行业投资评级证券研究报告：电力设备深度报告强于大市维持2023年9月18日行业基本情况电力现货市场加速推进，虚拟电厂迎来发展良机收盘点位7562.77⚫投资要点52周最高10605.0452周最低7562.77虚拟电厂是什么？虚拟电厂是聚合分布式能源（分布式光伏、风电等）、可调节负行业相对指数表现（相对值）荷（工商业用电负荷等，根据电力系统的需要进行灵活调节）及储能三类资源的电力系统平台，提升聚合效率，通过参与电力现货市5%2022-11电力设备沪深300场及辅助服务市场，提升电力系统的稳定和高效，实现我国新型电2%力系统的一种新型业态。-1%2023-022023-042023-072023-09新型电力系统的电碳联动趋势，灵活性调峰方式的选择，虚拟-4%电厂在电力现货市场推出之后将迎来新的发展机遇。-7%可再生能源发展迅猛，提高分布式能源的效率和稳定性是核心-10%需求。随着全球对环境保护的重视，近几年可再生能源发展速度迅-13%猛，而分布式又是可再生能源的一个重要标签，随着分布式能源的-16%遍地开花，提高分布式能源的效率和稳定性，是当下新能源大背景-19%下和新型电力系统电网需要共同去应对的一个共性问题-22%电力市场改革和自由化程度的提升，让虚拟电厂有了发展的平-25%台。2023年9月18日，国家能源局和发改委联合发布《电力现货市2022-09场基本规则（试行）》，其中明确将虚拟电厂等新型主体纳入市场交易。通过灵活的运营和优化，实现了经济性和能源供需的平衡。资料来源：聚源，中邮证券研究所数字化技术进步为虚拟电厂提供了优质的生产要素。建设成本和运营成本随着数字化的到来，经济性和高效性体现在虚拟电厂的研究所监控、分析、和预测环节。全球的能源转型需求下，虚拟电厂是一种灵活、高效的能源提分析师:王磊供方式，聚合分散能源点，满足能源转型的需求。新能源能源结构SAC登记编号:S1340523010001提升的当下，调峰资源需求迫切，根据中国电科院，预计2025年将Email:wanglei03@cnpsec.com产生562GW的调节需求。研究助理:杨帅波虚拟电厂的市场由投资建设和运营规模两部分组成，产业链多SAC登记编号:S1340123060006分布在电力信息化、分布式能源和电网复合型领域。Email:yangshuaibo@cnpsec.com（1）我们乐观预计2025年虚拟市场的投资规模652亿，运营规模86亿元。近期研究报告（2）投资回报周期：虚拟电厂，若不投资储能，不考虑调频服务，在年运行维护成本保持0.2亿元情况下，投资回收期为3.6年。《工商业储能经济性提升，有望进入快速成长期》-2023.08.07⚫投资建议建议关注（1）具备丰富分布式能源的企业，如晶科科技、芯能科技、特锐德；（2）兼具电网和软件复合型企业，如金智科技、东方电子；（3）电力信息化企业，如国能日新、朗新科技；（4）电力咨询企业，如经纬股份。⚫风险提示：电力市场改革不及预期；政策推进不及预期；行业竞争加剧的风险。市场有风险，投资需谨慎请务必阅读正文之后的免责条款部分目录1我们要建设怎么样的虚拟电厂...............................................................41.1什么是虚拟电厂.......................................................................41.2虚拟电厂海内外的发展历程和实践.......................................................61.3虚拟电厂的商业模式...................................................................71.4虚拟电厂悖论：经济性很好，为什么过去推不动...........................................81.5虚拟电厂产业链梳理...................................................................92从双碳视角看中国新一轮能源体制改革......................................................102.1新型电力系统概述——为双碳服务......................................................102.2当下电力系统转型过程的一个问题——煤电深调悖论.......................................112.3调峰资源需求迫切——虚拟电厂兴起的基础..............................................132.4虚拟电厂参与电力市场................................................................143预计2025年VPP累计装机39GW，投资回报期3.6年...........................................183.1乐观预计中国虚拟电厂2025年投资规模652亿元，运营规模86亿元.........................183.2虚拟电厂投资收益测算................................................................204核心标的................................................................................204.1晶科科技——分布式资源丰富，有望成为虚拟电厂聚合商...................................214.2金智科技——兼具电网和软件理解......................................................214.3东方电子——配电产业链布局+信息化底蕴...............................................224.4国能日新——新能源发电功率预测市场领跑者............................................