1 逐本溯源:“雙碳”引領(lǐng)電能替代與新型電力系統(tǒng)建設(shè)
“雙碳”建設(shè)引領(lǐng)電力系統(tǒng)新發(fā)展
“雙碳”目標(biāo)實踐路徑日益清晰
“30·60”的“雙碳”目標(biāo)開始快 速與我國各類中長期規(guī)劃相互配套融合,隨著 2021 年我國進(jìn)入“十四五”規(guī)劃實施的開 局之年,各項規(guī)劃和行動方案相繼出臺,從“雙碳”實踐的頂層架構(gòu),到“源網(wǎng)荷儲”一 體化發(fā)展、電價機制改革、儲能發(fā)展規(guī)劃等落地方案。政策加碼背景下,相匹配的新型電 力系統(tǒng)性建設(shè)不斷升級,跟蹤政策、關(guān)注系統(tǒng)性問題根源,是研判新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重 要方式。
電力系統(tǒng)作為實現(xiàn)“雙碳”的重要載體,其發(fā)展與變革在經(jīng)歷了 2021 年夏季用電緊 張等系統(tǒng)性問題后,有望更加聚焦且加速:聚焦于平衡“雙碳”建設(shè)與滿足社會生活、生 產(chǎn)發(fā)展的用電需求的關(guān)鍵技術(shù)和環(huán)節(jié),并圍繞以上要沖加速投資。我們認(rèn)為,通過梳理“雙 碳”建設(shè)本身對于電力系統(tǒng)的核心要求和電力緊張問題背后反映的系統(tǒng)建設(shè)問題,可以更 好地把握未來中長期建設(shè)的投資方向和節(jié)奏。

“雙碳”目標(biāo)的實踐——電力系統(tǒng)面臨的核心難點
首先,從問題溯源的角度,我們建議重點關(guān)注在“雙碳”建設(shè)的背景下,與之相配合 地推進(jìn)的新型電力系統(tǒng)建設(shè),具體“新”在哪些領(lǐng)域。
其中,國家電網(wǎng)在《國家電網(wǎng)“碳達(dá)峰、碳中和”行動方案》中提出“雙高”、“雙峰” 等系統(tǒng)面臨的核心問題:
1)“雙高”,即新能源、直流等大量替代常規(guī)機組,電動汽車、分布式能源、儲能等 交互式用能設(shè)備廣泛應(yīng)用,電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙 高”特征,系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量持續(xù)下降,調(diào)頻、調(diào)壓能力不足。其背后反映的,是清潔發(fā)展與 系統(tǒng)安全之間的關(guān)系。

2)“雙峰”,即近年來我國用電需求呈現(xiàn)冬、夏“雙峰”特征,峰谷差不斷擴(kuò)大,北 方地區(qū)冬季高峰負(fù)荷往往接近或超過夏季高峰,電力保障供應(yīng)的難度逐年加大。從運行實 際看,風(fēng)電和太陽能發(fā)電具有隨機性,系統(tǒng)友好性較低,主要提供的是電量而非電力,為 了滿足電網(wǎng)高峰負(fù)荷需要,目前主要依靠的還是常規(guī)電源。其背后反映的是清潔發(fā)展與電 力保障之間的關(guān)系。

此外,“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)不僅要求清潔可再生能源的使用比例不斷提升,背后也隱 含了下游終端用能持續(xù)向電能轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化的要求,即電能替代的不斷深入和行業(yè)定義的“再 電氣化”過程。實際上,自新冠疫情在我國得到初步控制、社會生產(chǎn)生活開始快速恢復(fù)起, 2020 年受到制造業(yè)景氣度快速修復(fù)(隱含制造業(yè)自動化程度持續(xù)提升)和夏、冬“雙峰” 的用電需求峰值影響,自 5 月起用電量增長快速修復(fù),8 月受夏季用電峰值拉動當(dāng)月用電 量達(dá)到 7294 億千瓦時(+7.73% yoy),至 12 月冬季用電高峰當(dāng)月用電量達(dá)到創(chuàng)歷史單月 峰值的 8338 億千瓦時(+17.25% yoy)。
進(jìn)入 2021 年以來,在 8 月大規(guī)模限電開始之前,1-7 月當(dāng)月用電量均維持同比兩位 數(shù)以上的快速增長,8-9 月即使因為發(fā)生較大規(guī)模限電和 2020 年基數(shù)較高等因素影響,但 單月用電量仍保持了同比正向增長,再創(chuàng)歷史新高。因此,即便中性偏保守假定 2021 年 10-12 月當(dāng)月用電量出現(xiàn)負(fù)向增長,預(yù)計 2021 年全年仍有望實現(xiàn)用電量同比增長 8-9%, 繼續(xù)提升至 8.1-8.2 萬億千瓦時,較 2020 年用電量絕對增加值也會達(dá)到歷史峰值的 6000-7000 億千瓦時。大幅增長的用電需求,從基礎(chǔ)的電源裝機容量、電網(wǎng)輸送能力等角 度也對電源、電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)提出了更高的要求。

