公司正式成立于 1994 年,前身为烟台计算机公司,1997 年深交所上市。公司深耕电力行 业近 40 年,产品体系已覆盖智能电网“发输变配用”全环节,培育了调度自动化、变电 站保护及综合自动化、变电站智能辅助监控系统、配电自动化、配电一二次融合、网络安 全装置、虚拟电厂、云化弹性调控平台、业务中台、综合能源、智能巡检系统、电力电子、 电能计量采集、能源管理、电力综合测控等产品和解决方案,在电力电网领域形成“源网-荷-储”完整的产业链布局,国内业务已覆盖全国 30 多个省区,国际业务已推广至亚 洲、欧美、非洲市场。自 2007 年起公司营收和归母净利润已实现连续 16 年持续增长。
公司第一大股东为东方电子集团,烟台市国资委为公司实控人。截至 2023 年一季度,烟 台市人民政府国有资产监督管理委员会为公司的第一大股东及实际控制人,其控股的东方 电子集团有限公司持有公司 27.58%的股权。公司第二大股东为宁夏黄三角投资中心,2017 年伴随混改成为集团与公司股东,分别持有东方电子集团和公司 51%和 13.86%股权。
公司全面聚焦数字化业务,与子公司协同配合业务分工明确。公司以“构建数字化企业, 赋能数字化社会”为愿景,全方位布局数字化电网、数字化能源、以及数字化社会相关业 务,其中公司主体深耕电网自动化相关业务,全资子公司威思顿是行业内领先的电能智能 计量、监测产品龙头企业,全面推进公司电能信息管理系统及终端相关业务,控股子公司 海颐软件专注数字化服务能力的构建以及综合能源管理系统业务的开展。
电网投资持续较高景气度,叠加新型电力系统加速构建背景下,公司各主业务充分受益, 2021 年后营收及业绩保持较高增长。公司营收由 2020 年 37.19 亿元增长至 2022 年 54.60 亿元,CAGR 为 21.2%,归母净利润从 2.8 亿元增长至 4.4 亿元,CAGR 为 25.52%。2023 年 一季度公司实现营收 11.50 亿元,同增 21.8%,归母净利润实现 0.77 亿元,同增 26.3%。 公司毛利率保持稳定,近 16 年均维持在 30%以上,2020 年后由于原材料波动而小幅调整; 归母净利率保持稳步提升态势,已从 2018 年的 5.6%提升至 2022 年的 8.0%。

期间费用管控良好,明显进入下行通道,研发费用率稳步提升。2022 年公司期间费用率为 16.3%,同比下降 0.7pct,其中销售/管理费用率分别为 11.1%和 5.7%,同比变动-0.2pct/- 0.6pct,近四年期间费用率持续下降,费用管控效果较好。公司坚持高研发投入,2022 年 公司研发投入为 4.48 亿元,研发投入占比达 8.2%,处于行业较高水平。
公司业务收入主要来自国网和南网招标项目,2022 年国网南网累计中标 33.7 亿元。根据 国网电子商务平台和南网供应链统一服务平台数据,2022 年公司在国网、南网市场合计 中标约 33.7 亿元,其中在国网市场中标 28.3 亿元(其中国网统招 14.1 亿元,国网省招 14.2 亿元),在南网市场中标 5.4 亿元(其中南网统招 3.5 亿元、南网省招 1.9 亿元), 分别占总金额的 84%和 16%。在中标主体方面,母公司自身中标 15.9 亿元,占比 47%,子 公司威思顿中标 17.6 亿元,占比 52%。2022 年度国网和南网市场物资招标总规模约为 3769 亿元(国网约 3089 亿元,南网约 68 亿元),公司中标金额占比约 0.89%,其中国网市场 份额约为 0.92%;南网市场份额约为 0.8%。
公司在全国 30 个省、直辖市均有中标,覆盖率为 97%。根据国网电子商务平台和南网供 应链统一服务平台数据,2022 年公司在国网、南网除海南之外的省级电力公司均有中标, 其中中标金额过亿的省份有浙江、江西、河南、陕西,分别达到 1.43 亿元、1.16 亿元、 1.16 亿元、1.05 亿元,中标金额在 5000 万以上的省份还包括广西、广东、福建、安徽、 山东、河北、吉林。公司在国内覆盖率为 97%,随着公司业务在南网、国网等市占率较低 的省份持续推进,叠加电网智能化投资比重增加,公司中标份额有望持续提升。
