深度报告-20220701-国元证券-恒实科技-300513.SZ-虚拟电厂资源整合商_发力综合能源蓝海市场_29页_2mb.pdf
请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 / 29 Table_Main 公司研究 |信息技术 |软件与服务 证券研究报告 恒实科技 (300513) 公司首次覆盖报告 2022 年 07 月 01 日 Table_Title 虚拟电厂资源整合商,发力综合能源蓝海市场 恒实科技 Table_Summary 报告要点: 公司是 综合能源服务新星,民营通信规划设计院龙头 公司依托在电力、通信的雄厚积累,全面投身综合能源服务、智慧物联应用和通信规划设计三大业务方向,为电网、运营商、交通、金融等行业客户提供智能化综合解决方案。恒实科技全程参与了国网冀北电力公司虚拟电厂建设,在市场规则制定、用户协议签订、 VPP 智能终端安装与调试和市场化运营等方面积累了丰富的经验。 公司在虚拟电厂市场扮演能源聚合商、能源投资商、能源运营商 我国目前正处于邀约型向市场型转型阶段,资源聚合商有望优先受益。虚拟电厂自身的发展空间随基础资源的快速发展而发展,按照国家电投中电国际政研室分类,其发展阶段主要可 以按外部环境分为邀约型、市场型及虚拟电厂三个阶段。在邀约型阶段中,市场参与度较低,主要由政府机构或国家机关参与进行激励与拉动,是我国目前主要所处位置;市场型阶段中,资源聚合商为主体,以类似于实体电厂的模式,分别参与这些市场获得收益,增强虚拟电厂的统一协调控制能力。随着我国逐步向市场型转型过程逐步深化,资源聚合商重要性进一步加深。 引入国有控股股东,提振市场信心 深圳市智慧城市科技发展集团有限公司(深智城)是深圳市国资委全资设立的直管企业,以云计算、大数据、物联网、城市大脑等新一代科技为抓手,在国资国企数字化 、智慧城市、智慧产业等领域开展建设运营 。 本次深智城投资认购上市公司股份并成为控股股东,有利于促进公司提高发展质量和效益,保障公司在激烈市场竞争和外部挑战环境中的长期持续稳定发展,有利于进一步提振市场信心。 投资建议与盈利预测 公司是虚拟电厂行业的龙头企业,近两年业务扩展,短期利润有所波动,但主要原因在于快速扩展背景下费用率的升高以及计提商誉减值损失,随着引入国有股东对公司核心竞争力的提升,电力市场化交易逐渐推行,虚拟电厂资源聚合商价值凸显,公司盈利能力将显著提升。 预计 2022-2024年公司收入分别为 16.20 亿、 19.37 亿、 22.63 亿,净利润为 1.41 亿、 1.73亿、 2.11 亿,对应当前股价的 PE 为 22.29、 18.16、 14.94。 相较可比公司,存在一定估值优势。 首次评级,给予 “增持 ”。 风险提示 新业务拓展不及预期、市场竞争加剧、汇率波动的风险 、商誉计提风险 Table_Finance 附表:盈利预测 财务数据和估值 2020A 2021A 2022E 2023E 2024E 营业收入 (百万元 ) 1417.03 1225.15 1619.65 1937.10 2262.54 收入同比 (%) 0.96 -13.54 32.20 19.60 16.80 归母净利润 (百万元 ) 107.03 -185.34 141.18 173.24 210.61 归母净利润同比 (%) -33.04 -273.16 176.17 22.71 21.57 ROE(%) 4.20 -7.92 5.69 6.56 7.41 每股收益 (元 ) 0.34 -0.59 0.45 0.55 0.67 市盈率 (P/E) 29.40 -16.98 22.29 18.16 14.94 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 Table_Invest 增持 |首次推荐 Table_Base 基本数据 52 周最高 /最低价(元): 15.3 / 9.06 A 股流通股(百万股): 256.72 A 股总股本(百万股): 313.69 流通市值(百万元): 2672.42 总市值(百万元): 3265.52 Table_PicQuote 过去一年股价走势 资料来源: Wind Table_DocReport 相关研究报告 Table_Author 报告作者 分析师 杨为敩 执业证书编号 S0020521060001 电话 021-51097188 邮箱 -28%-8%12%32%53%7/1 9/30 12/30 3/31 6/30恒实科技 沪深 300 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 / 29 目 录 1.