虚拟电厂行业发展分析与投资前景分析报告

虚拟电厂行业发展分析与投资前景分析报告汇报人：汇报时间2023目录CONTENTS010302040506虚拟电厂发展环境虚拟电厂发展趋势虚拟电厂投资分析虚拟电厂竞争格局虚拟电厂现状分析虚拟电厂行业综述行业定义行业产业链发展历程虚拟电厂行业概述01&&&虚拟电厂行业定义虚拟电厂（VirtualPowerPlant,简称VPP）,其核心思想就是通过运用IOT、云服务、AI等信息技术和软件系统将分布式发电、需求侧和储能资源汇聚起来，通过数字化的手段形成一个虚拟的“电厂”来做统一的管理和调度，同时作为主体参与电力市场。从资源端来看，虚拟电厂资源包括可控负荷、分布式电源、储能三类。虚拟电厂的发展是以三类可控资源的发展为前提的，分别是可控负荷、分布式电源与储能，以上三类电源在现实中往往糅合在一起，作为虚拟电厂的控制单元。按照发展阶段，可将VPP划分为合约型、市场型和自主型三大类。合约型（邀约型）阶段为虚拟电厂初始阶段，通过专项资金、特定合同、激励政策引导聚合商参与，完成邀约、响应和激励流程。在不同牵头单位和市场的驱动下，虚拟电厂的组织方式将逐步从邀约型转变为市场型，在市场型阶段主体通过参与电能现货市场、辅助服务市场获得收益。自主型阶段是高级发展阶段，将能实现跨空间自主调度，既包含可调负荷、储能和分布式能源等基础资源，也包含由这些基础资源整合而成的微网、局域能源互联网。具体来看，虚拟电厂是一套能源管理系统，把分布式电源、储能、电动汽车等多种可调节资源有机结合，通过通信技术与控制技术，对可调节资源进行调控和优化。“虚拟”是指其没有实体电厂的存在形式；“电厂”是指其具有电厂的某些属性，如提供调峰调频等辅助服务、参与电力市场并获得收益等。通过5G通信技术、人工智能、边缘计算、区块链等先进技术，将分布式电源（DG）、可控负荷、储能、电动汽车等分散在电网的分布式供能（DER）聚合和协调优化，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。实现电源侧的多能互补、负荷侧的灵活互动，对电网提供调峰、调频、备用等辅助服务，达成与常规发电厂类似的效果。而在物理空间上，并不需要真正建造一个发电厂。虚拟电厂强调“聚合”的概念，在传统电网物理架构的基础上，利用能源管理系统将分散的发/用电主体整合为一个虚拟的可控集合体。虚拟电厂最具吸引力的功能就在于能够聚合多种类型的分布式资源参与电力市场运行。以风能和太阳能为代表的新能源具有显著的间歇性和强随机波动性，以此为一次能源的发电方式不仅会将这些特性继承下来，还会随时空范围的变化产生规律性改变。行业定义行业政策1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、新能源汽车与电网(V2G)能量互动等各类资源聚台的虚拟电广示范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供应安全。鼓励抽水蓄能、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易和系统运行调节储能、虚拟电广等调节电源的投资建设鼓励聚合利用不间断电源、电动车、用户侧储能等分散式储能设施。依托大数据、云计算、人工智能、区块链等技术，结合体制机制综合创新，探素智慧能源、虚拟电厂等多种商业模《“十四五”现代能源体系规划》《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》《关于加快推动新型储能发展的指导意见》《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》行业市场分析5868亿营收10.5%年复合增长率21462亿2020资产总额567.6亿净利润虚拟电厂2030年投资规模有望达到千亿级。根据《虚拟电厂市场发展前景及实践思考》一文中的测算，从可调负荷需求看，按照在全国构建不少于最大负荷5%的可调节负荷资源库，到2025年，需构建可调负荷资源库约7850万千瓦；到2030年底,由于可再生能源占比提高,需构建的可调负荷资源响应能力提高,按6%计算届时资源库容量约为10620万千瓦。