运营商聚合具备负荷调节能力的市场化电力用户ÿ主要包括电动汽车充电桩、大型商业建筑空调系统、数据中心、工业可中断负荷等2这类虚拟电厂作为/个整体对外提供负荷侧灵活响应调节服务ÿ在电网需要时快速降低或增加用电负荷ÿ参与需求响应、辅助服务等市场交易ÿ获取相应收益2源网荷储/体化虚拟电厂源网荷储/体化虚拟电厂聚合新能源发电设施、电力用户及配套储能项目ÿ构建成/个具有自主调峰调节能力的独立市场主体2这类虚拟电厂不占用公共电网的调峰资源ÿ自身配置的储能系统可以吸纳新能源发电的波动ÿ实现内部功率平衡ÿ并且还能为公共电网提供调峰、调频等辅助服务ÿ是"源网荷储"协调优化的典型应用场景2技术发展方向技术发展方向两类虚拟电厂在实际应用中往往相互融合、协同发展2随着分布式光伏、分散式风电的规模化部署以及储能成本的持续下降ÿ源网荷储/体化虚拟电厂有望成为未来主流模式ÿ实现发电、用电、储能的深度耦合与智能协同2核心技术:数字化驱动虚拟电厂智能化运营能量管理技术能量管理系统(EMS)是虚拟电厂的"智慧大脑"能量管理技术能量管理系统(EMS)是虚拟电厂的"智慧大脑"ÿ负责对分布式发电(DG)和可控负荷等资源实施实时监测、预测分析与优化控制2通过对储能系统的智能管理ÿEMS能够有效补偿可再生能源发电的波动性和间歇性ÿ使虚拟电厂输出曲线更加平滑可控2能量管理技术的核心能力包括:多时间尺度负荷预测与发电预测基于优化算法的充放电策略制定实时功率平衡与偏差修正经济调度与成本最优化这些技术手段显著提升了电网接纳可再生能源的能力ÿ同时提高了整体能源利用效率2信息通信技术高可靠、低延迟的信息通信技术是实现分布式能源聚合的关键基础设施2虚拟电厂需要实时采集数以万计的分布式资源运行数据ÿ并将调度指令快速下发到每个控制节点ÿ这对通信网络的带宽、时延、安全性提出了极高要求2主要应用的通信技术包括:.互联网协议(IP)服务:提供广域网连接与数据传输.虚拟专用网络(VPN):保障数据传输安全性.电力线载波(PLC):利用现有电力线路实现通信.5G/4G无线技术:为移动资源提供灵活接入随着5G、边缘计算等新/代信息技术的成熟应用ÿ虚拟电厂的通信能力和响应速度将获得质的提升2协调控制技术聚合多样化分布式能源资源(DER)并实现对系统的高精度、快响应输出是虚拟电厂协调控制的核心目标2控制架构主要包括三种模式:.集中控制:由中央控制器统/调度所有资源ÿ响应速度快但对通信要求高.分散控制:各资源具有/定自主决策权ÿ平衡了灵活性与可控性.完全分散控制:基于多智能体技术ÿ各资源自主优化并协同工作先进的协调控制算法能够在毫秒级时间尺度内完成资源调度决策ÿ确保虚拟电厂输出功率满足电网调度指令2分布式能源发展趋势与空间错配挑战风能资源分布我国风能资源主要集中在"三北"地区(东北、华北、西北)以及东南沿海地区ÿ内蒙古、新疆、甘肃等地区风能资源最为丰富ÿ年平均风速普遍在6米/秒以上ÿ具备大规模开发风电的优越条件2太阳能资源分布我国太阳能资源呈现西高东低的分布格局ÿ青藏高原、西北地区年总辐射量超过1600千瓦时/平方米ÿ是全球太阳能资源最丰富的地区之/ÿ而东部沿海地区相对较低2从上述资源分布图可以清晰看出ÿ我国风光资源富集区主要位于西部和北部地区ÿ而电力负荷中心则集中在东部和中部经济发达地区2这种空间维度的严重错配催生了两大战略需求:特高压远距离输电建设特高压输电通道ÿ实现"西电东送"、"北电南供"ÿ将西部北部的清洁电力大规模输送到东部负荷中心分布式能源就地开发在东部负荷中心大力发展分布式光伏、分散式风电ÿ推动能源生产与消费在空间上的协同布局国务院发布的《关于促进新时代新能源高质量发展实施方案的通知》明确提出ÿ到2025年公