中国虚拟电厂（VPP）行业市场现状及投资前景分析

中国虚拟电厂（VPP）行业市场现状及投资前景分析一、行业基本情况虚拟电厂（简称VPP）的概念起源于1997年，ShimonAwerbuch博士提出了“虚拟公共设施”的概念，认为市场各独立实体之间能够达成一种灵活合作，其资产互相弥补成为一个虚拟的公共设施，从而为消费者提供更高效贴心的服务。从狭义上讲，一般认为虚拟电厂是众多电源的整合。通过整合风电、光伏、火电、水电等形式的电源，形成一个统一的整体，接受虚拟电厂协调控制中心的调度；广义上讲，虚拟电厂不但包括电源，也包括负荷侧的资源整合，主要有需求响应、储能、电动汽车群等，它通过先进的量测技术、通信技术、控制技术等把物理上不直接相连的分布式电源整合成一个整体，进行控制，以实现大量分布式电源有序接入，减少对电网的冲击，同时实现经济效益等的提升。虚拟电厂产业链包括上游基础资源、中游虚拟电厂运营以及下游电力需求市场。其中，上游基础资源包括工业负荷、商业和建筑物负荷、居民负荷等可控负荷，以及分布式能源和储能。中游为虚拟电厂运营平台，聚合上游各种分布式资源。下游电力需求方包括电网公司、售电公司以及大用户等，以国家电网和南方电网为主。从全球虚拟电厂的发展历程来看，全球虚拟电厂经历三个发展阶段：邀约型、市场型和跨空间自主调度型阶段。目前国内虚拟电厂行业处于邀约型向市场型过渡的初级阶段，而冀北VPP处于市场型阶段。市场型阶段是在电能量交易、辅助服务和容量市场建成后，虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式，分别参与这些市场获得收益。在这个阶段，也会同时存在邀约型模式，其邀约发出的主体是系统运行机构。二、产业现状分析与传统的实体电厂相比，虚拟电厂具有明显优势，构成资源具有多样性，不仅可以调度各样的分布式电厂（包括水电机组、太阳能机组、潮汐机组等可再生能源机组），还可以通过需求响应，采用需求侧管理以及用户储能、余压余热利用等措施实现节能。二是虚拟电厂的构成资源具有协调性，由于各地区用电情况不同，虚拟电厂的出力成本具有地域和时间上的差别，多家电厂相互配合，可更好参与电力系统。三是虚拟电厂的构成资源更具环保性，虚拟电厂整合大都为可再生能源分布式电厂，不会对环境产生污染，通过节能技术和可控负荷而实现的电能生产甚至可以实现零排放。近年来，随着新能源倍增发展，消纳矛盾将进一步加剧，需要借助市场化手段，引导新能源增强自身调节能力，虚拟电厂作为一种可以推动新能源场站与共享储能聚合，提升新能源参与市场的经济效益，保障电力系统的可靠运行的特殊电厂，其市场应用需求日益增长。在此推动下，全球虚拟电厂投资市场热度日益攀升。据统计，2023年，全球虚拟电厂市场投资规模达207.1亿元，同比增长71.58%，较2021年复杂增长了89.29%。从虚拟电厂工程地域分布情况看，全球虚拟电厂示范工程率先在欧盟开展，随后美国、中国、澳大利亚等国家也纷纷开展虚拟电厂建设。从聚合资源来看，大部分国家虚拟电厂聚合优化分布式光伏、储能电池、可控负荷等源网荷类资源。三、国家政策及国内市场从国内市场分析，目前，我国具有优质灵活调节能力的电源只有约20%，仅靠发电侧的灵活性调节无法满足电力系统的稳定性和可靠性需求。其实，全国每年用电负荷高于95%的尖峰负荷时间只有几十个小时，如果采用虚拟电厂的方式，可以节约6000万千瓦至7000万千瓦的顶峰电源。虚拟电厂作为能够挖掘用户侧灵活性资源的技术手段和商业模式，随着技术日渐成熟，凭借成本仅为火电10%至15%的优势，将成为新型电力系统中灵活性资源成本最低的举措。为加快新型电力系统建设，近年来，从中央到地方发布了一系列政策，鼓励开展虚拟电厂示范，充分激发和释放用户侧灵活调节能力，加速推动虚拟电厂行业健康高质量发展。