证券研究报告 | 行业深度报告 2023 年 05 月 18 日 AI 助力新型电力系统建设，虚拟电厂前景广阔 推荐（维持） 智慧能源系列专题报告（四） 周期/环保及公用事业 虚拟电厂是 AI 在新型电力系统建设中的极佳落地场景，结合 AI 赋能，虚拟电 行业规模 221 33059 28140 占比% 4.5 4.0 4.0 6m 1.8 -1.9 12m 14.6 15.7 厂即是实现需求侧响应的智能化升级手段，也是聚合海量可调节异质资源参与 电力市场的可靠途径。随着顶层设计完善、统一电力市场和市场化电价交易机 制建立以及运营基础不断夯实，虚拟电厂将在 AI 助力新型电力系统建设中发挥 重要作用，迎来广阔市场空间。 ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ 虚拟电厂是 AI 在新型电力系统建设中的极佳落地场景。ChatGpt 等大语言模 型的出现，加速了 AI 在各行业应用的落地。随着新型电力系统信息化和智能 化不断提高，AI 在电力系统中有广泛的应用场景，包括电力系统自动化控制、 电力调度、电力市场交易、生产安全管控和运维检修等方面。在电力调度、 电力市场两个方向，AI 赋能虚拟电厂是极佳的落地场景。虚拟电厂是一套智 慧能源管理系统，可将电网中分布式可调节资源聚合起来作为一个“虚拟” 的电厂参与电力市场交易，需要联通源网荷储多个环节，基于发电量、用电 量、电价等数据信息制定更加经济合理的电力分配方案，依据实际情况与用 电规律对电力生产进行合理安排，同时对负荷端进行智能控制，AI 接入有望 在这些环节极大提升分析可靠性和响应速度。 虚拟电厂助力解决削峰填谷、可调节资源聚合问题。电力市场一方面尖峰负 荷供应不足，另一方面弃风弃光现象频发，两者矛盾表明我国用电主要问题 是尖峰时段保供难、低谷时段消纳难，通过需求侧响应调节负荷用时实现“削 峰填谷”尤为重要。另外我国用户侧灵活异质资源呈现数量多、体积小、总 量大、种类各异的特点，聚合这些海量可调节资源参与电力市场面临挑战。 传统需求侧响应手段主要依赖于市场补贴，未实现市场化和与电力系统的连 续闭环响应，虚拟电厂依托 AI 赋能和现代信息通信及控制技术，可以灵活高 效的参与负荷调节，是实现需求侧响应的智能化升级手段。冀北虚拟电厂成 功商业示范运行，聚合 11 类可调节资源参与电力市场，经济效益良好，表明 虚拟电厂是聚合各类可调节资源参与电力市场的可靠市场化途径。 我国虚拟电厂行业发展前景广阔。欧洲虚拟电厂以发电资源聚合为主，美国 以聚合用户侧资源为主。得益于完善的电力市场交易机制和市场化电价交易 机制，国外虚拟电厂商业化模式成熟。我国虚拟电厂处于邀约制向市场制转 型阶段，市场化程度不高。随着虚拟电厂建设与运营管理方案出台、管理中 心建立和两项国际标准获批，虚拟电厂顶层设计不断完善。冀北虚拟电厂参 与调峰辅助服务市场、深圳虚拟电厂参与电力现货市场取得商业化成功，论 证了虚拟电厂盈利模式可行，运营基础不断夯实。未来随着统一电力市场体 系的建成，电力中长期、现货、辅助服务市场一体化设计、联合运营实现， AI 赋能虚拟电厂快速整合、优化、调度、决策各层面数据信息，增强统一协调 控制能力，对标国外成熟行业现状，我国虚拟电厂发展前景十分可期。 推荐标的。建议关注国能日新、南网科技、云涌科技、恒实科技、国网信通 （上述 5 家由计算机组覆盖）；东方电子、国电南瑞、金智科技（上述 3 家 由电新组覆盖）等。 风险提示：虚拟市场试点项目建设不及预期；全国统一电力市场体系、市场 化电价机制建设不及预期预期等。 敬请阅读末页的重要说明 股票家数（只） 总市值（亿元） 流通市值（亿元） 行业指数 % 绝对表现 相对表现 (%) 1m -1.0 2.2 环保及公用事业 沪深300 20 10 0 -10 -20 May/22 Sep/22 Dec/22 Apr/23 资料来源：公司数据、招商证券 相关报告 1、《智慧能源系列专题报告（三）： 中特估值体系视角下，关注成长型电 力央企价值重塑机会》2023-04-12 2、《智慧能源系列专题报告（二） 火转绿篇：“煤炭+硅料”成本双优 化，“火转绿”标的确定性增强》 2023-03-28 3、《智慧能源系列专题报告（一） 算力篇：从 ChatGPT 看算力增长对 电力行业的影响》2023-03-22 宋盈盈 S1090520080001 songyingying@cmschina.com.cn 行业深度报告 正文目录 一、 虚拟电厂是 AI 在新型电力系统建设中的极佳落地场景 ....................................................................................... 4 1、 电力系统转型，AI+虚拟电厂是极佳落地场景 ..................................................................................................... 4 2、 虚拟电厂概念不断发展完善，分类标准多 ........................................................................................................... 5 二、 虚拟电厂助力解决削峰填谷、可调节资源聚合问题 ............................................................................................ 7 1、 我国用电尖峰负荷供应不足，负荷低谷时段风光消纳难 ..................................................................................... 7 2、 需求侧响应是“削峰填谷”重要手段 ，政策重视程度高、市场规模大 .................................................................. 9 3、 用户侧灵活资源海量增加，有效聚合问题凸显 ................................................................................................. 10 4、 AI+虚拟电厂是实现需求侧响应的智能化升级手段 ............................................................................................ 12 5、 虚拟电厂是聚合各类可调节资源的可靠市场化途径 .......................................................................................... 13 三、 对标欧美成熟行业现状，我国虚拟电厂发展前景广阔 ....................................................................................... 15 1、 各国虚拟电厂发展目标差异化明显 .................................................................................................................... 15 2、 顶层设计不断完善，运营基础不断夯实 ............................................................................................................ 16 3、 虚拟电厂产业链现状.......................................................................................................................................... 17 四、 推荐标的 ............................................................................................................................................................ 20 五、 风险提示 ............................................................................................................................................................ 20 图表目录 图 1：虚拟电厂示意图 .................................................................................................................................................. 5 图 2：虚拟电厂发展历程图........................................................................................................................................... 5 图 3：全社会用电功率和全国发电装机容量对比（万千瓦）........................................................................................ 7 图 4：我国历年发电装机结构及风光占比（万千瓦） .................................................................................................. 8 图 5：2014 年以来我国年均弃风弃光率 ...........................................