综合能源服务新星,民营通信规划设计院龙头 . 4 1.1 二十年技术深耕,民营通信规划设计院龙头 . 4 1.2 股权结 构:股权激励绑定核心员工,引入国有控股股东走向新征程 . 5 1.3 财务情况:业绩改善,综合能源服务或成新动力 . 6 2.数字技术变革电力市场,资源聚合未来可期 . 8 2.1 综合能源服务空间广阔,虚拟电厂大有可为 . 8 2.1.1 综合能源服务:产业链条长,发展前景广阔 . 8 2.1.2 虚拟电厂:综合能源服务的蓝海市场 . 9 2.2 技术升级、政策推动、场景渗透驱推动行业呈高速发展 . 13 2.3 多领域玩家纷纷布局,数字能源蔚然成风 . 17 3.虚拟电厂资源整合商,发力综合能源蓝海市场 . 18 3.1 公司集 聚合、投资、运营于一身,位于产业链核心位置 . 18 3.2 深耕技术研发,强化公司市场地位 . 21 3.3 规划设计技术领先,资质优势为主要技术壁垒 . 22 3.4 引入国有控股股东,提振市场信心 . 23 3.5 产业前景广阔, 聚力企业数字化转型赛道 . 25 4.盈利预测与估值分析 . 26 4.1 盈利预测 . 26 5.风险提示 . 27 图表目录 图 1:恒实科技发展历程 . 4 图 2:公司主营业务 . 5 图 3:恒实科技股权结构 . 5 图 4:恒实科技收入及增速 . 6 图 5:恒实科技净利润及增速 . 6 图 6:恒实科技毛利率及净利率 . 7 图 7:恒实科技费用率情况 . 7 图 8:恒实科技按行业划分收入结构 . 7 图 9:恒实科技按行业划分 各业务毛利率 . 7 图 10:恒实科技研发人员情况 . 8 图 11:恒实科技研发投入情况 . 8 图 12:综合能源服务产业生态 . 9 图 13:综合能源服务路径 . 9 图 14:虚拟电厂运作模式 . 10 图 15:虚拟电厂产业链 . 11 图 16: 2015-2021 年中国分布式光伏累计装机容量及增速 . 12 图 17: 2020-2030 年国家电网分布式风电累计装机容量 . 12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 / 29 图 18: 2017-2021 年中国全国跨省及跨区输出电量情况 . 13 图 19: 2017-2022 年中国各电力交易中心累计组织完成市场交易电量及增速情况 . 13 图 20:虚拟电厂关键技术 . 14 图 21:能源领域数字化市场规模预 测 . 16 图 22:公司在虚拟电厂市场扮演角色 . 19 图 23:综合能源服务产业链上下游整合提升整体议价权 . 19 图 24:冀北虚拟电厂示范工程架构图 . 21 图 25:物联网大数据技术产品规划图 . 22 图 26:辽电主营业务 . 23 图 27:平台架构总体设计 . 25 表 1:虚拟电厂核心及主要功能介绍 . 10 表 2:中国虚拟电厂行业相关政策 . 17 表 3:国外主要虚拟电厂 . 17 表 4:国内企业在虚拟电厂布局情况 . 18 表 5:盈利预测 . 26 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 / 29 1.综合能源服务新星, 民营通信规划设计院龙头 1.1 二十年技术深耕 , 民营通信规划设计院龙头 北京恒泰实达科技股份有限公司是国内领先的智能大数据综合解决方案提供商和运营商。 恒实科技成立于 2000 年 6 月 27 日,于 2016 年 5 月 30 日在深圳证券交易所挂牌上市,是国内领先的智慧能源及智能物联应用解决方案供应商,民营通信规划设计院龙头企业。公司依托在电力、通信的雄厚积累,全面投身综合能源服务、智慧物联应用和通信规划设计三大业务方向,为电网、运营商、交通、金融等行业客户提供智能化综合解决方案。 2019 年,被业界公认为标杆事件的国内首个虚拟电厂国网冀北泛在电力物联网虚拟电厂示范工程投入运行,恒实科技全程参与了国网冀北电力公司虚拟电厂建设,在市场规则制定、用户协议签订、 VPP 智能终端安装与调试和市场化运营等方面积累了丰富的经验。 图 1: 恒实科 技发展历程 资料来源: 公司官网 , 国元证券研究所 公司主营业务主要分为综合能源服务、通信设计业务和智慧物联应用业务三类。 其中,综合能源服务包含虚拟电厂( VPP)、综合能源改造、电力市场交易、多能互补优化运营、技术服务业务;通信设计业务包括无线设计、传输设计、网络设计、芯片设计;智慧物联应用包括智慧能源、智慧城市、智慧交通、智慧农业。 