本文來自格隆匯專欄：國泰君安證券研究

1、 虛擬電廠：電網數字化轉型優化進程加速

1.1 虛擬電廠：資源再聚合的電網控制技術與商業模式

虛擬電廠是實現可調節資源再聚合的電網智能控制技術與商業模式。伴隨着國內外虛擬電廠的發展，虛擬電廠的概念不斷更新。“虛擬電廠”的定義依次有：類似自治微網的網絡；發電資源的組合與管理；基於技術的負荷側資源的組合；分佈式電源、可控負荷和儲能系統的集羣。上述定義都強調了虛擬電廠通過聚合源、網、荷、儲各類資源，形成特殊發電廠參與電力系統運行。2018年3月，國際電工委員會（International Electrotechnical Commission,IEC）立項首批虛擬電廠國際標準，國網冀北電力有限公司牽頭開展了虛擬電廠國際標準編制。隨後，重新給出了虛擬電廠的標準定義：虛擬電廠是一種聚合電網調度中原本看不到、控制不了的負荷側可調節資源，形成可調控、可交易單元，直接參與電網調度控制和電力市場交易的智能控制技術和商業模式。

虛擬電廠的“虛擬”在於其內部資源在空間上的分散分佈而非集中的物理實體。虛擬電廠主要的能源是風、光等分佈式、波動大的新能源，電源主要包括家庭型（DDG）與公用型（PDG）這兩類分佈式電源，這一特性使虛擬電廠具備靈活性，提高能源利用率的同時，也對其管理層面上對各類電源特性與實際環境的把握、綜合提出了更高的要求。

虛擬電廠在整體上協同一致實現了電網運行與電力市場交易等“電廠”的功能。虛擬電廠的目的在於聚合分佈式新能源發電資產、通過靈活性算法自動控制發電資產、調節電力生產和消耗之間的偏差、減少新能源注入電網帶來的衝擊等，是傳統電廠功能與效率的進一步優化。其中，算法是虛擬電廠的核心，通過多維度的時間序列和信息的輸入，包括電力交易中心價格預測、輸電運營商的節點數據、天氣預測數據、實時的發電資產狀態數據、歷史數據等，輸出最優的運營策略，完成對發電資產的自動控制。

1.2 邀約型、市場型、跨空間自主調度型逐步轉變

虛擬電廠的發展主要分為邀約型、市場型、跨空間自主調度型三個階段。依據外圍市場條件的不同、虛擬電廠自身資質的強弱與行業發展的規律，我們把虛擬電廠的發展分為三個階段。

1.0邀約型階段：第一階段是邀約型階段，指通過政府部門或電力調度機構發出邀約信號，由虛擬電廠聚合商組織資源（以可控負荷為主）進行響應，共同完成邀約、響應和激勵流程，業務上稱之為需求響應。

2.0市場型階段：第二階段是市場化階段，這是在電能量現貨市場、輔助服務市場和容量市場建成後，虛擬電廠聚合商以類似於實體電廠的模式，基於自身商業模式參與這些市場獲得收益。在第二階段，也會同時存在邀約型模式，其邀約發出的主體是系統運行機構。

3.0跨空間自主可調度型階段：第三階段是跨空間自主調度型階段，此時隨着虛擬電廠聚合的資源種類越來越多，數量越來越大，空間越來越廣，虛擬電廠已成長為“虛擬綜合電力系統”，其中既包含可調負荷、儲能和分佈式能源等基礎資源，也包含由這些基礎資源進一步整合而成的微網、局域能源互聯網等，可以靈活制定運行策略，或參與能夠跨區域的電力市場交易獲得利潤分成，或參與電力輔助（如需求響應、二次調頻等）獲取補償收益，並可使內部的能效管理更具操作性，實現發用電方案的持續優化。

世界範圍內歐洲、北美、澳大利亞等國家和地區均已開展了虛擬電廠工程實踐。歐洲、北美自2005年起開展虛擬電廠的研究實踐，澳大利亞於2019年7月啟動虛擬電廠示範工程。歐洲虛擬電廠建設的主要目標是提高分佈式電源併網友好和智能互動性，以及打造持續穩定發展的商業模式。北美虛擬電廠建設的主要目標是通過自動需求響應和能效管理，提高綜合能源的利用效率。澳大利亞虛擬電廠建設的主要目標是降低用電成本，為電網提供調頻輔助服務。