綜合來看,新型電力系統(tǒng)建設(shè)背后折射出了要重點梳理的三個核心問題,分別是高比 例可再生能源接入、高比例電力電子設(shè)備帶來的“雙高”,冬、夏用電“雙峰”,和電能替 代帶來的持續(xù)用電量增長。預(yù)計以上三點,將成為指引新型電力系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展的三個中 長期考量。
本輪電力緊張背后反映的系統(tǒng)建設(shè)訴求
2021 年 9 月以來,“拉閘限電”現(xiàn)象波及黑龍江、吉林、遼寧、廣東、江蘇等 10 余 個省份;9 月 27 日國家電網(wǎng)表示針對當(dāng)前供電形勢將綜合施策、多措并舉,全力以赴打好 電力保供攻堅戰(zhàn),保障基本民生用電需求,最大可能避免出現(xiàn)拉閘限電情況,堅決守住民 生、發(fā)展和安全底線。綜合來看,本輪限電背后更多地體現(xiàn)了供用電需求差額拉大和區(qū)域 間電力形勢差異等問題。
我國電力系統(tǒng)建設(shè)具備較明顯的區(qū)域調(diào)配屬性和“全國一盤棋”的系統(tǒng)性調(diào)整能力。 一方面,我國各省份具備較明確的能源消費、生產(chǎn)定位;另一方面,以省級為單位可以衡 量電力的供需情況,因為我國存在電力跨區(qū)域、跨省級輸入輸出的能力,因此狹義的電力 供需差額為該省份規(guī)模以上發(fā)電量與用電量之間的差額,而廣義上各省實際的電力供需平 衡等式為:規(guī)模以上發(fā)電量+輸入電量+分布式發(fā)電量=用電量+輸出電量+電力供需差額。

因此,當(dāng)直接對比 2016-2020 年及 2021 年 1-8 月各省的廣義電力供需差額時,我們 發(fā)現(xiàn),我國各省份分別作為能源生產(chǎn)大省(內(nèi)蒙古、山西、四川、云南、新疆等)和能源 消費大省(浙江、江蘇、山東、廣東等)的定位愈加清晰,缺口省份用電需求主要依托跨 區(qū)域輸入電量和本地區(qū)分布式發(fā)電來滿足,而富余省份主要依托跨區(qū)域輸出電量對外供給, “十三五”期間也出現(xiàn)了伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展部分省份缺口額快速提升(如山東)和部分省份轉(zhuǎn) 型能源生產(chǎn)加碼電源建設(shè)(如青海)的情況。
進(jìn)一步,直接對比 2016-2021 年各年 1-8 月的狹義電力供需差額,可以發(fā)現(xiàn)能源生產(chǎn) 省份和能源消費省份的情況均有所變化,間接可以解釋部分 2021 年 8-9 月電力短缺的原 因:1)從能源生產(chǎn)省份來看,山西、內(nèi)蒙古、新疆等均保持了較好的逐年富余電量增長 趨勢,對外輸出供給能力持續(xù)加強,在電能替代及整體用電量增長的背景下顯得更為重要; 但四川、安徽、云南等省份較“十三五”峰值年份的電力富余程度均有不同程度的下滑, 基礎(chǔ)外輸能力上有所削弱;2)從能源消費省份來看,雖然凈需求第一大省廣東今年的用 電缺口較歷史峰值有所降低,但河北、江蘇、浙江、河南、湖南等省份缺口均持續(xù)提升, 山東缺口的擴(kuò)大尤為明顯。

