虛擬電廠是一種通過先進信息通信技術和軟件系統(tǒng),實現(xiàn)DG、儲能系統(tǒng)、可控負荷、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)運行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠是電力需求側參與新型電力系統(tǒng)建設和新型能源體系構建、提升電力系統(tǒng)靈活性的重要方式,對充分消納清潔能源和推動綠色能源轉型、助力實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
虛擬電廠產(chǎn)業(yè)鏈上游為基礎資源,主要包括可控負荷、分布式能源、儲能等,這些資源是虛擬電廠運行和調(diào)度的核心;中游是虛擬電廠資源聚合平臺,包括電源型虛擬電廠、負荷型虛擬電廠、儲能型虛擬電廠和混合型虛擬電廠;下游是電力需求市場,包括電網(wǎng)公司、售電公司、工業(yè)企業(yè)和商業(yè)用戶等。
二、上游分析
1.分布式光伏
隨著“雙碳”行動方案的實施和“整縣開發(fā)試點”工作的推進,中國分布式光伏并網(wǎng)容量呈高速增長趨勢。截至2023年底中國分布式光伏累計并網(wǎng)容量254.44GW,2024年一季度累計并網(wǎng)容量已達到280GW。2024年中國分布式光伏累計并網(wǎng)容量將達到410.73GW。
近年來,面對戶用分布式光伏的廣闊前景,包括正泰安能、天合富家、晶科科技、晶澳科技、中來股份等在內(nèi)的企業(yè)紛紛加碼掘金這一藍海賽道,分布式光伏競爭激烈。
2.分散式風電
分散式是風電業(yè)態(tài)的重要組成部分,是高能量密度的分布式電源。相比大型基地,分散式風電不受特高壓輸電線路制約,可以就近滿足能源需求及負荷響應。近年來,中國分散式風電裝機容量快速增長。截至2022年年底中國分散式風電累計裝機容量1344萬千瓦,同比增長34.9%,2023年累計裝機容量達到約1577.3萬千瓦。2024年中國分散式風電累計裝機容量將達到1927.3萬千瓦。
當前中國分散式風電裝機容量排名前列的企業(yè)有金風科技、運達股份、遠景能源、明陽智能、三一重能、中車風電等,這6家企業(yè)分散式風電累計裝機容量占分散式風電累計裝機容量的89.4%。
3.新型儲能
近年來,我國新型儲能行業(yè)由商業(yè)化初期正式步入規(guī)模化發(fā)展階段,在技術裝備研發(fā)、商業(yè)模式探索、政策體系構建等方面取得了實質性進展。截至2023年底,中國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達31.39GW,平均儲能時長2.1小時。2024年中國新型儲能累計裝機規(guī)模將達到64.79GW。
當前,我國新型儲能新技術不斷涌現(xiàn),技術路線“百花齊放”。2023年以來,多個300兆瓦等級壓縮空氣儲能項目、100兆瓦等級液流電池儲能項目、兆瓦級飛輪儲能項目開工建設,重力儲能、液態(tài)空氣儲能、二氧化碳儲能等新技術落地實施,總體呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。截至2023年底,已投運鋰離子電池儲能占比97.4%,鉛炭電池儲能占比0.5%,壓縮空氣儲能占比0.5%,液流電池儲能占比0.4%,其他新型儲能技術占比1.2%。
我國新型儲能行業(yè)匯聚了眾多優(yōu)秀企業(yè),“2023中國新型儲能產(chǎn)業(yè)企業(yè)TOP100名單”顯示,諸如中國能源建設集團有限公司、中國電力建設集團有限公司、中電科藍天科技股份有限公司、寧德時代新能源科技股份有限公司、平高集團儲能科技有限公司、華為數(shù)字能源技術有限公司、陽光電源股份有限公司等行業(yè)翹楚均在其中,它們憑借先進的技術、強大的研發(fā)實力和敏銳的市場洞察力,在新型儲能領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。
三、中游分析
1.虛擬電廠市場空間
虛擬電廠是一種通過先進信息通信技術和軟件系統(tǒng),實現(xiàn)DG、儲能系統(tǒng)、可控負荷、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)運行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。虛擬電廠是當前國家開展新型電力系統(tǒng)建設,實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的一個重要建設方向。隨著新型電力系統(tǒng)建設推進,虛擬電廠有望迎來快速發(fā)展。到2025/2030年,虛擬電廠整體容量空間有望達到723億元/1961億元。
2.全球虛擬電廠裝機容量
虛擬電廠被稱為“看不見的電廠”,作為一種創(chuàng)新的電力供應模式,虛擬電廠正在全球范圍內(nèi)受到矚目并迅速發(fā)展。2022年全球虛擬電廠項目累計裝機容量已達到21.2GW,同年新增裝機9.9GW,2023年裝機容量約32.6GW。2024年全球虛擬電廠項目累計裝機容量將達到45.9GW,2025年達到59GW。
3.中國虛擬電廠裝機容量
近年來,中國在虛擬電廠領域取得了顯著的進展,并且在全球市場中占據(jù)了一定的市場份額。2022年中國虛擬電廠項目累計裝機容量約為3.7GW,占全球虛擬電廠裝機總量的17.5%,2023年裝機容量約為6.7GW。2024年中國虛擬電廠項目累計裝機容量將達到26.3GW,2025年達到39GW。
4.虛擬電廠最大負荷
虛擬電廠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。虛擬電廠是需求側響應的延伸版,需求側響應主要是削峰,主要針對用戶負荷。2025年最大負荷將達16.3億千瓦,2030年將達18.9億千瓦。
5.相關企業(yè)運營情況
虛擬電廠主要企業(yè)包括國電南瑞、國網(wǎng)信通、東方電子、遠光軟件、朗新科技,這些企業(yè)為電網(wǎng)公司虛擬電廠搭建軟件平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、可視化等,以實現(xiàn)電力調(diào)度的最優(yōu)化。
四、下游分析
近年來,我國社會用電量穩(wěn)步上升。根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)。2023年,全社會用電量92241億千瓦時,同比增長6.7%,其中規(guī)模以上工業(yè)發(fā)電量為89091億千瓦時。2024年1~5月,全社會用電量累計38370億千瓦時,同比增長8.6%,其中規(guī)模以上工業(yè)發(fā)電量為36570億千瓦時。
從分產(chǎn)業(yè)用電看,2023年,第一產(chǎn)業(yè)用電量1278億千瓦時,同比增長11.5%;第二產(chǎn)業(yè)用電量60745億千瓦時,同比增長6.5%;第三產(chǎn)業(yè)用電量16694億千瓦時,同比增長12.2%;城鄉(xiāng)居民生活用電量13524億千瓦時,同比增長0.9%。