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1、 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。1 證券研究報告 電力設備與新能源電力設備與新能源 順能源變革之勢,鑄新型電力系統順能源變革之勢,鑄新型電力系統 華泰研究華泰研究 電力設備與新能源電力設備與新能源 增持增持 (維持維持)研究員 申建國申建國 SAC No.S0570522020002 SFC No.BSK177 +(86)755 8249 2388 研究員 張志邦張志邦 SAC No.S0570522020003 SFC No.BSJ772 +(86)10 5679 3931 行業行業走勢圖走勢圖 資料來源:Wind,華泰研究 2022年10月18日中國內地 專題
2、研究專題研究 構建新型電力系統構建新型電力系統,“十四五”“十四五”期間期間電網電網整體整體投資力投資力度加大度加大 建設新型電力系統,需從發電、電網、負荷、儲能多側充分挖掘系統靈活性調節資源,保障系統安全穩定運行及新能源高比例消納??紤]到新能源大規模發展對電網加大投資需求日益增長,疊加經濟增長趨緩的逆周期調節需求,電網投資力度有望加大。我們認為新型電力系統轉型背景下,電網投資的主要方向在于兩個方面:一是以特高壓直流為主的輸電網建設,二是加強配電網建設??稍偕茉凑急瘸掷m提升,我國可再生能源占比持續提升,我國能源地域分布不均能源地域分布不均 在“雙碳”目標的要求下,我國未來將大力發展可再生能源
3、并網,風力發電/太陽能發電累計裝機量在 2012-2021 年的 CAGR 高達 20.65%/53.45%?!笆奈濉笨稍偕茉窗l展規劃 提出 2025 年可再生能源發電量增量在全社會用電量增量中的占比超過 50%,風電和太陽能發電量實現翻倍。電力系統需要電源和負荷實時平衡,而可再生能源波動性較高,當輔助調節資源不足時,易發生棄風棄光現象。我國能源分布整體呈“北富南貧、西多東少”的現象,而用電負荷多分布于中東部地區,需要長距離輸電。主干網主干網構筑堅強智能電網構筑堅強智能電網,特高壓有效解特高壓有效解決能源供需錯配問題決能源供需錯配問題 特高壓能夠有效解決我國能源與負荷分配不匹配的問題,是能
4、源轉型過程中電網側的主干力量。截至 2021 年底,國內累計 34 條特高壓線路在運營,2021 年輸送電量中的六成由可再生能源出力,隨著后續電源側儲能接入,其出力占比有望再度提升。在促經濟,穩增長的背景下,2022-2023 年特高壓行業有望進入投資兌現期,有效拉動上下游產業鏈發展。特高壓行業壁壘高,主設備公司受益明顯,我們預計在項目開工后的 9 個月以內,由項目采購形成的業績在供應商處得以釋放。新批準的輸電項目有望在兩年內體現在主設備公司業績中,三年內完成項目投產。柔性調節能力是配電網核心,減少電網波動性為主柔性調節能力是配電網核心,減少電網波動性為主 配電網是能源生產、轉換、消費的關鍵環
5、節,協助可再生能源消納,聯接多方市場主體,正逐漸成為電力系統的核心。據南方電網“十四五”電網發展規劃,“十四五”期間南方電網將投資約 6700 億元,其中 3200 億元投向配電網,占比 48%。隨著可再生能源大規模并網和經濟綠色發展,電力系統源側和荷側變動加大,電力用戶同時具備接收電能和反輸送電能兩種能力,配電網擴容的必要性凸顯。沒有電網數字化轉型就沒有新型電力系統,我們認為電網智能化升級將對二次設備產生顯著拉動作用,信息化硬件投資有望大幅提升。電網投資本質電網投資本質為為穩定性和投資強度權衡穩定性和投資強度權衡 調節電網投資是穩定經濟的重要手段之一,電網投資是決定新能源接入和消納的基礎。電
6、網投資的本質是穩定性和投資強度之間的權衡,通過置辦較多待命冗余機組以滿足高峰用電需求的電網是極其昂貴的。電網作為支撐新能源建設的重要基礎設施,連接發電側和用電側,涉及輸配變用等各環節,項目種類多樣?,F有設施替換需求旺盛,將支撐電網投資基礎,新型電力系統帶動之下,投資需求更加多樣化。風險提示:政策落地及投資不及預期;市場競爭加劇風險;特高壓建設進度不及預期。(29)(17)(4)921Oct-21Feb-22Jun-22Sep-22(%)電力設備與新能源滬深300 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。2 電力設備與新能源電力設備與新能源 正文目錄正文目錄 能源體系:可再生
7、能源占比持續提升,能源地域分布不均能源體系:可再生能源占比持續提升,能源地域分布不均.3 能源種類:化石能源向可再生能源轉型,輸出功率波動性提升.3 地域分布:源荷地域分布不均,長距離運輸保障用電安全.5 供給側:可再生能源分布不均,能源傳輸需求旺盛.5 需求方:東中部仍是用電中心,跨區輸送需求旺盛.7 終端電氣化水平提升,電網支撐能源轉型.7 電氣化水平持續提升,用電量增長需有電網支撐.7 源側與荷側波動性增加,電網調節壓力凸顯.9 電力體系支撐能源變革,構筑新型電力系統.10 主干網:構筑堅強主干網:構筑堅強智能電網,特高壓協助跨區運輸智能電網,特高壓協助跨區運輸.13 特高壓支撐電網運行
8、,促進可再生能源消納.13 能源消納剛需疊加基建屬性,特高壓投資有支撐.15 行業壁壘高,主設備公司受益明顯.17 配電網:柔性調節能力是核配電網:柔性調節能力是核心,減少電網波動性心,減少電網波動性.20 源側和荷側波動,對電網擴容和變電站要求提升.21 電網建設穩定性要求增加,信息化硬件投資提升.21 電網波動性加大,新型電力電子設備需求提升.23 虛擬電廠和綜合能源構筑局域網絡,提升電網調節能力.25 虛擬電廠:政策端不斷完善,應用有望逐步落地.25 綜合能源:應用層主要落地形式,提升微電網穩定性.26 電網投資:穩定與投資強度權衡,替換和新增需求旺盛電網投資:穩定與投資強度權衡,替換和
9、新增需求旺盛.28 電網投資本質:穩定性和投資強度權衡.28 他山之石:參考歐洲電網,整體投資額提升明顯.28 國內:現有設施替換需求旺盛,支撐電網投資基礎.29 國內:新興電力系統帶動,新增投資層出不窮.29 風險提示.30 RUjX8ZjZzWdYsZqX6M9RaQsQmMpNmOiNqRqQlOoPvM8OrRzQwMmPyQNZmOsN 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。3 電力設備與新能源電力設備與新能源 能源體系:可再生能源占比持續提升,能源地域分布不均能源體系:可再生能源占比持續提升,能源地域分布不均 能源種類:化石能源向可再生能源轉型,輸出功率波動性
10、提升能源種類:化石能源向可再生能源轉型,輸出功率波動性提升 1)風光大規模接入風光大規模接入 可再生能源并網,未來多能互補??稍偕茉床⒕W,未來多能互補。在“雙碳”目標的要求下,我國大力發展可再生能源,其中以風力發電、太陽能發電為主,風力發電/太陽能發電累計裝機量在 2012-2021 年的CAGR 分別高達 20.65%/53.45%。據國家能源局數據,2012 年底,我國光伏與風電累計裝機量占比不足 6%,截至 2021 年底,我國水電/火電/核電/風電/光伏累計裝機量占比為16.45%/54.58%/2.24%/13.82%/12.90%,而 2021 年 光 伏/風 電 新 增 裝 機
11、 量 占 比 為30.22%/26.70%。未來可再生能源占比將逐步提升,傳統的火電因其靈活性的特點可作為未來電力系統的調節資源,我們認為未來的電力系統將是多能互補的系統。圖表圖表1:國內可再生能源累計裝機量國內可再生能源累計裝機量 圖表圖表2:新增裝機中光伏、風電占新增裝機中光伏、風電占比提升比提升 資料來源:國家能源局,華泰研究 資料來源:國家能源局,華泰研究 可再生能源發電占比有望大幅提升可再生能源發電占比有望大幅提升?!笆奈濉笨稍偕茉窗l展規劃提出,2025 年,可再生能源年發電量達到 3.3 萬億千瓦時左右;“十四五”期間,可再生能源發電量增量在全社會用電量增量中的占比超過 50%
12、,風電和太陽能發電量實現翻倍。據 IEA 預測,在實現“雙碳”目標的預設下,到 2060 年,中國的太陽能和風能發電量相對于 2020 年將增加 7倍,占總發電量比例從 25%提升至 2030 年的 40%和 2060 年的 80%,其中,太陽能發電的占比由 2020 年的 4%提升至 45%??稍偕茉窗l電比例的提升是政策推進和度電成本(LCOE)下降綜合作用的結果,目前光伏發電和陸上風電已初步具備在 LCOE 上和燃煤電廠競爭的能力。圖表圖表3:雙碳目標下的發電量預測雙碳目標下的發電量預測 注:CCUS=carbon capture,utilisation and storage 資料來源
13、:IEAAn energy sector road map to carbon neutrality in China,華泰研究 0%50%100%150%200%250%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,0002012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021萬千瓦光伏累計裝機量風電累計裝機量光伏累計裝機同比增速風電累計裝機同比增速0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201320142015201620172018201920202021光伏新增裝機風電新增裝機火電新增裝
14、機核電新增裝機水電新增裝機 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。4 電力設備與新能源電力設備與新能源 2)分布式電源大規模接入)分布式電源大規模接入 分布式電源接入加重電網運行負擔。分布式電源接入加重電網運行負擔。1)影響配網潮流,線路潮流大多從電流一端產生,直接作用于用戶側,形狀多為輻射狀,若配網內部安裝分布式電源,則會對線路潮流的方向和方位產生影響;2)影響配網電壓和電能質量,分布式電源并網后,配網成為“有源網絡”,穩態電壓的分布會發生改變;3)影響配網繼電保護,當分布式電源位于繼電保護前端,電源助增作用將導致保護范圍擴大,可能出現誤動或越級跳閘,同理,當分布式電源
15、位于繼電保護后端,可能出現拒動;4)造成系統配變直流偏磁出現,分布式電源接入要求大量電力電子設備如逆變器接入,逆變器可能因脈沖不均或參數失衡等相關特點,產生直流電流分量,若流入配電變壓器中,將導致系統配變直流偏磁問題;5)產生諧波影響變壓器等設備,除了逆變器必然會輸出的諧波外,三相不平衡、直流偏磁等非理想情況也會產生諧波??稍偕茉创笠幠2⒕W,電網源荷波動加劇??稍偕茉创笠幠2⒕W,電網源荷波動加劇。以可再生能源為主體的新型電力系統,將給電網帶來機遇與挑戰。以屋頂光伏為例,受到諸多環境因素限制,發電量隨時間變化大,若受到天氣影響,發電功率波動大且無法預測,若為家庭戶用光伏,家庭凈負載的較大波動
16、將給電網運行帶來額外成本,對電網的可靠運行提出了更高的要求。圖表圖表4:云云使使屋頂光伏屋頂光伏日內日內發發電電功率功率波動變大波動變大 圖表圖表5:云云使使日內日內家庭凈負載家庭凈負載波動變大波動變大 注:橫軸為時間,縱軸為屋頂光伏發電功率(有云)、發電功率(無云)資料來源:EPRIDistributed PV Monitoring and Feeder Analysis,華泰研究 注:橫軸為時間,縱軸為家庭總負載、家庭凈負載(有云)、家庭凈負載(無云)資料來源:EPRIDistributed PV Monitoring and Feeder Analysis,華泰研究 太陽能發電日內波動大