新型电力系统加速构建,顶层建设不断完善。6 月 2 日,国家能源局发布了《新型电力系 统发展蓝皮书》,全面阐述新型电力系统的发展理念、内涵特征,制定“三步走”发展路 径,提出要加强电力供应支撑体系、新能源开发利用体系、储能规模化布局应用体系、电 力系统智慧化运行体系等四大体系建设。7 月 11 日中央深改委会审议通过了《关于深化 电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》等六项文件,会议强调要深化电力体制 改革,加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统, 顶层设计不断完善,提现改革决心。
预计 23-25 年国网智能化投资为 893、954、1008 亿元,每年维持 5-7%较高速增长。2023 年国网计划投资超 5200 亿元,同比 2022 年的计划投资 5012 亿元增长 3.8%。“十四五” 初期规划 2.6 万亿,当前 21-23 投资额已达成 15200 亿元,考虑到特高压直流建设加速等 因素,“十四五”期间实际投资额有望超预期。我们预计 23-25 年实际投资规划为 5250 亿 元、5450 亿元、5600 亿元,每年增速为 3-5%。智能化投资占比方面,根据《国家电网智 能化规划报告》, “十三五”智能化投资占比为 12.5%,预计“十四五”期间整体智能化 投资占比 17%,我们假设 23-25 年智能化投资占比为 17%、17.5%、18%,则对应投资金额 893、954、1008 亿元,每年增速 5-7%。

2.1 调度及云化:公司拥有多年调度算法积累,子公司海颐软件专注电力信息化 20 余年
电网调度自动化系统是电网运营控制重要基础设施,由调控中心主站系统、厂站系统和数 据传输通道三部分构成。1)主站系统:是调度自动化系统的核心,实现电力系统的数据 处理、运行监视和分析控制,是电网安全、经济运行的神经中枢,支撑调度机构成为电力 系统运行控制的司令部。2)厂站系统:实现厂站内一二次设备的数据采集、就地控制以 及运行控制信息的远程交换,相当于系统的眼耳和手足。3)数据传输通道:相当于神经 系统,负责把厂站端采集和处理后的各类数据传送给主站系统,同时将主站端系统的遥控、 遥调命令发送给厂站系统。
我国电力调度机构分五级设置。包含国家电力调度中心(国调)、区域调度中心(区调)、 省调度中心(省调)、地级调度中心(地调)、县级调度中心(县调),各级调度间分层控 制、信息逐级传送。目前,国家电网公司已建立完备的五级调度体系,南方电网公司与国 家电网为平行机构,因为管辖的省份较少,调度机构分为四级。
预计电力调度自动化系统年化需求空间为 40 亿元。根据前瞻产业研究与国网招标数据, 各级调度机构数量分别约为 1/6/35/420/2900,当前各级调度自动化系统普及已基本完成。 假设国调、网调、省调、地调、县调系统价格分别为 10000/8000/6000/2000/400 万元, 更新年限分别为 8/8/8/6/5 年,则对应年均市场空间预计约为 40 亿元。
公司深耕调度自动化领域多年,产品持续迭代。智能调度系统解决方案面向国网、南网、 各省级调度中心、地区级调度中心,根据客户需求灵活配置,将传统的调度、集控、配电、 继保、安自等各自独立的业务应用,整合为一套系统;同时将各级调度控制中心及厂站业 务纵向贯通,实现调控业务的计划、数据、分析、控制等信息的共享和协调,是各级各类 电力调控中心实现智能电网运行控制和优化运营的整体解决方案,现已实施南网总调、广 州、东莞、佛山、昭通等多个云边融合场景的研究,继续引领南网智能调度生态建设。
公司采用面向服务(SOA)的体系架构,遵循 IEC61970/EC61968 国际标准,充分融合国网调 度控制系统、南网一体化电网运行智能系统等规范而开发的新一代智能调度技术支持系统。 系统可实现电网调度控制中心内部各专业应用的横向集成,将传统的调度、集控、配电、 继保、安自等各自独立的业务应用整合,同时将各级调度控制中心及厂站业务纵向贯通, 实现调控业务的计划、监视、分析、控制等信息的共享和协调。 1) E8000 智能电网调度控制系统:为适应智能电网的建设要求而自主研发的新一代智能 调度控制系统。E8000 系统实现了电网全景采集监视调度、多业务系统的横向集成、 多级调度机构的纵向互通,具有标准、开放、安全、适应性强的特点,是智能电网一 体化运行和调度控制的全面解决方案。 2) DF8003C 集控中心自动化系统:集数十年集控站系统的开发与工程经验,在汲取国内 外电力应用自动化系统设计思想基础上,采用当今最新的计算机通信技术,基于网络、 面向对象、实现无缝通信的智能化集控中心自动化系统。 3) E8800 电力企业应用集成平台:为适应在市场环境下电力企业不断壮大、发展、变化 的要求,为解决电力企业中的信息孤岛、数据一致性以及实时网与管理网的数据共享 问题的提供灵活的解决方案,帮助电力企业决策者做出最优、合理的决策。