235风险因素................................................................................24图表目录图表1：虚拟电厂发展3阶段.............................................................4图表2：虚拟电厂主体及运行原理.........................................................5图表3：DER的定义.....................................................................5图表4：虚拟电厂（VPP）更合适用来聚合分布式能源（DEG）.................................6图表5：不同国家和地区虚拟电厂发展的侧重点.............................................6图表6：中国部分虚拟电厂试点情况.......................................................7图表7：德国NextKraftwerke提供电网平衡服务和降低用户成本..............................7图表8：虚拟电厂的产品及商业模式.......................................................8图表9：虚拟电厂产业链介绍.............................................................9图表10：“电视角”与“碳视角”下的电力系统对比............................................10图表11：传统电力系统架构.............................................................11图表12：面向“双碳”的新型电力系统.....................................................11图表13：新型电力系统的六要素：源网荷储碳数...........................................11图表14：各类电源装机量占比（2022年累计总装机量2560GW）..............................12图表15：2022年各类电源发电量占比（2022年发电量8.7万亿度）...........................12图表16：电力系统安全稳定运行面临风险示意图...........................................12图表17：各类灵活调峰资源优缺点分析——虚拟电厂是现阶段灵活调峰的最佳选择..............13图表18：山西新能源波动及应对日内新能源波动的主动调节措施或客观形成措施................14图表19：电力市场总体框架图...........................................................14图表20：我国电力现货市场的构成.......................................................14图表21：电力辅助服务按功能分类.......................................................15图表22：虚拟电厂参与电力市场.........................................................15图表23：我国电力现货市场的探索.......................................................16图表24：我国省内电力现货市场发展现状.................................................16图表25：全球虚拟电厂装机累计规模预测情况（GW）.......................................19图表26：中国虚拟电厂2025年投资规模391~652亿，运营规模86亿..........................19图表27：虚拟电厂建设费用.............................................................20图表28：虚拟电厂收益.................................................................20图表29：分布式装机规模（MW）.........................................................21图表30：海宁储能虚拟电厂项目获评“2023清洁能源优选案例”...............................21图表31：金智科技虚拟电厂.............................................................22图表32：东方电子和广州供电局共同设计并研制开发的“广州虚拟电厂管理平台”正式开放注册....23图表33：公司主要产品及业务...........................................................241我们要建设怎么样的虚拟电厂1.1什么是虚拟电厂虽然虚拟电厂不是新鲜事物，最早于1997年在ShimonAwerbuch博士的《虚拟公共设施：新兴产业的描述、技术及竞争力》出现，但目前尚无标准定义。欧洲国家关注分布式能源的消纳，北美则以可调负荷为主，我国同时关注2个目标。虚拟电厂存在多目标导向（1）提高可再生能源消纳比例、（2）保证电网安全可靠运行、（3）降低用能成本等；以上目标单独或组合成为某个虚拟电厂的目标。虚拟电厂根据发展阶段分为3种：（1）邀约型：政府组织的调度——邀约型实际就是行政指令下的需求响应，依然在传统电力系统体系中，需求响应是计划模式下的一种补贴机制，效率较低且不可持续；（2）市场型：参与电力现货市场、辅助服务市场等；（3）自治性：成为系统，跨空间的自主调度。