17、、不可調度、具有間歇性太陽能發電日內波動大、不可調度、具有間歇性。不同于傳統的火力發電,太陽能發電受時間、天氣和季節影響,在白天和晴天分布式光伏和地面電站向用戶側供電,在中午迎來發電高峰,甚至出現棄光現象,傍晚光伏發電減弱,而用戶側迎來電力高峰。加州獨立系統運營商(CAISO)在評估加州的電力生產和需求時,首次發現了“鴨子曲線”,即常規電廠因光伏發電的存在,中午的凈負荷下降,隨著時間的推移,該常規電廠的日內凈負荷曲線由“雙峰曲線”變為“鴨子曲線”。但常規電廠是為平穩出力而設計,中午關閉部分電廠將帶來額外成本。風力發電類似于太陽能發電,靈活性均低于傳統發電方式,隨著可再生能源并網量增加,如何應對
18、可再生電源接入帶來的波動成為電力系統亟需解決的問題。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。5 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表6:鴨子曲線鴨子曲線加州某常規電廠日內凈負荷情況加州某常規電廠日內凈負荷情況 資料來源:加州獨立系統運營商(CAISO),華泰研究 地域分布:源荷地域地域分布:源荷地域分布分布不均,長距離運輸保障用電安全不均,長距離運輸保障用電安全 傳統能源分布已呈現地域不平衡特傳統能源分布已呈現地域不平衡特征,征,已有西電東送需求已有西電東送需求。我國西部地區擁有豐富的水電、燃煤資源,而當地經濟發展相對欠缺,用電量相對較低,東部地區用電需求更大,將西部
19、富余電力運送至東部消納有助于解決我國能源分布不均的問題。西電東送開始于 2000 年國家發展計劃委員會向國務院報送的關于加快“西電東送”以滿足廣東“十五”電力需求有關情況的報告,當時即是為電力缺口增大的廣東省提供電力,保障廣東經濟發展。西電東送是西部大開發的標志性工程之一,包括北部通道(黃河中上游水電、火電到京津冀地區)、中部通道(三峽、金沙江水電到華東地區)、南部通道(云貴水電、火電到廣東)三大通道。據國家能源局,西電東送能力 2025 年將超過 3.6 億千瓦。圖表圖表7:西電東送路線圖西電東送路線圖 圖表圖表8:南方電網西電東送規模南方電網西電東送規模 資料來源:北極星電力新聞網,華泰研
20、究 資料來源:南方電網,華泰研究 供給側:可再生能源分布不均,能源傳輸需求旺盛供給側:可再生能源分布不均,能源傳輸需求旺盛 太陽能:太陽能:我國太陽能資源豐富,總體呈“高原大于平原、西部干燥區大于東部濕潤區”的我國太陽能資源豐富,總體呈“高原大于平原、西部干燥區大于東部濕潤區”的分布特點。分布特點。其中,青藏高原最為豐富,四川盆地太陽能資源相對較低。與太陽能輻射資源分布類似,我國大部分大型光伏地面電站分布在西部、北部,光伏發電量主要由西部、北部地區貢獻。2022 年上半年,山東/河北/青海累計光伏發電量位居全國前列,分別達到233.3/212.9/127.4 億千瓦時,其中,青海光伏發電量占本
21、省發電量比例高達 29.1%。-6%-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%05001,0001,5002,0002,50020142015201620172018201920202021億千瓦時送電量同比-右軸 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。6 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表9:全國太陽輻射總量等級和區域分布表全國太陽輻射總量等級和區域分布表 名稱名稱 主要地區主要地區 年總量(年總量(MJ/m2)年總量(年總量(kWh/m2)年平均輻照度(年平均輻照度(W/m2)占國土面積(占國土面積(%)最豐富帶 內蒙額濟納旗以西、甘肅酒泉以西、青海
22、100 E 以西大部分地區、西藏 94 E 以西大部分地區、新疆東部邊遠地區,四川甘孜部分地區 6300 1750 約200 約 22.8 很豐富帶 新疆大部、內蒙額齊納旗以東大部黑龍江西部、吉林西部、遼寧西部、河北大部、北京、天津、山東東部、山西大部、陜西北部、寧夏、甘肅酒泉以東大部、青海東部邊緣西藏 94 E 以東、四川中西部、云南大部、海南 5040-6300 1400-1750 約 160-200 約 44.0 較豐富帶 內蒙 50 N 以北、黑龍江大部、吉林中東部、遼寧中東部、山東中西部、山西南部、陜西中南部、甘肅東部邊緣、四川中部、云南東部邊緣、貴州南部、湖南大部、湖北大部、廣西、
23、廣東、福建、江西、浙江、安徽、江蘇、河南 3780-5040 1050-1400 約 120-160 約 29.8 一般豐富帶 四川東部、重慶大部、貴州中北部、湖北 110 E 以西、湖南西北部 3780 1050 約120 約 3.3 資料來源:國家能源局戶用光伏建設運行百問百答(2022 版),華泰研究 圖表圖表10:中國太陽法相直接輻射分布圖中國太陽法相直接輻射分布圖 圖表圖表11:2022年年H1累計累計光伏發電量(億千瓦時)及占本地區總發電量比重光伏發電量(億千瓦時)及占本地區總發電量比重 資料來源:國家能源局戶用光伏建設運行百問百答(2022 版),華泰研究 資料來源:全國新能源消
24、納監測預警中心,華泰研究 風電:風電:我國我國擁有豐富的風能資源,主要集中在東南沿海、北部、西部地區擁有豐富的風能資源,主要集中在東南沿海、北部、西部地區。內蒙古和甘肅走廊為風能密度較大區,臺灣海峽是我國近海風能資源最豐富的地區。擁有海上風能資源的臺灣海峽和渤海灣距離我國主要負荷中心較近,具有更優的消納條件,而三北地區的陸上風電遠離主要負荷中心,消納壓力相對更大。2022 年上半年,內蒙古/河北/新疆累計風電發電量位居全國前列,分別達到 516/310/299 億千瓦時。圖表圖表12:2021 年全國年全國 70 米高度層年平均風功率密度分布米高度層年平均風功率密度分布 圖表圖表13:我國東部
25、沿海近海我國東部沿海近海 5-20 米水深海域內、米水深海域內、100 米高度年平均風米高度年平均風功率密度分布功率密度分布 資料來源:2021 年中國風能太陽能資源年景公報,華泰研究 注:選取了部分沿海地區 資料來源:中國風電發展路線圖 2050,華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。7 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表14:2022 年上半年年上半年累計累計風電風電發電量發電量(億千瓦時)(億千瓦時)及占本地區總發電量比重及占本地區總發電量比重 資料來源:全國新能源消納監測預警中心,華泰研究 需求方需求方:東中部仍是用電中心:東中部仍是用電中心,跨
26、區輸送需求旺盛,跨區輸送需求旺盛 我國電我國電力力供需供需地理地理分布不均衡分布不均衡,中東部,中東部將長期保持將長期保持為負荷中心為負荷中心。我國能源分布整體呈“北富南貧、西多東少”的現象,而用電負荷多分布于中東部地區,其中沿海地區為主要負荷中心。2021 年,廣東、浙江、山東、江蘇等東部沿海經濟大省雖然發電量位居全國前列,但發電量與用電量之間差額高于 1000 億千瓦時,高于部分省份用電量;內蒙古、云南、山西等位于西部地區的省份則為電力凈輸出省份。中東部地區人口稠密、工業布局多,2021年中/東部地區 GDP 占全國的 21.59%/54.29%。據全球能源互聯網發展合作組織預測,中東部地
27、區仍將長期為我國電力負荷中心。圖表圖表15:全國用電量預測及東部用電占比全國用電量預測及東部用電占比 圖表圖表16:2021 年各省發電量及用電量年各省發電量及用電量 資料來源:全球能源互聯網發展合作組織,華泰研究 資料來源:國家統計局,中電聯,華泰研究 終端電氣化水平提升,電網支撐能源轉型終端電氣化水平提升,電網支撐能源轉型 電氣化水平持續提升,用電量增長需有電網支撐電氣化水平持續提升,用電量增長需有電網支撐 電氣化發展是實現碳達峰、碳中和的有效途徑電氣化發展是實現碳達峰、碳中和的有效途徑。提升全社會的電氣化水平將有力推動能源清潔低碳、安全高效利用,減少我國對傳統化石能源的剛性需求,在能源領
28、域實現深度脫碳和本質安全。中電聯公布的電氣化發展指標體系包括終端用能電氣化、電力供應低碳化、電力服務普適化和能源利用高效化,中電聯認為我國電氣化發展總體處于中期中級階段,電氣化進程持續向前推進,經濟發達省份電氣化水平相對較高。58%59%60%61%62%63%64%65%66%02468101214161820202025E2030E2050E2060E萬億千瓦時中東部用電量我國用電總量預測(2,000)(1,500)(1,000)(500)05001,0001,5002,0002,50001,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,000廣東浙江山東
29、江蘇河北北京上海河南湖南重慶遼寧江西天津廣西海南西藏黑龍江福建青海吉林安徽甘肅貴州陜西湖北寧夏新疆四川山西云南內蒙古億千瓦時億千瓦時發電量用電量差額-右軸 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。8 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表17:中電聯對未來電氣化發展的兩種情景設置中電聯對未來電氣化發展的兩種情景設置 主要領域主要領域 基礎轉型情景基礎轉型情景 電氣化加速情景電氣化加速情景 電力碳減排 按照國家碳達峰、破中和目標時間,2030 年實現電力行業碳排放同步達峰,碳達峰至碳中和階段,可再生能源產供儲銷體系全面成熟,實現電力凈零排放。電力行業適度先于國家碳達峰目標
30、實現時間,碳排放峰值水平較基礎轉型情景有所降低,碳達峰至碳中和階段,新型儲能技術取得重大突破,電力行業碳中和實現時間較基礎情景提前。能源電力需求 完成國家能源消費總量和強度“雙控”目標要求,重要工業產品用能效率持續提升,能源需求保持中低速增長,電能替代穩步推進,電力需求快速增長。高效用能用電技術推廣應用力度進一步加大,能效水平加快提升,能源需求增速較基礎轉型情景放緩,電能替代潛力進一步釋放,電力需求增速較基礎轉型情景加快。重點部門電氣化 工業部門 鋼鐵行業電爐鋼占比穩步提升,2060 年達到 35%以上,電鍋爐、電窯爐推廣應用。鋼鐵行業電爐鋼占比快速提升,2060 年達到 55%以上,有色、建
31、材、化工行業電能替代高效電熱轉換技術、電蓄熱技術取得交破。建筑部門 可再生能源建筑推廣應用,清潔電采暖穩步推進實施,廚炊洗浴電氣化持續推進。電蓄冷空調、電蓄熱鍋爐、地源熱泵、空氣源熱泵大規模應用,清潔電采暖推進速度進一步加快,廚炊洗浴電氣化全面普及。交通部門 2035 年,純電動汽車成為新銷售車輛的主流,公共領域用車全面電動化,2060 年,電動汽車保有量達到 2.5 億輛,氫燃料電池汽車全面普及。充換電關鍵技術取得突破,車聯網技術加快滲透,促進電動汽車在民用、貨運領域全面普及,保有量增速較基礎轉型情景進一步加快,2060 年,電動汽車保有量超過3.5 億輛。電力供應 電力系統源網荷儲協調發展
32、,新能源加快發展,非化石發電裝機和發電量占比持續提高。核電“十五五”期間年均投產 6-8 臺機組。新能源產業實現跨越式發展,帶動新能源發展裝機較基礎轉型情景進一步增加。新型儲能建設成本快速下降,并加速布局。核電加速發展。資料來源:中電聯中國電氣化年度發展報告 2021,華泰研究 用電量預計持續增長,電氣化水平將提升。用電量預計持續增長,電氣化水平將提升。伴隨人民生活水平及電氣化水平持續提高,預計我國用電總量將持續增長,2020 年我國用電量總量為 7.5 萬億千瓦時,全球能源互聯網發展合作組織預計 2025/2030/2050/2060 年我國用電總量將分別達到 9.2/10.7/16/17