共机构新建建筑屋顶光伏覆盖率力争达到50%ÿ这标志着分布式能源进入快速发展期2然而ÿ大规模分布式新能源并网给电网运行带来巨大挑战ÿ亟需提升电网的消纳能力和灵活调节能力2在这/背景下ÿ虚拟电厂、智能微电网等创新模式应运而生ÿ成为解决分布式能源消纳难题的重要技术路径2政策体系日趋完善ÿ虚拟电厂迎来发展窗口期自2020年习近平主席在联合国大会上首次提出"碳达峰、碳中和"目标以来ÿ我国新能源产业和电网建设迎来了前所未有的历史性发展机遇2顶层设计的不断完善为虚拟电厂等新业态的发展奠定了坚实的政策基础22020年9月联合国大会重要讲话习近平主席宣布中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和ÿ为能源转型确立明确2021年10月碳达峰碳中和顶层设计发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》ÿ明确2030年非化石能2022年6月虚拟电厂管理办法出台山西省发布国内首份《虚拟电厂建设与运营管理实施方案》ÿ明确虚拟电厂类型、技术要求、市223445662021年3月"十四五"规划纲要提出"十四五"期间单位GDP能耗和二氧化碳排放分别降低132022年5月新能源高质量发展方案《关于促进新时代新能源高质量发展实施方案》强调加快构建新型电力系统ÿ支持微电网和源网荷储/体化项目建设2022年7月标准化体系建设市监局等16部门发布《贯彻落实国家标准化发展纲要行动计划》ÿ提出加强设我们认为ÿ电网适应新能源大规模接入的核心在于调度调节能力以及大规模超远距离输电能力的提升ÿ这两方面能力的增强都离不开数字化技术手段的深度应用2风光等新能源由于其发电功率受自然条件影响而呈现显著的波动性和间歇性特征ÿ导致新能源发电供给与居民及工商业用电需求之间存在时空错配问题2在这种背景下ÿ以智能微电网、虚拟电厂为代表的配电网数字化技术ÿ以及输电侧的特高压建设、储能系统等新业态乘势而起ÿ成为解决新能源消纳难题的关键技术路径2海外虚拟电厂发展成熟ÿ国内市场潜力巨大海外市场:技术成熟ÿ商业模式清晰自2001年起ÿ德国、英国、美国等欧美国家就开始了虚拟电厂的研究与实践探索ÿ经过二十余年的发展ÿ目前技术已相当成熟ÿ商业模式清晰可行2德国卡塞尔大学太阳能供应技术研究所、欧盟WEB2ENERGY等项目是全球虚拟电厂的标杆案例2欧盟WEB2ENERGY项目是目前全球规模最大、技术最先进的虚拟电厂之/ÿ该项目于2012年12月成功完成验收ÿ整合资源包括:.5座热电联产(CHP)电厂2组100千瓦时氧化还原液流电池.10组5千瓦时锂离子电池.6座光伏电站.3座风电场.2座小型水电站.3类大型可控负荷该项目成功实现了多类型分布式能源的协调优化运行ÿ并通过参与电力现货市场和辅助服务市场获取稳定收益ÿ验证了虚拟电厂的技术可行性和经济性2国内市场:起步阶段ÿ前景广阔相比海外市场ÿ国内虚拟电厂发展尚处于早期阶段ÿ建设体系和商业模式仍在探索完善中2但近年来在政策推动下ÿ广东、河北、上海、江苏等经济发达省份已有多个试点项目成功落地ÿ主要聚焦调峰调频、提升新能源消纳等功能2典型示范项目:.上海黄浦区商业建筑VPP:聚合商业楼宇空调负荷ÿ参与需求响应.国网冀北虚拟电厂:国内首个正式运营的虚拟电厂项目.深圳宝安区工业园区VPP:整合园区分布式光伏、储能及工业负荷.