目前我国虚拟电厂正在进入第二阶段，部分进入第三阶段。图表1：虚拟电厂发展3阶段阶段类型工具目的主体案例介绍第一阶段邀约型需求响应削减峰荷政府机构第二阶段交易型现货市场电力平衡交易机构2015年，江苏率先出台季节性尖峰电价政策，构建需求响应激励池，同年出台《江苏省电力需求响应实施细则》，首创“填谷”响应自主竞价机制；2016年，江苏省开展全球单次规模最大需求响应，削减负荷3.52GW，2019年再次刷新，削峰规模4.02GW；2015年以工业企业参，逐步引入楼宇空调负荷、居民家电负荷、储能、充电桩负荷。冀北虚拟电厂参与华北调峰辅助服务市场，截止2020年3月底，累计调节历程757.86万kWh。实际最大调节功率3.93万kW。第三阶段自治型智能算法能源改革运营机构南网首个区域级虚拟电厂（广东广州、广东深圳、广西柳州），聚合分布式资源10.75GW，可调节1.532GW，相当于投产7座220kv变电站。资料来源：PLUGANDPLAY，北极星碳管家网，走进虚拟电厂-王鹏等，中邮证券研究所基于双碳视角的新型电力系统，当下阶段虚拟电厂的主要作用（1）缓解极端天气下电力供需矛盾；（2）提升新型电力系统灵活调节能力；（3）促进分布式新能源并网消纳；（4）支持客户开展多元化用能服务。因此，我们认为虚拟电厂是聚合分布式能源、可调节负荷及储能3类资源的电力系统平台，对内节能，对外参与电力现货市场及辅助服务市场。虚拟电厂的概念误区：（1）“虚拟电厂”不等于“电厂”，对电力“硬缺口”是无法解决的。简单来说，虚拟电厂是“电的搬运工”。（2）“虚拟电厂”不等于“电力需求响应”，虽然目前国内虚拟电厂主要交易品种是电力需求响应，随着电力现货市场和辅助服务市场的发展，虚拟电厂会逐步增加业务范围。图表2：虚拟电厂主体及运行原理资料来源：PLUGANDPLAY，中邮证券研究所相比其他方案，虚拟电厂非常适合聚合分布式能源。在电力系统中，分布式能源(distributedenergyresource，DER)通常指分布式电源(distributedgeneration，DG)。广义的DER范畴包括位于配用电侧的分布式电源、可以调控的负荷、储能、无功调控设备等与电力生产和高效利用相关的资源。图表3：DER的定义分布式能源(distributedenergyresource，DER)范围接入35kV及以下电压等级电网，位于用户附近，在35kV及以下电压组织/标准等级就地消纳为主的电源在GB/T33593—2017中安装在用户端的高效冷/热电联供系统WADE国际分布式能源联盟NERC北美电力可靠性委员会DG、储能、集成商、微电网、热电联供、应急和后备电源等IEA国际能源署接入配电网或位于负荷中心附近的天然气分布式能源、分布式可再生能源，以及分布式储能、需求侧响应和能效技术等资料来源：电网技术-“虚拟电厂对分布式能源的管理和互动机制研究综述”（2020田立亭等），中邮证券研究所相对于主动配电系统、微电网、动态电价、本地市场管理，虚拟电厂在信息通信基础设施、电力市场、DER集成方面具有良好的适用性，为异构、分散、多样的DER提供了灵活管理方式。图表4：虚拟电厂（VPP）更合适用来聚合分布式能源（DEG）管理方式主要内容适用场景/阻力基础市场成熟DER强制设施需求度需求性要求对各DER协同管控能力的配电网；对更适合为配电网提供本地主动配电系统DER的管理具有一定的强制性的、短期及临时性的服务，高低高如阻塞管理、电压控制基本实现内部电力电量平衡的小型供地理分散、异构的DER往微电网电网络，可进行主动孤网运行；内部往难以自行组织形成微电中高低DER需满足——源、荷、储需满足系网，使得微电网的应用受到统的平衡约束和离网稳定运行需求限制利用电价信号替代直接的控制命令，可使DER自发主动地参与电网的管电力价格市场需要进一步完动态电价理。配电系统运营商(distribution善高中高systemoperator，DSO)需掌握DER信息（可观、可测和进行较准确）由于DER在主体、技术特征和商业目标上有显著的差本地市场管理DSO将组建本地市场DER，DER聚异，在本地市场中各DER中高低合商成为参与者往往是非合作的、竞争的，难以协调其行为以实现更大的收益VPP的参与者在地理上是分散的，同VPP通过对DER的有效虚拟电厂时具有异构性，即各参与者的所属主管理，灵活提供产品和服中中低体、技术特性、商业目标有显著的差务，其可参与能量市场、异容量市场和辅助服务市场资料来源：电网技术-“虚拟电厂对分布式能源的管理和互动机制研究综述”（2020田立亭等），中邮证券研究所1.2虚拟电厂海内外的发展历程和实践各国的项目不同、应用场景不同，因此对虚拟电厂的研究侧重点也不一样。我们认为中国目前主要解决电力需求响应短期的问题，可以借鉴欧洲，进一步加快电力市场的建设，打造持续稳定发展的商业模式。图表5：不同国家和地区虚拟电厂发展的侧重点地区特点欧洲以分布式电源的聚合为主，参与电力市场交易，打造持续稳定发展的商业模式美国主要基于需求响应发展而来，兼顾可再生能源的利用，希望通过自动需求响应和能效管理来提高综合能源的利用效率，因此可控负荷管理日本侧重于用户侧储能和分布式电源，以参与需求响应为主中国以负荷侧资源调节为主，2016年江苏率先从需求侧管理的层面进行尝试，开展了全球单次规模最大的需求响应资料来源：储能领跑者联盟，中邮证券研究所中国虚拟电厂逐步从上海黄浦试点开始（邀约型）发展到冀北虚拟电厂（市场型），乃至南网区域级虚拟电厂（自治型）。2023年8月9日，海南省首批虚拟电厂正式上线，这也是国内首家省级虚拟电厂管理中心，目前已接入充换电站、5G基站、空调等资源，形成规模50万千瓦的虚拟电厂，接近大型发电厂的装机容量。图表6：中国部分虚拟电厂试点情况部分试点项目主要创新上海黄浦试点冀北虚拟电厂实现了对负荷资源的监测；但尚未实现对负荷资源的在线自动控制拓展了虚拟电厂参与辅助服务的形式及方式，但尚未实现对可控资源的调控及交易功能华能浙江虚拟电厂实现了调度系统接入，完成了实时调度闭环控制，实现了可调负荷等分布式资源的实时控制，并具备了参与现货市场交易的功能深圳虚拟电厂国内首次验证了虚拟电厂调频技术，接入规模1.5GW，可调负荷0.3GW海南虚拟电厂国内首个省级虚拟电厂，形成规模0.5GW，接近大型发电厂的装机容量南方电网公司分布式源荷聚合服务平台在广东广州、广东深圳、广西柳州三地同步开展虚拟电厂多南方电网区域级虚拟功能联合调控，在多省区同步实现了调频、直控等快速响应，标志着我国首个区域级虚拟电厂投入电厂运行资料来源：华能集团官网，中国经济网，能源电力说，羊城派，三亚市发改委，中国环境网，中邮证券研究所德国的NextKraftwerke的商业模式非常成熟。