海颐软件是公司专注于信息系统开发、咨询及技术服务的子公司。自 1995 年首次开发电 力企业用电管理信息系统开始,海颐软件一直致力于为客户提供信息化咨询规划、设计、 开发、实施和运营维护等服务,并自主研发用电全业务办理智能服务终端,提供便捷的用 电服务,通过信息化提升管理水平,经过在电力营销系统业务领域的积极开发和拓展, 海 颐软件承建了南方电网营销管理系统、客户服务平台,并参与国家电网营销管理系统建设, 成为国网营销 2.0 的核心开发团队。2012-2022 年,海颐软件营收从 1.42 亿元增长至 8.09 亿元,期间年复合增长率为 19.0%;净利润从约 1000 万元增至约 9000 万元,期间年复合 增长率为 24.6%,利润率也从 2012 年约 7%升至 2022 年约 11%。

2.2 配电:智能配电网深度赋能新型电力系统,公司产业链条完整有望深度受益
配电网从电源侧 (输电网、发电设施、分布式电源等) 接受电能,并通过配电设施就地或 逐级分配给各类用户的电力网络,承担电能分配的作用,一般对应电压等级为 110 千伏及 以下。配电网资产规模大,不仅要与上一级电网协调优化,更要满足用户接入及供电需求, 是新型电力系统发展的重要环节,是分布式电源与多元负荷接入、微电网与综合能源利用、 智能化与信息化建设的主要平台,其单个工程小,建设周期短,用户需求变化快,改造频 繁,并且工程实施受所在地区市政条件和政策法规影响大,不可控因素较多。
构建新型电力系统的过程是一次配电网的革命,智能配电网行业增速有望进一步提升。传 统电力系统通常骨干电网最为坚强,电网末端系统相对脆弱,随着新型电力系统加速构建, 越来越多的新能源接入配电网就地消纳,配电网将承担绝大部分系统平衡和安全稳定的责 任,同时逐步演化为有源供电网络,大量交易也将在配电网内完成,这也使得电力电子化 和网络结构复杂度大幅提升,进而加大了配电网运行控制的难度。同时,电动汽车、清洁 供暖、分布式光伏、家用储能、智能家居以及电能替代的广泛应用,使配电网电源及负荷 多元化发展。新型电力系统框架下的配电网,将向高比例分布式新能源广泛接入、高弹性 电网灵活可靠配置资源、高度电气化的终端负荷多元互动、基础设施多网融合数字赋能等 方向发展,智能配网增速预计将高于电网智能化整体投资增速,较高景气度有望持续。
2022 年国网配电终端物资总金额 20.6 亿元,公司中标金额市占率第四。根据国网电子商 务平台数据,公司全年涉及国网配电终端物资的总金额达到 20.6 亿元,设备总数量超 28 万台,其中 TTU 约 24 万台,平均单价约 0.7 万元,FTU 约 1.2 万台,平均单价约 0.6 万 元,DTU 约 1.8 万台,平均单价 1.7 万元。按中标金额统计,国电南瑞南京控制中标金额 1.09 亿元,占比 5.3%,排名第一,公司中标金额 6446 万元,占比 3.13%,排名第三。
公司是全国最早进入配电领域的厂商之一,业务依托云管边端系统架构。公司拥有配电领 域完备的产业链,产品涵盖配网主站、配电终端、故障指示器、自动化测试设备、智能传 感终端、一次设备及一二次融合装置。配网业务依托云管边端系统架构,从配网主站到配 电智能一二次设备及台区末端感知设备等全产业链铺开,主站向云化方向发展,边端涵盖 智慧台区业务。公司配网产业兼具系统性、整体性、协同性,向社会用电领域拓展,构建 配网全产业链,助力新型电力系统建设。
2.3 变电:深耕变电自动化领域,提供全栈式产品与解决方案
公司是最早从事变电站自动化产品研发的厂家之一,围绕智慧站、集控站及电网三道防线 建设,开展相关系统及产品的研发、运维模式的支撑服务。自主可控新一代变电站保护监 控系列产品,全程参与工作组的标准制定,陆续完成研制并通过国网专业检测,CMS 协议开 发能力居行业前列;国产化及自主可控系列装置、采集执行单元、多功能测控、消防信息 传输单元、辅助监控系统、一键顺控、智能巡视等产品开发不断突破,可为变电站提供一 整套全栈式产品与服务。
在智能巡检方面,公司连续通过了 500(330)千伏及以上变电站远程智能巡视系统” “变 电站辅助设备监控系统和 220 千伏及以下变电站区域型远程智能巡视系统”三大产品系 列的集中检测工作。截至 2022 年,公司为唯一取得变电站巡检主站、特高压站智能巡视、 区域型巡视和变电站辅助监控类产品全系列资质的厂家,夯实公司在智能巡检业务方面的 核心竞争力。
