虚拟电厂：政策与AI双轮驱动，打开千亿级能源数字化新蓝海

1、行业定义

虚拟电厂（Virtual Power Plant, VPP）是一种通过先进信息通信技术与软件系统，实现分布式电源、储能系统、可调节负荷（如空调、电动汽车）等分散资源聚合、协调、优化，并作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的智能化能源管理系统。其核心价值在于不新增实体电厂的情况下，通过数字技术“唤醒”海量沉睡的调节能力，为电网提供调峰、调频等辅助服务。国家发改委在《电力负荷管理办法（2023年版）》中首次从国家层面明确其作为负荷管理重要主体的地位，标志着其正式成为我国新型电力系统的合法、关键组成部分。

我国虚拟电厂发展经历了清晰的“三步走”路径：

第一阶段（“十三五”及以前）为概念验证与邀约型试点期，主要在部分城市开展以行政通知和补贴为主的需求响应试点，技术门槛低，商业模式单一。

第二阶段（“十四五”期间）为市场化探索与示范期，以《“十四五”现代能源体系规划》为纲领，上海、深圳、山西、冀北等地启动市场型VPP试点，开始对接现货和辅助服务市场，探索“响应补贴+市场收益”的复合模式，AI算法、物联网技术开始规模应用。

第三阶段（展望“十五五”）将进入规模化、商业化发展期，2025年中央经济工作会议提出“加快建设新型能源体系”，为VPP的全面推广注入最强政策动能，行业将从区域性试点走向全国统一电力市场下的广泛参与，成为支撑高比例新能源消纳的常态化基础设施。

“十四五”以来，国家层面将虚拟电厂定位为支撑新型电力系统建设的重要抓手，政策从宏观引导向具体实施加速推进。2025年中央经济工作会议强调“加快建设新型能源体系”，进一步强化了能源数字化转型的紧迫性。地方层面，上海、广东、山西等地出台细则，推动VPP参与电力市场化交易，标志着行业从“政策补贴驱动”全面转向“政策引导与市场机制双轮驱动”的新阶段。

2、 产业链总结及影响

虚拟电厂产业链以中游的聚合运营与平台技术为核心，串联上下游。

上游是资源与设备层，包括提供调节能力的分布式光伏/储能、可中断的工业负荷、智能充电桩，以及实现“可测可控”的关键硬件（智能电表、终端控制器、通信模块）。下游是需求与市场层，即电网公司（调度指令和服务的购买方）以及开放的电力现货、辅助服务市场。

上游发展的影响直接决定了VPP的“原材料”成本与规模。近年来，光伏组件、储能电池成本大幅下降，使得分布式能源和储能在经济性上具备聚合价值；同时，工业自动化、楼宇智能化及电动汽车的普及，使得可控负荷资源极大丰富。这意味着VPP可聚合的资源池正迅速扩大，且调节精度和响应速度因硬件进步而提升。然而，上游关键硬件（如芯片、电芯）的供应波动和价格变化，也会传导至VPP的建设和运营成本。

下游市场的成熟度则是VPP商业价值的“决定阀”。电网侧对灵活性资源的刚性需求是VPP存在的根本前提，而电力市场化改革的深度则直接打开其盈利空间。当前，现货市场试运行范围的扩大和辅助服务市场规则的细化，正为VPP创造越来越清晰的收益通道。下游用户（尤其是工商业）的电力成本意识和参与意愿，则决定了资源聚合的难易程度和可持续性。因此，下游电力市场每向前推进一步，都会直接引爆VPP行业的发展潜力。

3、 竞争格局

当前虚拟电厂竞争格局呈现 “多元主体入局，竞合关系复杂” 的态势，可划分为四大阵营。

第一阵营是具备天然优势的电网系企业，以国网综能服务集团、南网能源公司及旗下省网公司（如国网冀北、上海电力）为代表。它们掌握电网数据、调度关系和用户入口，在参与调峰调频等核心辅助服务时具备不可替代的公信力和可靠性，是目前市场的主导力量与规则的重要参与者。

