虛擬電廠市場分析

虛擬電廠市場分析1從不同視角看用戶側(cè)能源管理的重要性1.1電網(wǎng)角度：用戶側(cè)能源管理可實現(xiàn)就地消納，緩解電網(wǎng)壓力1.1.1電力資源與負荷中心逆向分布，多個省份存在電力缺口我國電力資源與負荷中心分布不平衡。我國東、中、西部呈現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展水平和電力資源分布不均衡的特點，主要體現(xiàn)在：1）區(qū)域電力供需矛盾：我國南方經(jīng)濟發(fā)達，電力需求量相對較大，而北方地區(qū)電力供應(yīng)相對不足，導(dǎo)致南北電力供需矛盾。2）地區(qū)電力負荷不均：我國東部沿海地區(qū)工業(yè)發(fā)達，電力需求量相對較大，而西部地區(qū)經(jīng)濟相對落后，電力需求量相對較小，導(dǎo)致地區(qū)電力負荷不均。3）電力輸送能力需提升：由于電力資源的錯配，東部經(jīng)濟活躍地區(qū)需要依賴中西部的“西電東送”工程輸送電力資源。但目前我國電力輸送能力相對不足，在升壓及長距離輸送過程中會有所損耗，造成部分浪費，導(dǎo)致電力供需中心之間的電力輸送困難，也加劇了電力供需不均衡的問題。2022年我國有15個省份存在電力缺口。從2022年各省份發(fā)電量和用電量的差額來看，全國有15個省份存在電力缺口，其中主要以廣東、浙江、江蘇、山東、河北為主。發(fā)電量盈余的地區(qū)主要是內(nèi)蒙古、云南、山西、四川、新疆等地區(qū)。1.1.2分布式光伏等新能源高比例接入，電網(wǎng)穩(wěn)定性面臨考驗我國分布式光伏累計裝機占比逐漸提升。相比于集中式光伏，分布式光伏規(guī)模較小、輸出電壓功率較小且更接近用戶側(cè)，具有投資小、建設(shè)快、占地面積小等優(yōu)勢。截至2022年底，中國光伏累計裝機量達392GW，其中分布式光伏累計裝機量達158GW，占比40%。工商業(yè)光伏已經(jīng)成為新增分布式光伏的重要組成部分。分布式光伏按安裝主體的不同可分為工商業(yè)屋頂分布式光伏與戶用分布式光伏。2022年我國光伏新增裝機87.41GW，同比增長59.3%；分布式光伏新增裝機51.1GW，同比增長74.5%；其中工商業(yè)光伏新增25.86GW，同比增長236.7%，占比達到51%。配電網(wǎng)的接納能力和消納能力面臨嚴峻考驗。分布式能源、儲能、電動汽車、智能用電等大量交互式設(shè)備接入，導(dǎo)致電網(wǎng)潮流方向發(fā)生改變，電壓分布、諧波等影響配電網(wǎng)電能質(zhì)量，終端無序用電將會增大凈負荷峰谷差，功率波動問題更加突出，配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行將受到影響。工商業(yè)用戶合理配置儲能可提供就地消納能力，緩解電網(wǎng)壓力。分布式光儲一體化是一種布置在用戶側(cè)的集能源生產(chǎn)消費為一體的能源供應(yīng)方式，是現(xiàn)代能源系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分。分布式光伏配儲能可在用戶端構(gòu)建小型微電網(wǎng)系統(tǒng)，在用戶遭遇限電、斷電、自然災(zāi)害等電力供給異常的情況下，可開啟離網(wǎng)狀態(tài)，保障負荷需求，不僅可以大大提高就地消納能力，減緩電網(wǎng)供電壓力，還可以抵消安裝業(yè)主的電網(wǎng)購買電量，節(jié)省電費，備受投資者的青睞。1.2企業(yè)角度：保證電力穩(wěn)定供應(yīng)為首要任務(wù)，經(jīng)濟性提升加強配儲意愿1.2.1工商業(yè)用電需求居高不下，“有序用電”政策引發(fā)用電焦慮中國工業(yè)用電總量保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，需求仍占主要位置。