在国网新一代集控站设备监控系统功能应用专业检测中,公司参测的全部 31 大类应用一 次性通过测试,为公司变电产业的集控站市场获取了入门证并在当年中标,夯实了公司的 行业竞争力。国产化和自主可控新一代两大系列产品全年共计完成 99 种类型产品的研发, 其中完 成或正在进行国网专业检测的型号共计 76 种,在自主可控新一代系统测试中通过 产品种类方面保持了领先的竞争力。
3.1 电表行业处于需求回暖期,2023 年国网招标金额有望达到 240 亿元
智能电表是智能电网数据采集的基本设备,承担原始电能数据采集、计量和传输的任务, 是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。(1)智能电表的功能:具有双向多种费率 计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窥电功能等智能 化功能以适应智能电网和新能源的使用;(2)智能电表的相数与级别:可划分为 A 级单相 智能电表、B/C/D 级三相智能电表四个级别;(3)与传统电表的区别:满足最基本的用电 计量功能的基础上,同时满足双向计量、阶梯电价、分时电价、峰谷电价、防窥电、信息 储存和处理等功能需求。全球性大规模的智能电网建设旨在提高能源使用效率、推动绿色 经济、应对环境变化,同时也为智能电表产品带来了广阔的市场空间。
国网智能电表规范发展历程:2009 规范—2013 规范—2020 规范—智能物联电表: 1)2009 规范——国网第一款智能电表:初步规范国网支持了分时费率计量,规定了远程 明文修改参数(二类、三类)需要操作编程按键,并规定了时钟电池不可更换。 2)2013 规范——满足多场景业务需求:①取消编程按键设计,所有参数皆可实现远程参 数修改,增加单相表负荷记录功能,便于用电监控以及运维排查;②2016 年新增电池可换 表型,解决使用寿命周期中电池欠压问题;③2016 年提出 698 协议,提高了数据通讯率 及通讯数据量,并支持高频采集以及深化应用等业务需求;④2016 年《IR46 有功电能表 国际建议》在国内正式落地实施:引发一系列电能表国际、国家计量检定规程及智能电表 企业的标准变化,2018 年国网浙江负责研制的“双芯”智能电表首次挂网运行,“双芯” 方案让计量工作更加简单。 3)2020 规范电表——更加适应市场需求:①精简表型,响应并满足最新国际要求,降低 管理难度,迎合了市场需要;②全面推行《698 协议》,支撑系统深化应用建设;③外形尺 寸不变的同时可选高防护要求,兼容现有检测环境的同时增加了电表环境适用性,提升了 产品可靠性;④16 年长寿命,延长电能表轮换时间,减少投入。 4)智能物联电表——更简单的控制,更大的功能:①区别传统智能电表,智能物联电表 由无线通信控制,计量与管理物理分离,提升产品的兼容性以及灵活度;②增加端子测温、 漏电流监测、负荷辨识、电能质量等新功能,有助于提升电能表异常状态的检测与主动上 报,提升运维效率和服务质量。

自 2009 年起的国网开始部署智能电表招标,发展经历了三个主要阶段。 1) 智能电表大规模铺设高速阶段(2010-2015):智能电网规划开始实施,国家电网智能 电表招标金额逐年上涨,智能电表行业进入快速发展期。电表及用电采集设备平均招 标数量 7300 万只/年,平均招标金额 170 亿元/年,整体维持在较高水平。 2) 智能电表全覆盖目标基本完成,招标量调整阶段(2016-2017):2016 年国家电网累计 实现用户采集 4.1 亿户,采集覆盖率达到 95%,智能电表招标量开始下滑;2017 年国 家电网智能电表覆盖率达 99.03%,招标量调整至 3700 万只/年。 3) 旧表更换周期启动,行业需求回暖(2018-至今):智能电表工作周期一般约为 8 年, 2018 年起在 2010 年开始大规模铺设的电表产品陆续进入集中更换期,国家电网智能 电表招标量显著回暖。此外,随着 2020 年 8 月电表新标准落地,叠加新型电力系统 建设,智能物联表的全面推行和替换已成为必然趋势,新一代智能电表招标有望迎来 新一轮上行周期,2022 年电表和用电采集设备招标量已回升至 7654 万只。