考虑项目可行性，虚拟电厂可构建的可调资源潜力按照响应能力需求容量、投资成本按1000元/千瓦计算,2025年、2030年，虚拟电厂投资规模分别至少约为785亿元、1062亿元。2）本土虚拟电厂企业的研发技术不断提高，逐渐发展扩大，丰富了虚拟电厂行业产品的种类，扩大了市场规模；行业得以保持快速增长，主要因为受到以下三个因素的影响：1）虚拟电厂行业的发展需要大量科学实验的支持，拉动产品的需求提升；3）相关政策的逐渐完善，使得虚拟电厂的监管愈加完善，生产、消费、使用流程得到安全保障，促进了行业的发展。6驱动因素15页驱动因素标题115页驱动因素标题215页驱动因素标题415页驱动因素标题3从政策方面来看，近年来，国家出台相关政策推动虚拟电厂建设。2021年国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》中提出，引导虚拟电厂参与新型电力系统灵活调节。此后虚拟电厂政策催化显著加速。2022年《“十四五”现代能源体系规划》中提到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、新能源汽车与电网(V2G)能量互动等各类资源聚台的虚拟电厂示范。国务院发布政策、十四五规划、政府报告、领导讲话等都有对虚拟电厂行业做了一些纲领性的指导，合理的解读能够为行业做了好的发展指引。优势竞争，长期盈利，依托中国，布局全球，立足核心能力，全力获取显著竞争优势，创造得到广泛认可、深入人心的价值，通过成为“难以替代者”品牌致胜，涌现一批市场竞争力突出的全球性与区域性中国品牌，以持续正现金流实现长期盈利，这才是行业企业的发展之道。虚拟电厂产业处于快速增长时期，由于虚拟电厂行业的产品及服务模式特性，使其供给市场与需求市场存在较强的相互依赖、相互促进关系，虚拟电厂市场在良好的供需作用机制下保持稳定发展从应用领域来看，虚拟电厂行业产品广泛的运用于医学、药学、检验学、卫生免疫学、食品安全、农业科学等民营领域在市场发展中，行业企业为争取竞争优势，尤其是大中型企业，越来越重视自主研发实力，在企业科研方面投入逐年增长，企业科研服务市场逐步打开，未来科研用检测试剂的服务主体趋于多元化经济环境社会环境02虚拟电厂发展环境02政策环境行业经济环境从2017-2022年以来，我国国内生产总值呈现上涨的趋势，同比增速处于持续正增长的态势，其中2021年国内生产总值为1143670亿元，同比2020年增长了184%。2022年1-9月我国国内生产总值为870269亿元，同比增长了6.2%。在疫情得到有效控制的情形下，我国经济开始逐渐复苏，之前受疫情影响而停滞的各个行业，也开始恢复运行，常态化增长趋势基本形成，未来中国虚拟电厂行业的发展必然有很大的上升空间。9社会环境1社会环境2行业社会环境改革开放以来，我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。但同时我们也应看到其中的不足之处，最基本的问题便是就业问题，我国人口基数大，在改革开放后，人才的竞争更显得尤为激烈，大学生面对毕业后的就业情况、失业人士一直困扰着我国发展过程中，对于国家来说，促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决；对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。中国当前的环境下，挑战与危机并存，中国正面临着最好的发展机遇期，在风险中寻求机遇，抓住机遇，不断壮大自己。自改革开放以来，政治体系日趋完善、法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展；虽在一些方面上弊端漏洞仍存，但在整体上，我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，二十一世纪的华夏繁荣美好，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。