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随着气温逐渐升高，多地拉响高温警报。进入5月以来，多地用电负荷快速增长，发电量快速攀升，电力供应趋紧又将成为亟需面对的难题。有机构预测，若面临极端气候，今年全国最高用电负荷或比去年增加8%。
近期，包括广东、上海等地提及加快建设新型电力系统，完善用电需求响应机制，开展虚拟电厂建设，支持虚拟电厂运营商参与市场化需求响应，各地掀起加速虚拟电厂建设大潮。
在市场看来，随着AI技术加持，虚拟电厂成为电网从“源随荷变”转向“荷源协调”的有效方案。
而且政策面频繁提及虚拟电厂建设，也引发了A股二级市场投资热情。包括迦南智能(行情300880,诊股)、万胜智能(行情300882,诊股)、国能日新(行情301162,诊股)、泽宇智能(行情301179,诊股)等概念股股价近期实现大涨，其中万胜智能曾在4个交易日内涨幅甚至达到82.23%。
年内电力供需料吃紧
中电联近期发布报告预计，2023年全国电力供需总体紧平衡，部分区域用电高峰时段电力供需偏紧。其中，二季度南方区域电力供需形势偏紧。迎峰度夏期间，华东、华中、南方区域电力供需形势偏紧，华北、东北、西北区域电力供需基本平衡。
实际上，近期多地发用电量已经快速攀升。5月份以来，广东用电负荷快速增长，电力供应趋紧。自5月13日起，闽粤联网工程按当前通道最大能力，由福建向广东送电100万千瓦，持续时间19天，预计最大送电量可达4.56亿千瓦时。
根据中电联预测，2023年全社会用电量将达到约9.15万亿千瓦时，全年增速在6%左右。2023年正常气候情况下，夏季全国最高用电负荷约为13.7亿千瓦左右，比2022年增加8000万千瓦；若出现长时段大范围极端高温天气，则全国最高用电负荷可能比2022年增加近1亿千瓦。
在这一背景下，为何国内约26亿千瓦的发电装机却无法解决约13亿千瓦的尖峰负荷缺电问题？在市场看来，随着新能源装机规模的提高，用电的核心矛盾已经从发电装机转向尖峰负荷。而在诸多因素叠加下，虚拟电厂成为一项提高新型电力系统灵活性的重要手段。
东吴证券(行情601555,诊股)一份研报认为，电网从“源随荷变”转向“荷源协调”，对负荷侧的科学化管理（虚拟电厂）以及对终端能耗的节能控制（综合能源服务）是产业发展趋势。
实际上，虚拟电厂不是传统意义上的发电厂，而是相当于一个电力“智能管家”。在光伏等分布式能源有间歇性时，通过储能装置把它们组织起来，形成稳定、可控的“大电厂”，处理虚拟电网与大电网的关系。
虚拟电厂是“AI+电力”落地场景
据东方证券(行情600958,诊股)研报显示，新型电力系统以数据为核心驱动，呈现数字与物理系统深度融合特点。适应新型电力系统海量异构资源的广泛接入、密集交互和统筹调度，“云大物移智链边”等先进数字信息技术在电力系统各环节广泛应用，助力各环节实现高度数字化、智慧化、网络化的革新升级。
事实上，今年以来，随着人工智能成为最热风口，“AI+电力”愈发受到重视。
民生证券梳理“电力+AI”的重要方向：1）利用AI的预测功能，进行源网荷储管理以及功率预测。2）AI与RPA等技术融合，打造电力物联网端的应用。3）AI与低代码平台结合。4）电力新基建中AI技术的应用。
机构普遍认为，虚拟电厂与电力交易是AI在电力领域的最佳落地场景。虚拟电厂协调控制技术要联通源网荷储多个环节的调整，并要做出对于发电量、用电量、电价等多个数据的判断，AI 的接入有望极大的提升分析效率和准度。
东吴证券研报称，虚拟电厂是解决电网负荷的最具经济性选项之一。根据国家电网测算，通过火电厂实现电力系统削峰填谷，满足5%的峰值负荷需要投资4000亿元，而通过虚拟电厂仅需投资500亿至600亿元，虚拟电厂的成本仅为火电厂的八分之一至七分之一。
