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马斯克第三篇章和电力现货市场改革双重奏,开启万亿市场新赛道
尺上金
2023-02-15 12:41:33

要点:

一、马斯克计划第3篇章虚拟电站是核心中枢

         将于31日公布特斯拉宏伟蓝图第三篇章,马斯克今日重申其绿色未来的三大支柱--电动汽车、太阳能/风能、固定储能(这里为什么马斯克不直接说储能,而是说固定储能,你品)。光储充是第三篇章最契合的猜想,进一步构想电动汽车就是移动储能,这样就构成了 移动储能+固定储能+风光电能的能源结构体系,而虚拟电站是连接马斯克强调的电动汽车、太阳能/风能、固定储能三大支柱的核心控制中枢、智能电网是整个体系的神经元


 

第二部分:中国电力现货市场元年,开启极确定性万亿新赛道

虚拟电厂基本会按照以下四阶段展开:

第一阶段(2020-2022年):新旧能源解耦。传统能源和新能源商品属性分离,火电容量电价出台和普及,传统能源以保供和基础支撑为主。负荷侧响应逐渐铺开。

第二阶段(2022年试点、2023年铺开元年):电力现货市场全面铺开,现货市场电量占比逐渐增加。风光发电就可以用不同价格体现不同时间段的价值,不再需要强配储能。独立储能和虚拟电厂真正有较好的经济性。

第三阶段(2023年启动):探索输电权,逐步放开隔墙售电,能够先在微电网层面进行局部电力平衡。

第四阶段(2023-2025年):真正形成零售侧电力二级市场。去解决微电网(配电网)之间高频、小额、快速、多对多的电力电量交易,每一个发用电的都是市场主体。

一、我们来梳理回顾一下前两次电力体制改革:

         02年电改主题词是机构拆分。政企分开,厂网分离。主要矛盾:政企合一的低效率。

         15年电改主题词是输配电价。管住中间,放开两头,推进电价形成机制的市场化。主要矛盾:输配电价是黑匣子,两头的价格间无法有效疏导。 

二、这次电力体制改革主线逻辑会是什么呢?

   新型电力体系面临最大问题是:风电光伏增加,负荷侧波动也增加,造成电力时空供需不平衡。因为供需两侧波动性都增加,造成电力系统对灵活性需求急剧增加。主要矛盾从电量供应不足(不平衡)转变为电力供应时空两个层面不平衡。体制机制上,电力系统综合调节能力(灵活性)提高,来消纳新能源和平衡负荷侧越来越大的波动。

   所以,灵活性是最紧缺的资源。提供灵活性包括火电灵活性改造、气电、储能等,火电灵活性改造是优先选择,但调节速度比较慢,潜力有限,目前已优先考虑。气电受成本和气源供应两方面限制。储能是很好的灵活性资源,可惜成本太高,锂电池储能度电循环成本0.5-0.6元。

   当风光发电量达到50%左右时,新型电力系统将从需求决定供给的逻辑,转向供给决定需求的颠覆式创新。新能源带来的灵活性需求正在冲击传统封闭的电力系统,并正在引发下一场革命,灵活性诉求才是新能源给电力系统带来的本质改变。所以,随着以后分布式风光和小型储能、零散负荷的急剧增加,小微的、海量的灵活性资源聚集商虚拟电厂的性价比就凸显出来了。为了充分的、高性价比的挖掘和利用灵活性资源,更细微精确的判断和调用就很重要了。所以,灵活性资源聚集商虚拟电厂是今后几十年电力体系发展的长坡厚雪且体量巨大的赛道。 

三、今后电力系统发展形态到底是啥样的?

   今后电力系统的发展形态。在技术架构和管理体系上,将是一种完全的重构。打个不恰当的比喻:过去的电网,类似铁路的运行方式,每辆列车的起点、终点、现在的位置、方向、速度以及运载的客货信息,都是由铁路调度中心管理,提前计划,实时监控。每一个命令,任何列车都必须无条件服从。

   但是,未来的电网,像是骨干网络(火车)加上一辆辆无人驾驶汽车的体系,连接到地面道路上(铁路网-对应特高压输电网、高速和快速路-对应城市配电网、城市普通路-对应中低压配电网)。乘客要去哪里是很难预测的,路面情况是瞬息万变的。这时候,单纯的铁路集中调度和运行计划管理模式是无法适应的。需要补充上滴滴+无人驾驶+交通大数据,去实现微观、动态的运力-出行需求的实时平衡。在中观和微观层面(配电网和微电网层面)每一辆无人驾驶汽车,就是一个运力平衡单元。

 

   那么,每个微电网能否像一辆无人驾驶汽车一样,做到有单就停,上车就走,识别乘客需求,自动到达目的地,并且在这个基础上构建一个新的运输体系?也就是说,以后的主干电网发挥铁路大宗的运输能力来平衡各大区(省)之间的大缺口,在体量规模更大的本地出行用铁路性价比就比较低了。小层面(就是配电网和微电网层级)尽量先自己衡,主干电网就负责大体量、长周期的平衡。所以,大家基本有共识的事情是今后新型电力系统的电网形态也将呈现大电网分布式电网兼容互补的总体格局,交直流混联大电网、柔性直流输电网、主动配网、微电网等多种形态电网将协同并存。这是灵活性资源整合方(虚拟电厂)价值所在。