2009年，德国虚拟电厂运营商NextKraftwerke成立，并建立欧洲最大的虚拟电厂。截至2020年6月，德国NextKraftwerke虚拟电厂规模约8200MW,聚合单元超过9500个。截止2020H1，公司虚拟电厂规模8.2GW，聚合单元超9500个，能源交易量约15.1亿度，营收6.3亿欧元。图表7：德国NextKraftwerke提供电网平衡服务和降低用户成本资料来源：中国电科院发布《新型电力系统背景下虚拟电厂实践》，中邮证券研究所1.3虚拟电厂的商业模式虚拟电厂面对不同的客户具有不同的商业模式。产品分为一次侧、二次侧服务，客户分别是终端客户、电网等。对于二次侧服务主要是电网侧调用服务，目前主要是需求响应，这部分未来会被电力现货市场和辅助服务市场所取代。终端客户并不关心调用服务，他们更关心“安全用电、经济用电、绿色用电”。现在的虚拟电厂更关注电网侧，相对忽视终端客户，会导致用户参与度低，参与意愿不断降低，若离开了一次侧的服务落地，二次侧的虚拟电厂是不具有商业可持续性的。我们认为在虚拟电厂发展初期，运营商的核心是开发客户资源，“跑马圈地”并获得终端客户的信任；在发展后期，运营商的核心业务转变为打造运营实力，打造平台。图表8：虚拟电厂的产品及商业模式资料来源：中国电力企业管理-虚拟电厂从概念到落地有多远俞庆（2022），中邮证券研究所虚拟电厂目前2种商业模式：（1）建设软件系统平台；（2）聚合用户资源参与电网需求侧响应，通过削峰填谷获得服务收入。虚拟电厂的商业模式与售电业务相似，都是三层主体，同样是聚合与代理终端电力用户参与批发市场竞争，本质上都属于负荷聚合商或售电公司依托终端用户的能源资产和用电行为、借助批发与零售端的信息不对称和技术不对称获利。1.4虚拟电厂悖论：经济性很好，为什么过去推不动在传统电力体制下，不具备催生虚拟电厂规模化发展的环境，电力市场的进一步发展是虚拟电厂的关键驱动力。虚拟电厂经济性非常好。河北省平山县营里乡2019年最大用电负荷为800kW，光伏装机1500kW，电量倒送和光伏消纳问题突出。解决途径：建设虚拟变电站投资929万元，占地650平方米，与传统变电站相比节约投资73%，节省土地占用95%，光伏利用率可以提高20%。虚拟电厂的本质应该是各种各样的分布式能源和用电需求组合在一起，被价格驱动形成新的更加低碳高效的用能习惯；最终形态应该是人人都是售电公司或每个工商业企业都是电厂。引用“虚拟电厂将颠覆什么（廖宇2023）”，虚拟电厂的系统性悖论：如果电网公司从自身的利益出发设计虚拟电厂，那么虚拟电厂就成为一种局部的建构秩序，必然失去虚拟电厂广泛参与者的多种可能性。而如果虚拟电厂形成了基于价格的自发秩序，那么从某种程度可能对将对原有格局形成挑战。1.5虚拟电厂产业链梳理虚拟电厂产业链上游为基础资源，包括可调负荷、分布式电源和储能设备，产业链中游为虚拟电厂系统平台，参与主体包括虚拟电厂的负荷资源聚合商与技术提供商；虚拟电厂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。图表9：虚拟电厂产业链介绍三级（类别）四级（具体企业）整体概况产业链层级一级（分类）二级（资源）工业特锐德分布零散、种可控负荷商业和建筑物芯能科技、晶科科技类杂糅居民上游基础资源分布式能源陕鼓动力、广大特材掌握大量分散分布式光伏宁德时代、海辰储能灵活性资源的储能分布式风电投资主体先发北京宇田资源聚合平台小水电恒实科技优势机械储能电化学储能处于起步阶段电磁储能市场需求大相变储能源网荷储一体化虚拟电厂、复合电力市场主要虚拟电厂等买方中游虚拟电厂运营物联网、大数据、通信技术、计国能日新、朗新科技、东省级大用户标准各异技术服务量技术、智慧调度技术、信息安方电子、远光软件、经纬全防护技术股份、金智科技、安科瑞电力公司国家电网国家电网、南方电网地方电网独立售电公司华能国际、国电电力下游电力需求方售电公司拥有配网运营的售电公司电网领域售电公司大用户工业用户商业用户资料来源：头豹研究院、中商产业研究院、艾度科技圈、企查查、中亿财经网，中邮证券研究所2从双碳视角看中国新一轮能源体制改革2.1新型电力系统概述——为双碳服务电力系统需要从“电视角”转变到“碳视角”，电力系统的演化将转变为节能减排、低碳发展的“外力驱动”倒逼机制。2021年3月15日，我国首次提出构建新型电力系统；2023年6月2日，能源局发布“新型电力系统发展蓝皮书”，明确新型电力系统特征——安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合；2023年7月11日，中央深改委审核通过《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》、《关于进一步深化石油天然气市场体系改革提升国家油气安全保障能力的实施意见》、《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》3份有关“双碳”的能源文件，其中明确新型电力系统特征——清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能。图表10：“电视角”与“碳视角”下的电力系统对比资料来源：电网技术-“新型电力系统的“碳视角”：科学问题与研究框架”（2022康重庆等），中邮证券研究所供需平衡是电力系统的刚性约束，新型电力系统的核心动因是“碳”，关键途径是“数”，通过数字化技术赋能电力系统的全景信息感知与智慧灵活调控，为新型电力系统源网荷储协同互动与安全高效运行提供技术支撑。传统电力系统“源随荷动”；随着“新能源装机占比”和“系统电力电子化程度”不断提升图表11：传统电力系统架构——“双高”系统“源网荷储”一体化；面向“双碳”的新型电力系统则将“碳”和“数”深度融合到“源网荷储”环节中。