深度报告-20220709-东北证券-电力信息化行业专题_虚拟电厂_豹变前夜_42页_3mb

虚拟电厂：豹变前夜

核心内容

虚拟电厂（VPP）是一种通过软件系统和通信技术，将分布式发电、储能和可控负荷资源进行聚合与优化调度的电力管理系统。其核心功能在于提升电力系统的灵活性和稳定性，实现供需平衡。虚拟电厂的出现是碳中和背景下，应对新能源发电波动性、电力需求增长及电力系统调度复杂度提升的必然结果。

主要观点

1. 虚拟电厂的必要性

   • 随着风电、太阳能等新能源占比上升，电力供给波动性增强，需要虚拟电厂进行调控。
   • 分布式电源和储能资源的快速增长，为虚拟电厂提供了丰富的资源基础。
   • 新能源电动车和节能系统的普及，增加了可控负荷，为虚拟电厂提供了新的调控手段。

2. 虚拟电厂的优势

   • 虚拟电厂投入成本低，约为火电厂的1/8，具备成本效益优势。
   • 通过聚合资源，虚拟电厂可参与电力交易和需求侧响应，提升电力系统效率。

3. 全球发展现状

   • 欧洲：虚拟电厂以发电资源聚合为主，商业化进程领先，代表企业为Next Kraftwerke。
   • 美国：虚拟电厂以用电侧资源聚合为主，依托需求响应机制，代表企业为Tesla。
   • 中国：虚拟电厂尚处于起步阶段，主要以需求响应为激励方式，未来将向电力交易型发展。

4. 中国虚拟电厂市场潜力

   • 我国虚拟电厂市场空间预计达870亿元，广东、浙江、江苏有望率先发展。
   • 以广东省为例，预计在需求响应退补后，虚拟电厂年收益空间约为83亿元。

关键信息

• 技术支撑：虚拟电厂依赖计量、通信、调度算法和信息安全技术。
• 产业链结构：包括上游的分布式发电、储能、可控负荷资源，中游的聚合商和软件平台服务商，以及下游的电网公司和能源零售商。
• 商业模式：欧洲聚焦发电侧，美国侧重用电侧，中国则结合两者，发展综合型虚拟电厂。
• 发展路径：中国虚拟电厂将从邀约型向交易型转变，最终形成自治型模式。

代表企业

• 虚拟电厂聚合商：恒实科技
• 虚拟电厂软件平台服务商：国能日新、国电南瑞、国网信通、东方电子、远光软件、朗新科技

风险提示

• 我国虚拟电厂推进不及预期
• 电力现货交易进展不及预期

市场数据

• 行业数据：成分股数量342只，总市值20277亿，市盈率419.09，市净率2.73。
• 电力交易：广东、浙江、江苏等省为电力现货交易试点，有望率先发展虚拟电厂。
• 市场空间：全国虚拟电厂年收益规模或达870亿元，广东省约为83亿元。

图表与数据来源

• 图1：我国虚拟电厂参与电力系统的模式
• 图2：虚拟电厂运作模式示意图
• 图3：虚拟电厂产业链结构
• 图4：2014-2021年全球风电、太阳能发电量占比
• 图5：2011-2021年全球风电、太阳能装机量
• 图6：全球储能装机容量
• 图7：全球分布式太阳能光伏容量及预测
• 图8：2018年全球分布式光伏总量前五名国家
• 图9：全球新能源汽车销量
• 图10：2012-2021年中国节能服务市场规模
• 图11：虚拟电厂关键技术和研发探索
• 图12：全球虚拟电厂发展历程
• 图13：FENIX项目虚拟电厂结构
• 图14：欧洲电力产业链组成
• 图15：Next-Kraftwerke公司发展历程
• 图16：2016-2020年Next-Kraftwerke公司营业收入
• 图17：Next-Kraftwerke公司虚拟电厂业务
• 图18：德国二级储备资源分布
• 图19：北美电力系统运营商区域分布
• 图20：美国家用光伏总量及增速
• 图21：Powerwall充电模拟
• 图22：Powerwall在手机APP上的可视化
• 图23：特斯拉Powerwall工作原理
• 图24：加州分布式储能容量
• 图25：南澳大利亚“SAVPP”装机现场
• 图26：国网冀北虚拟电厂三级架构
• 图27：满足5%峰值负荷的不同方案投资金额对比
• 图28：2020年我国风电、光伏装机容量占比
• 图29：中国分布式光伏累计装机容量
• 图30：2021年全国各省外受电量统计
• 图31：全国电力交易试点省份批次
• 图32：中国虚拟电厂上市公司图鉴
• 图33：恒实科技发展历程
• 图34：恒实科技股权结构及变化
• 图35：恒实科技主营业务
• 图36：恒实科技能源聚合商运营管控平台总体架构
• 图37：恒实科技虚拟电厂交易运营平台总体架构
• 图38：2017-2021年恒实科技营业收入及增速
• 图39：2018-2021年恒实科技归母净利润及增速
• 图40：国能日新营业收入及增速
• 图41：国能日新分项业务收入
• 图42：国电南瑞营业收入及增速
• 图43：国电南瑞分项业务收入
• 图44：国网信通营业收入及增速
• 图45：2021年国网信通分项业务收入
• 图46：东方电子营业收入及增速
• 图47：东方电子分项业务收入
• 图48：远光软件营业收入及增速
• 图49：远光软件分项业务收入及占比
• 图50：朗新科技营业收入及增速
• 图51：朗新科技分项业务收入
• 图52：朗新科技核心业务架构

表格数据

• 表1：各国能源目标汇总
• 表2：虚拟电厂发展阶段对比
• 表3：全国虚拟电厂试点项目
• 表4：中国、美国、欧洲虚拟电厂情况对比
• 表5：广东省虚拟电厂空间测算
• 表6：全国虚拟电厂空间测算
• 表7：全国各省电力现货交易试点进展