在此背景下,引入我國電網(wǎng)系統(tǒng)的跨區(qū)域輸入輸出調(diào)配能力,以廣義供需差額(含分 布式發(fā)電能力)觀察 2016-2020 年各年 3-11 月的區(qū)域電力供需平衡情況,可以發(fā)現(xiàn)部分 能源生產(chǎn)省份目前輸出電量較大,使得自身電力亦處于緊平衡狀態(tài)(如內(nèi)蒙古、四川、云 南),若自身主要裝機能源為可再生能源(非基荷電源,如水電)那么其發(fā)電穩(wěn)定性也處 于較弱狀態(tài),一旦主要可再生能源出現(xiàn)資源稟賦波動,則上述省份的發(fā)電和輸出能力將面 臨較大挑戰(zhàn)。與此同時,如新疆、寧夏、陜西等能源生產(chǎn)省份尚富余一定電量可供于跨區(qū) 域輸出,電網(wǎng)輸送能力可進(jìn)一步加強。
回歸 2021 年 8-9 月的電力緊張問題,縱向?qū)Ρ?2016-2021 年各年 3-8 月的累計廣義 電力供需差額(含分布式發(fā)電),可以看到在需求端的超預(yù)期向好和供給端的多重問題(煤 炭供給及價格、火電高位利用小時數(shù)運行、部分區(qū)域出現(xiàn)水電枯水或風(fēng)電風(fēng)資源失速等情 況)的共同作用下,2021 年 3-8 月期間廣義差額達(dá)到“十三五”以來的峰值,雖然其中仍 包含了各省份分布式發(fā)電的部分,但是也在一定程度上反映了缺口擴(kuò)大的趨勢;從結(jié)果 向來看,今年夏季多地出現(xiàn)的電力短缺現(xiàn)象也證明了這些省份激增的電力供需差額仍無法 依靠分布式加以解決。(報告來源:未來智庫)
總結(jié)來看,本輪的電力短缺現(xiàn)象,背后揭示了以下三點問題:

1) 在火電整體審批規(guī)劃嚴(yán)格的背景下,應(yīng)繼續(xù)合理規(guī)劃各區(qū)域電源類型,在可再生 資源稟賦優(yōu)質(zhì)區(qū)域盡量打造復(fù)合式電源結(jié)構(gòu),以平滑出力曲線,并且減少較為單 一的“火電+某種可再生資源”組成的潛在區(qū)間發(fā)電不穩(wěn)定性激增的電源結(jié)構(gòu);
2) 應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮能源生產(chǎn)省份的可再生資源稟賦優(yōu)勢,依托我國大電網(wǎng)的跨區(qū)域輸送 骨架網(wǎng)絡(luò),強化區(qū)域間輸送(滿足需求體量)和調(diào)配(區(qū)域間調(diào)劑)能力;結(jié)合 第一條觀點,在主要能源生產(chǎn)省份打造復(fù)合型風(fēng)光大基地(可著重考慮配套調(diào)峰 電源以提升系統(tǒng)友好性)或在已有大基地的基礎(chǔ)上增加新能源配套比例,依托已 有或新建跨區(qū)域電網(wǎng)輸送通道,強化電能調(diào)度能力;
3) 電能替代背景下,用電量需求的剛性增長有望成為較長一段時間的核心命題,因 此電源裝機、電網(wǎng)升級等上游建設(shè)環(huán)節(jié)應(yīng)立足滿足下游社會生活、生產(chǎn)需求,繼 續(xù)體現(xiàn)一定的超前建設(shè)屬性和提升系統(tǒng)運行的有效性。

電能替代的長期性
我們認(rèn)為,“雙碳”目標(biāo)與電能替代是相輔相成的概念,伴隨著我們社會生產(chǎn)(制造 業(yè)自動化及機器代人等)、生活(新能源汽車加速滲透等)的再電氣化進(jìn)程,全社會用電 量將在未來較長一段時間維持向上趨勢,預(yù)計在“十四五”期間用電量增速與 GDP 增速 之間的相關(guān)系數(shù)將有望維持在 0.8-1.0 之間,整體體現(xiàn)“十二五”末期觸底后的“再電氣 化”過程中,電能在多領(lǐng)域的滲透提升。
國家電網(wǎng)“雙碳”行動方案中預(yù)計能源消費側(cè)全面推進(jìn)電氣化和節(jié)能提效,2025/2030 年電能占終端消費比重將達(dá)到 30%/35%以上。國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,疊加終端應(yīng)用場景的 電氣化加速,我們預(yù)計“十四五”及“十五五”期間我國用電需求將進(jìn)入新一輪較快增長, 2030 年用電量有望達(dá)到 11.5 萬億千瓦時。