中國虛擬電廠的發展主要經歷了能效電廠、緊急切負荷、基於經濟補貼的需求側管理、新型“虛擬電廠”4個階段。在第1階段，通過對商業及民用建築中製冷和照明設備、工業電機設備、家用器具等高耗能設備進行投資改造，提升這些設備的用電能效，並收取費用償還貸款。在第2階段，通過毫秒級的快速精準穩定控制切負荷，解決緊急情況下電力平衡出現大缺口的問題，以保障大電網安全穩定運行。在第3階段，通過基於經濟補貼、強制法律、營銷宣傳等手段的需求側管理，調整用户用電模式，引導用户科學合理用電。在第4階段，通過聚合可調節資源參與電網調控和市場運營，提升電力系統靈活調節能力。

1.3 虛擬電廠構成形式不盡相同

虛擬電廠根據組成結構可分為：電源型、負荷型、儲能型、混合型。電源型虛擬電廠具有能量出售能力，可以參與能量市場，並視實際情形參與輔助服務市場。負荷型虛擬電廠具有功率調節能力，可以參與輔助服務市場，能量出售屬性不足。儲能型虛擬電廠可參與輔助服務市場，也可以部分時段通過放電來出售電能。混合型虛擬電廠則定位全能型選手。

虛擬電廠按控制結構可分為集中和分散控制。集中控制結構，即分佈式的發電、用電單元與虛擬電廠進行雙向通訊，虛擬電廠掌握所有終端信息，並由其控制協調中心統一進行控制。其優勢在於虛擬電廠可以簡單地解決各個分佈式單元的優化問題以滿足市場需求；劣勢在於需要進行雙向通信，兼容性和拓展性受限，對控制協調中心信道寬度要求高。分散控制結構，即將虛擬電廠分為多個層次，存在多個層次的控制協調中心，每個協調控制中心處理下級的終端信息或控制協調中心信息，並將處理結果反饋至上一級的協控中心，形成一個多層次協調控制的分散控制結構的虛擬電廠。其優勢在於能改善集中控制方式信道堵塞和兼容性差的問題；劣勢在於仍需要存在一個頂端的控制協調中心以確保系統的經濟性和安全性。

2、多因素催化之下，虛擬電廠發展進入快車道

2.1 驅動政策頻繁落地，行業前景不斷拓寬

十四五規劃出台，奠定虛擬電廠發展基調。在風電、光伏等能源佔比越來越高的趨勢下，用於提升電網負荷彈性的虛擬電廠的重要性越來越突出。2022年1月，國家發改委、國家能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》，要求引導大工業負荷參與輔助服務市場，鼓勵電解鋁、鐵合金、多晶硅等電價敏感型高載能負荷改善生產工藝和流程，發揮可中斷負荷、可控負荷等功能。開展工業可調節負荷、樓宇空調負荷、大數據中心負荷、用户側儲能、新能源汽車與電網（V2G）能量互動等各類資源聚合的虛擬電廠示範。規劃提出，力爭到2025年，電力需求側響應能力達到最大負荷的3%～5%，其中華東、華中、南方等地區達到最大負荷的5%左右。

虛擬電廠入選科技創新示範工程，助力電力領域改革。虛擬電廠技術是新型電力系統技術的代表。十四五規劃提出，要以源網荷儲一體化項目、虛擬電廠等新模式新業態為依託，開展智能調度、能效管理、負荷智能調控等智慧能源系統技術示範，打造科技創新示範工程。虛擬電廠可服務於完善電力輔助服務市場機制的重點改革任務中，並被推動參與輔助服務、研究爬坡等交易品種、建立源網荷儲一體化和多能互補項目協調運營和利益共享機制等任務。在機制不斷完善、輔助服務市場不斷健全的過程中，虛擬電廠行業將深度受益。

各級鼓勵政策頻出，省級方案開始落地。事實上，除十四五規劃以外，虛擬電廠相關政策早已出現，政策層級從市級、省級到中央不一而足，且許多政策不僅僅是與虛擬電廠相關，更是以虛擬電廠為核心。以山西省為例，2022年6月發佈的《虛擬電廠建設與運營管理實施方案》以虛擬電廠為核心，明確了虛擬電廠的技術要求、運營管理方式、建設與入市流程等，並對併網運行與運營管理制定了規範；2022年10月，政策繼續出台，《山西省電力市場運營管理辦法》規定虛擬電廠在按照市場註冊管理制度，在電力交易機構完成註冊程序並取得准入資格後，即可獲得進入山西省電力市場進行交易的資格和權限。虛擬電廠的概念、市場生態、流程規範等不斷明確，這將使虛擬電廠在規範化的基礎上實現進一步發展。