电表及用电采集设备单价逐年提升,2023 年第一批次招标金额同比调整。2022 年国网智 能电表及用电采集设备招标数量 7654 万只,同增 6%,招标总金额 256 亿元,同增 27%。 2023 年第一批次电表及用电采集设备招标数量 2650 万只,同比调整 33%,招标总金额 90 亿元,同比调整 29%。智能电表新标准下单价提升幅度较大,每台电表和用电采集设备单 价分别同比提升 14 元和 71 元。考虑到 1)上一轮铺设的智能电表陆续进入更换期、2) 新型电力系统背景下新一代电表渗透加速、3)当前招标数量距离 2014-2015 年的高峰仍 有较大差距,我们预计今年下半年第二批招标将保持较高增长,假设全年电表和用电采集 设备单价提升至 310 元和 890 元,则 2023 年招标金额有望达到 240 亿元。
3.2 子公司威思顿业务高度覆盖国网南网各省,中标份额稳居前三
公司全资子公司威思顿业务涵盖智能电网、环保节能、数智工厂三大领域,先后推出智能 电能表、信息采集终端、智能计量自动化系统、高压计量、智能配电成套设备、智能自动 化检测、电能质量监测与治理、能耗监测与治理、全系列电力监测仪表、电动汽车充电设 施、售电公司运营维护配套共计十一大系列、超百种产品。东方威思顿在全国设有 8 个分 公司和 32 个分支机构,产品已销往国网、南网、地方电力、通讯高铁、机场、高校、港口、 油田石化、钢铁煤炭等领域近千个用户,并成功进入南亚、东南亚、非洲等海外市场。为 电网数字化转型、环保节能及企业智能制造赋能。2022 年实现营业收入 16.87 亿元,同 比增长 20.7%;净利润 2.65 亿元,同比增长 24.8%。
东方威思顿利用“云、大、物、移、智”等数字技术,为电网数字化转型、环保节能及企 业智能制造持续赋能。2012 至 2022 年营收已从 3.77 亿元增长至 16.87 亿元,期间年复 合增长率为 16.2%,净利润从 3023 万元增至 2.65 亿元,期间年复合增长率为 24.3%,净 利率已从 2012 年的 8.0%提升至 2022 年的 15.7%,连续 10 余年保持稳步增长。
2022 年及 2023 年第一批国网智能电表招标中,威思顿位居前三甲。威思顿在用电业务方 面,国网统招再创历史新高,南网统招持续中标,能源控制器、物联网表、IP68 高防护 等级电能表实现连续中标;量测开关、光伏开关、光伏规约转换器实现批量供货并现场应 用。2022 年及 2023 年第一批国网智能电表招标中,中标份额分别为 4.9%和 3.7%,稳居 第三名,其中 2022 年累计中标金额达 12.5 亿元,金额与中标份额均为 6 年来新高。
东方威思顿已在国网、南网范围内的各省(自治区、直辖市)高度覆盖应用。 1) 计量业务系列:开发了满足国网基于 DL/T645-2007 的 13 规范、DL/T698.45 的 17 规 范全系列单、三相智能电能表产品,以及满足南网 12 规范、15 规范的全系列单、三 相智能电能表产品,可广泛应用于电网关口、电厂、供变电站、各企事业单位的电能 综合计量和管理以及工业用户多费率电能分时计量。 2) 电能信息业务:为国网和南网计量自动化终端标准设计了低压集抄系统,采集电能表 的电能数据和事件,经过集中器存储、运算,通过上行信道发送到抄表主站,并根据 规约规定和用户要求,对电能表参数进行维护和设置。也同时开发了专变采集终端、 负荷管理终端、配变检测计量终端。 2022 年威思顿完成国网 20 规范全系列 16 款电能表开发;完成 D 级关口表全系列开发并 批量供货;完成南网 8 款 21 规范单、三相电能表开发。用电终端产品线,完成 22 规范 能源控制器、集中器、专变终端开发;完成光伏规约转换器、智能融合终端开发并批量供 货,完成南网 2 款新平台厂站终端开发。
除电能表外,威思顿智能计量自动化业务同样优异,产品涵盖变电站电能量计量系统、电 力用户用电信息采集系统、营销计量施工智能管控系统、电厂电能计量自动化系统。 1) 变电站电能量计量系统:实现统调电厂、新能源电厂、35KV 及以上变电站电能计量数 据的“分布采集、统一存储、统一管理、统一应用”,省公司侧采集 500KV 及以上电压 等级变电站以及直调电厂的电能量计量信息;各地市采集各自所辖 220kV/110kV/35kV 变电站及新能源电厂电能量信息,为同期线损系统提供成熟的电网模型及电能量计量 数据。目前公司有近百套现场业绩,客户包括北京、江西湖北、冀北、蒙东、陕西等。 