广东电网需求响应平台:聚合超过1GW的可调节负荷资源这些试点项目为国内虚拟电厂的规模化发展积累了宝贵经验220+20+海外运营年限欧美虚拟电厂商业化运营时间5+5+国内试点数量主要省份已落地示范项目3-53-5市场成熟周期预计国内虚拟电厂规模化年限通过海内外对比可以明确ÿ国内虚拟电厂技术与商业模式仍有较大提升空间2从收益模式看ÿ海外虚拟电厂已通过提供辅助服务、参与电力市场交易等方式实现稳定盈利;而国内方面ÿ短期内主要依靠政府补贴支持项目建设与功能完善;但长期来看ÿ随着储能技术进步、电力市场化改革深化、碳交易体系完善ÿ虚拟电厂将逐步建立起清晰的商业模式ÿ通过辅助服务、容量补偿、峰谷套利等多元化收益来源实现规模化盈利ÿ有望复刻海外的成功发展路径2相关企业有望开启高成长三大类企业将在虚拟电厂发展中显著受益基于对虚拟电厂产业链的深入分析ÿ我们识别出三类在技术、渠道、业务布局等方面具有核心竞争优势的企业ÿ这些企业有望在虚拟电厂市场快速发展的进程中率先受益ÿ实现业绩的高质量增长2发电端信息化企业参与发电侧聚合优化进程这类企业在新能源发电功率预测、发电资产智能管理等领域拥有深厚技术积累ÿ其核心产品是发电侧数字化的关键支撑2通过整合风电、光伏等新能源发电资源ÿ参与虚拟电厂的"源"侧建设ÿ为电网提供可预测、可调度的清洁电力2代表企业:国能日新已推出虚拟电厂智慧运营管理平台ÿ整合新能源预测、调度控制等核心功能模块2用电端信息化企业深度参与电力交易ÿ接通买卖双方这类企业在用电侧信息化领域拥有广泛的客户基础和渠道优势ÿ通过聚合充电桩、工商业可调负荷等资源ÿ构建需求响应平台ÿ深度参与电力现货市场和辅助服务市场ÿ为用户创造电费节约和交易收益2代表企业:朗新科技基于充电桩聚合平台开展预购电、虚拟电厂削峰填谷业务;恒实科技全程参与国内首个虚拟电厂建设ÿ积累了丰富经验;东方电子已落地城市级、园区级三级负荷类虚拟电厂项目2综合能源优化企业全方位服务能源运作这类企业提供涵盖发、输、配、用各环节的综合能源服务ÿ整合碳资产管理、多能互补优化、能源交易等多项功能ÿ构建/体化能源管理平台2虚拟电厂是其综合能源服务体系的重要组成部分2代表企业:远光软件与国网数科协同不断加深ÿ其综合能源服务平台聚合分布式能源、储能、负荷等资源ÿ已具备虚拟电厂雏形2朗新科技:虚拟电厂与充电桩应用的隐形标的核心竞争优势B端能源数字化业务电力营销系统市场份额领先ÿ每年约1000个项目ÿ单项目收入百万级2营销2.0系统升级替换市场总规模达70亿元ÿ公司进入重大发展机遇期ÿ预计长期保持20%以上增速2C端充电桩业务爆发2021年聚合充电量达5.6亿度ÿ同比增长8倍ÿ市占率达5%;2022年目标提升至10%2公司已获得售电牌照ÿ可在电力市场开展预购电、虚拟电厂削峰填谷等业务ÿ打开新增量市场2公司概况朗新科技深耕电力行业多年ÿ是国内售用电领域信息化的龙头企业ÿ在电力营销、客户服务等细分领域市占率超过40%2公司BC两端业务布局完善ÿ在双碳及电网智能化大背景下ÿ有望迎来高质量发展阶段2"新电途"平台:虚拟电厂商业模式创新朗新科技打造的"新电途"聚合充电平台是虚拟电厂在充电桩领域的典型应用2该平台聚合特来电、星星充电、国网e充电等主流充电桩运营商ÿ通过智能调度算法优化充电行为:.预购电模式:平台在低谷时段从电力市场批量购入低价电力ÿ再分配给下游充电桩运营商ÿ降低充电成本.削峰填谷:在用电高峰时段引导充电负荷转移至低谷时段ÿ减轻电网压力ÿ获取需求响应补贴辅助服务:聚合的充电桩群可作为灵活性资源参与电网调频调峰ÿ获取辅助服务收益.