2024年中国虚拟电厂行业研究报告.docx

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1、2024年中国虚拟电厂行业研究报告第一章行业概况1.1.倚介虚拟电厂（Virtua1.PowerP1.ant,VIT）是一种先进的能源解决方案，它通过云数据中心将分散在各地的小型电力生产设施（例如风力发电、太阳能发电、燃料电池）和电力需求端（例如工厂、商业建筑、居民区）统一起来，形成一个高效、灵活且可控的电力系统。这些小型电力设施并不宜接提供大规模的电力，但当它们联合起来并通过高级软件进行智能调度时，就可以提供与传统电厂相当的电力供应。虚拟电厂不仅可以优化能源的使用，减少碳排放，还可以提高电网的稳定性和可靠性。在电力需求高峰期或电网故障时，虚拟电厂可以快速调整电力供应，确保电网的稳定运行。此外

2、，虚拟电厂还可以通过售电市场售出多余的电力，帮助电力生产者获得更高的收益。图：虚拟电厂运作模式示意图根据全球能源互联网发展合作组织的预测，2025年、2030年最大负荷则将分别达到15.7、18.2亿下瓦。根据中国“十四五”现代能源体系规划提出在2025年电力需求侧响应能力达到最大用电负荷的3*5%的目标，预计2025年、2030年可调负荷资源库分别占最大用电负荷的养、6%,对应资源库容量分别为7850、10,920万千瓦：参与平抑的用电量分别为745.8、1026.5亿千瓦时。全球虚拟电厂市场按技术分为分布式发电、需求响应、混合资产：按源分为可再生能源、热电联产、能源存储；按终端用户分为工业

3、、商业、居民。中国虚拟电厂主要分为三大类：负荷型：虚拟电厂运营商聚合其绑定的具备负荷调节能力的市场化电力用户（包括电动车、可调节负荷、可中断负荷等）作为一个整体（呈现为负荷状态）组建成虚拟电厂，对外提供负荷侧灵活响应。电源侧虚拟电厂：顾名思义，在分侦式电源发电侧建立虚拟电厂。源网荷储一体化虚拟电厂：集合发电电源和负荷用电用户，作为集中式电厂，作为独立市场主体参与电力市场，原则上不占用系统调峰能力。当前我国虚拟电厂试点的多为负荷型虚拟电厂，翼北试点的虚拟电厂为国内鲜有的源网荷储一体化虚拟电厂试点。1.2发展历程虚拟电厂作为现代电力系统的重要组成部分，近年来在全球范围内得到了广泛关注和迅速发展。图

4、：全球虚拟电厂发展历程制。M4t.R”j0,mg,刊产量。MM.”VSNC*u4.)ratM6C/MNVZ4食.、,.xsv.anuaH11wtw*.K*R*a*.t.A4艺;Ttrse4CBftfffir*ft*tf4xr-；二不；*4SS“tM4Ku77m&,“&三H3RAM4faCMmMU力3tawrM.jro44*iA三e/eer0.AM/令g， W1. MUAA“今ra/，4MX05MMgMM美CftBA1.A.，直Mt*.A41MK/.，W0.S，eXQ.*，02/MA*tt*S*A1三Ia.t4*AHAt*ft9Mtea虚拟电厂的发展历程大致可以分为三个阶段：邀约型虚拟电厂、市场

5、型虚拟电厂和自主调度型虚拟电厂。第一代虚拟电厂，即邀约型虚拟电厂，主耍通过需求响应来实现电力负荷的平衡。布国内，江苏和上海是较为典型的代表。江苏省通过引入需求值响应能源管理模式，运用市场化方式激励用户削减尖峰负荷，率先出台了季节性尖峰电价政策，构建了需求响应激励资金池，从而有效应对电网负荷峰谷差的增加.而上海市由于用电负荷波动性强，外来电规模和nJ再生能源消纳的压力增加，建设了需求响应管理平台，井逐步发展为虚拟电厂运营管理与监控平台试点。上海的虚拟电厂运营体系由电力公司交易中心、调度中心、运管平台和虚拟电厂四方构成,形成了较为完整的需求侧管理体系。在国际上，芬兰和法国是较早应用虚拟电厂理念的国