其他電力改革政策持續推進，對虛擬電廠形成長期利好。在直接利好虛擬電廠的政策之外，其他針對電力行業的改革將對虛擬電廠行業形成間接利好。電價市場改革將提高虛擬電廠的盈利能力。在電價改革之下，電力的商品屬性逐步還原，價格更加反映真實的供求關係。我國電價顯著低於國際平均水平，而虛擬電廠通過削峯填谷的電量價格進行分成，由此可以推斷，在電價長期上行的過程中，虛擬電廠的盈利能力必將不斷加強。更加成熟的能源現貨市場將促進虛擬電廠成熟度提升。目前我國虛擬電廠主要處於邀約型階段，參與電力現貨交易比例仍然偏低，而更成熟的能源現貨市場能有效刺激虛擬電廠從邀約型向市場型轉變。在2019年8月，發改委印發《關於深化電力現貨市場建設試點工作的意見》，此後電力現貨市場建設加速推進，截至2022年11月1日，山西電力雙邊現貨市場已運行一年半，南方電力現貨市場已連續結算運行一週年，其他地區試點也在不斷嘗試。隨着電力現貨市場的不斷成熟，虛擬電廠的成熟度將持續提升。

2.2 新能源發電量持續增長，入網需求帶動虛擬電廠熱度

我國新能源發電量持續增長，分佈式能源地位顯現。近十年來，我國風電、光電發電量迅速增長，其中風電年化增長率達26.45%，遠超總體發電量增長率。在雙碳目標等一系列政策加持下，未來風光發電增速將持續提高。隨着風光發電量佔比不斷擴大，虛擬電廠削峯平谷的功能越發顯著。此外，隨着分佈式光伏發電、電動汽車充電樁、風光儲一體化充換電站等場景不斷增多，分佈式電源在電力系統中的地位開始顯現。相比傳統風光能源，分佈式能源單位發電量小、絕對數量大、總體電能可觀，而虛擬電廠是整合分佈能源、與電網或負荷端集中交互、減少集羣對電網衝擊力度的關鍵環節。因此，虛擬電廠深度伴隨新能源的發展與創新，其與新能源的深度利用密不可分。

虛擬電廠參與源網荷儲一體化，提高系統穩定性與效益。2021年2月，國家發改委、國家能源局發佈《關於推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見》，鼓勵依託“雲大物移智鏈”等技術，進一步加強源網荷儲多向互動，通過虛擬電廠等一體化聚合模式，參與電力中長期、輔助服務、現貨等市場交易，為系統提供調節支撐能力。之後相關政策陸續出台，如山西、浙江、廣東等地都通過政策鼓勵源網儲核一體化發展，以一體化虛擬電廠模式參與電力系統平衡。在虛擬電廠與源網荷儲進行深度整合與互動的基礎上，系統的調節支撐能力得以強化，並能更好地與電力市場進行互動，從而提高綜合效益。

2.3 電力新基建加速，虛擬電廠從中多方面受益

電力系統數字新基建浪潮已起。數字新基建支撐經濟社會發展的戰略性、基礎性、先導性，是行業與經濟向更高層次發展的關鍵一步。電力行業的數字新基建，主要是通過5G、大數據、物聯網、工業互聯網等新興技術，促進新能源大規模開發利用，從而助力能源系統向清潔化、智能化等方向轉型升級。《“十四五”能源領域科技創新規劃》在“新型電力系統及其支撐技術”重點任務方向佈局共12項關鍵技術，聚焦適應大規模高比例新能源友好併網的先進電網技術、儲能技術兩大領域，加快戰略性、前瞻性電網核心技術攻關。作為創建新型電力系統的必要一環，電力新基建建設將在十四五期間加速推進。