光储充/体化:联动分布式光伏、储能设施ÿ实现新能源就地消纳和峰谷套利我们认为ÿ考虑到公司深厚的行业know-how、新能源车万亿级市场的充电需求以及虚拟电厂加速推进的政策环境ÿ朗新科技充电桩业务爆发可期ÿ有望成为公司业绩增长的重要引擎2远光软件:综合能源服务的优质企业远光软件作为国网数科旗下唯/上市公司ÿ在电力企业管理信息化领域拥有深厚积累2当前电网新/轮数字化建设刚刚起步ÿ公司紧跟国网数字化战略步伐ÿ有望充分受益于行业数字化转型浪潮2近期公司与国网数科共同对能源互联网公司增资2000万元ÿ再次印证了双方协同效应不断深化的趋势2碳资产管理平台碳排放权交易市场是推动绿色低碳发展的重要市场化机制ÿ未来将与电力市场保持紧密衔接和联动ÿ成为企业绿色转型的关键抓手2远光软件开发的碳资产管理平台为企业提供碳资产盘查、碳配额管理、碳交易辅助决策等全流程数字化服该平台能够实时监测企业碳排放数据ÿ生成碳资产报表ÿ辅助企业制定减排策略和参与碳交易ÿ帮助企业在碳约束下实现经济效益最大化2随着全国碳市场覆盖范围扩大和交易活跃度提升ÿ碳资产管理平台市场需求将快速增长2综合能源服务云平台公司研发的综合能源管理云平台是/个典型的虚拟电厂雏形系统2该平台聚合了分布式光伏、分散式风电、储能系统、工业园区用户、商业建筑等多类型电力用户和能源资源ÿ通过能量管理、数据分析、负荷预测、及时响应等核心功能模块ÿ提升电网对新能源的消纳水平2平台支持多能互补优化运营ÿ可根据电价、气候、负荷等因素智能调度冷热电储各类能源资源ÿ实现园区级或城市级的能源系统优化2该平台已经具备了虚拟电厂的核心功能ÿ随着接入资源规模扩大和功能完善ÿ有望发展成为区域性虚拟电厂运营平台2由于公司新业务具备高成长性ÿ我们预计未来能源互联网业务将保持30%以上增速ÿ智慧物联及数据服务将保持60%左右增速2近期公司与国网数科共同增资能源互联网公司ÿ彰显了发展能源数字化产业的坚定决心ÿ也让我们更加确信公司与国网数科之间的协同效应将进/步扩大ÿ为公司打开更广阔的成长空间2恒实科技:虚拟电厂建设的先行者公司概况与战略布局恒实科技成立于2000年ÿ持续为国家机关及能源、交通、金融、电信等行业的信息化和智能化建设提供专业服务2近年来公司积极布局虚拟电厂业务ÿ是国内虚拟电厂设计、建设及运营的先行者2公司最具代表性的项目是全程参与国内首个虚拟电厂--国网冀北电力公司虚拟电厂的建设ÿ在项目实施过程中积累了丰富的技术经验和工程管理能力ÿ形成了自主知识产权的系列产品和解决方案2Q虚拟电厂业务公司提供虚拟电厂平台建设、系统集成、运营管理聚合系统、源荷聚合互动响应系统以及负荷聚合系统等多个项目ÿ验证了技术方案的可行性和先进电力市场交易为发电企业、售电公司、大用户等市场主体提供电力交易决策支持、风险管理、合约管理等服务ÿ帮助客户在电力市场化改革中把握机遇、规避风险2综合能源改造为工业园区、商业综合体、公共建筑等提供节能诊断、改造方案设计、设备更新、运行优化等综合能源服务ÿ帮助用户降低能耗、提升能效22022年5月ÿ公司引入国有控股股东深智城并募资6.71亿元ÿ用于加强虚拟电厂、综合能源服务等新业务布局2我们认为ÿ国内虚拟电厂市场尚处于起步阶段ÿ市场空间广阔ÿ技术和商业模式仍在快速迭代2恒实科技作为虚拟电厂建设的先行者ÿ拥有精湛的技术实力和丰富的工程经验ÿ在项目获取、方案设计、系统集成等方面具有先发优势ÿ有望在行业爆发期率先受益ÿ实现业绩的高速增长2国能日新:新能源智慧管理的领军者国能日新是国内新能源发电功率预测和智能管理领域的领军企业ÿ深耕新能源管理领域多年ÿ为新能源电站、发电集团、电网公司等电力市场主体提供全方位的数字化产品和服务2公司核心产品矩阵包括新能源发电功率预测系统、新能源并网智能控制系统、新能源电站智能运营系统、电网新能源管理系统等ÿ覆盖新能源并网、运行、交易、管理全业务链条2虚拟电厂智慧运营管理系统2021年ÿ公司成功研发并推出虚拟电厂智慧运营管理系统ÿ该系统是公司在新能源智能管理领域的重大创新突破2系统聚合源、荷、储各类分布式资源ÿ通过先进的协调控制技术和能量管理