虛擬電廠行業深度報告

　　1.什么是虛擬電廠?

　　什么是虛擬電廠?根據IEC，虛擬電廠是聚合優化“源網荷儲”清潔發展的新一代智能控制技術和互動商業模 式。其重點對分布式電源、儲能、可調負荷等未納入電網調度的各類資源進行聚合和控制，服務電網并實現 盈利。 虛擬電廠主要分為三類，我國目前主要以需求側資源型為主。虛擬電廠主要分為需求側資源型、供給側資源 型和混合資源型三類，我國虛擬電廠起步較晚，試點項目主要以需求側資源型為主。

　　虛擬電廠與實體電廠、微電網有何不同?

　　虛擬電廠是一種非實體的智能控制技術，在 電力系統的定位是參與及聚合優化，只能運 行于并網模式：虛擬電廠通過聚合和優化 DER組合達到調節資源的目的，始終與公網 相連，不能像微電網一樣以離網模式獨立存 在。

　　虛擬電廠的發展歷程

　　海外VPP發展較早且相對成熟，國內起步較晚。歐洲以聚合分布式電源為主，北美以聚合可控 負荷為主，澳洲以聚合用戶側儲能為主，日本以聚合用戶側儲能和分布式電源為主。國內起步 較晚，目前處于試點階段，江蘇、上海等地陸續開展需求側管理，冀北、深圳、山西等地區 VPP項目已投入電網調度運行和電力市場運營。

　　虛擬電廠的發展分為邀約型、交易型、自治型三個階段，我國正處于邀約型到交易型的轉型 升級階段。邀約型VPP通過需求響應來削減峰荷，交易型VPP通過現貨市場交易達到電力平 衡，自治型VPP能實現能源改革，項目主體逐步從政府轉變為運營商，市場主體活力提升。

　　虛擬電廠功能與價值

　　虛擬電廠具有四大層面六個切入點的價值：虛擬電廠在電力生產的各個環節發揮重要作用，在 電力系統層面對“源網荷”均有積極影響，在監管側促進競爭降低成本，在運營商側引入新的 商業模式，從產業鏈來看創造綜合收益、提供增值服務。

　　虛擬電廠的關鍵技術

　　虛擬電廠的技術中資源評估是前提，調度控制是核心，信息通信是基礎，資源分配是關鍵。 智能計量是直觀獲取用電數據的工具，其他技術包含市場運營、優化運行和物聯網技術。通 過加快虛擬電廠關鍵技術研發，實現調控模式從“源隨荷動”向“源荷互動”轉變。

　　虛擬電廠：商業模式因地區而異

　　不同地區虛擬電廠的商業模式有所差別：歐美等發達地區普遍采用基于社區(用戶)的商業 模式，歐洲還有以發電、售電、第三方運營商和電網公司為主體進行組合的多種商業模式， 亞太地區則多采用交易或獨立運營模式，具體模式因國家政策和電力系統運行特點而異。

　　2.海外虛擬電廠和電力市場

　　德國：虛擬電廠高度成熟，Next Kraftwerke龍頭領航

　　電力市場自由度高、競爭開放，存在平衡市場，利于VPP深度參與各大模塊。1)發電和批發 市場方面，德國采取拍賣競爭方式，電價由供求決定，自由度高，利于VPP平等競爭，并發揮 自身靈活性優勢對市場做出反應;2)輸電和配電市場方面，德國存在平衡市場機制，輸電系 統運營商實時購買或銷售電力以保持平衡，VPP可利用自身靈活性從此運營套利。

　　高度注重可再生能源，契合VPP屬性。1)零售市場上，德國消費者可自由選擇供應商，VPP 的可再生屬性使其成為大量環保消費者首選;2)德國施行可再生能源法(EEG)，可再生能 源型電力生產者具有優先購電定價權，并將獲得補貼，這既促進了VPP生產的電力整合入電網， 又大幅提升了VPP的盈利能力。

　　商業模式高度成熟，“發電側+需求側”雙側多核驅動收入增長。虛擬電廠依靠聚合、優化、 參與能源市場、電網服務、靈活性服務、客戶服務六種主要商業模式獲取收入。Next Kraftwerke在發電側擁有強聚合能力，聚合光電沼氣等多類電廠形成聯動效應，以此優化電力 輸出，需求側則借德國自由市場之便利，在平衡能源市場與靈活性服務上大放異彩，發揮自身 受青睞的可再生能源屬性，在客戶服務上提供定制方案。