2016-2021年中國工業(yè)用電量的復(fù)合增速為6%，保持穩(wěn)定增長。從2022年中國全社會用電量情況來看，第二產(chǎn)業(yè)用電量57001億千瓦時，同比增長1.2%，其中全國工業(yè)用電量為56000億千瓦時，同比增長2%。根據(jù)2022年全國全社會用電量分產(chǎn)業(yè)情況來看，第二產(chǎn)業(yè)用電量占比66%，其中工業(yè)用電量占全社會用電量的64.8%，占據(jù)主要份額?！坝行蛴秒姟闭叽呱ど虡I(yè)用戶對備用電源的需求?！坝行蛴秒姟敝竿ㄟ^間歇或按時供電的方式，臨時減少客戶用電負荷的措施。2022年以來，多省發(fā)布限電文件，在有序用電的情況下，部分地區(qū)工商業(yè)企業(yè)承壓，相關(guān)政策或引發(fā)工商業(yè)公戶更多關(guān)注。安裝工商業(yè)光伏配儲是企業(yè)維持正常經(jīng)營的重要手段。在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動下，停產(chǎn)成本較高的企業(yè)就會更有意愿尋求備用電源以避免突發(fā)事件帶來的損失，而工商業(yè)光伏配置儲能有望成為國內(nèi)企業(yè)實現(xiàn)緊急備電、維持正常經(jīng)營、降低能源支出的重要手段。1.2.2工商業(yè)電價中樞持續(xù)上漲，峰谷電價持續(xù)拉大“分時電價”、“電力市場化”政策驅(qū)動，大工業(yè)平均用電價格提高。2021年下半年全國大部分省份陸續(xù)出臺分時電價政策，調(diào)整峰谷電價及峰谷時段，其中以江蘇、廣東、浙江為例的經(jīng)濟發(fā)達省份率先、多次調(diào)整，峰谷價差有較大幅度的擴大，尖、峰時段也有不同程度的延長，大工業(yè)平均用電價格提高。峰谷電價差持續(xù)拉大。2022年：2022年全年16個省市超過全國最大峰谷電價差平均值（0.7元/kWh），其中廣東?。ㄖ槿俏迨校┳畲蠓骞入妰r差平均值達1.259元/kWh。2023年3月17個地區(qū)峰谷價差超過0.7元/kWh，浙江、山東、廣東（珠三角五市）位列代理電價峰谷價差前三。2023年上半年：2023年上半年共有19個地區(qū)最大峰谷價差超過0.7元/kWh，前5位分別是廣東?。ㄖ槿俏迨校?.352元/kWh、海南省1.099元/kWh、湖北省0.985元/kWh、浙江省0.97元/kWh、吉林省0.961元/kWh，較去年同期相比各地價差在持續(xù)拉大。1.2.3峰谷電價差高的地區(qū)項目具備經(jīng)濟性，預(yù)計5年內(nèi)收回成本目前工商業(yè)儲能的主要的盈利模式為自發(fā)自用+峰谷價差套利，或作為備用電源使用。配套工商業(yè)儲能可以利用電網(wǎng)峰谷差價來實現(xiàn)投資回報，即在用電低谷時利用低電價充電，在用電高峰時放電供給工商業(yè)用戶，用戶可以節(jié)約用電成本，同時避免了拉閘限電的風(fēng)險。另一方面，工商業(yè)儲能可以滿足用戶自身內(nèi)部的電力需求，實現(xiàn)光伏發(fā)電最大化自發(fā)自用。工商業(yè)儲能經(jīng)濟性測算假設(shè)條件：1）項目案例：浙江3MW/6.88MWh用戶側(cè)儲能系統(tǒng)項目，假設(shè)工廠白天負荷穩(wěn)定可完全消納儲能放電，且變壓器容量滿足儲能充電需求；2）項目成本拆分：我們假設(shè)工商業(yè)儲能項目整體投資成本為2元/Wh，其中電池占比55%，集裝箱占比15%，BMS占比7%；3）運行模式：考慮工廠休息及設(shè)備檢修，儲能設(shè)備每年運行330天，每天進行兩次充放電。第一次在夜間谷價充電，在上午尖峰電價放電2小時；第二次在午間谷價充電2小時，在下午尖峰電機放電2小時；4）峰谷價差：參考浙江工商業(yè)峰谷電價，假設(shè)尖峰電價1.22元/KWh，低谷電價0.29元/KWh，峰谷價差為0.93元/KWh。