“雙碳”目標(biāo)下中國虛擬電廠行業(yè)深度洞察：發(fā)展前景將如何改寫能源格局?

前言：虛擬電廠行業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型機遇

當(dāng)前，中國虛擬電廠行業(yè)正處于歷史性轉(zhuǎn)折點。根據(jù)國家發(fā)改委、國家能源局最新發(fā)布的《關(guān)于加快推進虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》，到2027年全國虛擬電廠調(diào)節(jié)能力目標(biāo)將達到2000萬千瓦以上，2030年進一步提升至5000萬千瓦以上。這一政策指引背后，是中國電力系統(tǒng)面臨的三重挑戰(zhàn)：新能源裝機占比快速提升帶來的系統(tǒng)靈活性需求、峰谷差持續(xù)擴大導(dǎo)致的尖峰負(fù)荷管理壓力，以及“雙碳”目標(biāo)下電力系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型的迫切需求。

中國虛擬電廠市場的發(fā)展呈現(xiàn)出“政策試點先行、商業(yè)模式探索、技術(shù)快速迭代”的典型特征。根據(jù)中研普華研究院《2025-2030年中國虛擬電廠行業(yè)深度分析及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示：2024年中國虛擬電廠可調(diào)負(fù)荷規(guī)模已突破50GW，近五年年均增速高達78%。深圳虛擬電廠管理中心接入的可調(diào)負(fù)荷資源總?cè)萘恳堰_310萬千瓦，相當(dāng)于三座大型火電機組，而山西作為全國虛擬電廠建設(shè)先行省份，已有14家虛擬電廠接入管理服務(wù)平臺，其中4家進入電力現(xiàn)貨市場。這種從沿海到內(nèi)陸、從試點到推廣的發(fā)展路徑，反映了中國虛擬電廠行業(yè)正從概念驗證階段邁向規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵時期。

中國虛擬電廠行業(yè)核心指標(biāo)預(yù)測

(數(shù)據(jù)來源：中研普華整理)

市場現(xiàn)狀分析：從試點探索到規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵躍升

區(qū)域發(fā)展：三極多圈的差異化格局

中國虛擬電廠已形成“三極多圈”的區(qū)域發(fā)展格局：以長三角、珠三角、京津冀為代表的負(fù)荷中心聚焦商業(yè)樓宇與工業(yè)可調(diào)負(fù)荷聚合;以四川、云南為代表的水電富集區(qū)探索清潔能源協(xié)同優(yōu)化;以內(nèi)蒙古、甘肅為代表的新能源基地則側(cè)重解決棄風(fēng)棄光問題。深圳作為全國虛擬電廠建設(shè)的標(biāo)桿城市，其管理平臺已升級至3.0版本，接入資源容量相當(dāng)于三座大型火電機組，而山西作為首個省級虛擬電廠實施方案發(fā)布地，其現(xiàn)貨市場模式下的虛擬電廠用戶月均收益已達0.01元/千瓦時。

區(qū)域發(fā)展差異主要體現(xiàn)在技術(shù)路線與商業(yè)模式上。廣東、上海等地依托高比例的商業(yè)負(fù)荷和數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，重點發(fā)展“負(fù)荷類虛擬電廠”，通過空調(diào)、照明等可調(diào)資源參與需求響應(yīng);冀北、甘肅等新能源富集區(qū)則側(cè)重“源網(wǎng)荷儲一體化虛擬電廠”，通過聚合分布式光伏、儲能等資源提升消納率。這種差異化發(fā)展路徑既反映了各地資源稟賦的差異，也為跨區(qū)域虛擬電廠協(xié)同運營埋下了伏筆。