四、灵活性资源整合方(虚拟电厂)发展好的基础条件:

1、电力市场改革进一步深化。虚拟电厂的商业模式的关键在于电力市场的确立。现货市场、辅助服务市场,甚至以后二级电力市场的成熟。

2、电网企业在配电网层面调度的改革。抓大放小,小的市场化运行。

3、能力问题。虚拟电厂需要具备聚合、控制、交易等三方面能力。

4、意愿问题,解决客户接受度,前提是得有人去帮客户挖掘这些资源价值。电网企业受制于体制机制,无法真正突破客户壁垒。

五、虚拟电厂运营收入体量的测算

   目前还没有对虚拟电厂营收的一个合理测算。现货市场、辅助服务市场等只是它收益来源的基础条件,电力IT可以理解为它的基础设施,它收入的多少来源于电力供需波动性对低成本灵活性聚集和使用的需求。碳中和目标下,需求(量×价)会指数级增加。

   所以,虚拟电厂的收入来源主要为现货市场(还需要区分尖峰和非尖峰)和辅助服务市场(绿电收益暂时不计)。其中压减尖峰电荷的利润是非常可观,基本度电均价为2-4元。以2022年夏天浙江省为例,负荷侧相应费用支出为20亿,500万千瓦的负荷100个小时,每度电为4元。此外,浙江由于夏天空调负荷增长过快,存在电力尖峰缺口,造成夏天不得不需要从省间现货市场(安徽等)购买电力,度电均价2.5元,支出87亿。浙江仅仅夏天的负荷侧响应和省间现货市场购电费用就高达107亿元,算上冬季高峰和平时春秋两季,150-200亿是很正常的。按照浙江用电量占比全国8%来初步外推,现阶段仅这部分就可以达到1500多亿的潜在空间。

   虚拟电厂主要可以解决三方面问题,一是解决95%以上削峰填谷的问题;二是平抑现货市场的价格波动,另外顺便可以在辅助服务市场赚点收入(主要是调频市场和容量市场);三是将弃光弃风变废为宝,并实现独立储能价值最大化。

   尖峰负荷的核心是计算全社会5%最大负荷的价值。中电联预测到2025年,95%以上峰值负荷约为50小时, 2025年最大负荷预计为16.3亿千瓦,虚拟电厂可平抑的尖峰用电量将超过:95%*16.3亿*50=774.25亿kWh;约占总用电量的0.7%2030年新能源发电量将达到48%,预计尖峰用电量达到总用电量的2-4%。假设25年尖峰负荷渗透率为60%(谁也不会和钱过不去),并逐渐提高。

   前两年冀北虚拟电厂度电收入为0.25元,保守计算,2025年和2030年非尖峰负荷的度电0.2元,2035年和20400.3元。假设2025年非尖峰现货市场的虚拟电厂渗透率为20%2030年为30%并逐年提高。

   目前,欧洲的电力现货市场电量占80%以上。我国现货市场目前是远不到20%,在2025年将可能达到20%。我国最终也会逐渐向欧洲电力市场看齐。

   按照预期推进,那么2025年虚拟电厂2000亿的营收是相对保守的,2030年可以达到7000亿。就算我国最后电力现货市场没有达到欧洲80%的水准,11.5万亿的灵活性资源整合方的营收是可以展望的,占整个电费盘子的10%以上。就算55分成甚至4637分成,毛利也是非常可观的。

   那么,灵活性资源聚集(虚拟电厂)和储能是竞争关系么?我觉得不是,反而储能越多越好。因为电网调度中心是不会调度小型储能的,目前绝大部分配置的储能都是在晒太阳而已。虚拟电厂可以将海量灵活性资源连接到一起,将各类型型储能充分利用起来,无非是利润分成比例可以再谈而已。



六、优劣势分析

   我觉得新一轮电力改革的方向应该是灵活性资源整合(虚拟电厂、用电负荷侧响应等)、智慧电网(智能调度、配电网)、统一电力市场等。最受益且相对低估就是东方电子,因为它是全产业链布局且全面受益,此外,东方电子的调度、智能电表、变电和配用电、储能EMS、充电桩、综合能源等多个板块对于虚拟电厂来说都是业务协同关系,都是有助力的。实现分布式能源的协同调度是虚拟电厂的算法核心,也是执行需求响应、参与电力交易的技术基础。

   东方电子三大主体业务,电网自动化、智能用电以及信息管理系统业绩都稳定增长。调度领域国网份额第二,仅次于南瑞,南网份额与南瑞并驾齐驱,主要布局地调、县调市场;看好公司核心调度能力在虚拟电厂场景中的使用。