算法ÿ实现资源的优化配置和智能调度ÿ核心功能包括:聚合的虚拟电厂可作为独立市场主体参与电力现货市场、辅助服务市场等ÿ向市场提供电能量、电力容量、调频调峰等多种产品和服务ÿ通过市场化交易获取收益2系统提供交易策略优化、风险管理、结算分析等全流程支持2电网消纳能力提升通过削峰填谷、平滑出力曲线等手段ÿ有效解决新能源发电的波动性和间歇性问题ÿ辅助电网稳定运行2系统能够根据电网调度指令ÿ快速调节聚合资源的输出功率ÿ提供秒级至分钟级的灵活性服务2资源优化配置基于负荷预测、发电预测、价格预测等多维度数据ÿ运用优化算法制定资源调度策略ÿ实现经济效益最大化2系统支持多时间尺度优化ÿ从日前计划到实时调整全覆盖2双碳目标助力通过提升新能源利用率、降低化石能源消耗ÿ帮助用户实现碳减排目标2系统提供碳排放监测、碳资产管理等功能ÿ为用户参与碳交易提供数据支撑2我们认为ÿ建设以新能源为主体的新型电力系统已成为国家战略ÿ新能源电站的智能化管理和需求侧的精准响应是当前亟需解决的核心问题2国能日新在新能源发电预测和智能管理领域拥有核心技术优势和丰富的项目经验ÿ已形成显著的竞争壁垒2随着电网智能化建设的加速推进和虚拟电厂市场的快速成长ÿ公司的产品和服务有望得到广泛应用ÿ驱动公司业绩持续高增长2公司在发电侧的技术积累与虚拟电厂的"源"侧需求高度契合ÿ未来成长空间广阔2东方电子:电力自动化全产业链龙头东方电子是国内电力自动化领域的龙头企业ÿ业务布局覆盖智能电网全产业链ÿ涵盖智能电网、智慧能源、工业互联网、信息化管理等多个战略性领域2公司在发电、输电、配电、用电各环节均有深度布局ÿ产品和解决方案技术领先、应用广泛2智能电网业务公司智能电网产品覆盖源-网-荷-储全产业链ÿ主要包括:.园区综合能源管理系统:实现园区内冷热电气等多种能源的协调优化·智慧变电站自动化系统:提升变电站运行效率和安全性.智能巡检机器人:替代人工进行电力设备巡检ÿ提高效率降低风险.配电自动化系统:实现配电网的智能化监控和故障快速处理信息化管理业务公司在电力企业管理信息化领域优势明显:·南方电网"6+1"企业管理系统:涵盖财务、人力资源、物资等核心管理模块·电力营销管理系统:支持用户服务、计量计费、营销分析等全流程.营业厅智能化终端:可替代90%以上的人工服务ÿ大幅提升服务效率虚拟电厂业务布局公司依托在数字化技术和电力行业的深厚积累ÿ重点培育调度自动化、储能系统、综合能源服务等新兴产业2在虚拟电厂领域ÿ公司已成功落地多个标杆项目ÿ形成了三级虚拟电厂完整解决方案:11城市级虚拟电厂运行管理平台面向城市或区域电网ÿ聚合辖区内所有可调度资源ÿ实现大规模资源的统/协调和优化管理22负荷聚合商级管控平台为负荷聚合商提供聚合平台ÿ整合充电桩、工商业负荷等ÿ参与需求响应和辅助服务市场33园区级虚拟电厂针对工业园区、商业园区等场景ÿ整合园区内分布式光伏、储能、负荷等资源ÿ实现园区能源自治和经济优化我们认为ÿ受益于新型电力系统建设和电网升级改造需求ÿ公司传统电力自动化业务有望保持稳健增长2同时ÿ公司在综合能源管理、储能系统、虚拟电厂等新兴业务领域的积极布局ÿ将为公司带来新的增量市场和成长动能2公司在电力自动化全产业链的技术优势和客户资源ÿ使其在虚拟电厂市场竞争中处于有利地位ÿ未来发展值得期待2投资评级与估值建议25%虚拟电厂市场年均增速预期2023-2028年国内虚拟电厂市场规模复合增长率预测500亿2028年市场规模预测虚拟电厂平台建设与运营服务市场规模(人民币)30%+相关企业业绩增速领先布局企业未来三年平均业绩增长率预期投资逻辑总结1.政策驱动明确:"双碳"目标下新能源快速发展ÿ虚拟电厂作为提升电网消纳能力的关键技术受到政策大力支持2.