2) 电力用户用电信息采集系统:专注于配用电环节,实现电力用户用电信息的采集、处 理和实时监控具备计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、 分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等应用功能,实现大用户负荷管理终端、 配变监测终端和集中抄表终端的全面接入。 3) 营销计量施工智能管控系统:施工智能管控系统可进行实时任务传达以及现场情况的 远程监听,实现快速了解现场状况和及时调度指挥;记录行踪轨迹定位;记录工作核心 流程;引导作业规范化;杜绝安全隐患。实现基层人员任务精准统计,深化网格管理, 加强网格前端与热线诉求的绩效管理联动,保障施工管控工作安全、高效运行。 4) 电厂电能计量自动化系统:实现电能计量设备的在线监测,通过及时发现异常及故障, 减少电量流失,有效保证企业的经济利益。同时通过对上网关口、机组、厂用电等电 能信息的自动采集、计算和各类报表自动统计、生成,为企业运营决策提供技术支持。
4.1:电力供需紧平衡背景下,虚拟电厂贡献电网“灵活调节”价值
新能源发电占比提升,电力供需波动形成“鸭子曲线”,保供应和促消纳需求相互交织。 2022 年我国风光发电新增装机达到 1.25 亿千瓦,连续三年突破 1 亿千瓦,再创历史新高; 风光发电量达到 1.19 万亿千瓦时,较 2021 年增加 2073 亿千瓦时,同比增长 21%,占全 社会用电量的 13.8%。伴随着新能源发电量占比逐年提升,用电量峰谷与发电量峰谷易形 成错位,电网不稳定性也随之加强,呈现为电网净负荷“鸭子曲线”,保供应和促消纳的 需求在同一天中相互交织。鸭子曲线(Duck Curve)最早出现于美国加州电力市场中,反 映了在使用新能源发电的商业发电的一天中,实际用电负荷与风光发电之间的落差,当该 落差加剧时,则可能进一步发展为“峡谷曲线”。

虚拟电厂应用数字化技术、控制技术、物联网技术与通信技术,将分布式电源、储能、与 可调负荷等分布式资源进行聚合管理与优化,并作为一个特殊电厂参与电网运行,并成为 电力市场的运营实体。在“双碳”政策目标及新型电力系统的背景下,虚拟电厂将成为我 国解决能源变革问题的重要手段,其最重要在于贡献出灵活调节的价值。
电网灵活性调节可从供给侧、需求侧、电网侧提升,虚拟电厂性价比高。新能源发电具有 随机性、波动性、间歇性特征,系统的综合调节能力是影响新能源发展与消纳的关键,迫 切需要完善相关政策机制、整合各类调节资源,为更大规模新能源发展创造条件。1)电 源侧:主要包括灵活调节煤电、抽水蓄能、水电扩机、调峰气电、新型储能等,目前全国 灵活调节电源装机占比约 17%。2)需求侧:电力需求响应速度可达到秒级,调节能力优 异,发展前景广阔。3)电网侧:作为资源优化配置的支撑平台,是提升新型电力系统灵 活性的重要补充。虚拟电厂建设成本低,调节潜力巨大。根据国家电网的测算,如果通过 火电厂实现电力系统的削峰填谷,满足 5%的峰值负荷需要投资 4000 亿元,而通过虚拟电 厂实现这一目标仅需投资 500 亿到 600 亿元,即火电厂成本的 1/8 到 1/7,性价比优势远 超传统的冗余系统建设方案。
虚拟电厂两大核心作用:增强电网调节能力、提供新盈利模式。 1)对电网:双碳背景下,风光装机与发电量逐年攀升,出力曲线进一步拉大峰谷差,间 歇性与波动性容易造成短时供需不平衡,负电价与实时电价波动会降低收益与增加风险, 虚拟电厂可一定程度为电网调节提供空间,保障新型电力系统“源网荷储”的互动运行。 2)对用户:需求侧响应结合辅助服务市场、电能量市场交易可实现电网区域内可调节资 源共享互济,为虚拟电厂市场化运行提供条件。
4.2:国内虚拟电厂持续加速市场化、自主调度化转型,政策 2021 年后密集出台
虚拟电厂发展主要分为三个阶段:邀约型阶段——市场型阶段——跨区域自主调度型: 1) 邀约型阶段:主要由政府部门或调度部门牵头组织,各个聚合商参与,共同完成邀约、 响应和激励流程,主要通过需求响应资金池推动,我国主要仍处于此阶段。 2) 市场型阶段:在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后,虚拟电厂聚合类 似于实体电厂的模式,可以分别参与这些市场获得受益。 3) 跨空间自主调度型阶段:随着聚合种类越来越多,数量越来越大、空间越来越广,其 中既包含可调负荷、储能和分布式能源等基础资源,也包含由这些资源整合而成的微 网、局域能源互联网。
