虛擬電廠：重塑電力生態(tài)的智慧中樞

核心觀點(diǎn)：

• 政策密集支持下，我國虛擬電廠處于早期向規(guī)模化過渡階段，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)高增（2022-2030 年 CAGR 達(dá) 24.4%），2027 年調(diào)節(jié)能力目標(biāo) 2000 萬千瓦，核心價(jià)值是助力新能源消納與電網(wǎng)平衡。
  
• 虛擬電廠依賴協(xié)調(diào)控制、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)，初始投資僅為傳統(tǒng)電廠 1/5-1/6，成本優(yōu)勢(shì)顯著，但面臨資源聚合建模、信息安全等技術(shù)難點(diǎn)，技術(shù)融合是核心競(jìng)爭(zhēng)力。
  
• 行業(yè)形成需求側(cè)、供給側(cè)、混合資源型三類商業(yè)模式，頭部企業(yè)依托 AI、V2G 等技術(shù)構(gòu)建壁壘，競(jìng)爭(zhēng)聚焦技術(shù)創(chuàng)新與資源整合，產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋源網(wǎng)荷儲(chǔ)全環(huán)節(jié)。
  
• 未來將向多維協(xié)同、電碳融合演進(jìn)，技術(shù)賦能與專業(yè)化分工成趨勢(shì)，但需應(yīng)對(duì)政策機(jī)制不確定性、網(wǎng)絡(luò)安全及運(yùn)營收益波動(dòng)等風(fēng)險(xiǎn)。
  

（1）定義

虛擬電廠（Virtual Power Plant）是一種高級(jí)能源管理系統(tǒng)，它運(yùn)用先進(jìn)的信息通信技術(shù)和軟件架構(gòu)，將地理上分布廣泛的多種分布式能源資源（DERs）——包括但不限于太陽能光伏、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷（如可調(diào)節(jié)的工業(yè)用電、智能家居設(shè)備）、電動(dòng)汽車以及小型發(fā)電機(jī)等進(jìn)行聚合與協(xié)調(diào)優(yōu)化。

（2）行業(yè)影響因素

虛擬電廠的發(fā)展受到政策、宏觀經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多方面因素影響。

• 政策驅(qū)動(dòng)：國家層面密集出臺(tái)，構(gòu)建完善政策框架

表格1 虛擬電廠行業(yè)政策梳理

信息來源：融中咨詢

• 宏觀經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)：經(jīng)濟(jì)增速與電力需求掛鉤，產(chǎn)業(yè)、能源結(jié)構(gòu)雙升級(jí)

宏觀環(huán)境對(duì)虛擬電廠行業(yè)構(gòu)成了一個(gè)強(qiáng)有力的正向循環(huán)：經(jīng)濟(jì)與能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略需求——國家頂層政策的有力驅(qū)動(dòng)——電力市場(chǎng)改革打開盈利窗口——多元資本與技術(shù)涌入——行業(yè)規(guī)模化、商業(yè)化加速。虛擬電廠完美地契合了當(dāng)前宏觀經(jīng)濟(jì)中關(guān)于高質(zhì)量發(fā)展、綠色轉(zhuǎn)型和降本增效的核心訴求。它不僅僅是一個(gè)技術(shù)概念，更是一種與宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展同頻共振的新興產(chǎn)業(yè)，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)"雙碳"目標(biāo)的進(jìn)程中，將扮演越來越重要的角色。

• 技術(shù)驅(qū)動(dòng)：VPP的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于技術(shù)和資源的運(yùn)用

圖表 1虛擬電廠技術(shù)布局

信息來源：融中咨詢

虛擬電廠的研發(fā)與建設(shè)周期因其角色而異：技術(shù)提供商通常需1-2年，而資源聚合運(yùn)營方則需5年及以上。其核心優(yōu)勢(shì)在于極低的成本，初始投資（如上海示范項(xiàng)目約為600-800元/千瓦）僅為傳統(tǒng)火電廠的1/5至1/6，運(yùn)營費(fèi)用更是低至十分之一；從宏觀視角看，滿足系統(tǒng)5%峰值負(fù)荷的需求，虛擬電廠方案所需投資（約500-600億元）遠(yuǎn)低于新建火電廠（約4000億元）。然而，其實(shí)現(xiàn)高度依賴協(xié)調(diào)控制、資源聚合、智能調(diào)度、信息安全等十余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破與集成。