公司的主要产品有智能控制中心系统集成、可视化中控系统、可视化展现平台、 J-HOP 平台、电网应急指挥系统、电网设备综合监控系统、生产运行支撑系统、多媒体培训软件、技术服务。公司主要客户分布在能源、通信、政府、金融、交通等行业,均为国家基础保障型、基建拉动型、战略发展型行业。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 / 29 1.2 股权结构: 股权激励绑定核心员工,引入国有控股股东走向新征程 公司目前实际控股人为钱苏晋和张小红,共直接持有公司 17.80%的股份,股权结构 清晰 。 此外,公司还参股控股 多家 子公司, 其中关键控股公司辽宁邮电规划设计院有限公司是国家通信行业甲级勘察设计单位,先后完成各类工程设计项目万余项,工程可行性研究和网络规划咨询项目千余项,其中国家和省重点工程设计、规划、可行性研究项目 500 多项,包括中国联通、中国移动、中国电信、中国铁塔等各大通信运营企业的移动通信网、交换网、数据通信网、光传送网、数字微波通信网、通信铁塔及基站、可视会议系统、邮政信息工程及党政、企业集团专网等。 图 3:恒实科技股权结构 ( 2021 年 12 月 31 日) 资料来源:公司报告 , 国元证券研究所 股权激励绑定核心技术骨干, 公司 重视人才队伍建设 。 2021 年 10 月 12 日,公司发布关于向激励对象授予限制性股票的公告,公司面向 426 名激励对象授予限制性股票 2996.5 万股(授予价格 9.00 元 /股)。此次股权授予的激励对象覆盖超 20%员工,激励范围较广。其中董事、高级管理人员 3 人,获授 130 万股,占此次授予比例 4.34%;核心及骨干成员共 423 人,获授 2866.5 万股,占此次授予比例 95.66%。图 2:公司主营业务 资料来源:公司报告 , 国元证券研究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 / 29 公司重视人才队伍建设,通过股权激励绑定高管和核心技术骨干,保证了经营团队的稳定性,有利于上下一心共谋发展。 拟 引入国有控股股东,虚拟电厂龙头踏上新征程。 2022 年 5 月 8 日,公司发布控制权变更及定向发行股票公告:公司控股股东、实际控制人钱苏晋拟将其持有的已经质押给安信资管的 3.09%公司股份转让给深智城;另外,公司拟向深智城发行股票募集资金总额 6.71 亿元,扣除发行费用后募集资金净额拟用于 “能源聚合商运营管控技术支撑平台、虚拟电厂交易运营技术支撑平台、碳排放大数据管理运营技术支撑平台、补充流动资金及偿还银行贷款 ”。上述权益变动完成后,深智城将持有公司 21.99%股份,公司控股股东将由钱苏晋、张小红变更为深智城。公司股 票自 5月 9 日开市起复牌。 1.3 财务情况: 业绩改善,综合能源服务 或成新动力 公司业绩回升 ,亏损速度下降 。 2021 年 公司实现营业收入 12.25 亿元,同比减少13.54%;归属于上市公司股东的净利润 -1.85 亿元,上年同期 1.07 亿元,同比由盈转亏。 这主要是因为:首先,由于疫情影响,公司主要客户在招标和结算上均存在一定程度的延迟;同时,由于设计咨询业务竞争加剧,公司相关业务整体毛利率水平有一定程度的下滑且收入增速放缓;另外,公司在智慧能源领域继续进行业务结构的优化,持续聚焦综合能源服务,积极投入研发包括虚拟电厂 在内的新型业务形态,而新业务的收入及利润在报告期内还未得到完全体现 ;最后,公司计提商誉减值准备约为 2.03 亿元, 以上因素均对公司 2021 年度经营业绩造成不利影响。 进入2022 年后,营业收入增速回升, 2022Q1 营业收入同比增速达到 25.96%,归母净利润为 -300.78 万元,亏损 速度减缓 。 图 4: 恒实科技收入及增速 图 5:恒实科技净利润及增速 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 毛利率、净利率改善明显。 2017 年至 2022Q1,公司销售毛利率变化幅度不大,2022Q1 有缓慢上升趋势,带动净利润有明显改善。 2021 年销售净利率下降明显,主要原因可能是市场的竞争激烈以及公司的计提商誉减值准备, 2022Q1 净利率有-20.00%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%02468101214162017 2018 2019 2020 2021 2022Q1营收(亿元) 营收 yoy-300.00%-200.00%-100.00%0.00%100.00%200.00%300.00%-25000-20000-15000-10000-5000050001000015000200002017 2018 2019 2020 2021 2022Q1归母净利润(万元) 归母净利润 yoy 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 / 29 明显回升趋势。