国内多地试点项目商业模式仍处于起步阶段,未来发展重点是:可观、可控、可闭环。 1) 南网深圳:负荷资源超过 500MW,分布式光伏约 300MW,实现负荷紧急控制、需求侧 响应,尚未实现实时调度闭环控制。2)冀北项目:聚合蓄热式电采暖、智能楼宇、 商业负荷。用户可通过智能管控平台以外网方式与电力公司进行信息交互,目前共 16 万千瓦负荷可以参与调节,主要以邀约响应的形式参与市场。3)国网宁波供电公司: 将杭州湾地区工业企业、商业写字楼、电动汽车、数据中心、光伏、储能电站在内的 19 家电力用户的发电能力、用电负荷,可调能力 4.8 万千瓦,主要参与省级电力需 求侧响应,第三方辅助服务市场。
支持政策频频出台,虚拟电厂发展得到有力保障。2021 年以来我国不断发布支持虚拟电 厂建设各项政策,2023 年 5 月,国家发改委发布《电力需求侧管理办法(征求意见稿)》 和《电力负荷管理办法(征求意见稿)》,提出“建立和完善需求侧资源与电力运行调节的 衔接机制,逐步将需求侧资源以虚拟电厂等方式纳入电力平衡,提高电力系统的灵活性”、 “重点推进新型储能、虚拟电厂、车网互动、微电网等技术的创新和应用”。到 2025 年, 各省需求响应能力达到最大用电负荷的 3%—5%,其中年度最大用电负荷峰谷差率超过 40% 的省份达到 5%或以上。到 2030 年,形成规模化的实时需求响应能力,结合辅助服务市 场、电能量市场交易可实现电网区域内可调节资源共享互济。
预计 2025 年虚拟电厂投资规模达到 800 亿元,运营市场(需求侧响应)规模达到 50 亿元。虚拟电厂建设投资:据中电联预计,2025 年我国全社会用电量将达 9.5 万亿千瓦时, 而最大负荷将达到 16 亿千瓦,按 5%可调节能力、投资成本 1000 元/千瓦计算,预计 到 2025 年,虚拟电厂投资规模有望达到 800 亿元。 虚拟电厂运营:参考目前峰值负荷时长水平,我们预计 2025 峰值负荷将达到 50 小 时,对应 2025 年电网需求侧响应电量 40 亿千瓦时。目前我国虚拟电厂处于发展初 期,度电补偿较高以刺激时长,参考《广州市虚拟电厂实施细则》0-5 元/千瓦时的 削峰响应补贴,预计 2025 年虚拟电厂进入商业化运营后,补偿标准为 2.5 元/千瓦 时。假设分成比例为 50%,则预计 2025 年虚拟电厂运营市场规模将达到 50 亿元。(仅 按照补贴测算)
4.3 公司综合能源服务及虚拟电厂布局超前,技术领先性具有多项资质认定
公司为国内领先布局综合能源服务和虚拟电厂领域的厂商之一。打造“绿色能源建设+智 慧能源+云化智能运维+虚拟电厂+碳资产管理”软硬件核心技术和全产业链。从产品设计、 软硬件研发、项目管理到工程实施等全流程的资质及各类知识产权 500 多项,包括信息系 统建设和服务能力 CS4 级、智能建筑设计与施工二级等资质,并通过 CMMI5 级、ISO 系列 等认证。综合能源及虚拟电厂业务先后荣获多项国家级、省部级荣誉。 1) 综合能源管理方面:采用分层分布的设计理念,涵盖园区综合能量管理、企业层自趋 优能量管理、设备层精细化智能水平监控等多功能于一体。公司自主研发的 E2800 综 合能源管理系统,通过中国电工技术学会组织院士领衔专家组的科技成果鉴定,关键 技术国际领先。 2) 虚拟电厂方面:业务涵盖负荷聚合商级虚拟电厂的同时,在园区虚拟电厂和城市级电 网侧虚拟电厂均有成熟应用。公司具有大量智慧能源管控项目的经验积累,通过负荷 聚合、区块链等关键技术实现聚合不同品类的可调控资源,可盈利地参与电网辅助服 务,依托现有统一电力交易平台实现全流程虚拟电厂交易功能。

公司具备电力行业 know-how、国家级和省部级资质、自研软硬件产品方面三大核心优势。 1) 掌握电力行业 Know-How,充分理解国内电力系统运营模式:公司深耕调度自动化领域 多年,技术不断创新、智能调度系统解决方案已面向国网、南网、各省级调度中心、 地区级调度中心,因此十分熟悉电力系统的架构、管理和电力市场交易等运行方式。 2022 年参与制修订的国家、行业、团体标准发布 16 项、累计 93 项。 2) 资质具备国家级、省部级实施能力,项目经验业内领先:公司参加国家重点研发计划 及省部级综合智慧能源管理项目 20 余个,获得省部级奖项 10 余项,实施了数百个包 括园区、工厂、企业、学校、酒店、医院、建筑楼宇等各种应用场景综合能源及虚拟 电厂产业项目。此外还设立了东北、华北、华东、华中、西南、山东和南网 8 大运维 中心,36 个常驻办事处,实现服务本地化。 3) 自主创新全系列软硬件产品,具有整体解决方案能力:公司拥有国家级技术中心,具 备一流自研能力,可根据用户需求快速开发。公司 40 年来深耕电力自动化、信息化、 智能化发展,为市场提供全系列产品,实现冷-热-电-气多能互补协同控制和源网荷储 的优化调度,利用区块链、数字孪生、大数据等新兴技术,根据客户需求灵活配置, 将传统的调度、集控、配电、继保、安自等各自独立的业务整合为一套系统,实现全 面“智慧化”管控。
