国内可灵活调度电力资源需求增长，虚拟电厂价值彰显

3.1.虚拟电厂可作为正、负出力电厂，配合电力系统灵活调度指令

虚拟电厂可作为正、负电厂，配合电力系统灵活调度指令。虚拟电厂的主要功能为通过改变 自身聚合资源的运行状态，响应电力系统的调度需求，其聚合的电力资源为实现该功能的主 要载体。其中，电源侧资源在明确自身出力特征基础上，配合电网调度指令调整出力；负荷 侧、储能类资源在明确自身可响应容量的基础上，结合用电峰谷情况调整用电量或充放电状 态。虚拟电厂聚合多元的分布式资源并网后，即可作为“正电厂”向电力系统供电，配合调 峰调频，亦可作为“负电厂”提升电网负荷消纳裕度，配合削峰填谷。

3.2.以高效运营调控为目标，数字化技术为建设虚拟电厂的核心

虚拟电厂可观、可测、可调控的功能实现以数字化技术水平为核心。虚拟电厂在物理层面聚 合多元电力资源，而要实现这些资源的有机聚合，并在此基础上实现灵活调度，对虚拟电厂 建设与运营环节的数字化水平提出很高要求。我们认为，虚拟电厂的数字化技术需要解决的 关键问题是电力资源可观、可测、可调控性的改善。

（1）可观性方面，虚拟电厂应及时、全面收集可能影响厂内电力资源运行状态的关键数据， 例如电源侧可能影响风光出力的气象数据，负荷侧历史用电数据、电力市场供需情况等。

（2）可测性方面，虚拟电厂应全面监测各类资源运行状态，并动态调整聚合方案，例如电源 侧发电机组出力曲线及运行效率预测，负荷侧用电情况的检测以及可响应容量的计量调整。

（3）可调控方面，虚拟电厂应在大量运行数据收集、处理的基础上，通过算法给出最优的统 筹调度方案，并叠加时序性要求动态更新调度方案，借助通信协议和通用平台管理、调度厂 内电力资源。例如通过调用发电、用电数据，给出可动态优化的调度方案；基于电力市场交 易、电厂发用电收益目标等情报，制定参与电力市场的策略方案。此外，虚拟电厂的建设与运营也对厂内网络通信与管理、信息安全、硬件基础设施建设等层 面提出较高数字化技术要求。网络通信与管理方面基于虚拟专用网、无线通信等技术，从物 理和数据两个层面，打通控制中心与内部、外部对象之间的通信链路，开发专用通信协议及 平台。信息安全方面综合考量虚拟电厂面向的各类用户及子系统，统一强化各接口的边界防 护，保障信息系统安全。硬件设施方面，数字化能力为核心的虚拟电厂建设对传统一次、二 次电力设备提出更高要求，例如虚拟电厂中电表设备应在传统观测、控制基础上，新增监控、 通信等功能模块。

电力系统调控需求的组织时序多样，对虚拟电厂数字化资源配置和调度优化性能提出更高要 求。一方面，虚拟电厂内部运行状态、信息传输是时刻变化的，因此若要动态跟踪这些变化， 就需要更高的数字化技术手段支持。另一方面，虚拟电厂未来将通过参与电力市场交易落实 自身商业模式，伴随国内电力市场建设推进，市场交易品种逐渐成熟，中长期交易、现货交 易、调峰调频辅助服务等服务类型对系统调控的组织时序需求不同，现货市场中的日内响应 频率要求可达分钟级，虚拟电厂动态构建的时间维度也应与参与的市场交易类型一致，这就 对虚拟电厂建设运营过程中，通过数字化手段实时优化资源配置的实力提出更高的要求。

宁夏、山西两省已出台虚拟电厂技术规范文件，强调数字化水平对虚拟电厂建设运营的重要 价值。国内各地区对虚拟电厂建设相关政策文本的出台进度不一，宁夏和山西相对领先，两 省已分别对外公布《宁夏电网虚拟电厂并网运行技术规范（试行）》、《虚拟电厂并网运行技术 规范》。其中，山西省技术规范文件指出虚拟电厂可基于省级智慧能源综合服务平台建设技术 支持系统，也可以独立建设技术支持系统，并且均应满足相关数据交互技术要求。梳理宁夏、 山西两省的技术规范文件，可见其均将整体数字化实力视为虚拟电厂建设运营的关键部分。