6、家。芬兰自1964年开始实施的分时电价机制，对降低H负荷的峰值起到了积极作用，并通过立法要求电力公司采用分时电价，电力市场开放后，负荷曲线逐渐平滑，电力供应压力显著减小。法国则主要采用分时电价方案，通过TemPO项目，将全年分为蓝色日、白色日和红色日三种电价，并且每天分为峰荷与非峰荷两种电价，超过100O万消费者参与其中，有效实现了需求响应。第二代虚拟电厂，即市场型虚拟电厂，重点在于提升系统的灵活调节能力，实现连续闭环调控和市场运营，并面向源荷储各类可调节资源。随着分布式电源、储能装置和电动汽车等逐步接入电网，虚拟电厂通过区域性多能源聚合的方式，实现对分布式能源的灵活控制，保障电网的安全稳定运

7、行。第二代虚拟电厂通过参与各类电力市场交易，以更灵活开放的方式调控配置分布式能源资源，为电力系统提供高质量的管理及辅助服务，还能发掘更大的收益潜力。第三代虚拟电厂，即F1.主调度型虚拟电厂，具有很强的臼主性，可以在成熟电力市场环境下长期商业化运营。随着虚拟电厂的不断发展，未来配电网中的分布式能源和有源负荷将保持高速增长，更多电力用户将由单一的消费者转变为混合型的产消者(既是生产者也是消费者)。传统电力消班者地理位置分散、波动性大、随机性强、控制难度大，对电网安全可靠运行构成H大挑战。当产消者角色出现时，依托互联网、区块链、数据和人工智能等现代信息通信技术，虚拟电厂能够将分散的分布式能源、储能和

8、负荷资源聚合起来，协同优化运行控制和市场交易，为电网提供辅助服务。例如，美国弗吉尼亚理工大学的教授赛义夫拉赫曼(SaifurRahman)认为，随着屋顶太阳能、蓄电池和电动汽车等行业的发展，居民将从消费者转变为产消者，楼宇也将从被动电力使用者转变为可再生能源的管理者与电网供电的主动提供者，向电网出售多余电能获取收入。当虚拟电厂发展的前两阶段已完备后，用户和分布式能源可以FI由选择调度主体，并实现跨空间地理交易和估算。综上所述，虚拟电厂行业经历了从邀约型、市场型到自主调度型的演进过程，伴随着技术的进步和市场机制的完善，其在优化能源管理、提升电力系统稳定性和促进可再生能源发展方面发挥着越来越重要的

9、作用。未来，随着技术的不断发展和政策的持续支持，虚拟电厂行业有望迎来更加广阔的发展前景。1.3行业现状全球虚拟电厂（VPP）市场正在以一种显著的趋势不断增长。据商业研究公司的研究，由于对可再生能源的需求不断增加，虚拟电厂市场的发展也得到了推动。根据FortUneBusinessInsights预测,全球虚拟电厂市场将以32.89%的CAGR从2021年的8.8亿美元增长到2028年的64.7亿美元。图2021-2028年全球虚拟电厂市场规模（亿美元）值得注意的是，虚拟电厂市场正在积极采用高级技术。为了保持市场地位，行业内的主要参与者正在专注于采用高级技术。例如，2022年10月，总部位于美国的

10、虚拟电厂提供商AutoGrid系统公司与加拿大的恒温器制造初创公司Mysa合作，利用I驱动的VPP平台和Mysa的智能恒温器技术，开发出公用规模的虚拟电厂。这些虚拟电厂可以利用其独特的特性，如需求响应资源、分布式发电、客户所有的灵活存储等，使不同的能源市场盈利并用于产生收入。公用公司和聚合器可以通过优化资产和预测来增加灵活的容量。在地区分布上，2022年，北美是虚拟电厂市场的最大区域，预计中东将是预测期间增长最快的地区。虚拟电厂市场覆盖的地区包括亚太、西欧、东欧、北美、南美、中东和非洲。在中国虚拟电厂的发展正在加速，作为支持可持续能源混合的一种关键手段，其在中国的影响力日益增强，尤其是在可再生

