核心观点 - 虚拟电厂作为新型电力运行组织模式 通过聚合分布式电源和可调节负荷等资源 在增强电力保供和促进新能源消纳方面作用显著 行业正处于从邀约型向市场型转型阶段 发展条件日益成熟 国家设定了2027年调节能力突破2000万千瓦和2030年达到5000万千瓦以上的目标 在可再生能源规模化发展背景下 虚拟电厂降本增效优势突出 试点项目已在沿海高负荷地区形成核心布局 商业模式向多元化转型 随着电力市场化改革推进 多层次市场体系加速构建 为虚拟电厂提供广阔价值实现空间 预计2025年市场规模将突破102亿元 2030年跨越千亿元 未来行业将在政策与市场协同、技术融合创新、生态跨界融合等驱动下加速发展 构建"源网荷储充"一体化生态 成为能源数字化转型与"双碳"目标实现的关键支撑 [1][6][11][13][15][19][20][25][27][28] 行业相关概述 - 虚拟电厂是基于电力系统架构 运用现代信息通信和系统集成控制等技术 聚合分布式电源、可调节负荷、储能等各类分散资源 作为新型经营主体协同参与电力系统优化和电力市场交易的电力运行组织模式 [2] - 虚拟电厂对增强电力保供能力、促进新能源消纳、完善电力市场体系具有重要作用 在系统运行方面可提供调峰、调频、备用等多种调节服务 在需求侧管理方面可组织负荷资源开展需求响应 在市场交易方面可聚合分散的资源参与市场交易 [4] 行业发展背景 - 国家层面密集出台支持虚拟电厂发展的政策文件 构建了较为完善的政策框架体系 包括《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》《电力系统调节能力优化专项行动实施方案（2025—2027年）》《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》《关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知》等 形成了覆盖技术创新、市场机制、试点示范的全链条政策体系 [8] - 国家发展改革委和国家能源局出台《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》 明确两阶段发展目标：到2027年建成制度完备、机制健全的虚拟电厂运营体系 推动全国虚拟电厂调节能力突破2000万千瓦；至2030年带动全国虚拟电厂调节能力跃升至5000万千瓦以上 [11] - 截至2025年5月 全国太阳能发电装机规模突破10.84亿千瓦 同比增长56.9% 风电装机达5.67亿千瓦 同比增长23.1% 两者合计占比攀升至45.77% [13] - 国家电网研究显示 通过虚拟电厂实现5%峰值负荷的柔性调节 可规避6000万—7000万千瓦的冗余装机建设 综合成本较传统电源降低85%—90% [13] - 虚拟电厂建设成本仅为火电厂的1/8 满足5%峰值负荷需求时 火电厂路径需投资4000亿元 而虚拟电厂总投入仅500-600亿元 降幅超85% [15] 行业产业链 - 中国虚拟电厂产业链已形成"资源聚合—平台运营—市场交易"的完整闭环 上游以可控负荷、分布式能源和储能系统为核心资源 涵盖工业负荷、商业建筑负荷、居民负荷等多元可调节负荷 以及光伏、风电、水电等分布式电源和电化学储能设施 中游为虚拟电厂运营平台 通过AI算法、物联网和区块链技术实现跨区域、跨品类的资源聚合与协同优化 形成可调度的"虚拟机组" [17] 行业发展现状 - 当前中国虚拟电厂试点已形成以山东、广东、浙江、上海等沿海高负荷地区为核心的布局 由电网企业、能源集团及科技公司联合推动 聚合规模覆盖几十千瓦至百万千瓦级 并广泛应用5G通信、AI调度算法、光储直柔技术实现秒级响应 [19] - 商业模式从单一需求响应向"电力交易+碳服务"多元化转型 上海市级平台已接入40家虚拟电厂 整合工商业楼宇、储能电站等资源 深圳于2022年成立国内首家虚拟电厂管理中心 其平台最大调节能力达110万千瓦 [19] - 山东青岛上合特来电虚拟电厂等10个示范项目聚合容量超2000MW 覆盖工商业负荷、储能、电动汽车等多元资源 采用"云边端"架构 边缘节点算力达16TOPS 支持毫秒级响应 [20] - 国家能源集团山东虚拟电厂构建519.06MW负荷资源池 最大调节能力41.154MW [20] - 国家电投山西公司"负荷类"虚拟电厂聚合容量1156.88万千瓦 可调节容量49.96万千瓦 [20] - 冀北网地一体虚拟电厂平台接入15.4万kW可调资源 参与电力辅助服务市场 [20] - 成都高新四区虚拟电厂聚合206家重点企业 最大压降负荷4.65万千瓦 [20] - 国网冀北电动重卡型虚拟电厂聚合11座重卡充换电站电池资源 调节能力最大2.23万千瓦 [20] - 上海城市级虚拟电厂平台最大调节容量70.43万千瓦 通过需求响应补贴(0.4元/kWh)和辅助服务市场补偿实现收益多元化 [20] - 中国虚拟电厂市场规模将于2025年突破102亿元 并以超40%的年均复合增长率快速扩张 至2030年有望跨越千亿元量级 [20] 行业竞争格局 - 中国虚拟电厂行业已形成多元化竞争格局 参与主体包括央国企、民营企业、科技公司及新兴创业企业 [23] - 以国家电网、华能集团、国电南瑞为代表的央国企依托资金实力、政策支持及电网基础设施优势 通过规模化布局虚拟电厂项目 快速聚合分布式光伏、储能电站、可调节负荷等资源 构建起覆盖源网荷储的协同调控体系 [23] - 国能日新、特锐德、恒实科技等民营企业聚焦技术创新与细分场景深耕 在AI负荷预测、车网互动（V2G）、需求响应优化等关键领域形成技术壁垒 [23] - 华为、腾讯等科技巨头凭借数字技术优势跨界入局 为行业注入5G通信、区块链、大数据等新技术动能 [23] - 截至2024年底 全国62家注册虚拟电厂运营商中 央国企占比达73% 民营企业占比27% [23] 行业发展趋势 - 政策与市场双轮驱动 规模化发展加速成型 《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》明确提出2025年调节能力超2000万千瓦的目标 预计到2025年行业市场规模将突破102亿元 2030年跨越千亿元门槛 形成以东部沿海高负荷地区为核心、中西部新能源富集区为补充的全国性布局 [25] - 技术融合深化 智能化与实时性成核心竞争力 AI调度系统通过机器学习优化负荷预测精度至95%以上 实现百万级设备秒级响应 5G低时延网络支撑充电桩、工业产线等分布式资源实时调控 区块链技术确保交易数据不可篡改 数字孪生技术将构建虚拟电厂"镜像系统" 模拟极端场景下的运行策略 [26][27] - 生态体系扩展 跨界融合催生新业态 车网互动（V2G）技术规模化应用 使电动汽车成为移动储能单元 深圳已聚合超10万辆电动重卡参与峰谷调节 单日调峰能力达70万千瓦 居民侧通过智能电表、空调负荷控制器聚合可调节资源 浙江金华商业大厦两小时高峰调节收益达1.44万元 能源企业与科技巨头协同创新 华为、腾讯等依托"云边端"架构与AI算法 推动虚拟电厂向能源互联网演进 [28]