數字新基建覆蓋多項新技術，虛擬電廠多方面獲益。在數字新基建建設下，能源大數據中心、人工智能、電力物聯網等新興科技陸續運用在電網、負荷等電力環節上，信息的聚合、傳輸、分析能力將獲得爆發式增強，使得電力系統更加智能、數據更加精確，這將高度利於虛擬電廠等新業態的發展。虛擬電廠通過新基建的智能化電力系統，能夠更加精確地獲得分佈式能源、區域內能源等多層次的不同種類數據，從而通過大數據等方式回溯數據、預測未來需求變化，同時通過智能監測設備等新型電力設備，虛擬電廠能夠對自身削峯填谷的能力的預測更加精準、響應更加迅速、檢修更加高效，從而通過多種方式提升自身效益。

2.4 供需錯配日漸突出，虛擬電廠優勢得以擴大

電力需求側響應下，電力供需錯配問題愈發明顯。21世紀以來，我國電力供應從需求側管理切換為需求側響應，從計劃用電到根據市場供需調節電力，因此電廠也承擔起了調節電力負荷、保障電網穩定的職責。對於火電廠佔主導的傳統電力系統而言，供應調節可以很方便地進行人工干預，而風光發電則波動性大，且很難干預。在雙碳等政策的出台、煤電建設積極性下滑、新型電力系統的構建等因素影響之下，風光發電的比例越來越高，電力供需錯配的問題便越來越明顯。此外，尖峯負荷也越來越突出。2016-2019年，南方五省（區）尖峯負荷規模快速增長，3%尖峯負荷規模由497萬千瓦上升至615萬千瓦，5%尖峯負荷規模由828萬千瓦上升至1025萬千瓦。尖峯負荷有着累計持續時間短、電力少、頻次低、季節符合穩定等特點，適合以虛擬電廠這種高度靈活的負荷調節系統。根據國家發改委、國家能源局以及各省市印發的“十四五”能源規劃，各地區合理尖峯負荷控制比例適宜在5%以內、由此測算“十四五”全國預計削減尖峯負荷5000萬千瓦左右，這給虛擬電廠的大力發展提供了機會。

用電量不斷增長之下，未來電力供需不確定性加強。近兩年來，各省市發生過多起“缺電潮”，被迫通過錯峯用電、錯峯生產甚至暫停生產等方法來有限保障居民用電，這體現出我國用電供需問題開始凸顯。根據中國電力規劃總院發佈的《未來三年電力供需形勢分析》報吿，全社會用電量將保持5%的中數增長，而在煤電建設積極性不足、新能源替代能力偏弱的情況下，未來電力供需的不確定性將會加強。未來兩年，電力供需緊張地區將從5個增加至7個、偏緊地區從12個增長到最高17個，供應保障壓力維持在較高水平。

虛擬電廠調節供需能力突出，相比火電調節優勢明顯。相較於火電廠對電力供需的調節，虛擬電廠擁有多方面的優勢。

虛擬電廠的響應能力更強，能快速滿足調節需求。傳統煤電機組增減出力的響應時間較長，參與調峯受爬坡速率的限制：一般一台煤電機組從最小出力到額定出力需要1到2個小時。相比之下，虛擬電廠的調節效率非常高，其聚合的儲能、可調節負荷等資源響應速度可達到分鐘級甚至秒級，更能適應風光發電佔比擴大的新型電力系統。

虛擬電廠調節方式更靈活。火電廠調節供應的方式往往是往往是擴建電廠、調動備用電源、加強有序用電管理等，靈活性較差。而虛擬電廠能夠通過智能化的用電側調度，通過平滑用電側負荷來保障用電穩定，避免因供需矛盾與火電調節之間產生時間差而對居民、工業用電產生嚴重影響。

虛擬電廠相比火電廠而言經濟效益更加顯著。傳統火電廠如果要建設煤電機組來實現經營區域內電力削峯填谷，以滿足5%的峯值負荷需求即最大用電需求計算，需投入電廠及配套電網建設成本約4000億元，且目前火電廠擴建意願並不高，並會帶來環保問題；如果藉助虛擬電廠來實現同樣的功能，其建設、運營、激勵等環節僅需投資500億元至600億元，成本遠低於前者，同時能滿足環保的需求。