11、能源系统中，因此虚拟电厂变得越来越重要。这种类型的电厂使用先进的技术和软件系统收集来自分布式源（如屋顶太阳能设施、电源存储系统和电动汽车）产生的电力数据，它们不生成电力，而是管理能源流动并优化电力供应。在山西省，已经完成了15座虚拟电厂的建设，他们的口电力产量可以在高峰期间为大约224,000户家庭提供电力。这些电厂的建设是为了优化能源系统，并确保对干净、可嵬和负担得起的电力的口益增长的需求得到满足。近期，中国的首个虚拟电厂工业标准研窕项目获得了政府的批准,该项目将为虚拟电厂的资源配置和评估提供技术标准。去年，深圳建立了中国首个虚拟电厂调控中心，目前，江苏省、浙江省、上海等地也已实施了虚拟电厂

12、的实践。图：虚拟电厂发展阶段对比院收臭鱼XA审华关上体M蹲方型S这寄求震辱竟金急手动断*奇-0政府机种X二玲发文马曼道域电力义务和导上体和人电力市埼电力平业M1t*义务机杓调峥调镇M三管段自泊皇逋近休息父欠*J豆体，鸟力度甘屹鼻公隹於礼杓虚拟电厂已经成为传统电厂的重要补充，以确保能源供应的可嵬性和稳定性。他们收集用户端可用的能源，如屋顶太阳能设施，并将其供应给其他需要的用户，这使他们在推动低碳和能源效率发展方面起者重要作用。过去，煤炭等化石燃料往往是唯一的电力来源。电力供应管理是通过电网运营商的调度中心来满足需求。然而，随着电力生成的焦点逐渐转向如太阳能和风能等可再生能源资源，这些方式的间歇性

13、和不总是在需要的时候可用，使得电力供应管理变得极其困难。在这种情况下，虚拟电厂作为传统电厂的补充，在需求超过供应的情况下分配由分布式源产生的电力。根据华西证券的估计，到2025年，投资和建设虚拟电厂的市场规模将超过300亿元人民币（约合43.8亿美元）。第二章产业链、商业模式及政策监管2.1 产业链虚拟电厂的产业链由上游基础资源、中游系统平台和下游电力需求方共同构成。分布式电源、储能、可控负荷的发展共同构成了虚拟电厂上游的基础资源，重点应用于包括工业、建筑和居民领域。在实践中各类资源混合杂糅，发展出微网、局域能源互联网等形态，作为虚拟电厂的次级控制单元。中游资源聚合商主要依靠物联网、大数据等技

14、术，整合、优化、调度、决策来F1.各层面的数据信息，实现虚拟电厂核心功能一一协调控制，是虚拟电厂产业链的关键环节。产业链下游为公共事业企业（电网公司）、能源零售商（售电公司）及一切参与电力市场化交易的主体，实现电力交易、调峰调频和需求侧响应的参与并获取收益。图：虚拟电厂产业链中游6家方：4WftWiXA国用南扁Naritech分布31Xtt%B3PUJMKniWI欢加g-mM”根口g有特TBCHST”irjiHUAWeI噩0uCNTV大用户Ub*OKBK上游虚拟电厂上游基础资源主要包括可调负荷、分倘式电源和储能设备。可调负荷的重点应用领域主要包括工业、建筑和居民等，不同应用场景负荷可调潜力差异较大。分侦式电源指用户现场及附近配置较小的发电机组，包括小型燃机、小型光伏和小型风电、水电、生物质、燃料电池等一种或几种组合。储能设备可分为机械储能、化学储能、电磁储能和相变储能。中游中游资源聚合商主要依靠互联网、大数据等，整合、优化、调度、决策来f1.各层面的数据信息，增强虚拟电厂的统一协调控制能力，是虚拟电厂产业链的关键环节。下游产业链下游为电力需求方，由电网公司、售电公司和大用户构成。电网公司作为电网运营商，是电力市场的重要买方。售电公司包括独立售电公司、拥有配网运营权