此外,由于公司 年初确认收入较少,而费用具有部分刚性,因此2022Q1 四费率 占营收的比重上升较为显著 。 图 6: 恒实科技毛利率及净利率 图 7: 恒实科技费用率情况 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 通信行业 业务收入不断提升,电力行业毛利率明显增加。 公司收入结构按照行业划分可以划分为通信行业(通信设计业务)、电力行业(综合能源服务)和其他(智慧物联应用业务)。 疫情影响逐渐消散后, 在国家 “双碳 ”战略和数字化转型升级加速的背景下,公司积极主动适应经济发展新常态,进一步聚焦主业,为政企客户提供各类智能化综合解决方案,公司三大业务齐头并进。 其中通信行业业务在营业收入中占比逐渐增加, 2021 年达到 50.77%,但毛利率呈现明显的下降趋势。电力行业业务和其他在营业收入中占比减少, 2021 年占总营业收入比例分别为 21.92%和27.31%, 但 2021 年毛利率明显上升,或成为公司营收增长的新动力 。 图 8: 恒实科技按行业划分收入结构 图 9: 恒实科技按行业划分各业务毛利率 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 公司 持续 加大研发投入。 公司自 2018 年后不断加大研发方面投入,近年来研发人员快速增长,由 2017 年 的 341 人增加至 2021 年的 1525 人,研发人员占比高达-20.00%-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%2017 2018 2019 2020 2021 2022Q1销售毛利率 销售净利率0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%16.00%2017 2018 2019 2020 2021 2022Q1销售费用率 管理费用率研发费用率 财务费用率40.20% 34.34% 42.61% 50.77%56.52%34.63%29.94%36.81% 21.92%43.48%25.17% 35.73% 20.58% 27.31%0%20%40%60%80%100%2017 2018 2019 2020 2021通信行业 电力行业 其他0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%2017 2018 2019 2020 2021通信行业 电力行业 其他 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 / 29 73.6%。研发支出近年保持较高水平, 2022Q1 研发支出占收入的比重明显上升,达到 8.35%。 截止 2021 年 12 月 31 日,公司共有发明专利 47 项、实用新型专利78 项、软件著作权 376 项。 图 10: 恒实科技研发人员情况 图 11:恒实科技研发投入情况 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 资料来源: 同花顺 ifind, 国元证券研究所 2.数字技术变革电力市场,资源聚合未来可期 2.1 综合能源服务空间广阔,虚拟电厂大有可为 2.1.1 综合能源服务 : 产业链条长,发展前景广阔 综合能源服务是一种提供面向终端的能源集成或创新解决方案的新型能源服务方式。 国家发展和改革委员会发布 2020 1409 号文件关于扩大战略性新兴产业投资,培育壮大新增长点增长极的指导意见,意见指出 “大力开展综合能源服务,推动源网荷储协同互动 ”,这是综合能源服务首次写入国家政策文件。 综合能源服务就 是围绕国家和政府的能源方针和政策,以实现 “清洁、科学、高效、节约、经济用能 ”为宗旨,通过综合能源系统,为用户供应综合能源产品和 /或提供能源应用相关的综合服务。可以理解为利用智慧能源提供综合服务,是以可再生能源为优先,以电力能源为基础,集成热、冷、燃气等能源,综合利用互联网等技术,深度融 合能源系统与信息通信系统,实现多种能源的相互转化和优化配置,实现节能降耗、低碳绿色。 打造综合能源服务生态。 