33、萬億千瓦時。國家電網發布的“碳達峰、碳中和”行動方案提出,大力實施電能替代,促進終端能源消費電氣化;預計到 2025、2030 年,電能占終端能源消費比重將達到 30%、35%以上。據殼牌分析數據,2050/2060 年國內電氣化率將達到 50%/60%。圖表圖表18:中國電氣化率提升中國電氣化率提升 圖表圖表19:未來我國用電總量預測未來我國用電總量預測 資料來源:殼牌能源遠景:中國能源體系 2060 碳中和,IEA,華泰研究 資料來源:全球能源互聯網發展合作組織,華泰研究 0%10%20%30%40%50%60%70%19902000201020202030E2040E2050E2060E
34、電力在最終消費總量中的占比02468101214161820202025E2030E2050E2060E萬億千瓦時我國用電總量預測 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。9 電力設備與新能源電力設備與新能源 源源側與荷側側與荷側波動性增加,電網調節壓力凸顯波動性增加,電網調節壓力凸顯 源側:新能源并網規模增加,棄風棄光壓力加大源側:新能源并網規模增加,棄風棄光壓力加大。由于我國風能、太陽能的分布情況,西部、北部地區的可再生能源發電裝機規模較大,而當地消納能力不足,外送能力有限。電力系統需要電源和負荷實時平衡,可再生能源波動性較高,需要火電/儲能輔助調節,當輔助調節資源不足
35、時,易發生棄風棄光現象。據全國新能源消納監測預警中心,2021 年全國11 省市風光利用率達到 100%,全國平均風電利用率 96.9%,同比提升 0.4 個百分點;光伏發電利用率 98.2%,同比提升 1.0 個百分點。全年全國棄風電量 206.1 億千瓦時,風能發電 5667 億千瓦時,棄光電量 67.8 億千瓦時,太陽能發電 1836.6 億千瓦時。隨著“三地一區”國家大型風電和光伏發電基地項目陸續并網投產,2022 年下半年北方地區風光新增裝機比重較大,部分區域消納壓力將進一步加大。圖表圖表20:全國棄風棄光情況全國棄風棄光情況 資料來源:全國新能源消納監測預警中心,華泰研究 可再生能
36、源大規模并網,為電網運營提出更高要求可再生能源大規模并網,為電網運營提出更高要求。若電網未進行相應的升級改造,分布式電源的快速滲透會對電網穩定性提出更高要求,大量未被電網系統監控的分布式光伏可能在電網發生擾動時集體斷開以保護自己,大規模的分布式電源斷開可能會引發其他緊急情況,例如干擾系統自動修復。2017 年 3 月 3 日,澳大利亞 Torrens 島的 275 千伏開關場發生故障,使南澳大利亞州的 5 臺發電機發電功率下降,引起電壓突然下降。當地的電力需求在該情況下會主動降低 400MW 需求,電力需求下降能在電網發生擾動時使電力供需匹配,以免引發更多問題。出乎意料的是,約有 150MW
37、的分布式光伏因此次電網擾動而集體斷開,導致故障初期電力需求僅下降了 250MW,延遲了系統的恢復,可再生能源大規模并網為電網運營提出更高要求。圖表圖表21:2017 年年 3 月月 3 日南澳大利亞州的電網需求日南澳大利亞州的電網需求 資料來源:AEMOTechnical Integration of Distributed Energy Resources,華泰研究 0102030405060708020Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q1億千瓦時棄風電量棄光電量 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。10 電力設備與新能源電力設備與新能
38、源 荷側:荷側:新型電力設備新型電力設備在在用戶側出現,負荷側波動亦提升用戶側出現,負荷側波動亦提升。戶用分布式光伏將大規模并網,據國家能源局數據,2022 年上半年全國光伏裝機量 30.88GW,其中戶用分布式 8.91GW,同比增長 50.76%。大量新能源汽車將接入并網,據乘聯會數據,2022 年上半年我國新能源車總銷量 224.6 萬輛,同比增長 122.60%。越來越多的戶用分布式光伏、新能源汽車、儲能等可大量產生、消耗、存儲電力的新興設備將接入用戶側,負荷側波動性亦提升。電力體系支撐能源變革,構筑新型電力系統電力體系支撐能源變革,構筑新型電力系統 傳統電網系統僅為電力的單向傳輸而設
39、計,電網公司的主要風險來源于大型發電機和電網故障,因此更注重輸電網的建設,為輸電網配備電力監控系統(SCADA),同時由于配電網的樹狀結構、設備數量眾多、直接連接用戶等原因,配電網 SCADA 的成本更高,建設較少,而未來電力的雙向交互將更加頻繁,將以配電網為中心,如戶用光伏倡導“自發自用,余電上網”,因此配電網面臨的挑戰更大。圖表圖表22:過去與未來的電力系統過去與未來的電力系統 資料來源:IEA,華泰研究 2021 年 3 月 15 日,中央財經委員會第九次會議提出要“實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統”,協助提升電力系統的調節能力,適應能源變革需求
40、。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。11 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表23:構建新型電力系統實施路線構建新型電力系統實施路線 資料來源:“雙碳”目標下新型電力系統發展路徑研究(張金平等發布于華電技術2021 年第 12 期),華泰研究 新型電力系統將從電源側、電網側、負荷側三個方面進行全面轉型:新型電力系統將從電源側、電網側、負荷側三個方面進行全面轉型:電源側:可再生能電源側:可再生能源大規模并網,需源大規模并網,需配備配備靈活性資源。靈活性資源。我國承諾的“雙碳目標”要求 2030年實現“碳達峰”,隨后僅用 30 年實現“碳中和”,這一時間顯著短于發達
41、國家所用時間,緊迫情形之下對可再生能源發展提出了更高的要求??稍偕茉窗l電系統是高度不確定性的系統,而要構建清潔低碳安全高效的能源體系,則需要在電源側配備靈活性火電機組、天然氣機組和儲能電站等靈活性的調節資源。圖表圖表24:IEA 的凈零排放情景下提供電力系統靈活性的資源的凈零排放情景下提供電力系統靈活性的資源 資料來源:IEANet Zero by 2050:A Roadmap for the Global Energy Sector,華泰研究 電網側:電網側:遠距離輸送解決主干網需求,電網柔性調節能力是核心遠距離輸送解決主干網需求,電網柔性調節能力是核心。電網連接發電側和負荷側,在未來電力
42、系統中扮演重要角色。傳統電力系統是單向的,系統中各方均有明確分工定位;未來數字化電力系統是多向的、數字化的,并且高度集成,對電網提出了更高的要求。面臨我國能源地理分布不均衡的問題,遠距離輸送電能成為解決途徑。其中,特高壓輸電以其大規模、遠距離、高效率的特性在我國已進入快速發展階段。隨著分布式電源的大規模裝機,大量分布式電源接入配電網,傳統的無源配電網向有源配電網轉變,同時光伏逆變器、PCS、柔性開關等電力電子設備接入電網,電力系統逐步電力電子化,帶來電網電壓暫降、波動與閃變、電壓越限等電能質量問題,解決上述問題,電網的柔性調節能力是核心。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱
43、讀。12 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表25:未來數字化電力系統未來數字化電力系統 圖表圖表26:不同充電模式給加州電網帶來的系統成本降低不同充電模式給加州電網帶來的系統成本降低 資料來源:IEADigitalisation and Energy,華泰研究 注:系統成本反映了生產能源的批發運營成本,不包括發電能力成本、傳輸和分配成本,以及構成生產和輸送電力的其他成本 資料來源:LBNL,Grid Impacts of Electric Vehicles and Managed Charging in California,華泰研究 負荷側:電氣化率提高,用戶側主動響應負荷側:電氣化
44、率提高,用戶側主動響應。隨著經濟社會綠色發展,電力消費在最終能源消耗中占比將提升。同時,為應對可再生能源發電的高度不確定性,負荷側需要相應的靈活性資源,如電動汽車、智能家電、家用儲能、可中斷負荷等。其中,電動汽車既代表著電氣化的提高,又能作為用戶側主動響應的例子。據 IEA,電動汽車因以下三點而成為潛在的電網靈活性資源:1)操作靈活性,能充放電;2)內置通信和控制技術,幾分鐘甚至幾秒內對聚合器的信號做出響應;3)低容量利用率,??繒r間超過 96%,充電時間僅 10%,負載靈活。據勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL),相比無管理的充電,采用分時電價或智能充電將至少為電網系統減少 34%來自電動汽車
45、充電引起的成本。0%10%20%30%40%50%60%分時電價智能充電電動汽車數量少情形電動汽車數量多情形 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。13 電力設備與新能源電力設備與新能源 主干網:主干網:構筑堅強智能電網,構筑堅強智能電網,特高壓特高壓協助跨區運輸協助跨區運輸 特高壓能夠有效解決我國能源與負荷分配不匹配的問題特高壓能夠有效解決我國能源與負荷分配不匹配的問題,是,是堅強智能電網的重要組成部分堅強智能電網的重要組成部分。特高壓線路緩解了輸送線路損耗、系統不穩定、電流易短路等問題,能將新能源電力從西部安全、快速地輸送至東中部等電能需求高的地區,平衡能源與負荷分布
46、,成為“西電東送、北電南供、水火互濟、風光互補”的能源運輸“主動脈”,破解能源電力發展的深層次矛盾,實現能源從就地平衡到大范圍配置的根本性轉變。圖表圖表27:特高壓交特高壓交/直流對比直流對比 直流輸電直流輸電 交流輸電交流輸電 電壓等級電壓等級 800 千伏及以上 1000 千伏及以上 適用場合適用場合 應用場景主要為長距離電力傳輸、海底電纜、大電網聯接與隔絕 應用場景主要為構成交流環網和短距離傳輸 網絡建設網絡建設 有落點,能依據電源分布、負荷位置、電力傳輸及交換等實際需要建設骨干網 無落點,架構清晰簡單,電力可直接輸送至負荷 中心,網間無需同步運行 存在缺陷存在缺陷 輸送功率變化將影響送
47、、受端無功,可能會引發連鎖反應,甚至會導致電壓失穩 直流系統閉鎖時,會對兩端交流系統產生較大功率沖擊,造成設備損壞 資料來源:特高壓交、直流電網輸電技術及運行特性綜述張天.龔雁峰.智慧電力.2018,46(02),華泰研究 特高壓支撐電網運行,促進可再生能源消納特高壓支撐電網運行,促進可再生能源消納 國網特高壓輸電占比顯著提升。國網特高壓輸電占比顯著提升。截至 2020 年底,國家電網已累計建成特高壓線路 35868公里,累計變電(換流)容量41267萬千伏安/萬千瓦。2020年國家電網特高壓輸電量4567.14億千瓦時,占國家電網售電量的 9.98%。近年來,國家電網特高壓輸電量占售電量的比
48、例明顯提升。截至 2021 年底,國內累計 34 條特高壓線路在運營。圖表圖表28:國家電網特高壓累計及新增線路長度國家電網特高壓累計及新增線路長度 圖表圖表29:國家電網特高壓輸電量及占售電量比例國家電網特高壓輸電量及占售電量比例 資料來源:國家電網,華泰研究 資料來源:國家電網,華泰研究 05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,0002008200920102011201220132014201520162017201820192020公里累計線路長度新增線路長度0%2%4%6%8%10%12%05001,0001,5002,0002,50