電能替代呼喚電源、電網(wǎng)超前投資屬性的回歸
新一輪電力系統(tǒng)投資周期有望啟動
考慮到我國日益提升的全社會用電量基數(shù),我們認(rèn)為單純比較當(dāng)年增速無法充分反映 用電量實際增長對電力系統(tǒng)上游的電源、電網(wǎng)環(huán)節(jié)帶來的需求沖擊,因此我們引入了各年 份較上一年度的用電量增加值用以反映電力系統(tǒng)各年份面臨的實際用電量增長壓力。
結(jié)合歷史數(shù)據(jù)可以觀察到,上一輪明顯的用電量增加值高峰出現(xiàn)在 2010-2011 年(分 別為 5404/5027 億千瓦時),在此之后我國迎來了“十二五”期間較為持續(xù)的電源高位投 資(2010-2015 年電源年投資額基本維持在 3700-4000 億元之間),其后自“十二五”末 期起至“十三五”中期我國又迎來了一輪電網(wǎng)投資建設(shè)的高峰(自 2015 年電網(wǎng)投資 4640 億元起,快速增長至 2016-2018 年維持在 5300-5500 億元之間)。
我們認(rèn)為用電量激增帶來的電力系統(tǒng)運行壓力,將成為電力系統(tǒng)建設(shè)的源動力,倒逼 電源、電網(wǎng)等上游環(huán)節(jié)發(fā)揮政府部門的社會服務(wù)屬性,提升投資強度以滿足電源、電網(wǎng)環(huán) 節(jié)較用電需求的超前建設(shè)屬性;其中,電源投資傾向于較電網(wǎng)投資率先啟動。

在此基礎(chǔ)上,展望“十四五”新型電力系統(tǒng)建設(shè)和其中的電源、電網(wǎng)投資,我們預(yù)計 將發(fā)生一定變化:
一方面,2021 年 1-9 月我國全社會用電量累計值達(dá)到 6.17 萬億千瓦時(+12.90 %yoy), 考慮到冬季用電峰值特性,即使結(jié)合限電因素中性偏保守判斷 2021 年 10-12 月當(dāng)月用電 量出現(xiàn)負(fù)增長,預(yù)計 2021 年全年仍有望實現(xiàn)用電量同比增長 8-9%并提升至 8.1-8.2 萬億 千瓦時,較 2020 年用電量增加值有望達(dá)到歷史峰值的 6000-7000 億千瓦時,考慮到后續(xù) 用電量增長的持續(xù)性,研判有望參照 2010-2011 年用電量增加值激增后產(chǎn)業(yè)發(fā)展走勢,開 啟新一輪電源、電網(wǎng)投資建設(shè)。
另一方面,本輪的電源、電網(wǎng)建設(shè)節(jié)奏可能較上一輪大規(guī)模建設(shè)有所區(qū)別,目前,電 源側(cè)建設(shè)強調(diào)以“雙碳”為核心,重點關(guān)注新能源的大規(guī)模建設(shè),區(qū)別于傳統(tǒng)基荷電源, 新能源對電力系統(tǒng)特別是電網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊較為明顯,因此電源的復(fù)合化、電網(wǎng)的安全穩(wěn)定 性和儲能的全環(huán)節(jié)滲透需協(xié)同推進(jìn)以滿足新型電力系統(tǒng)的建設(shè)需求。因此,預(yù)計“十四五” 期間電源與電網(wǎng)的建設(shè)節(jié)奏較為趨同。
2 布局新型電力系統(tǒng):結(jié)構(gòu)重于總量,把握政策節(jié)奏
“源網(wǎng)荷儲”一體化發(fā)展,三大投資環(huán)節(jié)協(xié)同布局
圍繞“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn),加速新型電力系統(tǒng)“源網(wǎng)荷儲”一體化建設(shè)殊為重要。傳 統(tǒng)電力系統(tǒng)為“源-網(wǎng)-荷”的結(jié)構(gòu),電能由電源端產(chǎn)生通過電網(wǎng)向負(fù)荷中心分配,但如前 文介紹的一樣,系統(tǒng)的建設(shè)邏輯則是相反的——用電量的快速增長可倒逼電源、電網(wǎng)環(huán)節(jié) 加速建設(shè)。新型電力系統(tǒng)立足新能源的大規(guī)模滲透,引入不穩(wěn)定且易于分布式布置的新能 源電源,下游用電需求變化也在一定程度上共振,形成電網(wǎng)側(cè)調(diào)度配給壓力,因此考慮引 入儲能作為以上三個環(huán)節(jié)的“平衡器”,在各個環(huán)節(jié)提升系統(tǒng)可靠性。