综合能源服务产业链条长、市场主体众多,需要充分融入互联网思维理念打造新业态,构建综合能源服务业态的核心是围绕用户节能降本增值的高品质能源服务需求,通过 “综合能源服务 +互联网 ”嫁接互联网技术,重塑价值链和产业链,打造跨界融合、线上线下结合,集能量、信息、金融等要素于一体的新业务组织形态。各类主体通过互联网平台实现线上信息交换和供需匹配对接,通过混合所有制、产业联盟等方法实现线下资源整合和业务落地开展, 共同打造 “共建、共享、共赢 ”的综合能源服务生态。 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0200400600800100012001400160018002017 2018 2019 2020 2021研发人员比例研发人员数量 研发人员比例0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%010002000300040005000600070002018 2019 2020 2021 2022Q1研发支出 占收入比重 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 / 29 图 12:综合能源服务产业生态 图 13: 综合能源服务路径 资料来源:中国综合能源服务发展趋势与关键问题 , 国元证券研究所 资料来源: 综合能源服务发展现状与路径研究 , 国元证券研究所 综合能源服务市场广阔。 随着能源市场和消费革命的不断推进,能源系统建设及运维服务、能源销售服务、能效服务、信息服务、市场交易及金融服务都将成为能源综合服务的重要内容,发展前景非常广阔。能源综合服务目前在我国仍处于起步阶段,随着经济形势变化、服务对象范围扩大,综合能源服务的需求将越来越广泛,市场潜力也将随之逐渐释放出来。此外,开展综合能源服务符合我国对能源安全、环保、可持续以及高效利用等方面的要求,有利于推动我国能源互联网建设,推进能源革命进程。而随着综合能源服务业务的不断推进,其对应的业务内容也将不断深化,最终为用户带来更全面更具 针对性的能源服务。 2.1.2 虚拟电厂 : 综合能源服务的蓝海市场 虚拟电厂( Virtual Power Plant,简称 VPP)是一种将分布式发电、需求侧响应和储能资源统一协调控制,响应电网调度指令的物联网技术。 虚拟发电厂可以看作是一种先进的区域性电能集中管理模式,为配电网和输电网提供管理和辅助服务。虚拟电厂通过分布式新能源发电单位整合而成,同时带有储能、制定发电计划、传输电力等功能,能够有效实现新能源电力的高效传输和消纳,未来有望解决新能源电力供给不稳定的问题。 具体来看,虚拟电厂是一套能源管理系统,把分布式 电源、储能、电动汽车等多种可调节资源有机结合,通过通信技术与控制技术,对可调节资源进行调控和优化。 “虚拟 ”是指其没有实体电厂的存在形式; “电厂 ”是指其具有电厂的某些属性,如提供调峰调频等辅助服务、参与电力市场并获得收益等。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 / 29 虚拟电厂是一种新型电力系统,可对大规模新能源电力进行高效利用。 以风能和太阳能为代表的新能源具有显著的间歇性和强随机波动性,以此为一次能源的发电方式不仅会将这些特性继承下来,还会随时空范围的变化产生规律性改变。因此,若将单一形式的多台新能源发电机组规模化地接入大电网,将产生较严重的系统稳定性问题,这将是制约新能源电力大规模开发利用的瓶颈。虚拟发电厂提供的新能源电力与传统能源和储能装臵集成的模式,能够在智能协同调控和决策支持下对大电网呈现出稳定的电力输出特性,为新能源电力的安全高效利用开辟了新路径。 表 1:虚拟电厂核心及主要功能介绍 核心及主要功能 简要介绍 核心 虚拟电厂( VPP)的核心为 “通信 ”和 “聚合 ”。虚拟电厂通过边缘智能和物联网技术,将分布式电源( DG)、可控负荷、储能、电动汽车等分散在电网的分布式功能( DER)聚合和协调优化,作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。 功能 调节分布式电源 :分布式电源规模小、分布广、种类多,在分布式能源有间歇性时,虚拟电厂通过储能把他们组织起来,提高新能源的利用率。另外,最大程度地平抑新能源电力的强随机波动性,为电网提供调频、调峰等辅助服务。 调节可控负荷、储能、电动汽车等 “产销者 ”: 在冬夏两季用电高峰期,虚拟电厂控制系统通过 AI 和远程控制,在不影响人体舒适度的情况下,调节空气温度;在不影响楼宇安全的情况下,调节电梯运行方式;地哦啊接楼宇中的储能设备;将周边楼宇充电桩的充电模式由快变成慢充等等,通过虚拟电厂将闲散电集中起来,达成与常规发电厂类似的效果,从而缓解部分地区的用电紧张。