技术逐步成熟:协调控制、能量管理、信息通信等核心技术不断进步ÿ商业化应用条件日趋成熟3.市场空间广阔:分布式能源规模快速增长ÿ电力市场化改革深入推进ÿ为虚拟电厂提供巨大应用场景4.商业模式清晰:通过辅助服务、容量补偿、电能量交易等多元化收益来源ÿ盈利模式逐步建立5.龙头优势显著:在电力信息化领域深耕多年的企业具有技术、客户、渠道等多重壁垒ÿ先发优势明显投资建议建议重点关注以下五家核心标的:国能日新:发电端信息化龙头ÿ虚拟电厂智慧运营管理系统技术领先ÿ受益于新能源电站智能化需求朗新科技:售用电信息化龙头ÿ充电桩聚合平台快速发展ÿ虚拟电厂应用场景丰富.远光软件:国网数科旗下上市平台ÿ综合能源服务业务布局完善ÿ与国网协同效应强.恒实科技:虚拟电厂建设先行者ÿ全程参与国内首个虚拟电厂项目ÿ经验丰富.东方电子:电力自动化全产业链布局ÿ三级虚拟电厂解决方案完整ÿ竞争优势显著给予行业"增持"评级ÿ建议投资者积极关注虚拟电厂产业链投资机会。市场规模测算与增长驱动因素基于对政策环境、技术进展、市场需求等多维度因素的综合分析,我们对国内虚拟电厂市场规模进行了测算,并识别出驱动市场增长的核心因素2$600.00$400.00$200.00$0.00202320242025202620272028市场规模增长率上图展示了我们对2023-2028年国内虚拟电厂市场规模的预测2市场规模包括虚拟电厂平台建设、系统集成、运营服务等全产业链收入2我们预计2023-2028年市场规模将从120亿元增长至500亿元,复合增长率达到25%左右2增速在前期较高,随着市场逐步成熟增速有所放缓,但仍保持较快增长态势2政策支持"政策支持"双碳"目标、新型电力系统建设等国家战略提供强劲政策推动风光装机快速增长带来海量分布式资源聚合需求碳交易碳市场建设为虚拟电厂提供碳减排收益新来源碳交易碳市场建设为虚拟电厂提供碳减排收益新来源电力现货市场、辅助服务市场建设为虚拟电厂提供盈利空间储能发展储能成本下降使源网荷储/体化虚拟电厂经济性提升储能发展储能成本下降使源网荷储/体化虚拟电厂经济性提升5G、物联网、人工智能等技术成熟降低虚拟电厂建设成本行业发展趋势与未来展望展望未来5-10年,虚拟电厂将在技术创新、商业模式、应用场景等方面呈现以下重要发展趋势,这些趋势将深刻影响产业格局和投资机会22024-2025试点示范期各省市虚拟电厂试点项目密集落地,技术方案和商业模式快速迭代优化,政府补贴为主要收益来源2027-2030成熟发展期虚拟电厂成为电力系统标准配置,商业模式成熟稳定,市场竞争格局基本确立 2025-2027规模推广期成熟技术方案开始规模化复制推广,电力市场收益逐步显现,龙头企业市场份额快速提升2030+深度融合期虚拟电厂与储能、氢能、碳市场等深度融合,构建综合能源生态系统技术融合创新技术融合创新虚拟电厂将与人工智能、区块链、数字孪生等前沿技术深度融合2AI算法将大幅提升负荷预测和调度优化能力;区块链技术将实现分布式能源交易的去中心化和透明化;数字孪生技术将支持虚拟电厂的仿真测试和优化2聚合资源多元化聚合资源多元化虚拟电厂聚合的资源类型将更加多元,除了传统的光伏、风电、储能、充电桩外,氢能、V2G(车网互动)、建筑柔性负荷、数据中心负荷等新型资源将大规模接入,资源池的规模和灵活性显著提升2市场机制完善市场机制完善电力现货市场、容量市场、辅助服务市场等市场机制将不断完善,价格信号更加充分,虚拟电厂的市场化收益渠道将更加丰富和稳定,对政府补贴的依赖度逐步降低2跨区域协同跨区域协同虚拟电厂将从单/省份或城市向跨区域协同发展,通过特高压等输电通道实现更大范围的资源优化配置,提升全国电力系统的