49、03,0003,5004,0004,5005,0002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020億千瓦時國網特高壓輸電量占售電量比例 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。14 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表30:我國在運營中的特高壓項目我國在運營中的特高壓項目 工程名稱工程名稱 投運時間投運時間 電壓等級電壓等級 所屬工程所屬工程 長度(公里)長度(公里)容量(萬容量(萬 kW)1 晉東南-南陽-荊門 2009 年 1 月 1000kV 交流 三交四直 654 1800 2 云南-廣東 2010
50、 年 6 月 800kV 直流 南網 1373 3 向家壩-上海 2010 年 7 月 800kV 直流 三交四直 1907 4 錦屏-蘇南 2012 年 12 月 800kV 直流 三交四直 2059 5 淮南-浙北-上海 2013 年 9 月 1000kV 交流 三交四直 1298 1200 6 哈密南-鄭州 2014 年 1 月 80OkV 直流 三交四直 2192 800 7 溪洛渡左岸-浙江金華 2014 年 7 月 800kV 直流 三交四直 1653 800 8 浙北-福州 2014 年 12 月 1000kV 交流 三交四直 1206 1800 9 糯扎渡-廣東 2015 年
51、5 月 800kV 直流 南網 1413 500 10 錫盟-山東 2016 年 7 月 1000kV 交流 1460 1500 11 寧東-浙江 2016 年 9 月 800kV 直流 兩交一直 1720 800 12 淮南-南京-上海 2016 年 11 月 1000kV 交流 兩交一直 1560 1200 13 蒙西-天津南 2016 年 11 月 1000kV 交流 五交八直 1216 500 14 酒泉-湖南 2017 年 6 月 800kV 直流 五交八直 2383 1600 15 晉北-南京 2017 年 7 月 800kV 直流 五交八直 1118.5 800 16 榆橫-淮坊
52、 2017 年 8 月 1000kV 交流 五交八直 2098 750 17 錫盟-勝利 2017 年 8 月 1000kV 交流 兩交一直 雙回路 2*240 600 18 錫盟-泰州 2017 年 6 月 800kV 直流 五交八直 1620 1000 19 扎魯特-青州 2017 年 12 月 800kV 直流 1234 1000 20 滇西北-廣東 2018 年 5 月 800kV 直流 南網 1959 500 21 上海廟-臨沂 2019 年 1 月 800kV 直流 五交八直 1238 2000 22 北京西-石家莊 2019 年 6 月 100kV 交流 雙回路 2*228 23
53、 淮東-皖南 2019 年 9 月 1100kV 直流 五交八直 3324 1200 24 蘇通 GIL 綜合管廊 2019 年 9 月 1000kV 交流 5.469 6980 25 山東-河北環網 2020 年 1 月 1000kV 交流 五交兩直 1280 1500 26 張北-雄安 2020 年 8 月 1000kV 交流 2018 年重啟 雙回路 2*319.9 600 27 雄安-石家莊 2019 年 6 月 1000kV 交流 雙回路 2*222.6 28 蒙西-晉中 2020 年 9 月 100kV 交流 雙回路 2*304 800 29 駐馬店-南陽(配套)2020 年 12
54、 月 100kV 交流 2018 年重啟 雙回路 2*190.3 1000 30 烏東德-廣東、廣西(昆柳龍直流工程)2020 年 12 月 800kV 三端 混合直流 南網 1465 800 31 青海-河南 2020 年 10 月 800kV 直流 2018 重啟 1582 800 32 雅中-江西 2021 年 6 月 800kV 直流 2018 重啟 1700 800 33 陜北-湖北 2021 年 8 月 800kV 直流 2018 重啟 1136.1 800 34 南昌-長沙 2021 年 12 月 1000kV 交流 2018 重啟 雙回路 2*341 1200 資料來源:國家電
55、網,南方電網,北極星輸配電網,華泰研究 輸送電量中六成由可再生能源出力,電源側儲能接入后,其出力占比有望再度提升。輸送電量中六成由可再生能源出力,電源側儲能接入后,其出力占比有望再度提升。2021年,17條直流特高壓線路年輸送電量4887億千瓦時,其中可再生能源電量2871億千瓦時,同比提高 18.3%,可再生能源電量占全部直流特高壓線路總輸送電量的 58.7%。國家電網運營的 13 條直流特高壓線路總輸送電量 4048 億千瓦時,其中可再生能源電量 2032 億千瓦時,占總輸送電量的 50.2%;南方電網運營的 4 條直流特高壓線路輸送電量 839 億千瓦時,全部為可再生能源電量。后續電源側
56、儲能建設完成后,將增強可再生能源發電側的頻率和電壓調節能力,提升局部電網的電壓穩定性,改善并網電能質量,屆時可再生能源占比有望再度提升。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。15 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表31:2021 年直流特高壓線路輸送電量情況年直流特高壓線路輸送電量情況 序號序號 線路名稱線路名稱 年輸送電量年輸送電量(億千瓦時億千瓦時)可再生電可再生電量量(億千瓦時)(億千瓦時)可再生能源占比可再生能源占比 占比同比增長占比同比增長(百分點)(百分點)1 復奉直流 283.0 283.0 100.0%0.0 2 錦蘇直流 361.9 361.9
57、100.0%0.0 3 賓金直流 271.6 271.3 99.9%-0.1 4 天中直流 446.1 159.7 35.8%-4.9 5 靈紹直流 504.1 116.4 23.1%6.0 6 祁韶直流 271.9 70.9 26.1%-1.2 7 雁淮直流 285.7 50.4 17.6%3.9 8 錫泰直流 185.9 41.6 22.4%22.1 9 魯固直流 265.4 101.0 38.0%20.9 10 昭沂直流 319.6 107.8 33.7%-13.8 11 吉泉直流 550.6 172.9 31.4%13.1 12 青豫直流 151.5 148.9 98.3%-1.7 1
58、3 雅湖直流 150.5 146.0 97.0%/14 楚穗直流 217.6 217.6 100.0%0.0 15 普僑直流 156.2 156.2 100.0%0.0 16 新東直流 237.9 237.9 100.0%0.0 17 昆柳龍直流 227.1 227.1 100.0%0.0 全國 4887 2871 58.7%12.8 資料來源:國家能源局,華泰研究 能源消納剛需疊加基建屬性,特高壓投資有支撐能源消納剛需疊加基建屬性,特高壓投資有支撐 風光大基地風光大基地建設如火如荼建設如火如荼,解決供需地理錯配需,解決供需地理錯配需特高壓特高壓配合配合。我國大部分風光資源富集于西部、北部地區
59、,地廣人稀,適于建設大型風光基地,但負荷中心位于經濟發達的東中部地區。據 GEIDCO(全球能源互聯網發展合作組織)數據顯示,2025 年我國將有 64.7%的用電需求集中于東中部地區,規劃中的 58.8%/55.9%的風電/光伏裝機位于國內西部、北部地區,地理上的能源供需錯配,使得安全、穩定、可靠的輸變電設施必須同步建設。22 年2 月,國家發改委、國家能源局印發以戈壁、沙漠、荒漠為重點地區的大型風電光伏基地規劃布局方案(下稱“方案”),方案提出,到 2030 年,規劃建設風光電基地總裝機約 4.55億千瓦(十四五的 2 億千瓦,十五五規劃 2.55 億千瓦)。十四五、十五五期間特高壓線路的
60、建設將以服務風光基地為重點,擴大可再生能源的消納范圍,緩解能源地區間供需錯配的問題,加速“雙碳”目標達成。圖表圖表32:我國風資源分布示意圖我國風資源分布示意圖 圖表圖表33:我國太陽能資源分布示意圖我國太陽能資源分布示意圖 資料來源:GEIDCO,華泰研究 資料來源:GEIDCO,華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。16 電力設備與新能源電力設備與新能源 服務新能源消納是未來服務新能源消納是未來發展發展主線主線,特高壓特高壓行業行業需求存在需求存在有力有力支撐支撐。2006 年示范項目開局之年起,我國特高壓建設已歷經了三個高峰:1)2011-2013 年年:
61、“三橫三縱”特高壓骨干網架和 13 項直流輸電工程是規劃建設重點,大規?!拔麟姈|送”“北電南送”格局雛形顯現,“兩交三直”項目得到核準并建設開工;2)2014-2016 年年:國家能源局提出加快推進大氣污染防治行動計劃 12 條重點輸電通道的建設。期間,9 條特高壓線路建設加速推進,核準并建設“八交八直”,特高壓建設第二輪高峰已至;3)2018-2020 年年:在 2017 年“去杠桿”經濟政策指引下,基建投資進入下行周期。待該周期結束后,基建投資再度進入上行周期。2018 年 9 月,大基建、扶貧、新能源滲透的驅動之下,特高壓項目核準、建設重啟;2020 年,特高壓建設項目被納入“新基建”,
62、旨在逆勢承擔調節經濟周期的重任。至此,產業迎來第三輪建設高峰?!笆奈濉薄笆奈濉逼陂g,期間,特高壓輸變電線路是建設新能源供給消納體系的重要載體。特高壓輸變電線路是建設新能源供給消納體系的重要載體。據 GEIDCO統計,“十四五”期間,國家電網規劃建設特高壓工程“24 交 14 直”,涉及線路 3 萬余公里,變電換流容量 3.4 億千伏安,總投資 3800 億元,且計劃于 2022 年開工“10 交 3 直”共 13 條特高壓線路?!笆奈濉笨稍偕茉窗l展規劃 中提出加強送受端電網支撐,提升“三北”地區既有特高壓輸電通道新能源外送規模,持續提升存量特高壓通道可再生能源電量輸送比例。2022 年
63、以來,我國加大力度推進多條特高壓工程項目建設。2022 年 1-7 月,福州-廈門、駐馬店-武漢特高壓交流開工建設,白鶴灘-江蘇特高壓直流竣工投產,并計劃于年內建成投產南陽-荊門-長沙、荊門-武漢特高壓交流等工程,計劃陸續開工建設金上-湖北、隴東-山東、寧夏-湖南、哈密-重慶直流以及武漢南昌、張北-勝利、川渝和黃石交流“四交四直”8 項特高壓工程,總投資超過 1500 億元,充分發揮電網投資拉動作用。2022-2023年特高壓行業有望進入投資兌現期,或將有效拉動上下游產業鏈發展。圖表圖表34:2025 年特高壓骨干網架示意圖年特高壓骨干網架示意圖 資料來源:GEIDCO,華泰研究 免責聲明和披
64、露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。17 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表35:“十四五”期間國家能源局規劃特高壓項目一覽“十四五”期間國家能源局規劃特高壓項目一覽 序號序號 項目名稱項目名稱 項目類型項目類型 1 金上至湖北 800 千伏特高壓直流輸電工程 直流 2 隴東至山東800 千伏特高壓直流輸電工程 直流 3 哈密至重慶800 千伏特高壓直流輸電工程 直流 4 蒙西至京津冀660 千伏直流輸電工程 直流 5 寧夏至湖南800 千伏特高壓直流輸電工程 直流 6 陜西至河南800 千伏特高壓直流輸電工程 直流 7 陜西至安徽800 千伏特高壓直流輸電工程 直流 8