第二阵营是跨界赋能的数字科技巨头，如华为、阿里云、百度智能云等。它们不直接聚合资源，而是定位于“技术赋能者”和“平台提供者”，凭借其在云计算、AI大模型、物联网领域的深厚积累，为运营商提供先进的VPP平台解决方案、优化算法和算力支持。它们的入局极大地提升了行业整体的技术天花板，推动了标准化进程，并与传统能源企业形成“技术+场景”的紧密合作。

第三阵营是市场中最活跃的独立运营商和负荷聚合商，如恒实科技、兆瓦云、国能日新等。它们机制灵活、市场嗅觉敏锐，专注于负荷侧资源的精细化开发和市场交易策略，是商业模式创新的先锋。第四阵营则是向服务延伸的能源设备商，如宁德时代、阳光电源、特来电，依托自身在储能、光伏、充电桩领域的设备优势和客户网络，构建以自身设备为核心的虚拟电厂生态。总体来看，格局尚未固化，未来将是“资源掌控力”、“算法优化力”和“市场交易力”的综合比拼。

4、驱动行业发展的主要因素及行业主要发展趋势分析

行业核心驱动因素及主要趋势

资料来源：普华有策

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”虚拟电厂行业深度研究及趋势前景预测专项报告》全面解析了虚拟电厂（VPP）这一能源数字化的核心赛道。报告开篇明确定义，并梳理了其从概念到市场化的发展历程与现状。核心部分聚焦于“十四五”以来，特别是结合2025年中央经济工作会议精神，深入分析了驱动行业爆发的政策、市场、技术三大因素。报告详细拆解了产业链上下游的构成与相互影响，剖析了由电网系、科技巨头、独立运营商等构成的“竞合”格局。同时，报告预判了AI深度融合、生态化运营等未来趋势，并客观指出了机制、技术、商业层面的主要发展壁垒，为把握行业机遇提供系统性的决策参考。

目录

第1章：虚拟电厂行业综述

1.1. 虚拟电厂概念与核心特征

1.1.1. 定义与基本工作原理

1.1.1.1. 核心定义：通过先进信息通信技术与软件系统，聚合分布式能源、储能系统、可控负荷等资源，进行协调优化，作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行。