3、 深掘歐美模式發展與挑戰，師夷長技以制夷

3.1 差異化能源結構背景下，市場與監管作用驅動發展

歐美虛擬電廠市場發展比中國早十年左右，已完全實現商業化，主要從電力現貨市場中獲益。由於在能源結構和能源戰略上的不同，它們的虛擬電廠的上游電力供應單位分佈也存在着很大差異。CNBC曾於2012年指出虛擬電廠北美模式與歐洲模式的區別，“由於美國的需求響應市場更加成熟，包括EnerNOC和Constellation Energy在內的北美虛擬電廠由需求驅動；而歐洲虛擬電廠則由供給驅動，這是因為歐洲大陸擁有大規模風能和太陽能等間歇性電力資源”。歐盟能源聯盟副主席Maro efovi曾於2015年表露電網改革對歐洲能源獨立的決定性意義，“截至目前，實現電網智能化能為我們減少30%的供電容量”。虛擬電廠能為公用事業部門和聚合商帶來效率更高、利潤更高的商業模式。

從總體上看，歐洲虛擬電廠的電力供應主要來自分佈式電源和儲能設備，由供給驅動；而美國的虛擬電廠電力供應則主要來自可控負荷，由需求驅動。這兩者的差別，也決定了它們的虛擬電廠在商業模式上的重大差異。歐洲虛擬電廠通常由獨立虛擬電廠運營商、發電企業或部分輸電網運營商提供服務。從產業鏈角度：歐洲的電力系統分為發電、輸電、配電和售用電環節，而電網運營主體可以劃分為輸電網運營商和配電網運營商。美國目前是世界上實施VPP需求響應項目最多、種類最齊全的國家，也是較早開展需求側管理的國家之一。家庭虛擬電廠技術興起，有助於整合更多的屋頂光伏和儲能，同時擴大基於時間的費率試點。通過控制電力價格、電力政策的動態變化降低用電負荷或獲取電力用户手中的儲能來保證電網系統穩定性。

虛擬電廠近年在歐美髮展迅速主要受益於市場與監管的驅動因素。電力市場高度自由化，無論是電網、電廠，還是輸電、配電、售電，這些電力相關業務都互相拆分。在歐洲，根據《德國能源經濟法》第七條規定，所有客户超過10萬家的能源公司必須依法將其電網運營業務從競爭性地發電或供電業務中剝離；規模較小的公司必須為發售電和輸電業務分別設立獨立賬户。德國電力市場的高度開放為新興市場主體進入市場，並發展成為可持續運營且獲利的新型商業模式提供了重要前提條件。其次，平衡基團確保平衡區內總髮電量、總外購電量與用電量相匹配。目前很多虛擬電廠的運營商和平衡基團之間是合作關係，很多平衡基團的責任方也可以運營自己的虛擬電廠。

3.2 龍頭企業探索挑戰，打造多種商業模式產業鏈

歐洲是目前世界上VPP最集中的地區。許多示範工程已較為成熟，構建起了完備的商業模式與市場生態鏈。據Guidehouse Insights預測，2028 年歐洲VPP的市場年收入將超過30億美元。由於歐洲各國分佈式電源的滲透率較高，故而其所關注的重點為分佈式電源的可靠併網，以及VPP通過分佈式能源在電力市場中的盈利模式。其主要針對實現分佈式電源可靠併網和電力市場運營。據guidehouse Insights預測，到2028年，市場收入預計每年將超過30億美元。

相較而言，美國的電力負荷用電需求較高。在VPP的試點過程中主要側重於用户側柔性負荷的主動響應。通過控制電力價格、電力政策的動態變化降低用電負荷，或獲取電力用户手中的儲能來保證電網系統穩定性。今年6月，特斯拉宣佈和美國加州最大的電網公司共同成立虛擬電廠。特斯拉宣稱，要努力和用户合作打造出“世界上最大的分佈式電池”。亞太地區發展較為成熟的VPP試點為澳大利亞的VPP示範工程，主要資源為用户側儲能。

3.2.1 Next-Kraftwerke：舊型新能源聚合發電廠的成功轉型，研發虛擬電廠平台

Next Kraftwerke是德國一家大型的虛擬電廠運營商，同時也是歐洲電力交易市場認證的能源交易商，參與能源的現貨市場交易。截至2018年，NextKraftwerke 管理了超過6 854個客户資產，包括生物質能發電裝置、熱電聯產、水電站、靈活可控負荷、風能和太陽能光伏電站等，容量超5 987 MW。此外，Next-Kraftwerke在七個歐洲TSO（歐洲輸電系統運營商）地區提供電力平衡服務，主要通過分佈式能源的供電和可控負荷的輸出來保障電網的穩定運行，保護電網不受與不穩定能源相關因素的影響。