整体效率和新能源消纳能力2用户侧参与深化用户侧参与深化随着电力市场化改革深入和用户侧储能、智能家居的普及,居民用户、中小工商业用户参与虚拟电厂的便利性和积极性将大幅提升,用户侧资源将成为虚拟电厂的重要组成部分2我们认为,虚拟电厂不仅仅是/项技术创新,更是能源系统向去中心化、智能化、市场化转型的重要标志2它将重构传统电力系统的运行模式和商业逻辑,为产业链上下游企业创造巨大的商业机会2投资者应密切关注行业发展动态,把握这/历史性机遇2国际经验借鉴:欧美虚拟电厂发展启示德国:政策引导与市场激励并重德国是全球虚拟电厂发展的先驱者之/,其成功经验对我国具有重要借鉴意义:·完善的法律法规:《可再生能源法》明确了分布式能源的并网权利和上网电价机制.成熟的市场机制:电力现货市场、平衡市场、容量市场等为虚拟电厂提供多元化收益渠道.先进的技术标准:制定统/的通信协议和数据标准,降低不同系统对接成本·灵活的商业模式:聚合商可自由选择商业模式,既可代理交易也可自主运营德国NextKraftwerke公司是全球最大的虚拟电厂运营商之/,聚合超过10,000个发电和用电设施,总容量超过10GW,年交易电量超过100亿千瓦时。美国:技术创新引领市场发展美国虚拟电厂市场以技术创新和商业模式创新为主要特征:·需求响应成熟:需求响应市场发展多年,用户侧灵活性资源开发充分.技术平台先进:依托硅谷科技创新优势,涌现出多家技术领先的虚拟电厂平台公司·市场竞争充分:多家公司竞争促进服务质量提升和成本下降·用户参与积极:居民和工商业用户参与虚拟电厂的意识强,接受度高美国Stem公司利用人工智能技术优化储能系统运营,为客户节约电费并参与电力市场交易,已聚合对我国的启示11加快电力市场建设尽快建立完善的电力现货市场、辅助服务市场,形成合理的价格机制,为虚拟电厂提供稳定的市场化收益来源22完善政策法规体系明确虚拟电厂的市场主体地位、并网标准、交易规则等,为行业发展提供清晰的制度保障33推动技术标准统/制定虚拟电厂通信协议、数据接口等技术标准,降低系统对接成本,促进规模化发展44鼓励商业模式创新支持企业探索多元化的商业模式,培育具有国际竞争力的虚拟电厂运营商和技术服务商55加强用户教育引导通过宣传推广提升用户对虚拟电厂的认知度和参与意愿,扩大资源聚合规模投资风险提示与应对策略技术风险风险描述:虚拟电厂涉及协调控制、能量管理、信息通信等多项核心技术,技术难度高、研发周期长2如果关键技术突破不及预期,技术风险风险描述:虚拟电厂涉及协调控制、能量管理、信息通信等多项核心技术,技术难度高、研发周期长2如果关键技术突破不及预期,可能导致产品性能不达标、成本居高不下,影响商业化应用2应对策略:重点关注在相关技术领域有深厚积累、研发投入持续增长的企业;关注企业的技术合作和生态建设,通过产学研合作降低技术风险2项目实施风险风险描述:虚拟电厂项目涉及多方主体协调、系统复杂集成,实施周期长、不确定性高2项目延期、成本超支、验收不达标等情况可能影响企业现金流和业绩确认2应对策略:关注企业的项目管理能力和过往项目成功率;分散投资于不同企业和不同地区,降低单/项目风险的影响2政策风险风险描述:虚拟电厂发展高度依赖政策支持,如果相关补贴政策、电力市场改革政策、并网政策等出台进度或力度低于预期,将影响行业发展速度和企业盈利能力2应对策略:密切跟踪国家和地方层面的能源政策动态,选择政策环境较好的区域和项目投资;关注企业自身技术实力和成本控制能力,降低对政策补贴的依赖度2市场竞争风险风险描述:随着虚拟电厂市场快速发展,传统电力信息化企业、互联网科技公司、能源企业等多方力量涌入,市场竞争加剧,可能导致价格战、市场份额分散等问题2