例如，2021年10月，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，提出引导虚拟电厂参与新型电力系统灵活调节；2023年5月，国家发展改革委发布的《电力需求侧管理办法（征求意见稿）》提出，建立呵完善需求侧资源与电力运行调节的衔接机制，逐步将需求侧资源以虚拟电厂等方式纳入电力平衡，提高电力系统的灵活性；2024年5月，国务院发布的《2024-2025年节能降碳行动方案》提出，虚拟电厂作为需求侧响应主体，将成为电力需求侧响应能力建设的重点内容。在国家政策的指导下，各地虚拟电厂政策出台速度也不断提升，国内虚拟电厂（VPP）行业发展政策环境不断优化。在国家和地方政府的大力扶持下，虚拟电厂呈现蓬勃发展态势。当前，虚拟电厂商业模式不断创新，各类社会主体积极参与。例如，深圳市建成了国内首家网地一体虚拟电厂运营管理云平台，已接入运营商90余家，接入容量规模超过250万千瓦，2023年累计开展33次负荷精准响应，实时可调节能力超50万千瓦；国家电投苏州市虚拟电厂聚合91万千瓦分布式资源，涵盖分布式光伏、储能、工商业可调负荷等场景，具备23万千瓦可调节能力，参与调度组织的调峰、调频测试，通过需求侧响应、电力辅助服务等市场交易获取收益。据统计，2023年，我国虚拟电厂上市场投资规模约达84.2亿元，全国虚拟电厂聚合容量已达到935万千瓦，同比增长87%，较2021年复合增长了116.22%。数据显示，2023年我国虚拟电厂（VPP）市场规模已增至349亿元。国家能源局预计，2024年度夏期间，全国用电负荷还将快速增长，最高负荷同比增长超过1亿千瓦。据国网能源研究院预计，2024年全国全社会用电量将达到9.8万亿千瓦时；风电、太阳能发电新投产规模将分别达到0.9亿千瓦、2.4亿千瓦，累计装机占比将超过40%。今这意味着2024年国内电力保供面临着一定压力，加之极端天气的影响，电网不平衡问题日益严重，这对电力系统灵活调节能力、安全稳定运行提出了更高要求。在此情况下，虚拟电厂的潜在市场也在不断扩大。根据市场预测，到2025年和2030年，我国最大电力负荷将分别达到16.3亿千瓦和20.1亿千瓦。若满足我国5%的峰值负荷需求，虚拟电厂可调节负荷资源的需求将分别达到0.8亿千瓦和1亿千瓦。综上分析进行预测，2025年我国虚拟电厂市场规模将达604亿元；到2030年，虚拟电厂市场规模有望达到千亿元级别。四、发展趋势及投资前景分析1、政策支持力度加大未来，我国政府对可再生能源和节能减排的支持力度有望继续加大，这将为虚拟电厂行业发展提供更加广阔的空间。政府将进一步出台相关政策，鼓励虚拟电厂项目建设和运营，推动智慧能源和智能家居领域的发展。2、市场需求增长随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对清洁、低碳、便捷的能源需求将不断增加。虚拟电厂作为智慧能源和智能家居领域的重要组成部分，将有更多的市场需求机会。此外，随着新能源技术的发展和电网基础设施的完善，新能源发电并网需求也将为虚拟电厂行业提供更多市场空间。3、技术创新推动未来，随着人工智能、物联网、大数据等技术的不断发展和应用，虚拟电厂的技术水平将不断提高，为行业发展提供更强有力的支撑。技术创新将推动虚拟电厂实现更高效、更灵活的运营，从而扩大市场空间。4、商业模式创新未来，虚拟电厂商业模式将不断创新。除了现有的合作模式和自建模式外，还可能出现更多的创新模式。例如，虚拟电厂企业可以与金融机构合作，开展能源期货交易、能源衍生品交易等业务；与物流企业合作，开展能源仓储和配送业务等。这些新模式的出现将为虚拟电厂行业带来更多的市场机会。根据市场预测，到2030年我国虚拟电厂行业投资规模将达到384.8亿元。5、虚拟电厂技术和管理标准体系不断完善健全当前虚拟电厂建设运营全环节尚未形成完整的技术、管理标准体系，