3.3.国内长期电力系统发展+短期高温催化，可灵活调度电力资源或迎高速发展 窗口期，虚拟电厂价值凸显

中长期看，风光出力占比提升增加供给不稳定性，负荷峰谷差扩大催生调峰需求，供需紧平 衡或将持续。在电源侧，为实现“3060”双碳目标，国内新能源产业近年迅速崛起，带领能 源行业向着清洁低碳、安全高效的方向转型。根据《中国电力行业年度发展报告 2023》披露 数据，2022 年国内风电光伏合计新增装机量约 1.27 亿千瓦，占整体新增发电装机量的 62.5%。2022 年中国风电光伏发电量达 7685 亿千瓦时，占整体发电量的 11%，较 2021 年提升约 2pct。由于受自然天气等因素影响较大，风电光伏电源出力较传统电源存在不稳定性较强的问题， 风电光伏发电量占比的持续提升为电力系统供给稳定性带来一定挑战。在负荷侧，伴随近年 中国经济发展水平的稳步提升，国内用电负荷持续攀升，年内负荷峰谷差相应扩大。2022 年 国内用电负荷峰谷差达 3.33 亿千瓦，相较 2017 年水平（2.26 亿千瓦）增长近 50%。近年负 荷峰谷价差持续扩大，催生电力系统调峰需求。展望未来，结合发改委等相关部门披露信息 计算，2025 年风光发电量占比将达到 17%左右（相较 2022 年提升约 6pct），负荷峰谷差亦有 望伴随国内经济发展而扩大。供给侧不稳定出力的电源占比提升，需求侧峰谷差拉大，电力 市场供需紧平衡状态或将持续。

短期看，强厄尔尼诺现象加剧国内电力市场平衡矛盾，可灵活调度电力资源或迎高速发展窗 口期，虚拟电厂价值凸显。短期看，受厄尔尼诺现象影响，2023 年夏天全国范围极端高温现 象频发。6 月底北方京津冀、山东等地 21 个国家气象站日最高气温突破历史极值。高温天气 增加电力需求，全国多地电力系统提前开启迎峰度夏。例如 5 月 29 日，江苏电网用电负荷 突破 1 亿千瓦，首次在 5 月份破亿，比 2021 年提前 19 天；7 月 3 日，浙江电网用电负荷突 破 1 亿千瓦，创历史新高，较 2021 年破亿时间提前 8 天。根据电力企业联合会预计，受大范 围极端高温天气影响，2023 年全国最高用电负荷或将突破 13.7 亿千瓦，相比 2022 年增加近 0.8 亿千瓦。结合 NASA 公布的全球历史气候数据，厄尔尼诺现象带来的影响一般持续 2 年时 间，2023-2024 年夏季高温热浪或将持续影响我国，带动用电需求处于甚至突破历史高位。因此我们预期，未来两年高温天气扰动推升用电需求，国内电力市场紧平衡矛盾彰显，可灵 活调度的电力资源能够增加电力供需系统柔性、弹性、灵活性，或将迎高速发展窗口期，虚 拟电厂价值凸显。

国内虚拟电厂行业仍处起步阶段，未来相关政策背书有望推动市场 规模快速扩容

国内目前多省落地虚拟电厂项目，市场整体仍处于起步阶段。目前国内虚拟电厂市场仍处于 发展初期，总结整理目前已落地运营及规划中的虚拟电厂项目，我们认为国内目前的虚拟电 厂市场具有如下特征：（1）层级差异明显，不同地域层级虚拟电厂覆盖范围差异显著。例如 安徽合肥虚拟电厂专注覆盖合肥一市，而南方电网虚拟电厂则覆盖南方五省。（2）部分虚拟 电厂聚合资源类型单一，例如国网浙江综合能源公司智慧虚拟电厂、安徽合肥虚拟电厂等目 前专注聚合负荷侧电力资源。（3）虚拟电厂相关方背景多元，既有电网公司旗下能源服务机 构研发承建，也有部分上市公司参与虚拟电厂项目建设、运营。展望未来，我们认为国内虚 拟电厂市场将逐步发展成熟，覆盖多级地域范围的虚拟电厂共生，但小规模虚拟电厂作为聚 合商接入大规模虚拟电厂的趋势或将持续演绎；虚拟电厂聚合的资源类型将逐步丰富，源荷 储一体化聚合的虚拟电厂或成市场主流；参与电网调度经验与资源丰富的相关方，或将在项 目落地、运营过程中彰显自身竞争优势，获得市场领先地位。

政策层面对虚拟电厂参与电力市场合法资质的确认、推进电力市场化建设，或将成为催化国 内虚拟电厂市场成长的重要因素。国内能源系统“3060”战略目标的实现离不开新能源的高 速发展，而完成新能源大规模消纳，离不开电网可灵活调度电力资源的占比提升，因此国内 能源系统结构升级与对可调度电力资源的需求快速增长是相辅相成的。一方面，虚拟电厂建 设重心之一为聚合分散式电力资源，并统一代表所聚合资源响应电网的灵活调度需求，可视 之为撬动终端零散电力资源，形成规模化调度的有效手段，虚拟电厂本身参与电网调度的资 质认可是其长远发展的基本；另一方面，电力市场体系的完善，能够在一定程度上调动分布 式资源寻求参与调度的资质、参与电力市场交易获利的积极性，同时助力虚拟电厂主要商业 模式跑通，进而推动国内虚拟电厂市场规模快速成长。因此，未来国内政策层面对虚拟电厂合法参与电力资源调度资质的鼓励与认可、建设分级或全国统一电力市场体系的推进，同时 构成催化国内虚拟电厂市场规模快速增长的关键动力。