而这些提供电能的楼宇,以出售电价的形式获得补偿。 资料来源:公开资料整理, 华经 产业 研究院 , 国元证券研究所 图 14:虚拟电厂运作模式 资料来源: 国网上海经研院, 36 氪研究院 , 国元证券研究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 / 29 虚拟电厂充当分布式资源与电网运营商、电力交易市场之间的中介,代表分布式资源所有者执行市场出清结果,实现能源交易。 虚拟电厂最具吸引力的功能就在于能够聚合多种类型的分布式资源参与电力市场运行。从其他市场参与者的角度来看,虚拟电厂表现为传统的可调度发电厂。与传统调电厂相比,虚拟电厂强调数据分析和运营,参与电力交易市场。虚拟电厂的数据分析功能包括采集并分析处理区域中各对象的运行数据,如发电机组的出力和运行效率、用电负荷随时间变化的规律等,并能对这些数据提供有效的检索和调用手段。虚拟电厂的运营和交易功能包括建立区域内 的发电费用、用电收益及安全约束模型,进行优化计算,收集市场情报、制订发电计划、签订中远期市场交易合同等。 产业链结构:由上游基础资源、中游系统平台、下游电力需求方构成。 1)上游基础资源主要包括可调负荷、分布式电源和储能设备。可调负荷 的重点应用领域主要包括工业、建筑和居民等。不同应用场景负荷可调潜力差异较大,商业和公共建筑可调负荷主要是空调、照明、动力,约占楼宇负荷的 25%。居民可调负荷分布散、单点容量小、聚合难度较大。 分布式电源 指用户现场及附近配置较小的发电机组,包括小型燃机、小型光伏和小型风电、水电、生 物质、燃料电池等一种或几种组合。储能设备 可分为机械储能、化学储能、电磁储能和相变储能。在实践中各类资源经常混合杂糅,特别是可调负荷中掺杂越来越多自用型分布式能源和储能,或经过组合发展出微网、局域能源互联网等形态,作为虚拟电厂的次级控制单元。 2)中游资源聚合商主要依靠互联网、大数据等,整合、优化、调度、决策来自各层面的数据信息,增强虚拟电厂的统一协调控制能力,是虚拟电厂产业链的关键环节。 3)产业链下游为电力需求方,由电网公司、售电公司和大用户构成。 电网公司作为电网运营商,是电力市场的重要买方。售电公司包括独立 售电公司、拥有配网运营权的售电公司和电网领域的售电公司。大用户主要指 B 端可直接参与电力批发市场交易的工商业电力大用户,各省从用电量、电压等级、产业类别等方面设计各自的大用户标准。 图 15:虚拟电厂产业链 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 / 29 资源聚合商有望成为虚拟电厂乃至电力行业主角 。 资源聚合商有望成为电力行业生态的主角。一方面,资源聚合商通过算法优化和业务模式创新有望促进电力系统效率提升。当前,我国资源聚合商更多在电力交易市场和辅助服务市场分别开展供给侧和需求侧资源优化。未来,资源聚合商有望成为一种共享服务平台,代理供需两侧资源在配电网侧实现平衡后再与大电网发生关联,从而促进整个电力市场供需匹配效率提升。另一方面,资源聚合商规模将进一步扩大。随着分布式能源种类和数量越来越多,分布空间越来越广,部分聚合商最终将成为一种跨种类、广域的源网荷储集成商,在电力行业发挥举足轻重的作用。 我国分 布式发电装机量大,虚拟电厂前景广阔。 虚拟电厂可以降本增效,为电力行业未来主要发展方向,战略意义重大。根据国家能源局公布数据显示,从光伏发电领域来看,我国分布式光伏发电并网装机容量逐年增长,增速加快。据统计, 2021年我国分布式光伏发电并网装机容量为 107.5GW,同比增长 37.56%。据国家电网数据, 2030年国家电网经营区下的分布式电源装机将达到 290GW,占总装机量 10%左右,其中:分布式光伏装机达到 260GW、分散式风电装机量达到 30GW。从区域电力输送来看,据中电联数据,我国跨省及跨区输送电量持续提 升。 2021 年我国跨省输送电量为 1.60 万亿千瓦时,跨区输送电量为 0.69 万亿千瓦时。从电力交易市场来看, 2022 年我国电力交易市场飞速发展。据中电联数据, 2021 年我国电力市场交易电量累计为 37787 亿千瓦时,同比增长 19.34%。 2022 年 1 月电力市场交易电量累计为 4970.8 亿千瓦时,同比增长 97.80%,实现飞速增长。 