經(jīng)濟性測算：根據(jù)我們測算，3MW/6.88MWh儲能系統(tǒng)項目，在峰谷電價差0.93元/KWh，一年運行660次，項目壽命期為11年的情況下，IRR可達16.45%，預(yù)計5年可以收回投資，具備經(jīng)濟性。敏感性分析：未來隨著峰谷電價差進一步拉大，以及儲能投資成本下行，工商業(yè)側(cè)的儲能經(jīng)濟性有望進一步凸顯。根據(jù)我們測算，投資成本為2元/Wh時，當(dāng)峰谷價差超過1元/KWh的時候，IRR將達到20%以上。1.3政策層面：多項政策催化，輸配電價改革完善市場機制第三監(jiān)管周期輸配電價發(fā)布，監(jiān)管制度持續(xù)優(yōu)化。事件：5月15日，《國家發(fā)展改革委關(guān)于第三監(jiān)管周期省級電網(wǎng)輸配電價及有關(guān)事項的通知》文件及各地輸配電價表下發(fā)?！锻ㄖ分饕獌?nèi)容涉及：1、用戶電價歸并三類：用戶用電價格逐步歸為三類（居民生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工商業(yè)用電）。2、商業(yè)用戶電價核定標準：按電壓等級核定輸配電價與需量電費，按用電容量：1）100千伏安及以下：執(zhí)行單一制電價；2）100千伏安至315千伏安之間：可選擇執(zhí)行單一制或兩部制電價；3）315千伏安及以上：執(zhí)行兩部制電價，現(xiàn)執(zhí)行單一制電價的用戶可選擇執(zhí)行單一制電價或兩部制電價。3、明確工商業(yè)用戶電價構(gòu)成：由上網(wǎng)電價、上網(wǎng)環(huán)節(jié)線損費用、輸配電價、系統(tǒng)運行費用（包括輔助服務(wù)費用、抽水蓄能容量電費等）、政府性基金及附加組成。輸配電價監(jiān)管制度持續(xù)優(yōu)化，用戶側(cè)商業(yè)模式理順?！锻ㄖ芬?guī)定了輸配電價監(jiān)管制度，“準許成本+合理收益”核定省級電網(wǎng)輸配電價，將實現(xiàn)有效的網(wǎng)售分開、售電側(cè)競爭和需求側(cè)響應(yīng)。同時，《通知》詳細規(guī)定工商業(yè)用戶電價的構(gòu)成，容量電價與電網(wǎng)輔助服務(wù)費成本單獨披露，有利于推動用戶側(cè)的商業(yè)模式發(fā)展。多項政策推動輔助服務(wù)市場發(fā)展，工商業(yè)儲能盈利模式逐漸明確。2022年7月全國統(tǒng)一電力市場體系在南方區(qū)域落地，有助于明確輔助服務(wù)市場的品種并完善補償機制?！?023年能源監(jiān)管工作要點》也提出加快推進輔助服務(wù)市場建設(shè)，包括電力輔助服務(wù)市場專項工作機制、電力輔助服務(wù)價格辦法等。未來輔助服務(wù)將成為電力市場交易品種的重要組成部分，工商業(yè)儲能可以通過在電力市場上提供輔助服務(wù)作為新的盈利渠道。2虛擬電廠：搭建電網(wǎng)與用戶的互動平臺，實現(xiàn)資源合理分配2.1虛擬電廠優(yōu)勢：兼具靈活性與經(jīng)濟性虛擬電廠（virtualpowerplant）的定義：是一種通過先進信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、微網(wǎng)、電動汽車等分布式能源資源的聚合和協(xié)調(diào)協(xié)同優(yōu)化，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠具有與電廠類似的功能，但沒有傳統(tǒng)意義上的廠房，故稱“虛擬電廠”。虛擬電廠能夠調(diào)動負荷側(cè)資源，兼具靈活性與經(jīng)濟性，是滿足尖峰負荷的重要手段。新型電力系統(tǒng)中，由于風(fēng)電光伏的發(fā)電高峰與用戶用電高峰不匹配，新能源發(fā)電容易對電網(wǎng)造成巨大的沖擊。