Next Kraftwerke公司通過其高超的資源聚合能力和創新的商業模式，創造了驚人的發展速度和優異的經營業績。2009年才成立的Next Kraftwerke公司目前員工總數149人，實現銷售收入3. 82億歐元，人均 256 萬歐元，交易電量 140 GW∙h。其主要盈利模式有3個。

將風電、光伏等零或低邊際成本的發電資源參與電力市場交易。

利用每次 15 min，每天 96 次的電力市場價格波動，虛擬電廠調節分佈式電源的出力、需求響應，實現低谷用電、高峯售電，獲取最大經濟利潤。

利用微燃機、生物質能發電等啟動速度快、出力靈活的特點，參與電網的輔助服務，獲取收益。

盈利途徑背後是強大的資源聚合能力，不同的客户資源各有其特點。虛擬電廠通過市場、技術手段並用，查缺補漏、優勢互補，既包含“量”的整合，更具有“質”的提升，實現了分佈式資源擁有方、虛擬電廠運營方，甚至電網方的各方利益共贏。虛擬電廠可以實現多種發電資源的整合，揚長避短，能以較大的競爭優勢參與電力市場，獲取最大收益。此外，通過聚合資源，量變上升為質變，以聚合後資源參與電能量市場和輔助服務市場，在獲取最大收益的同時為電網安全穩定運行貢獻力量。

3.2.2 Tesla：順應需求側響應，開發VPP智能平台Autobidder和家用儲能電池Powerwall，構成虛擬電廠基礎佈局

對於特斯拉身處的美國來説，需求響應市場更加成熟，能源業務潛力無限。首先，美國基礎設施薄弱的鄉村地區非常需要“虛擬電廠”這一補電形式，其次太陽能已經是當前美國重要的能源來源，最後，新能源又與特斯拉的電車業務十分契合，在完成了VPP智能平台Autobidder和家用儲能電池Powerwall的產品佈局後，構建了虛擬電廠的基礎。

由特斯拉推出的虛擬電廠智能平台Autobidder是一個能源資產的實時交易和控制平台。截至今年年初，Autobidder已經管理着超過1.2千兆瓦時的儲能。作為獨立電力生產商、公用事業和資本合作伙伴，Autobidder提供了自主將電池資產貨幣化的能力和基於價值的資產管理和投資組合優化，使所有者和運營商能夠根據他們的業務目標和風險偏好實現收入最大化。

特斯拉推出的另一款產品Powerwall是一種可充電的家用電池系統，在太陽能領域產生了巨大影響，推動家庭儲能成為一種主流選擇。用户可以存儲白天產生的能量，並在晚上等使用期為房屋供電。如果市區用電中斷，Powerwall會“立即將家庭電氣系統與電網斷開”，併為住宅供電。對於企業，特斯拉推出了其最新的電池儲能系統Megapack，該系統是為商業和公共事業項目專門設計和製造的。據該公司稱，Megapack極大地降低了大型電池存儲解決方案的複雜性，每個Megapack 出廠時都已經組裝完成，具有高達3MWh的存儲容量。與傳統的化石燃料發電廠相比，Megapack還具有交流電接口，可幫助企業節省成本和時間。

Powerwall系統的存儲容量為14kWh，可用電量為13.5kWh，帶有內置的逆變器，可以在斷電時安裝太陽能電池板的備用設備。根據特斯拉網站的説法，Powerwall的價格約從69709元人民幣起，包括硬件和設備成本。

與太陽能電池板搭配使用的自供電Powerwall，可以讓用户減少對電網的依賴。特斯拉表示，太陽能電池板白天產生清潔能源，通常比用户居室會使用的能源更多。Powerwall存儲了多餘的太陽能，太陽下山後，這些存儲的能量就可以為用户的房屋供電，並且可以通過特斯拉的應用程序輕鬆地進行監控。

Powerwall與城市電網的融合：特斯拉家用儲能設備Powerwalls將幫助穩定多倫多電網。多倫多部分地區的符合條件的房主將能夠在停電期間獲得可靠的備用電源，更好地管理用電高峯，並實時監測能源消耗。訂閲價格是每月29.99美元，租期10年，外加一次性連接費1500美元。