（3）市場(chǎng)規(guī)模及競(jìng)爭(zhēng)格局

• 行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

虛擬電廠的市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長。2022-2030E 規(guī)模從 229 億元升至 1314 億元，復(fù)合年增長率（CAGR）達(dá) 24.4%，屬于電力新賽道中的高增長領(lǐng)域；年度增量逐步擴(kuò)大（2022-2023 增 120 億，2028-2029 增146 億），說明行業(yè)需求釋放節(jié)奏在加快。

圖表 2 2022-2030年中國虛擬電廠市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億元）

信息來源：融中咨詢

• 企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

表格 2中國虛擬電廠頭部企業(yè)梳理

信息來源：融中咨詢

（4）產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

表格 3虛擬電廠產(chǎn)業(yè)圖譜

信息來源：融中咨詢

虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈上游為基礎(chǔ)資源，主要包括可控負(fù)荷、分布式能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)等，這些資源是虛擬電廠運(yùn)行和調(diào)度的核心；中游是虛擬電廠資源聚合平臺(tái)，包括電源型虛擬電廠、負(fù)荷型虛擬電廠、儲(chǔ)能型虛擬電廠和混合型虛擬電廠；下游是電力需求市場(chǎng)，包括電網(wǎng)公司、售電公司、工業(yè)企業(yè)用戶和商業(yè)用戶等。虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈以上游基礎(chǔ)資源（可控負(fù)荷、分布式能源、儲(chǔ)能）為支撐，依托中游聚合平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源整合與協(xié)同控制，最終服務(wù)于下游多元電力需求市場(chǎng)。其核心價(jià)值在于通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)，將碎片化資源“聚沙成塔”，形成可調(diào)度、可交易的“虛擬機(jī)組”，助力新能源消納與電網(wǎng)靈活穩(wěn)定。未來需突破數(shù)據(jù)安全與標(biāo)準(zhǔn)化（跨主體數(shù)據(jù)互通）、市場(chǎng)機(jī)制完善（輔助服務(wù)定價(jià)規(guī)則）及商業(yè)模式創(chuàng)新（共享儲(chǔ)能收益分配），以加速虛擬電廠規(guī)模化應(yīng)用。

虛擬電廠以內(nèi)部資源形態(tài)組成來分類，主要可分為需求側(cè)資源型（發(fā)電企業(yè)主導(dǎo)模式，可控負(fù)荷以及用戶側(cè)儲(chǔ)能、DDG等資源為主）、供給側(cè)資源型（電網(wǎng)企業(yè)主導(dǎo)模式，PDG、電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能等資源為主）、混合資源型（分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和可控負(fù)荷等資源共同組成）。

（1）需求側(cè)資源型分析

需求響應(yīng)虛擬電廠（亦稱能效電廠）是以用戶側(cè)可調(diào)資源為核心的虛擬電廠形態(tài)。它聚合工商業(yè)及居民的可控負(fù)荷、用戶側(cè)儲(chǔ)能、自用分布式電源（如屋頂光伏）及電動(dòng)汽車等資源，通過協(xié)議由負(fù)荷聚合商或能源服務(wù)公司統(tǒng)一調(diào)度。其核心運(yùn)行機(jī)制是在電網(wǎng)高峰時(shí)段調(diào)節(jié)或中斷非關(guān)鍵用電，并利用儲(chǔ)能進(jìn)行電力的時(shí)移。該模式主要商業(yè)模式包括參與電網(wǎng)需求響應(yīng)獲取補(bǔ)償、提供調(diào)頻等輔助服務(wù)、利用峰谷電價(jià)差套利，以及作為可靠的容量資源。其顯著優(yōu)勢(shì)在于投資小、見效快，能精準(zhǔn)削峰、延緩電網(wǎng)投資，并賦予用戶參與電力市場(chǎng)獲利的能力。

協(xié)鑫能科：需求側(cè)資源型以“懂用戶”為核心壁壘

協(xié)鑫能科是民營上市公司，擁有深厚的用戶側(cè)綜合能源服務(wù)與熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。是該模式的典型代表。它的優(yōu)勢(shì)并非單純的技術(shù)平臺(tái)，而是源于其熱電聯(lián)產(chǎn)、售配電和綜合能源服務(wù)背景所積累的深度用戶側(cè)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。