1.1.1.2. 工作原理：感知-预测-聚合-优化-控制-交易。

1.1.2. 与传统电厂、微电网的对比辨析

1.1.2.1. 与传统火电/水电厂的对比：物理资产 vs. 数字聚合，固定输出 vs. 柔性调节。

1.1.2.2. 与微电网的对比：范围目标（微网注重局部自治与供电可靠性，VPP注重广域聚合与市场服务）。

1.2. 虚拟电厂的核心价值与功能

1.2.1. 对电网：提供灵活调节能力，保障安全稳定

1.2.1.1. 提升电网对高比例可再生能源的消纳能力。

1.2.1.2. 替代或延缓电网侧固定资产投资，提高现有资产利用率。

1.2.2. 对用户：降低用能成本，参与市场获利

1.2.2.1. 通过需求响应获得补贴或电费折扣。

1.2.2.2. 提升分布式电源（如光伏）的收益水平。

1.2.3. 对社会：促进可再生能源消纳，助力“双碳”目标

1.2.3.1. 优化全社会用能模式，降低碳排放强度。

1.2.3.2. 培育数字能源新业态，促进产业升级。

1.3. 虚拟电厂的分类与技术架构

1.3.1. 按资源类型分类：负荷型、电源型、储能型、混合型

1.3.2. 按发展阶段分类：邀约型、市场型、自主调度型

1.3.3. 核心技术架构：物理资源层、通信与数据层、平台与应用层

1.3.3.1. 物理资源层构成：分布式电源、储能、可中断/可调节负荷、电动汽车。

1.3.3.2. 通信与数据层关键技术：物联网、5G、边缘计算。

1.3.3.3. 平台与应用层核心功能：资源监控、潜力评估、智能调度、交易结算。

第2章：行业发展驱动力与宏观环境分析

2.1. 政策驱动：顶层设计明确，地方试点加速

2.1.1. 国家层面政策梳理与“十五五”前瞻

2.1.1.1. “十四五”现代能源体系规划、新型电力系统发展蓝图的定位。

2.1.1.2. 2025年中央经济工作会议精神解读：强调“加快建设新型能源体系”，为VPP等能源创新技术提供宏观政策基调。

2.1.1.3. “十五五”规划建议前瞻：预计将进一步明确数字化、智能化对能源转型的支撑作用。

2.1.2. 地方层面试点进展与补贴政策（上海、广东、江苏、山西、冀北等）

2.1.2.1. 各地需求响应补贴标准与规则对比。

2.1.2.2. 参与辅助服务市场的准入条件分析。

2.1.3. 国际政策借鉴（欧美、澳大利亚等）

2.2. 宏观环境PEST分析

2.2.1. 政治环境：能源安全与“双碳”战略的刚性要求。

2.2.2. 经济环境：电力市场化改革深化，数字经济成为国民经济新动能。

2.2.3. 社会环境：企业ESG诉求提升，公众节能意识增强。

2.2.4. 技术环境：AI大模型、物联网、区块链等数字技术成熟并加速融合。

2.3. 市场驱动：电力市场化改革深化

2.3.1. 电力现货市场、辅助服务市场、容量市场建设进展

2.3.2. 虚拟电厂的商业化收入渠道分析（需求响应、调峰、调频、备用等）

2.4. 技术驱动：数字技术赋能与硬件成本下降

2.4.1. AI驱动：AI大模型在负荷预测、多资源协同优化中的革命性作用。

2.4.2. IoT与通信：5G-R、高速电力载波通信提升海量终端接入与实时控制能力。

2.4.3. 硬件成本：分布式光伏、储能系统、智能控制器成本持续下降。

第3章：产业链深度解析

3.1. 产业链全景图

3.2. 上游：资源与硬件供应商

3.2.1. 可控负荷（智能家居、工商业节能设备）

3.2.2. 分布式能源（光伏组件、逆变器、风电设备）

3.2.3. 分布式储能（电池Pack、BMS、PCS、电动汽车V2G接口）

3.2.4. 智能终端与通信模块（智能电表、智能网关、通信芯片）

3.2.5. 上游原材料情况：锂、钴、硅料等价格波动对储能资源成本的影响分析。

3.3. 中游：虚拟电厂运营商与技术服务商（核心环节）

3.3.1. 电网系运营商（国网综能、南网能源等）

3.3.2. 发电集团与能源投资企业（华润、国家电投等）

3.3.3. 负荷聚合商与售电公司

3.3.4. 独立第三方平台运营商（科技公司、创业公司）

3.3.5. 软件与系统解决方案提供商

3.4. 下游：需求侧与应用市场需求规模及前景

3.4.1. 电网公司（主要需求方）：调峰、调频等辅助服务需求规模预测。

3.4.2. 工商业用户：主要应用场景（园区、高耗能企业）及降本需求分析。

3.4.3. 居民用户：市场潜力与参与模式探索（电动汽车、智能家居）。

第4章：全球及中国行业发展概况与市场分析

4.1. 全球市场现状与趋势

4.1.1. 市场规模及增长趋势（“十四五”末期及“十五五”预测）

4.1.2. 主要区域市场分析（北美、欧洲、亚太）：发展模式与阶段对比。

4.2. 中国市场现状与规模测算

4.2.1. 发展历程：从试点示范到市场化探索。