技術(shù)演進：從資源聚合到智能決策

虛擬電廠核心技術(shù)正經(jīng)歷從“連接控制”向“智能優(yōu)化”的跨越式發(fā)展?；A(chǔ)層的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已實現(xiàn)90%以上的設(shè)備接入覆蓋率，關(guān)鍵突破發(fā)生在智能算法層——華為數(shù)字能源在深圳建設(shè)的虛擬電廠通過5G + 邊緣計算，將空調(diào)負(fù)荷聚合響應(yīng)時間縮短至100毫秒;國網(wǎng)浙江電力調(diào)度中心的AI交易系統(tǒng)整合氣象、負(fù)荷與電價數(shù)據(jù)，使運營效率提升4倍。這種技術(shù)演進大幅降低了分布式資源參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的門檻，使虛擬電廠從簡單的“資源打包”升級為具有自主決策能力的“智能體”。

技術(shù)滲透率呈現(xiàn)“應(yīng)用分層”特征：負(fù)荷監(jiān)測與通信模塊普及率已達75%以上，但高級應(yīng)用如價格預(yù)測、風(fēng)險量化管理等仍集中在頭部平臺。阿里云為河南電網(wǎng)開發(fā)的“電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)”可提前72小時預(yù)警極端天氣等風(fēng)險事件，準(zhǔn)確率達89%，代表了行業(yè)最前沿的技術(shù)水平。從技術(shù)提供商格局看，國網(wǎng)系企業(yè)(如國電南瑞)在電網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)，而民營企業(yè)(如恒實科技、金智科技)則在用戶側(cè)解決方案領(lǐng)域形成差異化優(yōu)勢。

商業(yè)模式：從補貼依賴到多元盈利

虛擬電廠商業(yè)模式正處于從“政策補貼”向“市場收益”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期。當(dāng)前主要收益來源包括需求響應(yīng)補貼(約占60%)、輔助服務(wù)收益(25%)和電力現(xiàn)貨交易(15%)。冀北電力交易中心試點的“容量市場 + 電能量市場”雙軌制模式，通過容量補償機制使虛擬電廠年收益提升60%，投資回收期縮短至3.5年，為行業(yè)商業(yè)化提供了重要參考。深圳虛擬電廠通過分時電價引導(dǎo)商業(yè)樓宇調(diào)整空調(diào)負(fù)荷，單次需求響應(yīng)可獲取4 - 6元/千瓦的補償。

盈利模式創(chuàng)新呈現(xiàn)“內(nèi)外雙循環(huán)”特征：對內(nèi)構(gòu)建發(fā)電 - 用電 - 儲能利益共同體，如特斯拉Powerwall與公用事業(yè)公司合作的收益分成模式;對外拓展“電力交易 + 碳交易”價值鏈，如部分試點項目探索將虛擬電廠調(diào)節(jié)量轉(zhuǎn)化為碳減排指標(biāo)。值得注意的是，商業(yè)模式成熟度與區(qū)域電力市場化程度高度相關(guān)——山西、廣東等現(xiàn)貨市場試點地區(qū)的虛擬電廠已實現(xiàn)常態(tài)化收益，而多數(shù)地區(qū)仍依賴有限的地方補貼。

市場主體：從電網(wǎng)主導(dǎo)到多元共治

虛擬電廠市場主體正形成“三類玩家”競合格局：電網(wǎng)系企業(yè)(如國網(wǎng)綜能、南網(wǎng)能源)依托調(diào)度權(quán)限和基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢，主導(dǎo)管理平臺建設(shè);能源科技公司(如恒實科技、金智科技)專注核心技術(shù)研發(fā)與項目落地，恒實科技的VPP綜合能源運營技術(shù)已形成自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品;跨界創(chuàng)新者(如騰訊云、阿里云)則憑借數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢切入，騰訊云在深圳前海開發(fā)的平臺使企業(yè)接入周期從6個月縮短至1個月。

市場主體分布呈現(xiàn)“金字塔結(jié)構(gòu)”：頂層是少數(shù)具備全鏈條能力的綜合運營商(如國網(wǎng)信通);中間層是數(shù)十家專注特定環(huán)節(jié)的技術(shù)服務(wù)商;底層則是大量區(qū)域性的負(fù)荷聚合商。廣州市2021年以來的虛擬電廠參與者中，電力工程企業(yè)占比35%，綜合能源服務(wù)商占30%，充電樁運營商占25%，反映了行業(yè)在起步期的分散性特征。隨著市場規(guī)模擴大，具有核心技術(shù)與資源聚合能力的頭部企業(yè)正加速整合市場。