　　美國：深耕加州市場核心，特斯拉多點盈利

　　碳交易市場成熟，峰值需求廣闊。1)美國具備完善的碳交易體系，多數州實施可再生能源配 額標準，而VPP具有高可再生能源發電比例，在市場上具備顯著優勢。2)美國國土面積廣闊， 在夏冬季均有不同州會面臨供冷/供暖峰值需求，需要靈活調節，而VPP的強靈活性使其能夠完 美契合市場。

　　VPP市場一超三強格局，各有側重差異發展。特斯拉為美國VPP龍頭，深耕加州市場，利用機 器學習技術整合優化家庭電池和工業發電兩類VPP。AutoGrid則注重平臺服務，不運營自有 VPP，Stem利用AI優化能源利用，sunrun注重住宅能源市場。

　　特斯拉業務線廣闊多點盈利。特斯拉業務涵蓋平臺、人工智能優化、小型綠色發電廠、家庭太 陽能四大VPP領域，業務涵蓋其他三強總和，在加州已有超5700戶家庭加入VPP，并已與政府 簽訂供電協議，成熟的Autobidder平臺切合VPP靈活定價屬性，多點盈利下VPP業務已步入星 辰大海。

　　澳大利亞：聚焦家庭太陽能，EnergyLocals與Tesla合作共贏

　　高頻定價市場創設巨大套利空間。澳大利亞電力批發市場施行實時定價制，價格每5分鐘依據 供求關系確定一次，VPP靈活定價能力完美匹配高頻市場，可以迅速響應市場變化，達成日內 交易套利。

　　政府設立定額可再生能源交付義務，輔助市場收益顯著。澳大利亞政府規定零售商等實體每年 必須交付一定數量的可再生能源證書(RECs)，而VPP所整合的大量中小綠色電廠是RECs的 生產者，VPP通過在輔助市場銷售大量RECs獲取可觀收入。

　　專注整合住宅太陽能，聚焦電池儲能系統技術。與美國、德國不同，澳大利亞的幾大VPP廠商 多關注住宅太陽能與電池業務，從家庭中整合綠色能源構建VPP，而多家庭整合的基礎為電池 儲能系統技術。

　　老牌企業進軍VPP，核心南澳大利亞市場。EnergyAustralia, Origin Energy,Tesla 等均為老牌 能源強企進軍VPP市場。由于地理因素，澳大利亞人口大多分布于南澳大利亞地區，導致住宅 太陽能市場也聚焦于此，南澳市場競爭激烈，EnergyLocals通過與特斯拉合作市占率超50% 一騎絕塵。

　　英國：差額合約下多類企業協同布局，VPP正處高速增長期

　　去中心化自由市場鼓勵競爭。英國市場允許廠商自由進入，整體呈現去中心化特質，價格由供 求關系決定，使VPP可以積極介入生產側市場，利用靈活性低買高賣競爭獲利。 差額合約機制保證穩定收益，VPP現金流平穩前景大好。低碳能源生產商與英國政府可簽訂差 額合約，合約設定了一個保證價格，當市價低于保證價格時，政府會給予廠商補貼;市價高于 保證價格時廠商給予政府一定的利潤償還。差額合約機制使VPP擁有較為穩定的現金流和穩健 的財務狀況，保證未來投資發展與業務擴大。

　　電池儲能增長迅速，電動車攜屋頂太陽能合力推動VPP發展。英國VPP市場始于2009年，超過 50%的VPP容量來自電池儲能，近五年受以特斯拉為代表的科技廠商在電池儲能技術的突破， 以及屋頂太陽能、家庭/電網電池、電動車等分布式能源資產滲透率的提高推動，市場增長迅猛。 預計2025年市場總產能將增長到20GW。 多類公司齊力布局，市場分散度較高。英國VPP市場主要參與者以Centrica為代表的大型公用 事業公司、以Limejump為代表的獨立聚合商，以及以Flexitricity為代表的科技公司。但由于 市場尚處于高速增長期，22年市占最高的Centrica也只有25%左右市占率，整體分散度較高。

作者：曾朵紅、謝哲棟