公司综合能源管理系统方面,横向“冷热电气”多能协同和纵向“源网荷储”。实现能源 全景监视、管理控制、与节能优化,达到“看得见”、“管得住”、“省得下”。 1)“看得见”:通过冷、热、电、气、水等综合能源的采集监测、能效分析等手段,实现 设备运行状态实时掌握以及清晰直观的全景监视。 2)“管得住”:通过实时感知、远程调控、协调优化调度等功能,根据预测或实测的数据, 选择和控制能源系统运行状况,达到智慧高效的管理控制。 3)“省得下”:通过多能协同控制,提高能源综合利用效率、降低用能成本、减少碳排放, 实现能耗闭环管理。
20 余项国家重点及省部级项目成功落地,项目获得帮助政府、企业等多类客户实现企业 信息化与自动化深度结合,形成绿色低碳可持续发展模式与支撑技术体系: 1)广州明珠工业园国家重点研发计划项目:通过运用综合智慧能源管理实现了园区 80% 以上的用电量自发自用、企业单位产值能耗降低 6%、单位产量能耗降低 5%;实现削峰填 谷,峰时用电占比降低 52%,谷时段用电占比增加 44%,每年减少碳排放量 1.6 万吨。 2)广州大学城校园智慧管理广东省重点研发计划项目:通过智慧能源管理实现了广州大 学城 10 余所大学的综合能源利用效率的提升和用能成本降低。 3)海尔集团智慧能源管理项目:实现对 15 个园区、55 个互联工厂的全过程进行全景感 知、能耗分析和节能控制,整体节能降耗成效显著,2017 年节约能源费用 1.32 亿元。
公司具有大量智慧能源管控项目的经验积累,通过负荷聚合、区块链等关键技术实现聚合 不同品类的可调控资源,可盈利地参与电网辅助服务。虚拟电厂运行管理平台负责联系调 度中心、协调市场主体,充分挖掘资源调控潜力,依托现有统一电力市场交易平台,实现 从虚拟电厂注册管理、运行监视、响应能力感知、资源调度、交易过程管理、结算管理、 效能评价、合同管理的全流程虚拟电厂交易功能。 公司具有多个虚拟电厂实用化应用,具备“现场调研-数据接入方案设计-设备安装-采集 接入”的全链条集成建设能力:1)完成国内规模最大的南方电网虚拟电厂建设和上线市 场化运营,注册容量 10762MW,可调容量 1457MW,2022 年已累计调节 1910MWh;2)参与 国网湖北综合能源公司虚拟电厂建设,并完成虚拟电厂业务的区块链能力引擎研发和应用。
公司虚拟电厂业务涵盖负荷聚合商级、园区级、城市级电网侧成熟应用。 1)负荷聚合商级:“粤能投”虚拟电厂管理平台——南方电网第一个实用化负荷聚合虚拟 电厂和广东首个虚拟电厂商业性运转平台。“粤能投”平台聚合各类用户侧可调负荷资源 参与广东省交易中心市场化需求响应市场,提供日前邀约、日内可中断、实时直控 3 类产 品,已完全具备提供市场化需求响应服务能力,2022 年升为南方电网虚拟电厂。(2)园区级:广州明珠工业园虚拟电厂——实现电网-园区-企业-设备多级的弹性友好互 动。通过在园区各个企业用户实施综合智慧能源管理,节能减排效益显著,园区用户年用 能总量减少 14%,总费用降低 28%,共节省电费支出 670 余万元,每年减少 CO2 排放 1.6 万吨;且深度挖掘园区灵活性可调节资源,作为虚拟电厂聚合参与电网需求响应等辅助服 务,提供 10MW 级灵活响应能力;还可通过整合园区分布式可调控资源,进行聚合管理, 参与需求响应等辅助服务,以带来额外收益。 (3)城市级:广州市虚拟电厂管理平台——公司和广州供电局共同设计并研制开发 “广 州虚拟电厂管理平台”。在直控虚拟电厂方面,参与了广东中调第三代虚拟电厂项目研制 与开发,对海量分布式对象接入电力市场、支持源荷互动的第三代虚拟电厂进行了前瞻性 研究,聚合商数量为 33 家,邀约响应规模为 1333MW,实时响应规模达 89MW。
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