近期，多地相继发布关于加快建设虚拟电厂政策，虚拟电厂也有望迎来建设热潮。
5月24日，广东省能源局印发《广东省推进能源高质量发展实施方案（2023-2025年）》。其中提出，提升需求侧响应能力。支持用户侧储能、电动汽车充换电基础设施、分布式发电等用户侧可调节资源，以及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商等参与市场化需求响应。
上海在5月中旬也表示将加快建设新型电力系统，完善用电需求响应机制，开展虚拟电厂建设，引导工业用电大户和工商业可中断用户积极参与负荷需求侧响应。而在4月中旬，山西省能源局也公示了第二批虚拟电厂建设试点项目（共6个），两批合计已达到10个试点，建设持续加速。
在中信证券(行情600030,诊股)看来，在利好政策密集推进、实际需求日益旺盛、电力现货市场日益发展等多因素的推动下，能够聚合、优化、协调海量分布式资源的虚拟电厂迎来发展机遇期，预计到2025年虚拟电厂整体容量空间有望达到723亿元，到2030年其市场空间或将达到1961亿元。
A股多家公司竞相布局
虚拟电厂这块“蛋糕”也被多家A股上市公司盯上。
国电南瑞(行情600406,诊股)近期公开表示，公司可提供完整的虚拟电厂解决方案，拥有虚拟电厂平台、虚拟机组、调控终端等系列化成熟产品和不同类型虚拟电厂项目的建设经验，目前已承建山西、浙江、江苏、福建等省份的虚拟电厂示范项目。
而深南电A(行情000037,诊股)日前披露，公司已与深圳虚拟电厂管理中心签订《虚拟电厂建设合作协议》，围绕深圳市虚拟电厂综合示范项目的深化发展建立合作关系。粤电力A(行情000539,诊股)的全资子公司广东粤电电力销售有限公司的业务主要包括虚拟电厂资源管理、储能运行监视等子功能模块的建设等。
此外，多家科技类厂商也在探索虚拟电厂业务。如，万胜智能主要产品智能电表、用电信息采集系统广泛应用于智能电网、虚拟电厂等用电领域的电能计量、数据采集环节。该公司股价在曾在5月12日-5月17日四个交易日内上涨82.23%。
商业化有待摸索完善
不过，作为一种新兴模式，虚拟电厂在国内目前尚处于初步发展阶段，大范围推广还面临诸多挑战。当前国内虚拟电厂试点的多为负荷型虚拟电厂，冀北试点的虚拟电厂为国内鲜有的源网荷储一体化虚拟电厂试点。
一位电力行业资深人士对记者表示，虚拟电厂目前面临的主要难点是尚未形成完善的盈利模式，行业还处于发展初期，相关规则制定还有待摸索完善。只有形成一套成熟的市场机制，才能吸引更多投资者入局。
他举例表示，但即便在近年来积极推动的背景下，冀北虚拟电厂累计聚合张家口、秦皇岛、承德、廊坊、唐山等冀北5市蓄热式电采暖、智慧楼宇、可调节工商业等11类可调节资源，总容量也只有几十万千瓦的规模，这对整个京津冀地区的用电规模来说还只是杯水车薪。
在业内看来，目前我国虚拟电厂项目多数处于第一阶段，即邀约型阶段，指在没有电力市场主动参与的情况下，由职能部门或调度机构牵头组织，各聚合商参与，共同完成邀约、响应和激励流程。
第二阶段是市场型阶段，即由虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式，参与电力现货市场和辅助服务市场。而到了第三阶段，将是自主调度型阶段，用户、分布式能源可自由选择调度主体，并实现跨空间的交易和结算。
而在包括德国在内的多个欧洲国家虚拟电厂运营已经拥有较为成熟的商业模式。早在2000年，德国、荷兰、西班牙等国的11家公司就联合推出了虚拟电厂项目VFCPP。此后，虚拟电厂项目不断升级，德国虚拟电厂项目目前已基本实现商业化，其中规模最大的运营商Next Kraftwerke成为欧洲最大的虚拟电厂运营商之一。
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