影響因素分析：驅(qū)動虛擬電廠發(fā)展的多維力量

政策推動：從方向指引到量化目標(biāo)

虛擬電廠已成為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。2025年國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快推進虛擬電廠發(fā)展的指導(dǎo)意見》設(shè)定了明確的量化目標(biāo)：2027年調(diào)節(jié)能力達2000萬千瓦以上，2030年達5000萬千瓦以上。這一政策與早期文件形成梯次銜接——2022年《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》首次提出需求側(cè)響應(yīng)能力達到最大負(fù)荷3% - 5%的目標(biāo)，2024年《節(jié)能降碳行動方案》進一步要求峰谷差率超40%的地區(qū)需求響應(yīng)能力達到5%以上。

地方政策創(chuàng)新對行業(yè)發(fā)展影響深遠。山西省作為首個發(fā)布省級實施方案的地區(qū)，其“現(xiàn)貨市場 + 虛擬電廠”模式使參與用戶月均收益達0.01元/千瓦時;深圳則通過《碳達峰實施方案》推動虛擬電廠負(fù)荷調(diào)節(jié)能力從2025年的100萬千瓦提升至2030年的150萬千瓦。這些地方探索為國家政策完善提供了實踐基礎(chǔ)，如《指導(dǎo)意見》明確要求省級主管部門“針對省級、地市級電力調(diào)節(jié)需要，培育不同特點的虛擬電廠主體”，體現(xiàn)了“頂層設(shè)計 + 基層創(chuàng)新”的政策協(xié)同思路。

技術(shù)突破：數(shù)字技術(shù)與電力系統(tǒng)的深度融合

虛擬電廠的技術(shù)創(chuàng)新集中在三大領(lǐng)域：資源聚合、智能決策和交易優(yōu)化。在資源聚合方面，5G和邊緣計算技術(shù)將設(shè)備響應(yīng)時間從秒級縮短至毫秒級，華為在深圳的案例顯示空調(diào)負(fù)荷聚合響應(yīng)時間已降至100毫秒;智能決策領(lǐng)域，AI算法的應(yīng)用使國網(wǎng)浙江的電力交易系統(tǒng)效率提升4倍;交易優(yōu)化層面，區(qū)塊鏈技術(shù)在山西等現(xiàn)貨市場試點中的應(yīng)用，解決了分布式資源小額度、高頻次交易的信任問題。

技術(shù)突破呈現(xiàn)“跨學(xué)科融合”特征：電力電子技術(shù)(如IGBT)提升了設(shè)備控制精度，大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化了負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率，而云計算則使跨區(qū)域資源協(xié)同成為可能。阿里云為河南電網(wǎng)開發(fā)的風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)整合衛(wèi)星遙感、輿情監(jiān)測和電力大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)提前72小時預(yù)警極端天氣事件，展示了多技術(shù)融合的應(yīng)用前景。值得注意的是，核心技術(shù)自主可控成為政策重點，《指導(dǎo)意見》特別強調(diào)“推動虛擬電廠關(guān)鍵技術(shù)裝備自主研發(fā)”，以應(yīng)對可能的“技術(shù)脫鉤”風(fēng)險。

電力市場化改革：從輔助服務(wù)到現(xiàn)貨交易

電力市場機制完善是虛擬電廠商業(yè)化的關(guān)鍵前提。當(dāng)前中國虛擬電廠收益主要來自三方面：需求響應(yīng)補貼(如深圳單次響應(yīng)4 - 6元/千瓦)、輔助服務(wù)市場(如調(diào)頻報價0.2 - 0.5元/千瓦時)和電力現(xiàn)貨交易(如山西用戶月均收益0.01元/千瓦時)。隨著現(xiàn)貨市場試點擴大，虛擬電廠的盈利模式正從“補貼驅(qū)動”轉(zhuǎn)向“價差套利”——冀北電力交易中心的雙軌制模式使虛擬電廠年收益提升60%，驗證了市場機制的潛力。