图 16: 2015-2021 年中国分布式光伏累计装机容量及增速 图 17: 2020-2030 年国家电网分布式风电累计装机容量 资料来源:中国光伏行业协会 , 华经产业研究院, 国元证券研究所 资料来源:国家电网 ,华经产业研究院 国元证券研究所 0.00%50.00%100.00%150.00%200.00%0204060801001202015 2016 2017 2018 2019 2020 2021累计装机容量( GW) 增速1.21530051015202530352020 2025E 2030E累计装机容量( GW)资料来源: 闪迅边缘云,华经产业研究院 , 国元证券研究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 / 29 图 18: 2017-2021 年中国全国跨省及跨区输出电量情况 图 19: 2017-2022 年中国各电力交易中心累计组织完成市场交易电量及增速情况 资料来源:中电联 ,华经产业研究院, 国元证券研究所 资料来源: 中电联,华经产业研究院 , 国元证券研究所 供需潜力释放将推动虚拟电厂市场规模大幅增长 。 从全球来看,虚拟电厂在欧美发达国家发展已经形成一定规模,亚太地区虚拟电厂需求将进一步增长。咨询机构P&S 预计,全球虚拟电厂市场将从 2016 年的 1.92 亿美元增长至 2023 年的 11.88亿美元,年均复合增率超 30%。我国虚拟电厂尚处于初期发展阶段,供需两侧发展潜力巨大。明确的转型目标为我国虚拟电厂发展打开市场新增量,而相关设施的建设则能很好满足市场需求,产业规模有望快速扩大。 据 GIR (Global Info Research)调研,按收入计, 2021 年全球虚拟电厂收入大约 621.1 百万美元,预计 2028 年达到 2296.3 百万美元, 2022 至 2028 期间,年复合增长率 CAGR 为 20.5%。 2.2 技术升级、政策推动、场景渗透驱 推动 行业呈高速发展 通信网络支撑、新兴技术融合应用提升虚拟电厂效能。 我国协调控制、智能计量、信息通信等虚拟电厂关键技术发展迅速。其中通信技术相对成熟,协调控制、智能计量技术有了长足进步。另外,储能、信息安全防护、新能源发电并网与主动支撑等技术持续创新突破,为虚拟电厂提供了重要动力和保障。同时,物联网、区块链、大数据、人工智能、数字孪生等新兴数字技术在电力系统中加速推广应用,从运行维护、信息交互、市场交易、控制策略等方面提高了虚拟电厂的安全性和经济性。如当前我国已建成全球最大 5G 网络,建设了电力光纤专网和电力无线专网,为虚拟电厂实现监控视频、数据快速汇聚和传输、海量智能终端互联管理、互动水平提高和数据交换提供基础支撑 。 00.20.40.60.811.21.41.61.82017 2018 2019 2020 2021跨省输电量(万亿千瓦时) 跨区输电量(万亿千瓦时)0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%05000100001500020000250003000035000400002017 2018 2019 2020 2021 2022.1市场交易电量(亿千瓦时) 增速 请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 / 29 储能云网平台实现储能及新能源电站的多方参与、联合生产以及统一调度,达到资源最优调配。 虚拟电厂是储能云网平台的重要应用之一,微网可以看作是虚拟电厂的职能单元。储能云网平台实现储能及新能源电站的多方参与、联合生产以及统一调度,达到资源最优调配。例如,可通过建立省级 -区域 -站级的 3 层调控模型,实现平台电网、投资商、供应商、用户等产业链各方效益最优化。通过储能云网平台将分布式储能资源或零散分布、不可控的负荷资源转化为随需应变的 “虚拟电厂 ”资源,利用虚拟电厂的聚合功能,形成规模化 “削峰填谷 ”响应,实现储能资源的最大化利用。 区块链技术应用前景广阔。 区块链,就是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息,它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中,只要整个系统中有一台服务器可以工作,整条区块链就是安全的。这些服务器在区块链系统中被称为节点,它们为整个区块链系统提供存储空间和算力支持。相比于传统的网络,区块链具有两大核心特点:一是数据难以篡改、二是去中心化。基于这两个特点,区块链所记录的信息更加真实可靠,可以帮助解决人们互不信任的问题。 从虚拟电厂的构建和运营来看: 1)源端,区块链可对设备进行唯一性认证并进行出力核查。 2)网端,可构建去中心化云平台,实现各类数据信息 “可信、可管、可控、可知 ”的传输,结合用户侧需求响应与发电侧出力信息进行智能调度,提升供需两端匹配效率。