核心業(yè)務(wù)資源集中在聚合工商業(yè)可調(diào)負(fù)荷、用戶側(cè)儲(chǔ)能。參與需求響應(yīng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)，并開展綠電交易。可條符合規(guī)模達(dá)690MW，平臺(tái)管理用戶規(guī)模超20GW。主要客群集中在工商業(yè)電力用戶（工廠、園區(qū)、商業(yè)樓宇）。

（2）供給側(cè)資源型分析

供應(yīng)側(cè)虛擬電廠以聚合分布式電源和儲(chǔ)能資源為核心，主要包含分布式光伏/風(fēng)電以及電網(wǎng)側(cè)或發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能。其主導(dǎo)方通常是電網(wǎng)企業(yè)或大型發(fā)電集團(tuán)，通過聚合地理分散的電源，利用儲(chǔ)能的靈活調(diào)節(jié)，平抑可再生能源波動(dòng)，使聚合總出力曲線更平滑、可控。該模式的核心商業(yè)價(jià)值在于：作為整體參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，增強(qiáng)議價(jià)能力；打包銷售綠電，滿足用戶綠證需求；提供調(diào)峰、調(diào)頻等輔助服務(wù)；以及在局部電網(wǎng)擁堵時(shí)進(jìn)行資源調(diào)度，緩解輸電阻塞。其核心優(yōu)勢(shì)在于顯著提升可再生能源的消納能力、輸出穩(wěn)定可預(yù)測(cè)，且因與電網(wǎng)調(diào)度協(xié)同度高，能有效保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

國建能源集團(tuán)：供給側(cè)資源型發(fā)電集團(tuán)的規(guī)模化實(shí)踐

這類模式通常由像國家能源集團(tuán)這樣的傳統(tǒng)發(fā)電巨頭主導(dǎo)。作為大型發(fā)電央企，擁有龐大的傳統(tǒng)電源與新能源資產(chǎn)，項(xiàng)目執(zhí)行與資源整合能力很強(qiáng)。核心業(yè)務(wù)主要集中在分布式光伏、儲(chǔ)能，與集團(tuán)自身發(fā)電資產(chǎn)協(xié)調(diào)，促進(jìn)新能源消納。

商業(yè)模式上，這類項(xiàng)目更側(cè)重于保障電網(wǎng)安全、促進(jìn)清潔能源消納，作為發(fā)電側(cè)責(zé)任主體，項(xiàng)目收益可能部分源于保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的價(jià)值。項(xiàng)目規(guī)模通常較大，是其在新型電力系統(tǒng)中戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的體現(xiàn)。主要客群集中在電網(wǎng)公司、自身新能源項(xiàng)目、以及外部分布式能源業(yè)主。

（3）混合資源型分析

混合資產(chǎn)虛擬電廠是整合“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”的終極形態(tài)，由獨(dú)立服務(wù)商或電網(wǎng)/發(fā)電企業(yè)主導(dǎo)，聚合分布式電源、可控負(fù)荷與儲(chǔ)能。其核心是一個(gè)強(qiáng)大的智能管控平臺(tái)，通過全域感知與協(xié)同優(yōu)化算法，根據(jù)電網(wǎng)指令和市場(chǎng)價(jià)格，在內(nèi)部靈活調(diào)度資源（如同時(shí)調(diào)用儲(chǔ)能、削減負(fù)荷、調(diào)節(jié)發(fā)電），以實(shí)現(xiàn)全局效益最優(yōu)或成本最低。該模式商業(yè)模式多元，可同時(shí)參與需求響應(yīng)、現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場(chǎng)以最大化收益，也能為園區(qū)提供整體能源解決方案。其最大優(yōu)勢(shì)在于靈活性極高、抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)資源利用效率最大化，并以最經(jīng)濟(jì)平滑的方式支撐電網(wǎng)運(yùn)行，甚至在極端情況下可孤島運(yùn)行保障供電。