市場規(guī)則差異化帶來發(fā)展不平衡。山西、廣東等現(xiàn)貨市場試點地區(qū)的虛擬電廠已實現(xiàn)常態(tài)化運營，而多數(shù)地區(qū)仍受限于輔助服務(wù)市場不完善、峰谷價差不足等約束。根據(jù)德邦證券分析，中國虛擬電廠仍處于邀約型向市場型過渡階段，與美國PJM市場、歐洲EPEX Spot等成熟市場相比，中國虛擬電廠參與電力交易的廣度和深度仍有顯著差距。然而，這種差距也意味著巨大增長空間——《電力市場監(jiān)管辦法》(2024年)明確將虛擬電廠列為電力交易主體，為全面參與市場掃清了制度障礙。

新能源發(fā)展：系統(tǒng)靈活性需求的爆發(fā)增長

新能源高比例接入是虛擬電廠發(fā)展的核心驅(qū)動力。2022年中國風(fēng)光發(fā)電量達1.19萬億千瓦時，占全社會用電量13.8%，預(yù)計2025年風(fēng)電、光伏裝機將分別達1.21億千瓦和1.37億千瓦。這些波動性電源的大規(guī)模并網(wǎng)對系統(tǒng)靈活性提出極高要求，而虛擬電廠通過聚合分布式資源，能以1/8 - 1/7傳統(tǒng)火電的投資成本滿足5%的峰值負(fù)荷需求，經(jīng)濟優(yōu)勢顯著。

新能源消納呈現(xiàn)“區(qū)域矛盾”特征：西北地區(qū)棄風(fēng)棄光問題突出(2024年棄電量超50億千瓦時)，東部負(fù)荷中心則面臨分布式光伏接入“紅區(qū)”限制。虛擬電廠通過跨時空資源優(yōu)化，可同時緩解這兩類矛盾——青海海南州的多省共建虛擬電廠使棄風(fēng)棄光率從18%降至5%，而深圳的商業(yè)負(fù)荷聚合則減輕了局部電網(wǎng)升級壓力。這種“雙側(cè)調(diào)節(jié)”能力使虛擬電廠成為新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵靈活性資源，根據(jù)中研普華預(yù)測，到2030年虛擬電廠可促進新能源消納比例提升至95%以上。

資本涌入：從觀望等待到戰(zhàn)略布局

虛擬電廠正成為能源投資的新熱點。一級市場中，工業(yè)軟件項目以虛擬電廠為應(yīng)用場景重獲資本青睞;二級市場相關(guān)概念股逆市上漲，恒實科技、金智科技等企業(yè)加速技術(shù)布局。投資邏輯呈現(xiàn)“三段式演進”：短期關(guān)注硬件設(shè)備與系統(tǒng)平臺(如國電南瑞)，中期看好資源聚合與運營服務(wù)(如恒實科技)，長期押注電力交易與數(shù)據(jù)價值(如國能日新)。

投資規(guī)模測算基于不同假設(shè)呈現(xiàn)較大差異。華安證券按1000元/千瓦投資成本計算，2025/2030年虛擬電廠投資規(guī)模將達805/1110億元;而中研普華預(yù)測2025 - 2030年市場規(guī)模復(fù)合增長率達62.3%，2030年突破3200億元。這種差異主要源于對市場化進度和技術(shù)滲透率的不同預(yù)期，但各方共識在于虛擬電廠將成為“十五五”期間電力領(lǐng)域增長最快的細(xì)分賽道之一。值得注意的是，央企與民企的投資策略分化——國家電網(wǎng)通過“數(shù)字電網(wǎng)”建設(shè)強化基礎(chǔ)設(shè)施控制力，而民企則更多聚焦垂直場景如充電樁、商業(yè)樓宇等細(xì)分市場。

如需了解更多中國虛擬電廠行業(yè)報告的具體情況分析，可以點擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2025-2030年中國虛擬電廠行業(yè)深度分析及發(fā)展前景預(yù)測報告》。