10行业社会环境传统虚拟电厂行业市场门槛低、缺乏统一行业标准，服务过程没有专业的监督等问题影响行业发展。互联网与电烙铁的结合，缩减中间环节,为用户提供高性价比的服务。90后、00后等各类人群，逐步成为虚拟电厂行业的消费主力。行业市场规模行业现状03虚拟电厂现状分析03行业现状由于中国经济基本完成工业化进程、三产居民用电负荷成为新增负荷主体、叠加极端气象等因素，我国用电负荷特性持续恶化，主要表现为用电峰谷差拉大、尖峰负荷拔高且短暂、平均负荷率降低。相关数据显示，2021年中国全社会用电量为8.31万亿千瓦时，同比增长10.30%，继续保持增长态势。从用电负荷方面来看，2021年全国主要电网最高用电负荷合计达到19亿千瓦，同比增长11%，用电负荷特性持续恶化。虚拟电厂是满足尖峰负荷的重要手段。随着用电负荷特性持续恶化，电网负荷尖峰短而高，如果单纯依靠增加电源来满足100%的负荷需求要付出极大的代价。根据国网测算，通过建设煤电机组满足其经营区内5%的峰值负荷，需要投资4000亿的电厂和配套电网，而通过发挥需求侧资源满足峰值负荷需求，投资规模仅约1/10，虚拟电厂的经济价值凸显。13行业市场规模虚拟电厂2030年投资规模有望达到千亿级。根据《虚拟电厂市场发展前景及实践思考》一文中的测算，从可调负荷需求看，按照在全国构建不少于最大负荷5%的可调节负荷资源库，到2025年，需构建可调负荷资源库约7850万千瓦；到2030年底,由于可再生能源占比提高,需构建的可调负荷资源响应能力提高,按6%计算届时资源库容量约为10620万千瓦。考虑项目可行性，虚拟电厂可构建的可调资源潜力按照响应能力需求容量、投资成本按1000元/千瓦计算,2025年、2030年，虚拟电厂投资规模分别至少约为785亿元、1062亿元。14行业现状分布式发电情况“碳达峰、碳中和”目标驱动新能源和分布式电源高速发展。从光伏发电领域来看，我国分布式光伏发电并网装机容量逐年增长，增速加快。据统计，2021年我国分布式光伏发电并网装机容量为107.5GW，同比增长37.56%。从风电领域来看，据国家电网数据，2030年国家电网经营区下的分布式电源装机将达到290GW，占总装机量10%左右，其中:分布式光伏装机达到260GW、分散式风电装机量达到30GW。15电力需求侧从区域电力输送来看，据中电联数据，我国跨省及跨区输送电量持续提升。2021年我国跨省输送电量为60万亿千瓦时，跨区输送电量为0.69万亿千瓦时。从电力交易市场来看，2022年我国电力交易市场飞速发展。据中电联数据，2021年我国电力市场交易电量累计为37787亿千瓦时，同比增长19.34%。2022年1月电力市场交易电量累计为4970.8亿千瓦时，同比增长97.80%，实现飞速增长。行业发展趋势04虚拟电厂发展趋势04行业制约因素行业发展策略行业制约因素行业监管难度大质量参差不齐高端产品发展落后虚拟电厂行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力政府秉承创新开放的态度，支持和鼓励科学研究创新，对科学研究试验不设置严格限制，因此，虚拟电厂行业不存在统一的监督管理规范，产品质量主要依靠生产企业自主检测，虚拟电厂行业产品质量的监管难度加大在中低端产品领域，仍然有较大比例的产品依赖于进口渠道。此外，虚拟电厂行业企业缺乏创新研发能力以及仿制能力，加重下游消费端对进口科研用检测试剂的依赖，不利于虚拟电厂行业的发展流通环节有待完善虚拟电厂产品种类繁多，消费数量较大，质量参差不齐，试剂流通管理难以完善，导致虚拟电厂行业目前在流通领域还面临许多问题。（1）在产品的流通中，许多环节缺少安全的冷链和冷库设施供应。在目前运输多为汽车和铁路运输的情况下，虚拟电厂行业生产企业普遍采用运输箱内置冰冻袋的冷藏方式，在高温天气或长距离运输的情况下无法确保运输温度的稳定，影响试剂的安全性。（2）监管人员技术水平有待提高。虚拟电厂产品是一种高技术含量的产品，产品研发涉及生物学、信息技术、电子技术、工程学等多项学科，而目前从事虚拟电厂行业的人员50%以上是工商、质检管理等专业背景的人员，缺少必要的专业技术知识。