虚拟电厂：虚拟电厂市场发展近况与盈利模式实践

请仔细阅读本报告末页声明虚拟电厂虚拟电厂市场发展近况与盈利模式实践虚拟电厂已得到越来越多的政府、投资主体和企业的关注和青睐，其产业属性及其上下游带动效应也开始显现。可再生能源投资和装机量的大幅增加、电力行业越来越多地采用了云平台和物联网应用等先进技术，都将有助于推动虚拟电厂市场的回温与增长。另一方面，全球虚拟电厂市场正在回温，投融资活动频次增长放缓但交易金额波动上涨。各国政府对可再生能源行业的支持举措及市场日益增加的虚拟电厂相关的投资并购加速并加剧了虚拟电厂的市场竞争。在过去一年里，我国超过300家虚拟电厂概念公司注册成立，相关概念公司的产业布局进一步加速。对于虚拟电厂概念股中的市场参与企业，主要是以设备与技术的供应商身份参与到早期虚拟电厂的项目中。概念股中设备制造商占最高，约达到62%，特别是电网自动化设备、电工仪器仪表、电源设备、输变电设备等；其次是提供技术服务的信息传输、软件和技术服务公司，包括垂直应用软件、IT服务等。部分技术服务商正基于原有技术业务资源在向聚合商布局，例如聚合发电侧、负荷侧、储能等，其发展进程将受限于电力市场相关政策和准入要求以及未来市场聚合能力与市场拓展。作者于夕朦相关研究无论是软件技术服务商、传统售电公司还是硬件制造商，资源聚合商有望成为商业化虚拟电厂行业生态的重要参与者。国外企业的经营模式表明，市场政策、法律法规、软硬件技术以及盈利模式等都在不同层面为虚拟电厂的发展提供了良好的支撑，其经营的本质都是通过使用不同的技术与风险管理的手段聚合资源，来优化能源交易（如电力交易）与运营能力以提高公司的盈利能力。我国向聚合商方向发展的公司类型主要包括软件/技术服务商、电力营销/售电公司、硬件供应商等，可结合国内电力市场发展阶段与其原有技术与业务能力，借鉴国外盈利模式，探索可持续经营的商业模式。虚拟电厂市场参与者的准入资格、成本疏导以及电网侧对虚拟电厂需求的评估等仍是当前阶段我国虚拟电厂及配套的电力市场需关注和解决的核心问题，需要主管部门和从业者们共同推进行业发展。风险提示：行业政策不及预期；新能源建设不及预期；虚拟电厂行业发展低于预期；电价波动风险；恶劣天气带来的不确定性；电力市场交易规则变动；储能项目建设不及预期P.2请仔细阅读本报告末页声明内容目录 3 4 5 6 8 9图表目录 3 4 5 5 6图表6：NEMOCS模式及NEXTPOOL模式 7 7 7 8P.3请仔细阅读本报告末页声明风电、光伏在带来绿色低碳电力的同时，天然具有随机性、间歇性和波动性的特点，对电力系统的调节能力提出了很高要求，光伏出力随中午增加，净负荷降低，而在傍晚用电高峰，净负荷需求迅速攀升，这就要求电力系统具备午间降低出力、傍晚迅速提升出力的日内调节能力。构建可靠、高效、经济、多元的调节体系是应对电力系统源荷两端不确定性逐渐增加的重要手段，也是新型电力系统建设的重要内容。增加调节能力通常会优先采用电源灵活性改造、储能、需求响应等手段。但面对迅速增长的调节需求，这些手段也面临资源耗尽、成本上升等问题。虚拟电厂并不具备实体发电厂（如火力发电厂）本身，是通过先进的信息通信技术和智能聚合系统，能够将分布式电源、小微储能系统调节提供一种经济且量大的调节资源，有效提升系统灵活性水平和电网调度机构对负荷侧资源的管理水平，同时作为一个特殊的电力单元，参与电力市场和电网运行的协1.全球虚拟电厂市场发展近况•欧洲国家对IT基础设施的投资大幅下降，国际数•一些发展中国家和地区出于预算考量，重新考虑可再生能源的过渡时间，并相应地根据预期，疫情结束后虚拟电厂市场的复合年增长有望回升，达到疫情前的水平：随着可再生能源投资的大幅增加，电力行业越来越多地采用了云平台和物联网应用等先进技术，都将有助于推动虚拟电厂市场的回温与增长。例如，欧洲正在对可再生能源和储能系统进行大量投资，推动了对虚拟电厂的需求。中东和非洲地区的虚拟电厂也正在稳步图表1：欧洲虚拟电厂规模预测（单位：USDBillion）资料来源：FortuneBusinessInsights，VirtualPowerPlantMarketSize,Share&Growth，长城证券产业金融研究院整理FortuneBusinessInsights，VirtualPowerPlantMarketSize,Share&Growth|Report[2028]()P.4请仔细阅读本报告末页声明工业和住宅消费者对电网平衡解决方案的日益接受。预计亚太地区虚拟电厂市场在未几年也将以显著的速度增长，这将是由包括中国、韩国和日本在内的地区国家在智慧源管理方面的大量投资主导。具体到企业层面4，全球市场中ABB、Autogrid、Next等关键公司在全球市场占有少量市场份额。这些企业主要位于电力市场起步较早、发较为充分的地区，已经不仅仅是软件技术服务商或是电力资产的所有者、运营商，同2.虚拟电厂企业的投融资情况各国政府对可再生能源行业的支持举措以及市场日益增加的投资并购加速并加剧了虚拟电厂的市场竞争。