图表12：面向“双碳”的新型电力系统资料来源：电网技术-“型电力系统的六要素分析”（2023康资料来源：电网技术-“型电力系统的六要素分析”重庆等），中邮证券研究所（2023康重庆等），中邮证券研究所图表13：新型电力系统的六要素：源网荷储碳数资料来源：电网技术-“型电力系统的六要素分析”（2023康重庆等），中邮证券研究所2.2当下电力系统转型过程的一个问题——煤电深调悖论当下电力系统面临的挑战：（1）迎峰度夏电力保供面临挑战预计2023年迎峰度夏期间全国电力供需总体紧平衡。根据中电联《2023年上半年全国电力供需形势分析预测报告》，预计夏季全国最高用电负荷比2022年增加8000万千瓦至1亿千瓦。华东、华中、南方区域高峰时段电力供需形势偏紧，华北、东北、西北区域电力供需基本平衡。（2）电力绿色低碳转型不断加速，快速消耗电力系统灵活调节资源。化石能源装机量占比从2010年的74%降低为2022年的52%；2022年，风电光伏装机量占比为30%,发电量占比14%。图表14：各类电源装机量占比（2022年累计总装机量图表15：2022年各类电源发电量占比（2022年发电量8.72560GW）万亿度）100%1%2%2%2%风电太阳能发90%22%21%17%16%核电9%电80%3%3%11%16%5%5%70%8%13%14%60%74%水电50%66%57%52%15%40%2010年30%2015年2020年2022年火电20%66%10%0%火电风电太阳能发电水电核电资料来源：新型电力系统发展蓝皮书，中邮证券研究所资料来源：中电联《中国电力行业年度发展报告2023》，中邮证券研究所（3）“双高”电力系统使电力系统安全稳定面临较大风险。随着高比例新能源、新型储能、柔性直流输电等电力技术快速发展和推广应用，系统主体多元化、电网形态复杂化、运行方式多样化的特点愈发明显。图表16：电力系统安全稳定运行面临风险示意图资料来源：新型电力系统发展蓝皮书，中邮证券研究所煤电深调悖论的核心在于“新能源平价上网不等于平价消纳”，解决途径是寻找经济性好的灵活性资源。根据《中国电力企业管理》——煤电深调的“囚徒困境”（赵紫原2023），即使在2021年新版辅助服务细则出来后，60%仍由火电集团掏钱，年度输血200亿元以上。保供需要煤电增加（出力稳定的热发电机组是顶峰出力的压舱石，煤电是我国热发电机组主力）；煤电同时又是灵活性资源的供应主体。保供和消纳新能源双重目标下，煤电必然需要深调，深调既存在安全问题，也存在经济问题。2.3调峰资源需求迫切——虚拟电厂兴起的基础根据中国电科院——“新型电力系统背景下虚拟电厂实践”，按2025年风光装机1000GW测算，假设灵活煤电机组、天然气机组、抽水蓄能、电化学储能容量分别为200、150、68、20GW，则将产生562GW的调节需求。现阶段，从经济性上来说，虚拟电厂是灵活性调峰资源的最合理方式。虚拟电厂的大量使用可以解放火电机组并提高其经济性，同时间接缓解保供压力，新增火电机组相应减少，符合双碳方向。图表17：各类灵活调峰资源优缺点分析——虚拟电厂是现阶段灵活调峰的最佳选择类型优点缺点1、随着储能容量增加、调峰边际效益递减；抽水蓄能1、通过自身的充电、发电实现错峰搬运新能2、投资大、建设周期长、市场机会把握敏感度差源电量，直接减少新能源弃电：各种类型新型储2、通过减少火电开机降低全网火电最小出力1、随着储能容量增加、调峰边际效益递减；能电站与发电量，间接为新能源释放发电市场空间虚拟调峰电厂充分利用存量的可中断负荷，基本没有一次设电力用户的主营业务对其用电负荷可调节空间、时间的备投入，主要投入在于二次的通信及自动化控限制较大，参与虚拟电厂的收益率过低影响用户参与意制，投资少、见效快，市场机会把握灵敏愿，收益率过高影响虚拟电厂的市场竞争力燃气调峰电站快速功率响应、高效燃烧释放能量我国天然气储备量较少，很大程度依赖进口提高火电灵活性相对各类电储能设施而言较低，容量大、调节节能降碳改造仍然存在一定的碳排放，如果额外引入碳周期长，除调峰作用外仍能保留备用、调频、捕获利用与封存技术（CCUS）彻底解决碳排放问题，调压等必要的辅助服务功能成本又过于高昂资料来源：中国电力企业管理-新型电力系统下泛储能灵活调峰资源效用分析张弘鹏等（2023），中邮证券研究所以山西为例，如果把竞价空间全月分时值做平均，再考虑24小时均值计算的峰谷差，同样考虑新能源的全月分时均值计算的峰谷差，如果完全使用储能来满足每日峰谷差的调节需求，按放电6GW功率、85%效率统计，最少需建设7GW储能设施。山西应对新能源各周期波动的主要措施包括：1）火电启停：应对多周期波动2）抽水蓄能机组运行&火电深调：应对日内波动3）外送曲线调整：个别月份应对日内波动，需要需求省份配合4）独立储能：未来应对日内波动的主要措施5）用户负荷调整：未来应对多周期波动的主要措施图表18：山西新能源波动及应对日内新能源波动的主动调节措施或客观形成措施竞价空间月新能源月均分抽蓄火电启停或深外送曲线调整独立储能用户负荷调整(供需双向)(需方)月份均分时峰谷时峰谷差(供需双向)调(含燃气启(需方)未来可发挥作未来可发挥作差（MW）（MW）停，供方)用，目前容量用目前可控负暂时不足需要荷不足需要考2023年3月102986910目前主要措施目前主要措施考虑经济回报虑经济回报2023年4月84036452目前主要措施目前主要措施2023年5月82976502目前主要措施目前主要措施2023年6月100327817目前主要措施目前主要措施2023年7月62166579实际起到主要2023年8月64546448作用；属于客观形成，较难主动操作资料来源：兰木达电力现货，中邮证券研究所2.4虚拟电厂参与电力市场电力市场分为（1）电能量市场（2）电力辅助服务市场（3）输电权市场（4）容量市场，其中电能力市场分为电力现货市场和电力中长期市场，电力现货市场和辅助服务市场是强耦合关系，互为机会成本。图表19：电力市场总体框架图目前我国电力现货市场分为省间和省内2个空间范围。图表20：我国电力现货市场的构成资料来源：《电力现货市场实务》（国家电力调度控制中资料来源：《电力现货市场101问》（国家电力调度控制心组）,中邮证券研究所中心组），中邮证券研究所从功能角度区分，电力辅助服务主要分为有功功率平和服务、无功功率平衡服务、事故恢复服务；从补偿角度分为基础服辅助服务（一次调频、基本调峰、基本无功功率调节等）和有偿辅助服务（自动发电控制、有偿调峰、旋转备用、有偿无功功率调节、黑启动服务等）。