65、外電入浙800 千伏特高壓直流輸電工程 直流 9 藏東南至粵港澳大灣區+800 干伏特高壓直流輸電工程 直流 10 大同-懷來-天津北-天津南雙回 1000 干伏特高壓交流輸電工程 交流 11 川渝 1000 千伏特高壓交流輸電工程 交流 12 張北勝利(錫盟)雙回 1000 千伏特高壓交流輸電工程 交流 資料來源:國家能源局,華泰研究 特高壓工程投資規模較大,特高壓工程投資規模較大,核心設備投資占比最高。核心設備投資占比最高。以白鶴灘江蘇直流特高壓工程第一次設備招標為例,其站內設備涉及設備眾多,包括換流閥、換流變壓器、避雷器、控制保護系統等,其中核心裝備換流變壓器和換流閥成本分別占該次投標的
66、 37%和 31%,組合電器占比 6%,電容器和直流控制保護系統各占 4%。參考南昌長沙特高壓交流項目第一次設備中標結果,交流特高壓站內設備中,直流電抗器的投資占比達 47%,濾波器組電容器、電抗器占比均為 10%左右。圖表圖表36:白鶴灘白鶴灘江蘇特高壓直流工程江蘇特高壓直流工程各標的金額占比各標的金額占比 圖表圖表37:南昌南昌長沙特高壓交流工程長沙特高壓交流工程各標的金額占比各標的金額占比 資料來源:國際電力網,華泰研究 資料來源:北極星電力網,華泰研究 行業壁壘高,主設備公司受益明顯行業壁壘高,主設備公司受益明顯 特高壓產業鏈的上游為特高壓設備原材料供應商,中游為特高壓傳輸線路與設備供
67、應商、特高壓產業鏈的上游為特高壓設備原材料供應商,中游為特高壓傳輸線路與設備供應商、設計機構及工程承包商設計機構及工程承包商,下游為,下游為電網企業電網企業。上游主要包括特高壓項目所需的各種原材料上游主要包括特高壓項目所需的各種原材料與元器件與元器件,參與者主要為硅鋼、防爆高低壓變頻器、特高壓開關、IGBT 等供應商,國內的主要參與者為臥龍電氣、上海華明、斯達半導、寶鋼股份等。37%31%6%4%4%3%3%2%2%2%換流變壓器換流閥組合電器電容器直流控制保護系統直流穿墻套管交直流斷路器鋼結構及構支架測量裝置交流變壓器可控自恢復消能裝置電抗器避雷器隔離開關壓型鋼板及通風空調系統電阻器開關柜消
68、防設備接地極成套裝置視頻會議系統47%11%10%10%7%7%3%2%直流電抗器濾波器組電容器壓型鋼板電抗器二次設備電容器變電站構支架組合電器交流變壓器交流斷路器通信設備支柱絕緣子隔離開關開關柜 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。18 電力設備與新能源電力設備與新能源 中游的特高壓線路與設備是特高壓項目建設主體,可進一步分為交流中游的特高壓線路與設備是特高壓項目建設主體,可進一步分為交流/直流特高壓設備、纜直流特高壓設備、纜線和鐵塔等。線和鐵塔等。其中,特高壓直流項目主要設備為換流變壓器、換流閥及其控制保護系統與特高壓直流項目主要設備為換流變壓器、換流閥及其控制保護
69、系統與直流場設備。直流場設備。由于核心設備壁壘較高,市場份額高度集中在國電南瑞、許繼電氣、平高電氣、中國西電、特變電工等企業,競爭格局較為穩定。特高壓交流項目關鍵設備為交流變特高壓交流項目關鍵設備為交流變壓器和壓器和 GIS 組合電器。組合電器。除此之外,還包括變壓器、電抗器、開關設備、串聯補償裝置、互感器、電容器、避雷器等。在交流變壓器領域交流變壓器領域,國內主要參與者為中國西電、特變電工、天威保變,與直流變壓器市場競爭格局基本相同,中標份額相近。特高壓特高壓 GIS(氣體絕緣氣體絕緣金屬封閉開關設備金屬封閉開關設備)由斷路器、隔離開關、接地開關、電流互感器和母線等設備構成。當前國內具備 G
70、IS 研制生產的企業主要為平高電氣、中國西電、新東北電氣等。其中平高電氣在 GIS 設備的競爭中優勢較為明顯,市場份額占比保持在 40%左右。下游主要是電網下游主要是電網企業企業。下游主要是國家電網、南方電網及部分地方電網公司。圖表圖表38:特高壓產業特高壓產業鏈鏈 資料來源:各公司官網,華泰研究 開工時間不確定性最高,開工后兩年建成開工時間不確定性最高,開工后兩年建成。特高壓項目不同設備組件的招標時間有所差異,通常在項目開工三個月內,電網公司在在國家電網和南方電網的電子商務平臺進行招標活動,我們預計特高壓項目在開工后 9 個月以內設備采購業績釋放,新批準的輸電項目有望在兩年內體現在主設備公司
71、業績中,三年內完成項目投產。圖表圖表39:招投標項目流程示意圖招投標項目流程示意圖 資料來源:國家電網,華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。19 電力設備與新能源電力設備與新能源 特高壓行業壁壘高,主設備公司受益明顯。特高壓行業壁壘高,主設備公司受益明顯。特高壓項目投資主要分為輸電線路和變電站/換流站造價。由于輸電線路的電纜器件門檻較低,考慮到運輸成本,招標采購多為當地的企業;特高壓核心技術多集中于變電站和換流站,高技術門檻使得中標公司名單較為穩定。從國網白鶴灘-江蘇特高壓工程核心設備采購的中標數據看,中標前三家企業占總量的48.1%。其中,國電南瑞下的 5
72、家企業中標 10 包,16.3 億元居首,占總金額的 18.9%。中國西電的 6 家企業中標 10 包,13.3 億元,占總金額的 15.4%。山東電力的 3 家企業中標 3包 11.9 億元,占比 13.8%,位居第三。分設備來看,換流變壓器換流變壓器是交直流輸電系統中的換流、逆變兩端接口的核心設備,山東電力/特變電工/中國西電項目中標占比為 32.2%/28.4%/24.7%。換流閥換流閥是實現電能交直流轉換的核心設備,技術壁壘較高,中標前三名為榮信匯科、南瑞繼保、中電普瑞,三者中標占比達 63.7%,三者中標比重各占 21%左右;組合電器組合電器中河南平芝中標占比達 35.2%,電容電容
73、器器中桂林電容位居第一,占比 20.9%,其他企業大多占比在 7.1-15.4%之間。圖表圖表40:白鶴灘白鶴灘-江蘇特高壓直流工程核心設備各公司中標金額占比江蘇特高壓直流工程核心設備各公司中標金額占比 資料來源:國際電力網,華泰研究 圖表圖表41:白鶴灘白鶴灘-江蘇特高壓直流工程第一次設備招標江蘇特高壓直流工程第一次設備招標核心設備各公司中標情況核心設備各公司中標情況 資料來源:國際電力網,華泰研究 18.90%15.40%13.80%11.80%6.60%6.20%5.40%4.70%3.80%2.20%國電南瑞中國西電山東電力特變電工榮信匯科ABB保定天威平芝高壓許繼電氣上海思源32.2
74、%28.4%24.7%12.5%14.6%21.4%21.1%21.1%12.3%11.5%9.8%35.6%27.9%14.4%26.6%20.9%15.4%11.9%11.5%10.6%8.2%7.1%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%換流變壓器換流閥電容器組合電器山東電力特變電工中國西電保定天威榮信匯科南瑞繼保中電普瑞ABB許繼電氣西安西電平芝高壓山東日立上海思源桂林電容西電電容庫伯電容合容電器新東北電氣無錫賽晶上海永錦 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。20 電力設備與新能源電力設備與新能源 配電網:柔性調節能力是核心,減少電網
75、波動性配電網:柔性調節能力是核心,減少電網波動性 配電網投資占比較高,重要性凸顯。配電網投資占比較高,重要性凸顯。配電網是能源生產、轉換、消費的關鍵環節,協助可再生能源消納,聯接多方市場主體,正逐漸成為電力系統的核心。據南方電網“十四五”電網發展規劃,“十四五”期間南方電網將投資約 6700 億元,其中 3200 億元投向配電網,占比 48%。我國配電網整體發展穩定,在城市電網經歷了大規模網架完善、自動化建設階段以后,“十三五”以來我國配電網投資建設逐漸向農村電網傾斜。農村電網建設加快的同時,各地電網公司陸續提出建設世界一流城市配電網,即在能源互聯網連接之下,滿足分布式可再生能源和市場化靈活負
76、荷接入需求的、設備高度互聯互通的智能配電網。圖表圖表42:一流配電網靈活可靠的網架結構一流配電網靈活可靠的網架結構 資料來源:城市配電網的國內外發展綜述及技術展望(賈巍等,2020 年 2 月),華泰研究 圖表圖表43:我國我國 2021 年供電可靠性指標年供電可靠性指標 供電可靠性指標供電可靠性指標 同比同比變化變化 全國供電系統用戶平均供電可靠率 99.87%+0.007pct 用戶平均停電時間 11.26 h/戶-0.61 用戶平均停電頻率 2.77 次/戶+0.08 全國城市地區平均供電可靠率 99.944%-0.001pct 農村地區平均供電可靠率 99.840%+0.005pct
77、全國城市地區用戶平均停電時間 4.89 h/戶+0.07 農村地區用戶平均停電時間 14.06 h/戶-0.45 全國城市地區用戶平均停電頻率 1.24 次/戶+0.07 農村地區用戶平均停電頻率 3.45 次/戶+0.2 資料來源:我國 2021 年度供電可靠性的現狀分析與展望(李霞等,2022 年 8 月),華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。21 電力設備與新能源電力設備與新能源 源側和荷側波動,對源側和荷側波動,對電網擴容和變電站電網擴容和變電站要求提升要求提升 政策助力電網建設,配電網擴容必要性凸顯政策助力電網建設,配電網擴容必要性凸顯。2022 年
78、 7 月,住房和城鄉建設部、國家發展改革委印發 “十四五”全國城市基礎設施建設規劃 提出,城市韌性電網和智慧電網建設,開展城市配電網擴容和升級,重點城市中心城區供電可靠率高于 99.99%。隨著可再生能源大規模并網和經濟綠色發展,電力系統源側和荷側變動加大,電力用戶同時具備接收電能和反輸送電能兩種能力,配電網擴容的必要性凸顯。變電站連接源荷,新型電力系統提出更高要求變電站連接源荷,新型電力系統提出更高要求。新型電力系統發展的同時,變電站作為連接電源和負荷的能量樞紐,同樣需要由傳統“源隨荷動”運行模式向“源網荷儲”模式轉型。因此,新型電力系統變電站也需要采用先進的電力電子技術,對電能的傳輸、存儲
79、和保護進行高效控制。例如,傳統城市電網多為受端電網,處于主網一端的以受電為主,并采用分區運行,具有高度不確定性的可再生能源接入后可能出現區域供電能力不足、無法有效均衡負載、區域可靠性下降等問題,若使用柔性電力電子裝置則可實現城市電網分區變電站柔性互聯,解決以上問題。具體表現在:1)實現了潮流方向、大小可控;2)解決了高低壓電磁環網問題;3)實現變電站的無功電壓連續調節;4)緩解大規模公用充電站建設過程中線路走廊矛盾。圖表圖表44:城市電網分區柔性互聯接線示意圖城市電網分區柔性互聯接線示意圖 資料來源:城市電網分區柔性互聯裝置的選址定容(蔣迅,2018 年 12 月),華泰研究 電網建設穩定性要
80、求增加,信息化硬件投資提升電網建設穩定性要求增加,信息化硬件投資提升 隨著電網隨著電網內內不穩定因素大幅不穩定因素大幅加入加入,電網,電網逐步向逐步向數字化轉型。數字化轉型。電網數字化通過利用物聯網、大數據、智能 AI、云計算等技術實現電源側、負荷側、儲能側的各類可控資源的數據接入、數據處理,沒有電網數字化轉型就沒有新型電力系統。在國家電網發布的新型電力系統數字技術支撐體系白皮書中,新型電力系統數字技術支撐體系整體分為“三區四層”,即生產控制大區、管理信息大區和互聯網大區,以及數據的采、傳、存、用四層。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。22 電力設備與新能源電力設備與