同时可利用账本技术,采用可信交易积分等手段完善信用体系,提高交易效率。 3)荷端,可对负荷进行唯一性认证,鼓励负荷端节能减排或参与电力市场交易。 物联网技术发展浪潮 。从公司涉及的细分业务领域来看, 2021 年 3 月,工业和信图 20:虚拟电厂 关键技术 资料来源: 36 氪研究院 , 国元证券研究所 请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 / 29 息化部发布 2021 年工业和信息化标准工作要点指出要大力开展 5G 及下一代移动通信 “IPv6+”及下一代互联网、移动物联网、云计算、大数据等 标准的研究与制定。5G 产业发展助力物联网发展新浪潮,在芯片、 5G 通信、云计算、人工智能、大数据等多项技术进步和加速融合下,智能物联正处于高速增长阶段。 储能成本不断下降,储能技术日臻完善。 储能技术逐渐朝多样化发展,压缩空气储能、储氢技术、固碳制氨技术不断问世;而组件及控制技术日渐成熟,使得成本快速下降,根据公司公告, 2020 年国产电芯成本下降到 700 元 /kWh,锂电池电网储能投资边际价格接近 0.5 元(锂电生命周期);固体蓄热综合投资成本降至 100 元 /m2 以下;相变蓄热综合投资也降至 80 元 / m2 以下。这就为虚拟电厂的发展奠定了经济基础,虚拟电厂能带来的利益随着成本的下降不断提升。 全球能源数字化技术发展态势明显 。当前,新一轮科技革命和产业革命加速兴起,“大云物智移链 ”等数字化技术与能源产业有机相融,成为引领能源产业变革、实现创新驱动发展的源动力。目前,世界各国纷纷采取措施,推动数字化进程,将大数据分析及机器学习、区块链、分布式能源管理和云计算等数字技术,应用到能源生产、输送、交易、消费及监管等各个环节。能源和资源数字化后,将得以智能化分配,并明确如何能够在合适的时间、合适的地点以最低的 成本提供能源,效率得到大幅提升。与此同时,数字化还可以使碳捕获和储存等特定的清洁能源技术受益。 根据彭博新能源财经( BNEF)的数据,数字技术在能源领域应用广泛, 2017 年的市场规模达到 520 亿美元,约占全球数字技术应用市场的 44%。在这 520 亿美元中,有 46%( 240 亿美元)用于化石能源电厂的运行管理(如传感器、数字采集和解析以提高电厂效率), 35%用于智能电表( 180 亿美元)。从现在起到 2025 年,能源数字技术的智能化会发生重大转变,预计到 2025 年,全球能源领域的数字化市场规模将增长到 640 亿美元, 该数字技术应用包括大数据、机器学习 /人工智能、云计算、区块链等。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 / 29 碳中和碳达峰推动能源消费方式变革。 我国 “十四五 ”时期经济社会发展以推动高质量发展为主题,以深化供给侧结构性改革为主线,以改革创新为根本动力,其中对碳中和、碳达峰工作进行了明确规划。 2020 年经济工作会上指出: “做好碳达峰、碳中和工作;我国二氧化碳排放力争 2030 年前达到峰值,力争 2060 年前实现碳中和;要抓紧制定 2030 年前碳排放达峰行动方案,支持有条件的地方率先达峰;要加快调整优化产业结构、能源结构,推动煤炭消费尽早达峰,大力发展新能源,加快建设全国用能权、碳排放权交易市场,完善能源消费双控制度;要继续打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同效应;要开展大规模国土绿化行动,提升生态系统碳汇能力。 ”这一重要宣示为我国应对气候变化、绿色低碳发展提供了方向指引、擘画了宏伟蓝图。开启了中国 “双碳 ”形势下倒逼时间的绿色发展的进程。 2021 年是 “十四五 ”开局之年,以虚拟电厂为首的综合能源服务有望加速发展。 电力市场持续开放,为虚拟电 厂参与交易提供有力支持。 虚拟电厂最主要的功能为聚合多类能源参与电力市场运行,以市场手段促进电力资源的优化配置。由于前期我国能源体制中发电、输配电、用电三方相对独立且缺乏一定的市场交互机制,因此虚拟电厂的构建与发展须以政府颁布的相关政策支持为前提。近年来,为适应能源结构转型,国家发改委、国家能源局出台系列政策推动完善全国统一的电力市场体系,支持培育多元竞争市场主体,鼓励虚拟电厂参与电力市场交易及系统运行调节。 “十四五 ”现代能源体系规划(发改能源 2022 210 号)等多个政策文件均提出,我国将完善新型电力系统建设和运行机制,完善适应可再生能源局域深度利用和广域输送的电网体系,健全适应新型电力系统的市场机制,完善灵活性电源建设和运行机制,并开展各类资源聚合的虚拟电厂示范。