全球及中國虛擬電廠(VPP)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

全球及中國虛擬電廠(VPP)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析一、虛擬電廠產(chǎn)業(yè)概述1、虛擬電廠的定義及架構(gòu)虛擬電廠是一種通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)DG、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車等DER的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化，以作為一個特殊電廠參與電力市場和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠最具吸引力的功能在于能夠聚合DER參與電力市場和輔助服務(wù)市場運(yùn)行，為配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)提供管理和輔助服務(wù)。虛擬電廠架構(gòu)2、虛擬電廠發(fā)展階段從全球虛擬電廠的發(fā)展歷程來看，全球虛擬電廠經(jīng)歷三個發(fā)展階段：邀約型、市場型和跨空間自主調(diào)度型階段。目前國內(nèi)虛擬電廠行業(yè)處于邀約型向市場型過渡的初級階段，而冀北VPP處于市場型階段。市場型階段是在電能量交易、輔助服務(wù)和容量市場建成后，虛擬電廠聚合商以類似于實(shí)體電廠的模式，分別參與這些市場獲得收益。在這個階段，也會同時存在邀約型模式，其邀約發(fā)出的主體是系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)。虛擬電廠發(fā)展階段二、虛擬電廠行業(yè)發(fā)展相關(guān)背景新型電力系統(tǒng)的發(fā)展順應(yīng)未來趨勢，處理好新能源發(fā)電的消納問題和分布式能源的統(tǒng)籌管理是我國亟需解決的重要課題，虛擬電廠在促進(jìn)綠色能源轉(zhuǎn)型方面將發(fā)揮重要作用。近年來能源管理及虛擬電廠相關(guān)扶持政策接連出臺，虛擬電廠有望在我國新型電力系統(tǒng)加速轉(zhuǎn)型階段大展宏圖。虛擬電廠行業(yè)發(fā)展相關(guān)政策相關(guān)報告：產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2030年中國虛擬電廠行業(yè)市場競爭格局及投資前景展望報告》三、虛擬電廠行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈1、虛擬電廠行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D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(yùn)營以及下游電力需求市場。其中，上游基礎(chǔ)資源包括工業(yè)負(fù)荷、商業(yè)和建筑物負(fù)荷、居民負(fù)荷等可控負(fù)荷，以及分布式能源和儲能。中游為虛擬電廠運(yùn)營平臺，聚合上游各種分布式資源。下游電力需求方包括電網(wǎng)公司、售電公司以及大用戶等，以國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)為主。虛擬電廠行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖2、虛擬電廠行業(yè)上游產(chǎn)業(yè)分析以風(fēng)能和太陽能為代表的新能源具有顯著的間歇性和強(qiáng)隨機(jī)波動性。將單一形式的多臺新能源發(fā)電機(jī)組規(guī)?；亟尤氪箅娋W(wǎng)，將產(chǎn)生較為嚴(yán)重的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。虛擬電廠提供的新能源電力與傳統(tǒng)能源和儲能裝置集成的模式，能夠在智能協(xié)同調(diào)控和決策支持下對大電網(wǎng)呈現(xiàn)出穩(wěn)定的電力輸出特性，解決新能源發(fā)電的消納問題，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。2018-2023年H1中國分布式光伏新增裝機(jī)量四、全球虛擬電廠行業(yè)現(xiàn)狀分析1、全球虛擬電廠裝機(jī)規(guī)模根據(jù)《2023年中國虛擬電廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，2022年全球虛擬電廠項(xiàng)目累計裝機(jī)21.2GW，新增裝機(jī)9.9GW；預(yù)計2023年全球虛擬電廠項(xiàng)目累計裝機(jī)將達(dá)約31GW；2025年，預(yù)計全球虛擬電廠裝機(jī)累計規(guī)模達(dá)58~60GW。2019-2023年全球虛擬電廠累計裝機(jī)量情況2、全球典型虛擬電廠(VPP)示范工程全球虛擬電廠示范工程率先在歐盟開展，隨后美國、中國、澳大利亞等國家也紛紛開展虛擬電廠建設(shè)。從聚合資源來看，大部分國家虛擬電廠聚合優(yōu)化分布式光伏、儲能電池、可控負(fù)荷等源網(wǎng)荷類資源。2022年全球典型虛擬電廠(VPP)示范工程概覽五、中國虛擬電廠行業(yè)現(xiàn)狀分析1、中國虛擬電廠裝機(jī)規(guī)模虛擬電廠是當(dāng)前國家開展新型電力系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的一個重要建設(shè)方向。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)，虛擬電廠有望迎來快速發(fā)展。2022年中國虛擬電廠項(xiàng)目累計裝機(jī)容量約為3.7GW，占全球虛擬電廠裝機(jī)總量的17.5%；預(yù)計2025年中國虛擬電廠累計裝機(jī)總?cè)萘?9GW，投資規(guī)模300億元。2022-2025年中國虛擬電廠累計裝機(jī)量情況2、中國虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占比目前，短期內(nèi)我國虛擬電廠主要盈利方式是參與電網(wǎng)調(diào)度，未來在新型電力系統(tǒng)發(fā)展下，虛擬電廠作為調(diào)節(jié)電源，將有望通過輔助服務(wù)與電力交易等途徑實(shí)現(xiàn)盈利。預(yù)計2025年虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占全社會用電量達(dá)2%，2030年將達(dá)5%；預(yù)計到2025、2030年，虛擬電廠整體的市場空間有望達(dá)到723、1961億元，其中聚合商市場空間有望達(dá)到374、858億元。2020-2024年中國虛擬電廠調(diào)節(jié)電量占比情況六、虛擬電廠行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)國外虛擬電廠代表性企業(yè)主要有NextKraftwerke、特斯拉以及Limejump等，NextKraftwerke的虛擬電廠項(xiàng)目主要在歐洲運(yùn)營，特斯拉在美國和澳大利亞部署虛擬電廠項(xiàng)目，Limejump則主要在英國運(yùn)營。虛擬電廠行業(yè)的上市公司中，國電南瑞和特銳德的營收規(guī)模較大，在100億以上，其中國電南瑞2022年?duì)I業(yè)收入達(dá)468.29億元。國電南瑞在虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)和市場機(jī)制方面已進(jìn)行多年的研究，特銳德則構(gòu)建了特來電虛擬電廠運(yùn)營平臺高效聚合充電站電動汽車充放電、分布式發(fā)電和梯次電池儲能。全球虛擬電廠典型企業(yè)布局七、虛擬電廠行業(yè)未來發(fā)展趨勢1、是技術(shù)創(chuàng)新和成本降低虛擬電廠的核心技術(shù)包括能源管理系統(tǒng)、儲能技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)等，這些技術(shù)都在不斷發(fā)展。比如，電池儲能技術(shù)的不斷提高，將有助于提高虛擬電廠的響應(yīng)速度和效率。同時，隨著技術(shù)的發(fā)展，虛擬電廠的建設(shè)和運(yùn)營成本也將不斷降低。例如，數(shù)字化和自動化技術(shù)的應(yīng)用，將使得虛擬電廠的運(yùn)營更加高效，從而降低成本。2、市場需求和政策推動隨著社會對清