虚拟电厂参与电力市场（1）电力现货市场：根据分布式能源预测信息，对其内部资源进行出力范围和运营成本的聚合，获取内部灵活性资源输出规律曲线和聚合成本特性。2022年5月20日，深圳能源通过虚拟电厂参与现货市场盈利（0.274元/度）。a.在日前市场中，根据日前分布式能源和负荷预测结果，综合考虑内部灵活性资源的调度能力和价格激励方法，上报日前投标方案；b.在实时市场中，依靠先进的预测技术，更新实时运行计划；（2）电力辅助服务市场a.备用。新能源优先消纳对系统充裕度有大需求，虚拟电厂的备用能力主要取决于储能的充电功率、电动汽车的充电功率、可调节的负荷功率及储能和新能源汽车电池的容量。b.调频。此项服务对于时间和进度的要求较高。c.无功辅助服务。为了保证系统的安全可靠，需要充足的无功功率储备，因为无法远距离运输而无法外部交易，目前只是发电商的义务。虚拟电厂可以完成分布式电源无功功率辅助服务的信息聚合并制定综合报价以参加无功功率市场交易。图表22：虚拟电厂参与电力市场图表21：电力辅助服务按功能分类资料来源：《电力现货市场101问》（国家电力调度控制资料来源：《电力现货市场101问》（国家电力调度控制中中心组），中邮证券研究所心组）中邮证券研究所我国电力现货市场建设主要分3个阶段：（1）厂网分开前：上海等6省市试点，2004年5月终止；（2）2002年电改后：推动东北、华北和南方区域电力市场试点，均未进入长周期正式运营；（3）2015年电改后全面加速：a.省内2批试点(2017年8省市试点，2021年6省市试点)；b.省间：2017年“跨区域省间富余可再生能源电力现货交易市场”试运行，2021年国家能源局批复《省间电力现货市场交易规则（试行）》。2023年9月18日，国家能源局和发改委联合发布《电力现货市场基本规则（试行）》，其中明确将虚拟电厂等新型主体纳入市场交易，此前仅山西明确虚拟电厂是参与交易主体。图表23：我国电力现货市场的探索厂网分开前电力现货市省内电力现货1998年，上海、浙江、山东、辽宁、吉林和黑2002年后试点工作名存实场的初步探索市场起步龙江6省市进行“厂网分开、竞价上网”试点亡，2004年5月终止试点2002年后区域电力现2002年开始推动东北、华北和南方区域电力市货市场的新尝试区域竞价市场场试点均未进入长周期正式运营省间电力现货2017年“跨区域省间富余可再生能源电力现货交缓解弃风、弃风、弃光的”市场雏形易市场”试运行，三弃“问题2021年国家能源局正式批复<省间电力现货市2015年电改之后电力新一轮省内电场交易规则（试行）>第一批试点原则上2022年现货市场建设全面加速力现货市场建2017年选择南方(以广东起步)、蒙西、浙江、开展长周期连续试运行；设山西、山东、福建、四川、甘肃8个地区作为第二批试点原则上2022H1第一批试点；前启动现货试运行；2021年选择辽宁、上海、江苏、安徽、河南、其他地区2022Q1上报电力湖北作为第二批试点现货市场建设方案2023年9月8日，国家能源局和发改委联合发布《电力现货市场基本规则（试行）》资料来源：《电力现货市场实务》&《电力现货市场101问》2本书作者均为”国家电力调度控制中心组”，国家能源局，中邮证券研究所根据我们不完全统计，目前我国省内电力现货市场共有18个省市（包括非试点地区4个），因地制宜，其中南方为首个区域电力现货市场调电试运行。随着电力现货市场和辅助服务市场逐步完善，虚拟电厂有望成为参与主体受益。图表24：我国省内电力现货市场发展现状分地区特色模拟/调电试运行日结算周结算结算试运行季度长周期类模拟试运行调电试运行月结算2019年52019年102021年11第南方2018年82022年12月15、16月开展2021年5月月1日一（以首个区域电力现月月南方区域日第一次；完成批广东货市场调电试运电力现货市2019年6试起行场月20~23点步）日第二次国内首个“单轨2019年62019年92020年9月蒙西制”电力现货市月26日第月21~271日~30日一次日第一次；场2021年112020年62020年7月月15日第月17~231~31日二次日第二次：2020年82020年8月政府授权合约衔2019年5月11~241~31日；2021年3~52021年12浙江接现货与中长期月30日日第三次2020年11月月月2019年91日~12月31市场，后期增加月20~26日连续2月2021年3~52021年4双边合约比例日第一次；月火电竞价月1日2020年52020年11月2020年8月融合调峰机制；2018年122019年9月12~181~30日1~12月312021年122022年6月首月27日月1日日第二次；日月1日山西次明确虚拟电厂2019年92020年6月具有参与省内电2019年9月18~2410~7月10日2020年8力现货交易的主月份2次单日第一次；月18日体资格日2019年122020年4月月7~13日16日~5月252021年12山东建立容量补偿机2019年62019年9第二次；日40天火电月26日火制月21日月26~302020年5竞价；电日第一次；月10~242020年9月电力现货市场最2019年62019年10日连续2周26日~10-252021年5长结算试运行省月21日月29~302019年9日第一次水电月1日双边福建份，清洁能源全日第二次月第一次；竞价；额消纳+中长期2019年12交易全额兑现月9~15日2020年3月第二次；19日~4月30丰枯分期特色模2019年62020年5日四川式：分水电竞价月20日月16~19日第三次；和火电竞价电力2019年9现货市场月21~27日第一次；全国首个率先完2018年122019年11成为期一个月长月28日月18~24甘肃周期结算试运行日第二次：的试点省份，对2022年72020年4新能源发电预测月22~28月8~21日的“钓鱼法”机制日连续2周上海2019年9月20~26日第一次；2019年11月16~22日第二次第2022年7二月1~7日第一次；批江苏2022年9试月23~29点日第二次安徽2022年3月30日辽宁2022年6月20日河南2022年62022年11月28日第月16~23一次；日2022年8月4日第二次湖北2022年122023年5重庆月20~23月24日日宁夏2023年72022年11月26日非全国首个完成结月25日、2023年32023年6试29日月22~24月14~20点江西算试运行的非试日第一次；日地2023年5区点地区月9~15日第二次陕西2022年112023年4月月（3天）资料来源：《电力现货市场实务》&《电力现货市场101问》2本书作者均为”国家电力调度控制中心组”，君合——电力现货市场发展回顾及对新能源发电的影响（易芳等）,电新传媒——电力现货地方志“全员加速中”的江西电力市场改革（陈若曦），电新传媒——电力现货地方志陕西电力现货市场建设需因地制宜(刘连奇)，宁夏发改委，中国新闻网，中邮证券研究所3预计2025年VPP累计装机39GW，投资回报期3.6年3.1乐观预计中国虚拟电厂2025年投资规模652亿元，运营规模86亿元目前虚拟电厂处于0-1的过程中，因此市场空间的测算存在较多假设。