知识背景的不匹配使得管理流程漏洞频发，虚拟电厂行业整体监管水平有待提高。（3）中间环节加价严重。出于安全的考虑，国家对虚拟电厂行业进出口标准与流程严格把控，环节复杂，中间环节加价严重，代理公司的介入可能使产品出厂价格上涨至少一倍以上，导致产品市场竞争力下降，阻碍本土虚拟电厂行业企业的国际化进程。流通环节问题中间环节加价严重供应链质量监管质量提升在资本的加持下，虚拟电厂的跑马圈地仍在持续，预计2021年将会更加残酷和激烈。同时，在线教育也面临着更严格的监管，合规成本提升。虚拟电厂行业产品品种多、批量小、附加值高，产品质量要求也较为严格。虚拟电厂行业市场产品质量参差不齐，假冒伪劣等乱象仍普遍存在，严重阻碍虚拟电厂行业发展进步。未来，提升虚拟电厂行业产品质量是发展虚拟电厂行业的核心任务，具体措施可分为以下两大部分：（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范虚拟电厂行业生产流程，并成立相关部门，对科研用虚拟电厂行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证虚拟电厂行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：虚拟电厂行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土虚拟电厂行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，虚拟电厂行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势提升产品质量生产企业方面政府方面19行业发展建议统筹推进电力中长期交易、现货市场和辅助服务市场建设做好各交易品种之间的衔接；全面深化电力辅助服务市场，完善跨省跨区辅助服务交易机制，推动建立电力用户参与辅助服务的费用分担共享机制。加强能源市场秩序监管。指导建立市场自律监督工作机制，督促市场运营机构做好市场监控和风险防控，建立健全在线监测系统。尽快启动虚拟电厂顶层设计建议由国家层面出台虚拟电厂指导性文件，明确虚拟电厂定义、范围；积极培育“聚合商”市场主体；建立虚拟电厂标准体系；可以明确能源主管部门牵头建设虚拟电厂。建设虚拟电厂基础设施与系统平台政府部门统筹规划，可以充分引入华为、阿里、腾讯等互联网企业技术优势，建设虚拟电厂的基础设施与系统平台，为广大用能企业提供智慧能源服务。四是加快完善激励政策和市场化交易机制。丰富虚拟电厂激励资金，来源可包括尖峰电价中增收资金、超发电量结余资金、现货市场电力平衡资金等。加快完善虚拟电厂与现货市场、辅助服务市场、容量市场的衔接机制。行业趋势区块链技术利用区块链技术的安全可信、公开透明以及分布式多中心的特点，可构建防伪溯源、数据共享、跨境交易的配电物联网信用生态体系。在虚拟电厂领域，区块链有广阔的应用前景。从虚拟电厂的构建和运营来看:1）源端，区块链可对设备进行唯一性认证并进行出力核查。2）网端，可构建去中心化云平台，实现各类数据信息“可信、可管、可控、可知”的传输，结合用户侧需求响应与发电侧出力信息进行智能调度，提升供需两端匹配效率。同时可利用账本技术，采用可信交易积分等手段完善信用体系，提高交易效率。3）荷端，可对负荷进行唯一性认证，鼓励负荷端节能减排或参与电力市场交易。虚拟电厂是储能云网平台的重要应用之一，微网可以看作是虚拟电厂的职能单元。总的来说，虚拟电厂的关键技术包括协调控制技术、交易运营技术、智能计量技术、信息通信技术。储能云网平台实现储能及新能源电站的多方参与、联合生产以及统一调度，达到资源最优调配。例如，可通过建立省级-区域-站级的3层调控模型，实现平台电网、投资商、供应商、用户等产业链各方效益最优化。通过储能云网平台将分布式储能资源或零散分布、不可控的负荷资源转化为随需应变的“虚拟电厂”资源，利用虚拟电厂的聚合功能，形成规模化“削峰填谷”响应，实现储能资源的最大化利用。