虛擬電廠是電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的有效途徑，是滿足尖峰負荷的重要手段，隨著用電負荷特性持續(xù)惡化，電網(wǎng)負荷尖峰短而高。據(jù)中商情報網(wǎng)預(yù)測，至2025年中國虛擬電廠最大負荷將達16.3億千瓦，到2030年最大負荷達18.9億千瓦。虛擬電廠能夠提升能源利用效率，降低投資成本。據(jù)國家電網(wǎng)測算，假設(shè)電力系統(tǒng)需要滿足5%峰值負荷，在投資火電廠的情形下，需要投資4000億元才能實現(xiàn)；而通過虛擬電廠削峰填谷的情形下，只需要500-600億元，總投資額是火電廠的1/8-1/7，具有較高性價比。2.2發(fā)展現(xiàn)狀：我國處于起步階段，政策持續(xù)完善市場機制目前我國虛擬電廠處于初期階段。隨著國內(nèi)關(guān)于虛擬電廠的政策頻頻出臺，各省份試點的不斷推進，虛擬電廠商業(yè)模式日趨成熟。23年3月國家能源局出臺《關(guān)于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》，意見指出要重點推進虛擬電場景的智能化、數(shù)字化試點工作。國內(nèi)多地已有虛擬電廠試點案例。自“十三五”開始，我國已在廣東、浙江、安徽、上海、河北等省份建立多個虛擬電廠試點項目?！笆奈濉逼陂g，虛擬電廠建設(shè)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈包括：上游基礎(chǔ)資源、中游虛擬電廠運營、下游電力需求方。上游基礎(chǔ)資源由可控負荷、分布式能源與儲能構(gòu)成；中游是提供運營服務(wù)與技術(shù)支持的虛擬電廠運營平臺；下游則由電力公司、售電公司、工業(yè)企業(yè)、商業(yè)用戶等電力需求方構(gòu)成。3投資分析海興電力：國內(nèi)外電力解決方案提供商，新能源開啟新征程公司背景：公司始創(chuàng)于1992年，聚焦于能源轉(zhuǎn)型，為全球電力客戶提供智能產(chǎn)品和配用電解決方案，向居民、工商業(yè)及公用事業(yè)機構(gòu)提供戶用儲能、工商業(yè)儲能、微電網(wǎng)、分布式水處理及售水管理等整體解決方案，助力清潔能源的普及。目前，公司產(chǎn)品已銷往全球90多個國家和地區(qū)，其中“一帶一路“國家46個，是業(yè)內(nèi)海外市場營銷及售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)最廣、最具競爭力的企業(yè)之一。智能配用電：海內(nèi)外雙輪驅(qū)動，市場前景廣闊。1）市場空間：海外方面，據(jù)marketsandmarkets報告分析，2021年全球智能電網(wǎng)規(guī)模約為431億美元，預(yù)計2026年將達到1034億美元，海外智能電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)與改造，整體存在較大需求。國內(nèi)方面，“十四五”期間，國網(wǎng)和南網(wǎng)的計劃投資近3萬億元，年均5800億元。2）公司布局：海外方面，2022年公司的智能用電產(chǎn)品在巴西市場占有率保持排名第一，在印尼實現(xiàn)首次市場份額排名第一，在歐洲市場中標金額創(chuàng)歷史新高，實現(xiàn)海外市場收入18.45億元，同比增長13.40%，已成為行業(yè)內(nèi)最優(yōu)秀的數(shù)字能源產(chǎn)品和解決方案提供商之一。國內(nèi)方面，公司新型配網(wǎng)產(chǎn)品在全國30個省市、自治區(qū)持續(xù)中標，同時公司具備完整的物聯(lián)網(wǎng)系列產(chǎn)品并已實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)表中標。新能源：構(gòu)建新能源全球渠道，具備整體解決方案能力。