根据《2023年中国虚拟电厂产业发展白皮书》（本小节内容数据援引此报告），2022年全球虚拟电厂项目累计装机21.2GW，新增装机9.9GW；2025年，预计全球虚拟电厂装机累计规模达58-60GW。2022年，中国虚拟电厂项目累计装机容量约为3.7GW，占全球虚拟电厂装机总量的17.5%；2025年，预计中国虚拟电厂累计装机总容量39GW，投资规模300亿元。图表25：全球虚拟电厂装机累计规模预测情况（GW）资料来源：《2023中国虚拟电厂产业发展白皮书》，中邮证券研究所据中电联，预计2025年我国最高用电负荷为16.3亿kW，全社会用电量9.5万亿kWh。假设（1）2025年虚拟电厂投资强度800元/kW，最大负荷调节能力为3%~5%；（2）2025年虚拟电厂调节电量占比2%；（3）响应电量中标价格参考a国电投中标广东省市场化需求响应价格和b浙江金华武义响应价格，早期推动虚拟电厂发展会有部分补贴，假定2025年中标价格为0.15元/kwh。（4）虚拟电厂分成比例：参考参考2021-2022年广东市场化需求响应运行中虚拟电厂作为聚合商收益分成比例为24%，考虑到虚拟电厂处于推广期，收益比例会有所上升，因此假定2025年虚拟电厂收益占比为30%。因此我们预计中国虚拟市场2025年投资规模为391~652亿元，运营规模86亿元。图表26：中国虚拟电厂2025年投资规模391~652亿，运营规模86亿年份2020202120222023E2024E2025E全社会用电量（万亿kWh）7.5118.31288.63729.159.339.516.3最大负荷（亿kW）0.30%0.30%0.50%1%1.5%800投资单价（元/kW）0.020.020.040.090.14652投资规模（亿元）0.30.22%中国VPP调节电量占比24%24%457.5559.50.19VPP调节电量（万亿kWh）26%28%0.15中标价格（元/kWh）7178570响应市场规模（亿元）30%86VPP分成比例运营规模（亿元）资料来源：中电联，储能世界，北极星储能网，浙电e家，中商产业研究院，中邮证券研究所3.2虚拟电厂投资收益测算以200万千瓦虚拟电厂建设为例，接入日前级资源150万干瓦(其中50万干瓦支持填谷),小时级资源30万千瓦(其中10万千瓦支持填谷),分钟级资源15万千瓦，秒级资源5万千瓦。总建设成本5.36亿元，年运行维护开支0.2亿元。图表27：虚拟电厂建设费用序号费用类型单价数量小计1平台建设费500万元/套1套0.05亿元2工业企业日前级资源接入与监测0.01万元/千瓦150万干瓦1.5亿元3工业企业小时级资源接入与监测0.02万元/千瓦30万千瓦0.6亿元4商业分钟级资源接入与监测0.05万元/千瓦15万千瓦0.75亿元5储能建设0.18万元/千瓦时13.69万千瓦时2.46亿元合计5.36亿元注：储能建设容量，按照最大调频容量5万千瓦，年均运行小时数1000小时计算，平均每天的放电能力需要达到5万千瓦×(1000小时÷365天)=13.69万千瓦时/天资料来源：中国电科院发布《新型电力系统背景下虚拟电厂实践》,中邮证券研究所按照提取代理服务费、赚取调频服务费两种方式核算收益，假设日前级激励标准4元/千瓦时，小时级8元/千瓦时，分钟级15元/千瓦时，夜间调峰辅助服务收益0.2元/千瓦时，储能调频放电差价0.5元/千瓦时计算，年收益为1.255亿元，考虑年运行维护成本0.2亿元，投资回收期为5.08年。若不投资储能，不考虑调频服务，在年运行维护成本保持0.2亿元情况下，投资回收期为3.6年。图表28：虚拟电厂收益序号收益类型响应容量单价单次响响应提成小计(万干瓦)(元/干瓦时)应时长次数比例(亿元)1日前级资源(传统需求响应市场)15044小时1020%0.482小时级资源(传统需求响应市场)3082小时1020%0.0963分钟级资源(传统需求响应市场)15151小时1020%0.0454基于调峰辅助服务市场的互动收益600.28小时20020%0.3845调频服务50.510001100%0.25合计1.255资料来源：中国电科院发布《新型电力系统背景下虚拟电厂实践》,中邮证券研究所4核心标的建议关注（1）具备丰富分布式能源的企业，如晶科科技、芯能科技、特锐德；（2）兼具电网和软件复合型企业，如金智科技、东方电子；（3）电力信息化企业，如国能日新、朗新科技；（4）电力咨询企业，如经纬股份。4.1晶科科技——分布式资源丰富，有望成为虚拟电厂聚合商分布式能源丰富，有望成为虚拟电厂聚合商。截止2022年底，公司分布式装机规模1088MW；2022年11月，晶科科技旗下的综合能源服务商晶科慧能以负荷聚合商身份组织晶科10MW/20MWh用户侧储能项目全程参与虚拟电厂72小时试运行，验证了该储能项目除了两充两放的基本盈利模式外，还可参与调频辅助服务获得收益，该项目获评“2023清洁能源优选案例”。图表29：分布式装机规模（MW）图表30：海宁储能虚拟电厂项目获评“2023清洁能源优选案例”1,2001,0008006004002000202020212022分布式（MW）资料来源：2020-2022年年报，中邮证券研究所资料来源：索比光伏网，中邮证券研究所4.2金智科技——兼具电网和软件理解公司长期专注于自动化、信息化、智能化技术在智慧能源和智慧城市领域的应用研究。公司依托电力自动化行业二十多年的技术底蕴和积累，不仅懂虚拟电厂技术，也深刻理解配电网关系。虚拟电厂目前还是以服务电网客户为主，更有利于公司发挥行业积淀。