利用虚拟电厂的聚合功能，形成规模化“削峰填谷”响应行业趋势聚焦投资业务虚拟电厂行业企业凭借多年的客户服务经验，设备融资租赁和服务体系日趋完备，信息化服务于一身的综合服务体系，能够进行有效迁移，为投资业务的长期健康发展提供有力支持。虚拟电厂行业商依托本身提供的资金服务，具备融资渠道畅通的资金优势，可为行业建设提供初期资金支持，且可通过杠杆提升资金效率虚拟电厂行业企业面向多元化的科研实验需求，建立多种技术服务平台，向客户提供除了所需的原材料以外的提取、分析等技术服务，形成企业特有竞争力提升技术服务能力行业典型企业05虚拟电厂竞争格局05行业竞争格局同质化竞争激烈价格战授信加大行业并购新进企业（1）价格战引发收益率报价逐年下降：部分虚拟电厂行业公司为抓住优质客户资源，依靠价格战取得竞争优势，导致行业毛利率下降，选择合作企业时“唯价格论”，不利于行业良性发展；（2）过高授信加大财务风险：虚拟电厂行业公司对各家医院的总体授信额度偏高，甚至超过医院的偿还能力，为自身带来较大财务风险，不利于企业的长期发展。未来，虚拟电厂行业行业要想获得突破，首先需要企业间形成差异化竞争优势。24虚拟电厂行业受经济周期影响较弱，于虚拟电厂企业而言具有“低风险、高收益”的特点，吸引众多新兴市场参与者加入其中。目前中国虚拟电厂行业市场企业数量众多，同质化竞争现象日趋严重，成为制约中国虚拟电厂行业行业发展的主要原因。中国虚拟电厂行业公司数量众多，但大多以简单融资租赁为主要业务方式，服务模式单一，同质化现象严重，为中国虚拟电厂行业行业的发展带来以下不良影响：竞争趋势

随着科技不断发展，虚拟电厂企业对虚拟电厂行业产品的研发投入不断加大，企业形成自己的技术堡垒是在未来市场中取得市场份额的重要收到，因此技术竞争也是未来行业竞争的重要方向之一。虚拟电厂行业的竞争促进了产品质量与服务的持续优化与创新，在满足客户需求的同时也给行业服务带来不断的新体验。优质的服务是虚拟电厂行业竞争的重要焦点与未来趋势。客户是上帝，满足客户的需求是虚拟电厂行业企业的价值实现，虚拟电厂行业竞争趋势首先在需求的分析与客户痛点的把握。小众运动场景日益崛起，带动了新的虚拟电厂行业产品需求。随着行业的竞争不断加剧，企业竞争的本质是人才的竞争，虚拟电厂行业企业都在不断提升专业员工的技术水平。通过专项培训、高薪招聘吸引高端优质人才加入。人才竞争是未来虚拟电厂行业竞争的核心点之一。

服务技术需求人才25随着科技不断发展，虚拟电厂企业对虚拟电厂行业产品的研发投入不断加大，企业形成自己的技术堡垒是在未来市场中取得市场份额的重要收到，因此技术竞争也是未来行业竞争的重要方向之一。虚拟电厂行业的竞争促进了产品质量与服务的持续优化与创新，在满足客户需求的同时也给行业服务带来不断的新体验。优质的服务是虚拟电厂行业竞争的重要焦点与未来趋势。客户是上帝，满足客户的需求是虚拟电厂行业企业的价值实现，虚拟电厂行业竞争趋势首先在需求的分析与客户痛点的把握。小众运动场景日益崛起，带动了新的虚拟电厂行业产品需求。&&&行业竞争格局目前我国江苏、浙江、上海、冀北等地均开展了虚拟电厂的实践，其中江苏主要参与的是需求侧响应市场，上海主要以聚合商业楼宇空调资源为主开展虚拟电厂试点，冀北主要参与华北辅助服务市场为主，从已开展的项目来看，目前已建的虚拟电厂平台水平参差不齐，没有统一的标准和接口，主要还是分散的不同市场主体自建虚拟电厂为主。行业竞争格局具体从参与企业来看，国内虚拟电厂运营商包括负荷聚合商与技术服务商两类。1）负荷聚合商，重点聚焦需求侧资源，通过预测需求侧的电力预测曲线，参与虚拟电厂项目，获得分成，如恒实科技。2）技术服务商，重点聚焦虚拟电厂软件平台建设，为电网公司构建信息化服务平台，如国电南瑞、国网信通等。行业代表企业1金智科技，在智慧能源业务板块，完成了电万自动化业务整个产业链的战略布局，业务包括电力产品亚务、电力设计及总包业务、新能源投资运营业务三类业务。掌握虚拟电厂相关核心技术,包括分布式新电源优化协调控制、区域快速通信技术、区域快速控制技术、源荷储聚合控制技术等,是国家电网、南方电网的主要供应商代表企业1行业标杆企业11行业标杆企业2行业代表企业2国网信通，以“集