81、新能源 圖表圖表45:新型電力系統新型電力系統數字數字技術支撐體系技術支撐體系 資料來源:國家電網,華泰研究 智能電網能夠有效促進源網荷儲資源靈活互動,降低綜合成本。智能電網能夠有效促進源網荷儲資源靈活互動,降低綜合成本。智能電網的特點主要有自愈性、可靠性、兼容性、高效性、交互性。相較于傳統電網,智能電網可以提供可靠、高效的電力保障,兼容各類設備的接入,動態優化電力資源配置,提高電網運行效率。智能電網通過合理削峰填谷,促進新能源消納,從而降低電網建設投資成本。圖表圖表46:傳統電網與智能電網特點對比傳統電網與智能電網特點對比 特點特點 傳統電網傳統電網 智能電網智能電網 自愈性 不能及時定位故
82、障發生地點,供電恢復依賴于人工 對電網進行監控,降低故障發生幾率;在故障發生后短時間內定位故障發生地點并自動隔離,避免大規模停電 可靠性 可靠性差,傾向于大面積停電 對電網運行狀態的實時監控和評估,大大提高了電網抵御自然災害和網絡攻擊的能力 兼容性 大規模集中發電,不能適應小型分布式電源的接入 兼容大量小型發電設備和儲能設備的接入 高效性 電網運行效率受人工、制度等多方面因素的影響 利用數字信息技術,可以動態優化電力資源配置,提高電網運行效率 交互性 終端用戶只是單一的消費者,用戶與電力公司的信息互動很少 用戶可以實時了解電價以及用電信息從而合理安排用電,并且從單一的消費者轉變成電力交易的參與
83、者 資料來源:中國智能電網發展綜述(張瑤等發表于電力系統保護與控制第 49 卷 第 5 期)、華泰研究 二次設備需求有望提升。二次設備需求有望提升。數字電網的物理系統由電網設備構成,包含一次設備和二次設備。一次設備是直接用于生產、輸送和分配電能的電氣設備,涵蓋發電、輸電、變電、配電、用電各個環節,覆蓋全部電壓等級。一次配電設備主要包括架空線、高壓配電柜、發電機、變壓器、電力線路、斷路器、低壓開關柜、配電盤、開關箱、控制箱等設備。二次設備是對電網發輸變配用環節的一次設備進行監察、測量、控制、保護、調節以及為運維人員提供運行工況或生產指揮信息所需的輔助性電氣設備,從功能角度分為繼電保護設備、調節控
84、制設備、通信設備、監測設備等。我們認為電網智能化升級將對二次設備產生顯著拉動作用,信息化硬件投資有望得到大幅提升。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。23 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表47:二次設備二次設備 項目項目 介紹介紹 繼電保護設備 由互感器、繼電器等電氣設備構成,負責檢測、報警、故障隔離等 調節控制設備 包括控制開關、控制電纜、自動裝置電氣設備,通過對電氣一次設備狀態和電氣量的控制和調節,使一次設備能夠按照需要運行并保持安全穩定 通信設備 包括光纖設備、電力線載波、數字微波、調度及行政交換、數據網、通信安全防護、通信電源等設備,用于滿足電網運行、
85、維護和管理的信息傳輸需求 監測設備 包括電流表、電壓表、功率表等測量表計設備,用于測量各種電、磁、光等參量 資料來源:數字電網標準框架白皮書(2022 年),華泰研究 電網波動性電網波動性加大,加大,新型電力電子設備新型電力電子設備需求需求提升提升 電網替代性儲能設施對于減少電網波動性、維持電網安全可靠運行具有重要作用。電網替代性儲能設施對于減少電網波動性、維持電網安全可靠運行具有重要作用。電網替代性儲能是指建設在電網側適當位置的儲能電站,作為電網公司的一種輸配電固定設施,進行削峰填谷轉移負荷,具有替代輸配電設備投資、提升線路的傳輸容量等多種功能。替代儲能可以延緩現有輸配電設備的升級時間,發揮
86、調頻、調峰、備用、黑啟動、調壓等輔助功能,對于減少電網波動性、維持電網安全可靠運行具有重要作用。圖表圖表48:電網側替代性儲能的價值示意圖電網側替代性儲能的價值示意圖 資料來源:基于收益和價值測算的替代性儲能成本回收機制研究(廖菁等發表于價值理論與實踐2021 年第 12 期),華泰研究 根據廖菁等在 基于收益和價值測算的替代性儲能成本回收機制研究 中測算,1KW/2KWh 電網側儲能一年所產生的整體價值為 615.31 元,而當前情況下(假設峰谷價差為 0.45 元/千瓦時,初始投資成本為 2005 元/千瓦)財務效益僅有 377.2 元/每年,無法滿足在電池壽命期限內回收成本。2021 年
87、 7 月,發改委、能源局發布關于加快推動新型儲能發展的指導意見,提出探索將電網替代性儲能設施成本收益納入輸配電價回收。隨著對平滑電網波動性的需求增加,電網替代性儲能設施需求有望逐步落地。圖表圖表49:1KW/2KWh 電網側儲能的財務效益電網側儲能的財務效益 項目項目 數額數額/元元 備注備注 地儲高發收益 259.2 峰谷價差為 0.45 元/千瓦 輔助服務收益 118 其中優先調用 0.12 元/千瓦,參與天數 200 天,有序調用 0.5 元/千瓦,參與天數 40 天,緊急短時調峰 0.6 元/千瓦,參與天數 25 天 需求響應收益 0 沒有儲能參與需求相應的政策 補貼收益 0 沒有出臺
88、與儲能相關的補貼政策 資料來源:基于收益和價值測算的替代性儲能成本回收機制研究(廖菁等發表于價值理論與實踐2021 年第 12 期),華泰研究 圖表圖表50:1KW/2KWh 電網側儲能的電力系統整體效益電網側儲能的電力系統整體效益 項目項目 數額數額/元元 備注備注 延緩輸配電設備投資 196.8 配電設備固定資產折舊率為 3%,配電設備單位容量造價為 8200 元/KW 減少系統備用容量 90 備用設備固定資產折舊率為 3%,備用設備單位容量造價為 4000 元/KW 提升供電可靠性 69.31 停電次數為 2 次,單位電量創造的 GDP 價值為 21.66(通過該地區的 GDP 和用電量
89、計算)節煤效益 180 電煤價格為 0.25 元/千瓦時 環境效益 79.2 各污染物處理成本為 0.11 元/千瓦時 資料來源:基于收益和價值測算的替代性儲能成本回收機制研究(廖菁等發表于價值理論與實踐2021 年第 12 期),華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。24 電力設備與新能源電力設備與新能源 SVG(動態無功補償器)、(動態無功補償器)、APF(有源濾波器)等新型電力電子設備伴隨電網波動性增強而(有源濾波器)等新型電力電子設備伴隨電網波動性增強而需求提升。需求提升。SVG 是以 IGBT 為核心的無功補償系統,能夠快速連續地提供容性或感性無功功率
90、,實現考核點恒定無功、恒定電壓和恒定功率因數等控制。在配電網中,將中小容量的 SVG 產品安裝在某些特殊負荷(如電弧爐、中頻爐、精煉爐)附近,可以顯著地改善負荷與公共電網連接點處的電能質量,例如提供功率因數、平衡三相電壓、抑制電壓閃變和電壓波動、治理諧波污染等。APF 是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置,它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無功進行補償。我們認為,隨著新型電力系統下電網波動性增強,為了保障電力系統穩定、高效,對于動態補波補功的新型電力電子設備需求將會顯著提升。圖表圖表51:未加入未加入 SVG 時時 DFIG 的無功輸出隨時間變化的波形的無功輸出隨時間變化的
91、波形 圖表圖表52:加入加入 SVG 后后 DFIG 的無功輸出隨時間變化的波形的無功輸出隨時間變化的波形 資料來源:SVG 在雙饋風力發電系統電壓無功控制中的應用(付文秀等發表于電力系統保護與控制2015 年第 43 卷 第 3 期),華泰研究 資料來源:SVG 在雙饋風力發電系統電壓無功控制中的應用(付文秀等發表于電力系統保護與控制),華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。25 電力設備與新能源電力設備與新能源 虛擬電廠和綜合能源虛擬電廠和綜合能源構筑局域網絡,提升電網調節能力構筑局域網絡,提升電網調節能力 虛擬電廠:政策端不斷完善,應用有望逐步落地虛擬電廠
92、:政策端不斷完善,應用有望逐步落地 虛擬電廠是能源與信息技術深度融合的重要方向虛擬電廠是能源與信息技術深度融合的重要方向,山西省能源局虛擬電廠建設與運營管理實施方案將其定義為將不同空間的可調節負荷、儲能側和電源側等一種或多種資源聚合起來,實現自主協調優化控制,參與電力系統運行和電力市場交易的智慧能源系統,是一種跨空間的、廣域的源網荷儲的集成商。各地陸續出臺虛擬電廠相關政策,鼓勵虛擬電廠建設發展。協助挖掘系統靈活性調節能力,提升系統運行效率和電源開發綜合效益,支撐電網的穩定運營。圖表圖表53:我國我國各地針對虛擬電廠出臺政策各地針對虛擬電廠出臺政策 地方地方 時間時間 文件文件 內容內容 廣州
93、2021 年 7 月 廣州市虛擬電廠實施細則 明確了虛擬電廠的參與規則,包括:需求響應申請條件、響應類型、用戶組織、響應啟動條件、響應執行、效果評估、需求響應補貼結算等。為激勵用戶參與并培育虛擬電廠需求響應市場,在開展初期對參與需求響應的電力用戶、負荷聚合商給予財政補貼的激勵措施。補貼資金來源為廣州市促進工業和信息化產業高質量發展專項資金,補貼年限為三年,共計劃安排補貼資金 3000 萬元。山西 2022 年 6 月 虛擬電廠建設與運營管理實施方案 明確虛擬電廠的類型、入市流程、技木規范、運營模式等。方案將虛擬電廠分為負荷類和源網荷儲一體化類兩個類型,規定負荷類虛擬電廠可以參與中長期、日前現貨
94、電力交易市場和輔助服務市場,一體化類虛擬電廠可以參與日前現貨電力交易市場和輔助服務市場。深圳 2022 年 6 月 深圳市虛擬電廠落地工作方案(2022-2025)明確了深圳虛擬電廠發電方向,首先,深圳虛擬電廠特色應用初具成效,智能有序充電技術成為主流模式,新能源汽車與電網雙向能量互動商業模式取得突破;其次,源網荷儲一體化發展取得顯著成效,用戶側可調資源響應及聚合能力大幅提升,建成具備 100 萬千瓦級可調能力的虛擬電廠,逐步形成年度最大負荷 5左右的穩定調節能力;再者,虛擬電廠參與市場化交易機制不斷完善,產業生態初步形成,孵化培育一批國內領先的負荷聚合商和核心零部件研發制造企業。上海 202
95、2 年 7 月 上海市數字經濟發展“十四五”規劃 發展“虛擬電廠”新業態,利用先進的計量、通信技術,對分布式異構能源進行聚合,實現自動化遠程調度、精準化智能分析和便捷化市場交易,推動構建“技術產品運營生態”的“虛擬電廠產業鏈條。資料來源:各地政府官網,華泰研究 “聚合”和“通信”為虛擬電廠運作核心?!熬酆稀焙汀巴ㄐ拧睘樘摂M電廠運作核心。通過通信手段將各種分布式能源聚合成滿足電力系統要求、能可靠并網的整體,使其表現出和傳統電廠類似的參數特性是虛擬電廠的主要技術目的。虛擬電廠可為配電網側屋頂光伏、小型燃氣輪機、用戶自建儲能、柔性負荷、充電汽車等分散式綜合資源進行聚合,使得不同分布式能源能彼此互補,
96、從而使功率輸出更加平穩,增加電網對光伏、風電等隨機性可再生能源的吸收接納程度。電網條件和法律法規允許的情況下,虛擬電廠可以不受資源限制地發揮作用。同時,虛擬電廠是輕資產模式,不受土地使用、廢物管理、傳統發電廠的資產風險等影響。虛擬電廠可發揮電力調峰作用,有效解決峰谷差難題。虛擬電廠可發揮電力調峰作用,有效解決峰谷差難題。從技術上看,虛擬電廠是一套數字化智能分析系統,通過先進的信息通信和檢測控制技術,實現包括分布式電源、儲能、新能車等的信息采集、數據分析以及聚合優化,能夠有效參與電力市場,輔助電網平抑波動、穩定供需。在“雙碳”背景下,虛擬電廠協調源、荷、儲資源參與電力市場的屬性,將發揮巨大作用,