图表31：金智科技虚拟电厂资料来源：金智科技公司官网，中邮证券研究所4.3东方电子——配电产业链布局+信息化底蕴公司于20世纪80年代初进入电力自动化领域，产品体系已覆盖智能电网“发、输、变、配、用”电全环节。虚拟电厂业务成功落地。2022年7月26日，“粤能投”虚拟电厂管理平台市场化需求响应正式启动，响应当日在全省范围内完成工业可中断、用户侧储能等可调节资源日前邀约响应，响应1小时相当于减少3万度用电，大概相当于1小时1.5万户居民柜式空调的用电，“粤能投”虚拟电厂管理平台创建完整商业模式，以省、地、区、站点的分层模式打造“网格式”服务，提供日前邀约、日内可中断、实时直控三类产品，依据客户类型打造直控与非直控响应能力，确保做到“可观、可测、可调、可控”。图表32：东方电子和广州供电局共同设计并研制开发的“广州虚拟电厂管理平台”正式开放注册资料来源：东方电子公司官网，中邮证券研究所4.4国能日新——新能源发电功率预测市场领跑者功率预测为基，电力交易、储能、虚拟电厂齐头并进。公司主要面向电力市场主体提供新能源信息化产品及相关服务，产品主要以新能源发电功率预测产品为核心，以新能源并网智能控制系统、电网新能源管理系统为辅助，以电力交易、智慧储能、虚拟电厂相关创新产品为延伸和拓展。公司的产品和服务已实现覆盖新能源电力管理“源、网、荷、储”的各个环节。2022年6月设立控股子公司国能日新智慧能源（江苏）有限公司重点拓展虚拟电厂运营业务。图表33：公司主要产品及业务资料来源：公司2022年年报，中邮证券研究所5风险因素1、电力市场改革不及预期：2、政策推进不及预期：3、行业竞争加剧的风险：4、研报使用的信息数据更新不及时的风险。中邮证券投资评级说明投资评级标准类型评级说明股票评级买入预期个股相对同期基准指数涨幅在20%以上报告中投资建议的评级标准：增持预期个股相对同期基准指数涨幅在10%与20%之间报告发布日后的6个月内的相行业评级中性预期个股相对同期基准指数涨幅在-10%与10%之间对市场表现，即报告发布日后回避预期个股相对同期基准指数涨幅在-10%以下的6个月内的公司股价（或行可转债强于大市预期行业相对同期基准指数涨幅在10%以上业指数、可转债价格）的涨跌评级中性预期行业相对同期基准指数涨幅在-10%与10%之间幅相对同期相关证券市场基准弱于大市预期行业相对同期基准指数涨幅在-10%以下指数的涨跌幅。推荐预期可转债相对同期基准指数涨幅在10%以上市场基准指数的选取：A股市谨慎推荐预期可转债相对同期基准指数涨幅在5%与10%之间场以沪深300指数为基准；新中性预期可转债相对同期基准指数涨幅在-5%与5%之间三板市场以三板成指为基准；回避预期可转债相对同期基准指数涨幅在-5%以下可转债市场以中信标普可转债指数为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以标普500或纳斯达克综合指数为基准。分析师声明撰写此报告的分析师（一人或多人）承诺本机构、本人以及财产利害关系人与所评价或推荐的证券无利害关系。本报告所采用的数据均来自我们认为可靠的目前已公开的信息，并通过独立判断并得出结论，力求独立、客观、公平，报告结论不受本公司其他部门和人员以及证券发行人、上市公司、基金公司、证券资产管理公司、特定客户等利益相关方的干涉和影响，特此声明。免责声明中邮证券有限责任公司（以下简称“中邮证券”）具备经中国证监会批准的开展证券投资咨询业务的资格。本报告信息均来源于公开资料或者我们认为可靠的资料，我们力求但不保证这些信息的准确性和完整性。报告内容仅供参考，报告中的信息或所表达观点不构成所涉证券买卖的出价或询价，中邮证券不对因使用本报告的内容而导致的损失承担任何责任。客户不应以本报告取代其独立判断或仅根据本报告做出决策。中邮证券可发出其它与本报告所载信息不一致或有不同结论的报告。报告所载资料、意见及推测仅反映研究人员于发出本报告当日的判断，可随时更改且不予通告。中邮证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或者计划提供投资银行、财务顾问或者其他金融产品等相关服务。《证券期货投资者适当性管理办法》于2017年7月1日起正式实施，本报告仅供中邮证券客户中的专业投资者使用，若您非中邮证券客户中的专业投资者，为控制投资风险，请取消接收、订阅或使用本报告中的任何信息。本公司不会因接收人收到、阅读或关注本报告中的内容而视其为专业投资者。本报告版权归中邮证券所有，未经书面许可，任何机构或个人不得存在对本报告以任何形式进行翻版、修改、节选、复制、发布，或对本报告进行改编、汇编等侵犯知识产权的行为，亦不得存在其他有损中邮证券商业性权益的任何情形。如经中邮证券授权后引用发布，需注明出处为中邮证券研究所，且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节或修改。中邮证券对于本申明具有最终解释权。公司简介中邮证券有限责任公司，2002年9月经中国证券监督管理委员会批准设立，注册资本50.6亿元人民币。中邮证券是中国邮政集团有限公司绝对控股的证券类金融子公司。中邮证券的经营范围包括证券经纪、证券投资咨询、证券投资基金销售、融资融券、代销金融产品、证券资产管理、证券承销与保荐、证券自营和与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问等。中邮证券目前已经在北京、陕西、深圳、山东、江苏、四川、江西、湖北、湖南、福建、辽宁、吉林、黑龙江、广东、浙江、贵州、新疆、河南、山西等地设有分支机构。中邮证券紧紧依托中国邮政集团有限公司雄厚的实力，坚持诚信经营，践行普惠服务，为社会大众提供全方位专业化的证券投、融资服务，帮助客户实现价值增长。中邮证券努力成为客户认同、社会尊重，股东满意，员工自豪的优秀企业。中邮证券研究所上海电话：18717767929北京邮箱：yanjiusuo@cnpsec.com电话：010-67017788地址：上海市虹口区东大名路1080号邮储银行大厦3邮箱：yanjiusuo@cnpsec.com楼地址：北京市东城区前门街道珠市口东大街17号邮编：200000邮编：100050深圳电话：15800181922邮箱：yanjiusuo@cnpsec.com地址：深圳市福田区滨河大道9023号国通大厦二楼邮编：518048