全球市场中，虽然虚拟电厂总体投融资活动频次增长放缓，但投融资图表2：虚拟电厂企业公开投融资交易额（单位：USDMillion）我国虚拟电厂投融资活动的官方披露信息较少，比较知名的投融资事件如：兆瓦PRNewswireMay2023,GlobalVirtualPowerPlantMarketReport2022-HighInvestmentinVPPInstallationsIsaKeyTrendFortuneBusinessInsights，Top10KeyCompaniesintheVirtualPowerPlantIndustry,Worldwide[2022]P.5请仔细阅读本报告末页声明图表3：虚拟电厂概念成分股表现概念股中设备制造商占比较高，约达到62%，特别是电源设备、输变电设备等；其次是提供技术服务的信息传输、软件和技术服务公司，包资源在向聚合商布局，例如聚合发电侧、负荷侧、储能等，其发展进程将受限于电力市图表4：虚拟电厂概念成分股公司和行业占比3.现阶段虚拟电厂企业主要特征与类型9“十三五”时期，我国就已开展虚拟电厂的试点工作，部署了多个虚拟电厂拟电厂示范工程投入运行，该工程实时接入并控制了蓄热式电采暖、可调节工商业、智管理中心深圳虚拟电厂管理中心正式揭牌，接入分布式储能、数据中心、充电站、地铁对于虚拟电厂概念股中的市场参与企业，除了储能相关厂商，与国外虚拟电厂部分设备制造商参与到平台开发与运营不同，在上述虚拟电厂示范项目中，这些主要是以供应商重点聚焦需求侧资源，通过预测需求侧的电力曲线，参与虚拟电厂项目，获得分成；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。对于未上市在融资的部分企业，这些企业或是其核心团队，也有部分曾作为供应商（如储能P.6请仔细阅读本报告末页声明述概念股企业在项目中的外包商）团队成员或是及其项目组成员等角色参与过虚拟电厂主要的示范项目。需要注意的是，如前述较多虚拟电厂概念的企业成立时间不久，相关技术的知识产权、核心团队可能并不属于该企业或无强约束关系，其在项目案例的参与根据虚拟电厂概念成分股行业分布和未上市企业近期融资情况，向聚合商方向发展的公图表5：虚拟电厂相关公司特征与发展方向资料来源：长城证券产业金融研究院整理4.国外虚拟电厂概念企业主要运营模式.聚合运营商+能源交易德国的虚拟电厂发展较成熟，独立运营商的聚合规模相对较大，与德国电力市场机制建普遍被认为是已经成功商业化，是典型的商业型虚拟电厂，但根据其年报披露，其盈利模式并不单一依靠虚拟电厂的运营来赚取收益，其主营业务的主要贡献是作为电力市场网侧进行灵活性储能供应以及面向需求侧的需求响应；其产品与服务是通过加入Next前天气、电网数据与电力市场数据后，通过算法平衡电网中的P.7请仔细阅读本报告末页声明图表6：NEMOCS模式及NEXTPOOL模式资料来源：NextKraftwerke官网,长城证券产业金融研究院整理.软硬件产品与技术服务+聚合服务商成，需求响应项目较多，与欧洲相比聚合的资源类型和提供的产品与服务较少，试点项营虚拟电厂，而是储能系统解决方案，包括软硬件产品的销售与服务收入。例如，特斯布式储能电力的使用权，实现聚合资源以及探索虚拟电厂的商业化11。图表7：澳大利亚PowerWall储能集成系统商业模式图表8：澳大利亚虚拟电厂数量与类型变化资料来源：BNEF，TeslaAustralianVirtualPowerPlantCheaperThanU.S.PV,资料来源：/insights/28689,长城证券产业金融研究院整理长城证券产业金融研究院整理.售电公司垂直一体化+聚合运营商售电公司主导的参与比重显著提升，增速高于其他类型的参与主体，已成为虚拟电厂的.技术服务商+聚合商英国虚拟电厂市场的主要参与者包括以CentricaAGL2023年年度报告P.8请仔细阅读本报告末页声明兴的技术服务商Limejump，其在提供自有技术服务平台和接入物联网硬件的同时，也作为聚合商参与到市场交易。该平台集成并优化了从太阳能光伏到风能等各种规模的可再生能源资产，同时提供预测模型，以确保其客户生产的所有可再生能源能够以公平的预测的技术服务商，后逐步开发虚拟电厂平台应用技术，并提供给客户电力交易决策相上述分析，尤其是国外企业的经营模式表明，市场政策、法律法规、软硬件技术以及盈利模式等都在不同层面为虚拟电厂的发展提供了良好的支撑。我国虚拟电厂企业可结合国内电力市场发展阶段与其原有技术与业务能力，借鉴国外盈利模式，探索可持续经营资源的基础上，在多个省份开展售电业务，并作为负荷侧聚合商参与电网需求响应，辅研发当中，并积极参与当地园区和一些物业的源网荷储建设项目中以聚合不同类型的资源，同时也在筹备申请售电资质与接入虚拟电厂管理中心的准入资质等。因此，无论是上述的软件技术服务商、传统售电公司还是硬件制造商，资源聚合商有望成为商业化虚拟电厂行业生态的重要参与者。当前阶段我国虚拟电厂及配套的电力市场需关注和解决图表9：虚拟电厂行业当前关注和亟待解决的问题资料来源：长城证券产业金融研究院整理根据energy&meteo官网/信息整理P.9