Powerwall與能源巨頭的合作：特斯拉與美國加州公共事業公司PG&E合作在加州推出第一個官方虛擬電廠。報道稱特斯拉已經邀請約25000名擁有Powerwall的PG&E客户加入虛擬電廠共同完成這個項目。其中有超過3000名客户是在該計劃推出的前兩週內表示有興趣加入。加入計劃後，每增加一千瓦時的電力，他們的Powerwall就能獲得2美元的收入。2022年8月，加州的虛擬電廠項目成功啟動了首次緊急響應演練，在活動中，共有2342位Powerwall用户參與，共計輸出了多達16兆瓦的電力。

4、虛擬電廠行業處於市場建設期，主要玩家豐富

4.1 虛擬電廠需求側旺盛，市場空間巨大

虛擬電廠市場需求側對負荷調節能力需求旺盛。隨着可再生能源大規模接入，電網“雙高”、“雙峯”特性明顯，備用容量不足。極端情況下，2030年電網備用容量缺口將達到2億千瓦。預計“十四五”期間電網負荷最大日峯谷差率將達到36%,“十五五”期間將達到40%，電網調峯壓力持續增加。電力系統時段性、靈活性調節能力不足現象進一步加劇，需要多措並舉提升系統調節能力，保障供需平衡。截至2021年底，全國最大負荷約12億千瓦，按照2021年規定的5%的可調節能力測算，可調負荷能力規模約為6000萬千瓦，各省響應能力參差不齊，仍不足以應對未來的極端峯谷差異，備用容量缺口亟需彌補，高需求將虛擬電廠的建設推向風口。

按最低調節能力測算，虛擬電廠未來擁有千億市場空間。預計未來終端電氣化將快速提升，用電量和最大負荷將呈現雙極增長。據能源藍皮書預計2025年全社會用電量達9.5萬億千瓦時， 權威人士預測2030年全社會用電量達10萬億千瓦時，而最大負荷將達到15.7、17.7億千瓦，最大負荷增速高於用電量增速。從可調負荷需求看，按照在全國構建不少於最大負荷5%的可調節負荷資源庫，預計到2025年，需構建可調負荷資源庫約7850萬千瓦。到2030年底，由於可再生能源佔比提高，需構建的可調負荷資源響應能力提高，按6%計算屆時資源庫容量約為10620萬千瓦。考慮項目可行性， 虛擬電廠可構建的可調資源潛力按照響應能力需求容量、投資成本按1000元/千瓦計算，預計2025年、2030年，虛擬電廠投資規模分別至少約為785億元、1062億元。

4.2 虛擬電廠主要玩家分三類，商業模式仍處探索階段

虛擬電廠產業鏈由上游基礎資源、中游系統平台、下游電力需求方構成。上游基礎資源主要包括可調負荷、分佈式電源和儲能設備。中游集中了虛擬電廠市場的主要玩家，其中資源聚合商主要依靠互聯網、大數據等，整合、優化、調度、決策來自各層面的數據信息，增強虛擬電廠的統一協調控制能力，是虛擬電廠產業鏈的關鍵環節。產業鏈下游為電力需求方，由電網公司、售電公司和大用户構成。電網公司作為電網運營商，是電力市場的重要買方。售電公司包括獨立售電公司、擁有配網運營權的售電公司和電網領域的售電公司。大用户主要指B端可直接參與電力批發市場交易的工商業電力大用户，各省從用電量、電壓等級、產業類別等方面設計各自的大用户標準。

在當下的虛擬電廠賽道，主要玩家有三類，即電網領域信息化板塊企業，智慧能源和IT領域方案提供商，新能源、新型儲能等領域企業。虛擬電廠作為資本、資源和技術高度密集型行業，具有一定進入壁壘，但由於行業發展潛力巨大，吸引了眾多領域企業入局，企業類型多樣，但市場集中度不高，競爭較為激烈。一是電網領域信息化板塊企業，依託在電力、通信領域經驗技術和電網公司豐富的信息通信資源，具有開展虛擬電廠業務的先天優勢，成為當前示範項目主力，如國網信通、國電南瑞、遠光軟件等。二是智慧能源和IT領域方案提供商，主要依託能源領域系統開發、控制計量、數字化轉型等技術儲備實現虛擬電廠系統優化，通過與能源領域企業合作實現資源整合與業務拓展，如恆實科技、華為、易事特、金智科技、科陸電子、東方電子等。三是新能源、新型儲能等領域企業也開展虛擬電廠技術研發和佈局，如天楹股份、電享科技、國能日新等新能源科技企業與部分新能源車企。