   配电方面,在配电主站终端及新型的配电物联网方面有完整的产品和细节方案,在配电一二次设备融合方面具有显著优势。



   用电方面,智能电表业务在业内具有稳定的市场份额,22年涨幅较大。且智能电表的电能计量是虚拟电厂的前提条件之一,海量的用电数据可以给核心算法提供支撑。

   此外,业务涉及电动车充电、微电网,并积极布局电池 BMS、储能 PCS、储能 EMS等储能核心设备和业务系统。

   另外,基于电网数据信息系统的沙盒属性,接入要求和资质审查极其严格,长期与电网合作及国资背景背书,公司必然是虚拟电厂的参与主体之一。

   东方电子虚拟电厂业务覆盖城市级、聚合商级、园区级三层范围,各层级均有成熟案例落地。

   园区级虚拟电厂:通过对园区各个企业用户实施综合智慧能源管理,聚合参与电网需求响应等辅助服务。标杆案例广州明珠工业园虚拟电厂:20197月上线运行,提供10MW级实时响应能力。

   负荷聚合商级虚拟电厂:将商业写字楼、小型园区、充电站等进行聚合,共同参与。标杆案例—“粤能投虚拟电厂管理项目:于20224月上线。

   城市级虚拟电厂:城市虚拟电厂需实现数据的互通、分析等功能,在电网需求侧响应邀约时,完成调控指令的下达。标杆案例——广州虚拟电厂管理平台:20217月正式开放注册。

目前,还包括恒实科技、国能日新、国网信通、朗新科技等。

恒实科技:参与建设国网冀北虚拟电厂等项目,核心竞争力在于【通信】。

朗新科技:用户侧能源数字化领先龙头+能源互联网唯一平台企业。虚拟电厂方面,公司的核心竞争力在于【聚合】。售电(电力营销)和充电桩聚合方面都是国内龙头,这两块业务又是虚拟电厂的重要助力,所以朗新在虚拟电厂上有一定的想象空间。

国能日新:发电功率预测龙头,虚拟电厂方面的核心竞争力在于【预测】。能形成发电侧与负荷侧数据的打通与良性互动。

国网信通:主要是侧重云网基础设施,底层算力资源和上层应用服务的全方位产业布局。子公司也在搞虚拟电厂。

   补充一点:国网三剑客的发力方向是各有侧重,国电南瑞最大最强,全产业链布局,只不过侧重高电压等级的输配电和高等级的调度;远光软件主要是给能源企业做集团财务和管理软件,国网信通侧重云基础设施。

   即使不算虚拟电厂带来的额外收益,和积成电子、安科瑞等竞争对手而言,起码有30%-50%的价值低估。调度、电表、配网三个引擎,不仅直接受益于新型电力系统的建设,且竞争力比较强,可以充分享受行业成长的β,估计还会有20-30%的持续增幅。

第三部分:最后总结:

   假设东方电子在虚拟电厂这一块市占率15%(东方电子目前虚拟电厂项目全市场最多,比第二、第三名合计还多),则2025年和2030年能多带来300亿和1000亿营收,大约有60亿和200亿净利润(保守起见,按照4(虚拟电厂)、6分成,虚拟电厂成本较少,假设净利率是50%(电力成本基本由分成方摊销)),相对现在的4亿,是15倍和50倍的成长空间

   灵活性资源整合商本身是大自然的搬运工,只不过它通过聚合能够解决单个灵活性资源规模偏小且零散,调度和交易难度大、成本高,很难通过市场交易获利的问题,从而达到了聚沙成塔的平台作用和效果,也将打开万亿的运营空间。利好程度而言,我认为东方电子第一,因为他的虚拟电厂案例数量和质量本身走在最前面,布局较深入,且在新型电力系统中又是全产业链收益,业务板块协同性强。

附件 各省电力需求响应补贴表格

       江苏省电力响应政策(去年春节)

       江苏省电力响应政策(平时)

       电力响应原理(现货交易流程)


 

 

 

 

 


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  • 只看TA
    2023-02-15 12:58
    刚看到光大的研报,尺大的雄文就出来了,神同步啊,感觉尺大认知更加高瞻远瞩
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    于2023-02-20 12:25:49更新
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  • 只看TA
    2023-02-19 17:09
    费心了,3月1号之前,尽可以大胆假设,东方电子上一个庄没赚多少就走了,看看有没有人接吧。
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  • 只看TA
    2023-02-16 12:44
    谢谢!
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  • 只看TA
    2023-02-15 23:53
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  • 深圳炒家
    满仓搞的散户
    只看TA
    2023-02-15 23:17
    再好的股都在高位了
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  • 周康1980
    自学成才
    只看TA
    2023-02-15 16:20
    一直没搞明白虚拟电厂谁做的最好
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  • 水平不够
    买买买的吃面达人
    只看TA
    2023-02-15 13:23
    从特斯拉的第三篇章的角度来说,故事更宏达,叙事更长远
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  • 只看TA
    2023-02-15 13:04
    看看~
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  • 只看TA
    2023-02-15 12:59
    逻辑有点超前
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  • 凯迪拉个客
    已翻车
    只看TA
    2023-02-15 12:53
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