4.2.2. 潜在可调节资源规模测算：分类型（负荷、储能、分布式电源）资源潜力分析。

4.2.3. 供需数据分析：电网调节需求缺口与VPP可提供调节能力的匹配度分析。

4.3. 市场规模前景预测

4.3.1. 核心服务市场规模预测（需求响应、辅助服务收入等，分“十四五”与“十五五”）。

4.3.2. 带动关联产业市场规模（软件、硬件、服务）。

4.4. 行业特征与区域结构

4.4.1. 行业特征：政策驱动性、技术密集性、跨行业融合性、规模效应明显。

4.4.2. 区域结构：华东、华南等负荷中心地区先行，西北、华北等新能源富集地区跟进。

第5章：竞争格局与重点企业分析

5.1. 市场集中度与进入壁垒分析

5.1.1. 市场集中度：当前分散，向头部平台集中趋势。

5.1.2. 进入壁垒：技术壁垒、资源壁垒、资质壁垒、资金壁垒。

5.2. 波特五力模型分析

5.2.1. 供应商议价能力

5.2.2. 购买者议价能力

5.2.3. 新进入者威胁

5.2.4. 替代品威胁

5.2.5. 同业竞争程度

5.3. 重点企业/玩家深度剖析（按类型，每家分析以下子点，可按需定制）

5.3.1. 电网系代表（如：国网冀北电力）

5.3.1.1企业概述：定位与资源优势。

5.3.1.2企业核心竞争力分析：电网数据、调度关系、公信力。

5.3.1.3企业经营情况分析：已聚合资源规模、参与市场情况、典型项目。

5.3.2. 数字科技公司代表（如：华为、阿里云）

5.3.2.1企业概述：技术提供商定位。

5.3.2.2企业核心竞争力分析：ICT技术、云平台、AI算法、生态合作。

5.3.2.3企业经营情况分析：解决方案输出情况、合作伙伴网络。

5.3.3. 能源企业代表（如：宁德时代、特来电）

5.3.3.1企业概述：从硬件制造向运营延伸。

5.3.3.2企业核心竞争力分析：储能设备、充电网络等实体资源掌控力。

5.3.3.3企业经营情况分析：VPP业务布局进展与商业模式。

5.3.4. 独立第三方运营商代表（如：兆瓦云、恒实科技）

5.3.4.1企业概述：纯聚合服务商。

5.3.4.2企业核心竞争力分析：专业算法、市场交易能力、用户开拓能力。

5.3.4.3企业经营情况分析：签约负荷规模、盈利能力探索。

5.3.5.其他

5.3.5. 重点企业市场占有率/份额估算（按聚合资源规模或市场份额）

第6章：行业SWOT分析与发展趋势

6.1. 行业SWOT分析

6.1.1. 优势：提高能效、降低社会总成本、促进绿电消纳。

6.1.2. 劣势：商业模式尚不成熟、标准缺失、跨行业协调难。

6.1.3. 机会：电力市场改革、AI技术突破、政策强力支持。

6.1.4. 威胁：市场规则变动风险、电网公司主导竞争、数据安全挑战。

6.2. 关键技术发展趋势

6.2.1. AI深度融合：生成式AI在资源建模与策略生成中的应用。

6.2.2. 云边端协同：边缘智能网关实现本地快速决策与响应。

6.2.3. 区块链应用：确保交易透明可信，支撑点对点能源交易。

6.3. 市场与生态发展趋势

6.3.1. 从“邀约型”向“市场型”全面演进。

6.3.2. 细分市场与产品：调频VPP、调峰VPP、综合型VPP。

6.3.3. 与碳市场、绿证交易市场的耦合。

第7章：挑战、风险与投资分析

7.1. 主要挑战与壁垒构成

7.1.1. 机制壁垒：市场壁垒与价格机制不完善是当前最大障碍。

7.1.2. 技术壁垒：多源异构资源统一建模与秒级控制。

7.1.3. 商业壁垒：用户侧激励不足，初期盈利困难。

7.2. 相关风险提示

7.2.1. 政策与市场风险：规则变动、价格波动、补贴退坡。

7.2.2. 技术与运营风险：网络安全、聚合资源不稳定、预测偏差。

7.2.3. 投资回收风险：项目投资大，回报周期具有不确定性。

7.3. 投资机遇与策略

7.3.1. 行业整体投资前景判断：“十五五”为黄金投资期。

7.3.2. 细分赛道投资机会排序：AI调度平台 > 负荷侧聚合服务 > 核心硬件。

7.3.3. 投资策略建议：关注政策节点、选择具备核心技术或稀缺资源聚合能力的企业。

第8章：研究结论与建议

8.1. 研究结论

8.1.1. 虚拟电厂是构建新型电力系统的必然选择，战略地位凸显。

8.1.2. 行业已渡过概念验证期，正处于规模化商业爆发前夜。

8.1.3. 核心竞争力将从“资源聚合”向“算法优化”与“生态运营”延伸。

8.2. 发展建议

8.2.1. 对政府/监管机构：加快完善市场规则与标准体系，推动数据有序开放。

8.2.2. 对电网企业：明确平台定位，推动“管道化”与“平台化”协同发展。

8.2.3. 对行业参与者：聚焦核心能力，在细分领域构建壁垒，积极探索跨界融合。

8.2.4. 对投资者：把握“十四五”末至“十五五”初的政策与市场共振窗口期。