97、輔助電網建立“源荷互動”的友好型電網運營模式,從而提升電力系統運行的靈活性與穩定性。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。26 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表54:虛擬電廠對分布式綜合能源的協調管理作用虛擬電廠對分布式綜合能源的協調管理作用 資料來源:虛擬電廠基礎特征內涵與發展現狀概述(鐘永潔等,2022 年 6 月),華泰研究 綜合能源:應用層主要落地形式,提升微電網穩定性綜合能源:應用層主要落地形式,提升微電網穩定性 綜合能源服務轉型成必然趨勢,國內快速發展中。綜合能源服務轉型成必然趨勢,國內快速發展中。綜合能源通過對局域網進行電路改造,增加多能互補等措施
98、,協助降低用電成本,提升用戶側的用電質量。2020 年 9 月發改委等四部門發布 關于擴大戰略性新興產業投資培育壯大新增長點增長極的指導意見,提出“大力開展綜合能源服務,推動源網荷儲協同互動”,這是綜合能源服務首次寫入國家政策文件。我國綜合能源服務起步較晚,但在政策支持下正在快速發展,國家電網有限公司于 2017 年明確提出要由電能供應商向綜合能源服務商轉型,2019-2021年其綜合能源服務收入CAGR為 39.35%。圖表圖表55:發電企業綜合能源服務商業模式發電企業綜合能源服務商業模式 圖表圖表56:國家電網公司綜合能源服務收入國家電網公司綜合能源服務收入 資料來源:發電企業綜合能源服務
99、創新商業模式及發展策略研究(趙竟等,2022 年 3 月),華泰研究 資料來源:國家電網,華泰研究 綜合能源系統綜合能源系統通過通過源網荷儲一體化和多能互補源網荷儲一體化和多能互補,形成能源產供銷一體化系統,形成能源產供銷一體化系統,或為電力緊或為電力緊缺問題的解決之道。缺問題的解決之道。綜合能源系統是指通過對能源的產生、傳輸與分配(能源網絡)、轉換、存儲、消費等環節進行有機協調與優化后,形成的能源產供銷一體化系統。它主要由供能網絡(如供電、供氣、供冷/熱等網絡)、能源交換環節(如 CCHP 機組、發電機組、鍋爐、空調、熱泵等)、能源存儲環節(儲電、儲氣、儲熱、儲冷等)、終端綜合能源供用單元(
100、如微網)和大量終端用戶共同構成。建設主體中,國網系公司占主導,供熱供氣公司和綜合能源系統公司亦有涉及。0%20%40%60%80%100%120%140%050100150200250300350201920202021億元收入同比 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。27 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表57:綜合能源系統類別綜合能源系統類別 圖表圖表58:園區綜合能源解決方案園區綜合能源解決方案 資料來源:國家電網,華泰研究 資料來源:國家電網,華泰研究 綜合能源系統已在各地試點,綜合能源系統已在各地試點,自發性投資需求較高自發性投資需求較高。國內試點項目
101、較多,以江蘇省鎮江揚中城鎮級能源互聯網示范工程為例,其擁有冷熱電三聯供能源站冷熱電三聯供能源站、分布式風力發電分布式風力發電、分布分布式光伏發電集成式光伏發電集成(對目前 48.78MW 分布式光伏,安裝分布式能源互聯協調裝置,通過用電采集系統數據,實現光伏參與碳排放市場/現貨市場交易)、電動汽車充電設施電動汽車充電設施(建設新壩客運中心公交專用充電站、機動車檢測中心充電站,具備 8 個車位、480kW 充電能力,引導用戶有序錯峰充電,試點應用雙向充放電技術,項目投資 514 萬元)、儲能系統儲能系統(已建成新壩儲能電站,容量 10MW/20MWh,另將建設 2250kW/500kWh 移動式
102、儲能,提供用電保障服務、電動汽車移動充電服務,參與輔助服務市場,項目總投資 4400 萬元)。圖表圖表59:綜合能源側與電網側智能化水平對比綜合能源側與電網側智能化水平對比 階段階段 電網側電網側 綜合能源側綜合能源側 泛在互聯階段 以數字化變電站、調度自動化、用電信息采集、配電自動化、智能臺區、輸變電設備狀態在線監測為特征,基本達到泛在物聯的要求,整個電網處于“可觀測”的水平。以園區自動化、用電側數字化為特點,目前存在巨大的數字化瓶頸,處于初級階段。信息互動階段 基本實現管理信息化,需要解決數據交互的問題。數字化水平極低,信息互動處于初級的階段。智能物聯階段 自然壟斷環節的相對封閉性,未來向
103、數據智能方向發展。機會較多,未來將形成網絡化的生態體系,以價格信號和服務需求串聯起點、線、面。資料來源:北極星電力網、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。28 電力設備與新能源電力設備與新能源 電網投資電網投資:穩定與投資強度權衡,替換和新增需求旺盛:穩定與投資強度權衡,替換和新增需求旺盛 電網投資本質:穩定性和投資強度權衡電網投資本質:穩定性和投資強度權衡 電網投資的本質是穩定性與投資強度的權衡。電網投資的本質是穩定性與投資強度的權衡。電網是能源支撐設施,考慮能源轉型背景下不穩定因素大幅引入,電網需要滿足在各種多變情況下的穩定供應,新型電力系統構建需求迫切,
104、電網投資需求攀升。電網投資的本質是穩定性和投資強度之間的權衡,通過置辦較多待命冗余機組以滿足高峰用電需求的電網是極其昂貴的。此外,電網投資還能有逆周期作用。調節電網投資是穩定經濟的重要手段之一,投資體量大,產業鏈帶動效果顯著。電網投資涉及環節品類眾多,可分為替換與新增需求。電網投資涉及環節品類眾多,可分為替換與新增需求。電網作為支撐新能源建設的重要基礎設施,連接發電側和用電側,涉及輸配變用等各環節,項目種類多樣。據南方電網披露,電網建設中,僅配電環節就涉及 21 大類 241 種設備品類,SKU 眾多。我們按照電網設施建設要求,將電網投資劃分為現有基礎設施的替換增容以及新型電力系統帶來的新設備
105、需求,協助測算電網投資量級情況。圖表圖表60:電力產業鏈概覽電力產業鏈概覽 資料來源:國家電網,華泰研究 他山之石:參考歐洲電網,整體投資額提升明顯他山之石:參考歐洲電網,整體投資額提升明顯 歐洲受電氣化與現代化雙輪驅動,預歐洲受電氣化與現代化雙輪驅動,預計計 2020-2030 年年年年均均電網投資電網投資較過去較過去 5 年年提升提升50%-70%。參考歐洲電網投資規劃情況,根據 Eurelectric 及 Deloitte 預測,2020-2030 年歐洲電網投資額將達 3750-4250 億歐元,對應年均投資 340-390 億歐元,相較 2015-2019年均投資 230 億歐元提升
106、 50%-70%。涉及到電氣化、新能源并網以及數字化與自動化的投資占比大概在 57%左右,具體來看:1)電氣化相關投資占總投資 50%左右,主要驅動力是總電力需求增長(預計 2020-2030增長 1.8%)、電動車放量(預計 2020-2030 新增 5000-7000 萬輛)、新能源裝機提升(預計 2020-2030 新增 320GW 并網+40GW 戶用),碳中和大背景下,新能源裝機和電動車有望持續增長,對電網投資形成有力支撐。2)電網現代化&數字化相關投資占 40%左右,其中現代化主要驅動力是老舊線路與設備替代,投資額主要受電網線路長度、電力設備壽命、智能電表滲透率等因素的影響;智能化
107、與數字化投資則包括變電站、控制中心、通信系統等設施的自動化以及智能電表應用。隨著電網數字化轉型步伐加快、智能電表滲透率提升,現代化&數字化投資有望成為電網投資又一重要增量。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。29 電力設備與新能源電力設備與新能源 3)政策力度與儲能帶來的投資彈性占總投資額 10%左右。圖表圖表61:歐洲歐洲 2020-2030 年電網投資預測年電網投資預測 資料來源:Eurelectric,Deloitte,華泰研究 注:單位為十億歐元 國內:國內:現有設施替換需求旺盛,支撐電網投資基礎現有設施替換需求旺盛,支撐電網投資基礎 替換需求:替換需求:預計預
108、計 21-30 年電網整體替換年電網整體替換需求在需求在 4 萬億元左右。萬億元左右。替換需求主要針對現有設施,電網典型器件替換周期在 7-20 年,我們在電網整體替換周期約為 10 年的假設下進行測算。我們采用兩種方法來測算替換需求;1)根據國南網 20 年年報數據,兩家固定資產合計為36136 億元,在替換周期為 10 年的假設下,年替換需求為 3613.6 億元,21-30 年總替換需求為 36136 億元。2)根據替換周期及歷史年份的電網投資額,測算每年的替換需求。比如在 10 年替換周期假設下,2021 年替換需求對應 2011 年當年的新增投資額 3687 億元。據此測算 21-3
109、0 年總替換需求為 45855 億元。我們采用兩種方法,分別在不同的替換周期假設下進行了敏感性分析,結果區間在 30114-48759 億元,均值為 41425 億元。圖表圖表62:替換需求敏感性分析替換需求敏感性分析 8 年年 9 年年 10 年年 11 年年 12 年年 方法一 國網替換需求 36416.8 32370.5 29133.4 26484.9 24277.9 南網替換需求 8753.5 7780.9 7002.8 6366.2 5835.7 合計替換需求 45170.3 40151.4 36136.2 32851.1 30113.5 方法二 對應歷史年份新增投資額合計 4875
110、8.8 47119.8 45855.4 44604.5 43490.8 資料來源:Wind,公司公告,華泰研究預測 國內:國內:新興電力系統帶動新興電力系統帶動,新增投資層出不窮新增投資層出不窮 新型電力系統帶來多樣投資需求新型電力系統帶來多樣投資需求,加大加大配套設施配套設施投入。投入。建設新型電力系統,需從發電、儲能、負荷、電網多側充分挖掘系統靈活性調節資源,保障系統安全穩定運行及新能源高比例消納。參考國網、南網新型電力系統行動方案,2021-2030 年將圍繞清潔發電、智能輸電、智能配電、提升電網數字水平、建設統一協同的調控體系等領域重點布局。新能源新能源+逆周期調節需求下逆周期調節需求
111、下我國我國電網投資有望電網投資有望大幅提升大幅提升?!笆濉迸c“十三五”期間電網基本建設投資完成額呈上升態勢,分別為 20001/25854 億元?!笆奈濉逼陂g電網投資大幅加碼,國家電網公布計劃投入 3500 億美元(約折合人民幣 2.23 萬億元),南方電網規劃投資超 6700 億元,十四五”期間兩網合計投資超 2.9 萬億元??紤]到新能源大規模發展對電網加大投資需求日益增長,疊加經濟增長趨緩的逆周期調節需求,電網投資力度有望加大。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。30 電力設備與新能源電力設備與新能源 圖表圖表63:2008-2021 年電網基本建設投資完成額
112、年電網基本建設投資完成額 資料來源:Wind,華泰研究 我們認為新型電力系統轉型背景下,電網投資的主要方向在于兩個方面:一是以特高壓直我們認為新型電力系統轉型背景下,電網投資的主要方向在于兩個方面:一是以特高壓直流為主的輸電網建設,二是加強配電網建設。流為主的輸電網建設,二是加強配電網建設。國家電網明確“十四五”期間 500 千伏及以上電網建設投資約 7000 億元,2025 年華北、華東、華中和西南特高壓網架全面建成?!笆奈濉逼陂g國家電網配電網建設投資超過 1.2 萬億元,占電網建設總投資的 60%以上,到2025 年基本建成安全可靠、綠色智能、靈活互動、經濟高效的智慧配電網。南方電網“十
113、四五”電網發展規劃明確配電網建設投資規劃達到 3200 億元,兩網配電網合計投資預計達 1.5 萬億元。風險提示風險提示 政策落地政策落地及投資及投資不及預期不及預期 電網網絡建設高度依賴政策推進和投資力度支持,政策落實進度對行業發展影響較大,但電網建設具有較高的復雜性和不確定性,若政策落實未達預期,投資進度放緩,相應項目建設停滯,或將對行業和上市公司造成不利影響,影響公司營收和行業發展。市場競爭加劇風險市場競爭加劇風險 若未來市場競爭激烈程度不斷增加,將會影響企業的業績增長,壓縮企業利潤空間。特高壓建設特高壓建設進度不及預期進度不及預期 特高壓工程建設周期時間長,易受疫情擾動、政策變動、原材