振森能源：混合資源型獨(dú)立運(yùn)營商的平臺(tái)化路徑

振森能源（中基綠能） 代表了第三方獨(dú)立運(yùn)營商的發(fā)展路徑，以獨(dú)立第三方技術(shù)平臺(tái)或解決方案提供商為主，核心在于先進(jìn)的聚合與優(yōu)化算法。它本身不側(cè)重?fù)碛写罅侩娫椿蜇?fù)荷資源，而是通過智慧能源管理平臺(tái)作為核心，為資源方提供接入、聚合、優(yōu)化和參與電力市場(chǎng)交易的全套服務(wù)。例如，潤建股份服務(wù)的風(fēng)光儲(chǔ)項(xiàng)目裝機(jī)容量超10GW。

其商業(yè)模式在于通過“技術(shù)+服務(wù)+資源”三重驅(qū)動(dòng)，提供“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”一體化智慧管控平臺(tái)，聚合分布式電源、儲(chǔ)能、可調(diào)負(fù)荷等多種資源。為各類分布式資源所有者創(chuàng)造額外收益，自身通過服務(wù)、分成或交易差價(jià)盈利。主要客群為虛擬電廠運(yùn)營商、負(fù)荷聚合商、園區(qū)、電網(wǎng)企業(yè)及發(fā)電集團(tuán)。

（1）從單向響應(yīng)到多維協(xié)同的核心載體

虛擬電廠的應(yīng)用場(chǎng)景正發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。其角色將從被動(dòng)接受電網(wǎng)調(diào)度指令的“單向調(diào)節(jié)工具”，演進(jìn)為主動(dòng)參與多級(jí)電力市場(chǎng)（如現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場(chǎng)）博弈的“靈活資源交易主體”。未來，其核心價(jià)值將體現(xiàn)在更高維度的系統(tǒng)協(xié)同上，包括支撐高比例分布式新能源的本地消納、緩解區(qū)域性輸配電阻塞，以及提供調(diào)頻、調(diào)壓等實(shí)時(shí)輔助服務(wù)。更進(jìn)一步，虛擬電廠將超越單純的電力調(diào)節(jié)范疇，成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠電消費(fèi)與碳足跡管理的“電碳融合”關(guān)鍵平臺(tái)，通過聚合可溯源的綠色電力，連接能源市場(chǎng)與碳市場(chǎng)。

（2）技術(shù)驅(qū)動(dòng)與生態(tài)重構(gòu)下的專業(yè)化分工

行業(yè)與產(chǎn)品的發(fā)展將呈現(xiàn)技術(shù)深度賦能與商業(yè)模式裂變并行的路徑。技術(shù)層面，AI精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、云原生架構(gòu)、多時(shí)間尺度優(yōu)化算法將成為虛擬電廠智慧化運(yùn)營的基石，推動(dòng)平臺(tái)向標(biāo)準(zhǔn)化、輕量化的SaaS服務(wù)演進(jìn)。商業(yè)模式上，行業(yè)將從依賴補(bǔ)貼向多元化收益（如市場(chǎng)收益分成、數(shù)據(jù)增值、碳資產(chǎn)開發(fā)）轉(zhuǎn)型，并催生資源聚合商、平臺(tái)技術(shù)商、運(yùn)營服務(wù)商等專業(yè)化生態(tài)角色。參與主體也將從傳統(tǒng)能源企業(yè)擴(kuò)展至科技公司、通信運(yùn)營商及金融機(jī)構(gòu)，形成“能源+數(shù)字+金融”的跨界融合生態(tài)。

在明確的發(fā)展趨勢(shì)下，行業(yè)也面臨一系列需要高度關(guān)注的風(fēng)險(xiǎn)。首要風(fēng)險(xiǎn)來自政策與市場(chǎng)機(jī)制的不確定性，其商業(yè)化進(jìn)程嚴(yán)重依賴于電力市場(chǎng)改革的深度與速度，規(guī)則變動(dòng)或價(jià)格機(jī)制不合理都可能制約其發(fā)展。其次，技術(shù)整合與網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)突出，海量異構(gòu)資源的標(biāo)準(zhǔn)化接入成本高昂，且作為關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，其面臨的網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露威脅日益嚴(yán)峻。最后，運(yùn)營與商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)存在，包括資源出力不確定性導(dǎo)致的收益波動(dòng)、市場(chǎng)性能考核壓力，以及在與電網(wǎng)、用戶等傳統(tǒng)主體協(xié)作中可能出現(xiàn)的責(zé)權(quán)利糾紛。