东方财富证券研报对比海外虚拟电厂发展模式。德国以发电侧分布式能源聚合为主,Next Kraftwerke管理8100个能源单元、总功率12.3GW,收益来自电网平衡服务+直接销售+需求响应;美国以可调节负荷实时灵活响应为主,特斯拉Autobidder平台管理数百MW电力资产,加州参与家庭超7300户;日本计划2030年VPP达37.7GW。国内虚拟电厂差距主要在电力市场成熟度,交易机制完善是发展关键。
德国模式——发电侧资源聚合+电网平衡服务
德国虚拟电厂以管理分布式能源(风电、光伏、储能)为主,受益于完善的电力市场机制。Next Kraftwerke是德国最早也是目前最大的虚拟电厂运营商,2023年拥有8100个总能源单元、总功率达12300MW(2019年9月为7100MW),自主研发NEMOCS模块化软件平台(基于SaaS),以高频高精度连接、监控和控制分布式能源。盈利模式包括:电网平衡服务(调峰调频)、直接销售(将聚合电力直接售予市场)、资源管理优化、需求响应、电力公司白标解决方案。E2M、ENTELIOS、GETEC ENERGIE等均为规模300MW-3000MW的独立虚拟电厂运营商。德国模式证明,在完善的电力市场下,虚拟电厂可实现完全市场化运营和规模化盈利。
美国模式——可调节负荷+特斯拉生态闭环
美国虚拟电厂以可调节负荷为主,主要依赖实时灵活响应需求获得收益。特斯拉是代表企业,已构建“车-桩-光-荷-储-智”新能源产业生态闭环:Powerwall(家用储能)与SolarRoof(光伏屋顶)结合使用户自产自储光伏电力并可向电网反向供电;Supercharger充电网络形成分布广泛的灵活负荷调节资源;Megapack/Powerpack大型储能解决电力供需不匹配。核心枢纽Autobidder智能平台负责新能源交易和控制管理,管理数百兆瓦电力资产。特斯拉加州虚拟电厂参与家庭从2022年6月1262个增长至2023年6月7303个,覆盖加州大部分地区。特斯拉模式表明,拥有分布式资产端优势的企业可在虚拟电厂领域建立强大的生态壁垒。
日本模式——多元市场+跨空间调度
日本电力市场品类丰富,虚拟电厂在输配电侧(调频/调压/供需平衡/减少变电所改造)、售电侧(电力调配/市场交易)、用户侧(设备利用最大化/BCP灾害供电/激励协议型DR)均有收益模式。日本正在开展典型的跨空间自主调度型虚拟电厂试验项目,计划2030年虚拟电厂装机容量达37.7GW,VPP/DR投资总和730亿日元,重点聚合住宅、办公大楼、工厂、商业设施、公共事业和电动汽车六大领域,以“光伏+储能”为主要形式。日本模式体现了虚拟电厂从“单一市场参与”向“跨空间自主调度”演进的方向。对我国启示:电力市场化程度决定了虚拟电厂的发展上限,我国与海外差距主要在交易机制丰富度和主体地位明确度,当前仍处“政策引导+市场补贴”阶段。
表格:
海外典型虚拟电厂运营商对比| 运营商 | 地区 | 管理规模 | 资源类型 | 盈利模式 |
|---|
| Next Kraftwerke | 德国 | 8100单元/12.3GW | 可再生能源+工商业+储能 | 电网平衡/直接销售/需求响应/白标方案 |
| 特斯拉 | 美国 | 数百MW+7300户参与 | Powerwall/Megapack/充电网络 | Autobidder能源交易+需求响应 |
| E2M | 德国 | 3.26MW | 发电侧+需求侧+储能 | 资源管理优化/平衡服务/直接销售 |