114、料價格波動等因素影響,若投資進程、原料價格在建設周期中出現大幅變動,或將影響整體發展。01,0002,0003,0004,0005,0006,00020082009201020112012201320142015201620172018201920202021億元電網基本建設投資完成額 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。31 電力設備與新能源電力設備與新能源 免責免責聲明聲明 分析師聲明分析師聲明 本人,申建國、張志邦,茲證明本報告所表達的觀點準確地反映了分析師對標的證券或發行人的個人意見;彼以往、現在或未來并無就其研究報告所提供的具體建議或所表迖的意見直接或間接收取
115、任何報酬。一般聲明及披露一般聲明及披露 本報告由華泰證券股份有限公司(已具備中國證監會批準的證券投資咨詢業務資格,以下簡稱“本公司”)制作。本報告所載資料是僅供接收人的嚴格保密資料。本報告僅供本公司及其客戶和其關聯機構使用。本公司不因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告基于本公司認為可靠的、已公開的信息編制,但本公司及其關聯機構(以下統稱為“華泰”)對該等信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告所載的意見、評估及預測僅反映報告發布當日的觀點和判斷。在不同時期,華泰可能會發出與本報告所載意見、評估及預測不一致的研究報告。同時,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。以往表現并
116、不能指引未來,未來回報并不能得到保證,并存在損失本金的可能。華泰不保證本報告所含信息保持在最新狀態。華泰對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改,投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司不是 FINRA 的注冊會員,其研究分析師亦沒有注冊為 FINRA 的研究分析師/不具有 FINRA 分析師的注冊資格。華泰力求報告內容客觀、公正,但本報告所載的觀點、結論和建議僅供參考,不構成購買或出售所述證券的要約或招攬。該等觀點、建議并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求,在任何時候均不構成對客戶私人投資建議。投資者應當充分考慮自身特定狀況,并完整理解和使用本報告內容,不應視本報
117、告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果,華泰及作者均不承擔任何法律責任。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。除非另行說明,本報告中所引用的關于業績的數據代表過往表現,過往的業績表現不應作為日后回報的預示。華泰不承諾也不保證任何預示的回報會得以實現,分析中所做的預測可能是基于相應的假設,任何假設的變化可能會顯著影響所預測的回報。華泰及作者在自身所知情的范圍內,與本報告所指的證券或投資標的不存在法律禁止的利害關系。在法律許可的情況下,華泰可能會持有報告中提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,為該公司提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相
118、關服務或向該公司招攬業務。華泰的銷售人員、交易人員或其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。華泰沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。華泰的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。投資者應當考慮到華泰及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突。投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一信賴依據。有關該方面的具體披露請參照本報告尾部。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布的機構或人員,也并非意圖發送、發布
119、給因可得到、使用本報告的行為而使華泰違反或受制于當地法律或監管規則的機構或人員。本報告版權僅為本公司所有。未經本公司書面許可,任何機構或個人不得以翻版、復制、發表、引用或再次分發他人(無論整份或部分)等任何形式侵犯本公司版權。如征得本公司同意進行引用、刊發的,需在允許的范圍內使用,并需在使用前獲取獨立的法律意見,以確定該引用、刊發符合當地適用法規的要求,同時注明出處為“華泰證券研究所”,且不得對本報告進行任何有悖原意的引用、刪節和修改。本公司保留追究相關責任的權利。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。中國香港中國香港 本報告由華泰證券股份有限公司制作,在香港
120、由華泰金融控股(香港)有限公司向符合證券及期貨條例及其附屬法律規定的機構投資者和專業投資者的客戶進行分發。華泰金融控股(香港)有限公司受香港證券及期貨事務監察委員會監管,是華泰國際金融控股有限公司的全資子公司,后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。在香港獲得本報告的人員若有任何有關本報告的問題,請與華泰金融控股(香港)有限公司聯系。免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。32 電力設備與新能源電力設備與新能源 香港香港-重要監管披露重要監管披露 華泰金融控股(香港)有限公司的雇員或其關聯人士沒有擔任本報告中提及的公司或發行人的高級人員。有關重要的披露信息,請參華泰金融控股
121、(香港)有限公司的網頁 https:/.hk/stock_disclosure 其他信息請參見下方“美國“美國-重要監管披露”重要監管披露”。美國美國 在美國本報告由華泰證券(美國)有限公司向符合美國監管規定的機構投資者進行發表與分發。華泰證券(美國)有限公司是美國注冊經紀商和美國金融業監管局(FINRA)的注冊會員。對于其在美國分發的研究報告,華泰證券(美國)有限公司根據1934 年證券交易法(修訂版)第 15a-6 條規定以及美國證券交易委員會人員解釋,對本研究報告內容負責。華泰證券(美國)有限公司聯營公司的分析師不具有美國金融監管(FINRA)分析師的注冊資格,可能不屬于華泰證券(美國)
122、有限公司的關聯人員,因此可能不受 FINRA 關于分析師與標的公司溝通、公開露面和所持交易證券的限制。華泰證券(美國)有限公司是華泰國際金融控股有限公司的全資子公司,后者為華泰證券股份有限公司的全資子公司。任何直接從華泰證券(美國)有限公司收到此報告并希望就本報告所述任何證券進行交易的人士,應通過華泰證券(美國)有限公司進行交易。美國美國-重要監管披露重要監管披露 分析師申建國、張志邦本人及相關人士并不擔任本報告所提及的標的證券或發行人的高級人員、董事或顧問。分析師及相關人士與本報告所提及的標的證券或發行人并無任何相關財務利益。本披露中所提及的“相關人士”包括FINRA 定義下分析師的家庭成員
123、。分析師根據華泰證券的整體收入和盈利能力獲得薪酬,包括源自公司投資銀行業務的收入。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司,及/或不時會以自身或代理形式向客戶出售及購買華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工具,包括股票及債券(包括衍生品)華泰證券研究所覆蓋公司的證券/衍生工具,包括股票及債券(包括衍生品)。華泰證券股份有限公司、其子公司和/或其聯營公司,及/或其高級管理層、董事和雇員可能會持有本報告中所提到的任何證券(或任何相關投資)頭寸,并可能不時進行增持或減持該證券(或投資)。因此,投資者應該意識到可能存在利益沖突。評級說明評級說明 投資評級基于分析師對報告發布日后 6 至 12 個月
124、內行業或公司回報潛力(含此期間的股息回報)相對基準表現的預期(A 股市場基準為滬深 300 指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數),具體如下:行業評級行業評級 增持:增持:預計行業股票指數超越基準 中性:中性:預計行業股票指數基本與基準持平 減持:減持:預計行業股票指數明顯弱于基準 公司評級公司評級 買入:買入:預計股價超越基準 15%以上 增持:增持:預計股價超越基準 5%15%持有:持有:預計股價相對基準波動在-15%5%之間 賣出:賣出:預計股價弱于基準 15%以上 暫停評級:暫停評級:已暫停評級、目標價及預測,以遵守適用法規及/或公司政策 無評級:無評級:股票
125、不在常規研究覆蓋范圍內。投資者不應期待華泰提供該等證券及/或公司相關的持續或補充信息 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分,請務必一起閱讀。33 電力設備與新能源電力設備與新能源 法律實體法律實體披露披露 中國中國:華泰證券股份有限公司具有中國證監會核準的“證券投資咨詢”業務資格,經營許可證編號為:91320000704041011J 香港香港:華泰金融控股(香港)有限公司具有香港證監會核準的“就證券提供意見”業務資格,經營許可證編號為:AOK809 美國美國:華泰證券(美國)有限公司為美國金融業監管局(FINRA)成員,具有在美國開展經紀交易商業務的資格,經營業務許可編號為:CRD#:
126、298809/SEC#:8-70231 華泰證券股份有限公司華泰證券股份有限公司 南京南京 北京北京 南京市建鄴區江東中路228號華泰證券廣場1號樓/郵政編碼:210019 北京市西城區太平橋大街豐盛胡同28號太平洋保險大廈A座18層/郵政編碼:100032 電話:86 25 83389999/傳真:86 25 83387521 電話:86 10 63211166/傳真:86 10 63211275 電子郵件:ht- 電子郵件:ht- 深圳深圳 上海上海 深圳市福田區益田路5999號基金大廈10樓/郵政編碼:518017 上海市浦東新區東方路18號保利廣場E棟23樓/郵政編碼:200120 電
127、話:86 755 82493932/傳真:86 755 82492062 電話:86 21 28972098/傳真:86 21 28972068 電子郵件:ht- 電子郵件:ht- 華泰金融控股(香港)有限公司華泰金融控股(香港)有限公司 香港中環皇后大道中 99 號中環中心 58 樓 5808-12 室 電話:+852-3658-6000/傳真:+852-2169-0770 電子郵件: http:/.hk 華泰證券華泰證券(美國美國)有限公司有限公司 美國紐約哈德遜城市廣場 10 號 41 樓(紐約 10001)電話:+212-763-8160/傳真:+917-725-9702 電子郵件:Huataihtsc- http:/www.htsc- 版權所有2022年華泰證券股份有限公司