公司順應(yīng)全球新能源發(fā)展趨勢，繼續(xù)加快提升新能源產(chǎn)品系統(tǒng)集成能力和技術(shù)服務(wù)能力，構(gòu)建新能源全球渠道，已逐步形成，產(chǎn)品-營銷-交付，三位一體的管控體系。在國內(nèi)市場，公司以光儲充整體解決方案和綜合能源管理解決方案為新能源業(yè)務(wù)的切入點，立足浙江、江蘇、廣東以及海南四個基地，啟動并開拓國內(nèi)工商業(yè)新能源用戶側(cè)市場。海興電力業(yè)務(wù)拆分：1）智能配用電：根據(jù)marketsandmarkets報告，2021年全球智能電網(wǎng)規(guī)模約為431億美元，預(yù)計2026年將達到1034億美元，CAGR為19%。其中海外拉美及非洲大多數(shù)國家仍處于智能電網(wǎng)改造大規(guī)模投資建設(shè)期，對電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求旺盛，對應(yīng)智能配用電解決方案和產(chǎn)品需求顯著增加。國內(nèi)方面，“十四五”期間，國網(wǎng)和南網(wǎng)的計劃投資近3萬億元，年均5800億元。我們預(yù)計公司智能用電產(chǎn)品23-25年收入增速分別為20%/21%/23%，智能配電產(chǎn)品23-25年收入增速分別為15%/15%/15%。2）新能源：全球光伏市場高速發(fā)展，2022年全球GW級光伏市場達到26個，新增5個GW級市場，其中印度、越南、沙特、巴西等市場擁有大量在建項目，這些國家地區(qū)在未來三年內(nèi)將迎來集中并網(wǎng)的高峰。公司目前已構(gòu)建新能源全球渠道，形成產(chǎn)品-營銷-交付三位一體的管控體系。我們預(yù)計公司新能源業(yè)務(wù)23-25年收入增速分別為40%/40%/40%。芯能科技：分布式能源運營商，具備強勁屋頂資源開發(fā)能力公司背景：公司成立于2008年，聚焦自持分布式電站業(yè)務(wù)，緊跟產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展，圍繞主業(yè)拓展分布式新應(yīng)用領(lǐng)域。目前公司業(yè)務(wù)范圍涉及分布式光伏電站投資運營（自持分布式光伏電站）、分布式光伏項目開發(fā)建設(shè)及服務(wù)（開發(fā)+EPC+運維）、儲能技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用、智慧電動汽車充電站投資與運營、光伏產(chǎn)品生產(chǎn)銷售等。光伏發(fā)電業(yè)務(wù)量&利齊升，盈利能力持續(xù)提升。2022年公司實現(xiàn)光伏發(fā)電業(yè)務(wù)收入5.29億元，同比增加29.72%；毛利率達65.54%，同比提升5.32pcts。業(yè)績增長驅(qū)動力主要系：1）大工業(yè)電價同比上調(diào)增厚利潤。受“分時電價”、“電力市場化”政策驅(qū)動，自2021年下半年至今，全國絕大部分省份陸續(xù)上調(diào)大工業(yè)電價，其中公司自持電站廣泛分布及重點開發(fā)的浙江省、江蘇省、廣東省等諸多東中部經(jīng)濟發(fā)達省份電價上調(diào)尤為明顯。在公司“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)“的模式下，發(fā)電業(yè)務(wù)利潤進一步增厚。2）自持電站規(guī)模持續(xù)擴大，光伏發(fā)電量穩(wěn)步增加。公司自持電站規(guī)模持續(xù)擴大，光伏發(fā)電業(yè)務(wù)體量實現(xiàn)穩(wěn)步增長。22年自持電站實現(xiàn)光伏發(fā)電量約67,531萬度，較上年同期增加10,983萬度?！白园l(fā)自用，余電上網(wǎng)”商業(yè)模式優(yōu)勢明顯。分布式光伏按消納模式可分為“全額上網(wǎng)”與“自發(fā)自用，