因此,國家發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指 導(dǎo)意見》,強調(diào)充分挖掘常規(guī)電源、儲能、用戶負(fù)荷等各方調(diào)節(jié)能力,同時也需要電網(wǎng)側(cè) 從軟件(系統(tǒng))、硬件(設(shè)備)、業(yè)態(tài)(模式及機制)上加以升級和配合。
綜合來看,電源、電網(wǎng)超前建設(shè)屬性有望回歸,儲能配給三個環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)化空間廣闊; 其中,為了服務(wù)新型電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的三個核心難點,上述三個環(huán)節(jié)的建設(shè)均有各自的 側(cè)重點,跟隨政策變化布局上述重點建設(shè)方向的受益供應(yīng)商應(yīng)為后續(xù)產(chǎn)業(yè)投資主線。

電源側(cè):關(guān)注基荷電源發(fā)展和調(diào)峰電源建設(shè)
我國電源建設(shè)持續(xù)發(fā)展,發(fā)電設(shè)備容量持續(xù)增長,在此背景下,應(yīng)當(dāng)注意到伴隨“十 二五”、“十三五”期間新能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,我國基荷電源(可連續(xù)運行且發(fā)出電力 不變的機組,主要是火電、核電)在發(fā)電設(shè)備容量中的占比快速從“十一五”末的 75%下 降至“十三五”末的 59%。
通過近年來的當(dāng)年新增發(fā)電設(shè)備容量數(shù)據(jù),我們可以更加直觀地觀察到基荷電源在新 增電源中的占比下降趨勢:“十二五”期間基荷電源占新增比例為 40%-65%,而“十三五” 期間該數(shù)據(jù)快速下降至 30%-50%區(qū)間。
對比不同類型電源的投資完成額也可以反映電源結(jié)構(gòu)的快速變化趨勢:2020 年基荷 電源投資占比已經(jīng)下降至 18%,2021 年截至 9 月占比為 23%,較歷史維度平均 45%-60% 的投資占比大幅減少。考慮到投資向發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)化周期,基荷電源整體占比的下降將可 能出現(xiàn)進(jìn)一步提速的趨勢。
基荷電源占比的快速下降,對電力系統(tǒng)運行產(chǎn)生較大沖擊,且若單一區(qū)域內(nèi)較為偏重 “基荷電源+某種可再生能源”的形式,則該地區(qū)在上述可再生能源稟賦出現(xiàn)季節(jié)性或周期 性波動時,較低比例的基荷電源很難滿足目前持續(xù)提升的剛性用電需求。因此,從新型電 力系統(tǒng)電源側(cè)考量以上問題,我們認(rèn)為需要關(guān)注基荷電源的比例是否能維持在一定的安全 比例。
能源大基地與清潔基荷電源同發(fā)力。結(jié)合“雙碳”目標(biāo)和目前我國大型超超臨界火電 機組技術(shù)、獨立自主第三代“華龍一號”核電技術(shù)等技術(shù)儲備,可考慮依托火電靈活性調(diào) 峰能力、核電建設(shè)深入等方式托底基荷電源比例;另一方面,可以通過打造復(fù)合型風(fēng)光大 基地(配給調(diào)峰能力,平滑出力曲線)的方式,滿足新增清潔發(fā)電能力同時著力提升電源 基地系統(tǒng)友好性能力。我國“十四五”首批 100GW 風(fēng)光大基地中部分項目已經(jīng)披露實施, 主要圍繞原有能源基地增補風(fēng)光比例和打造新型復(fù)合式風(fēng)光基地兩種方式并舉。
電網(wǎng)側(cè):服務(wù)清潔能源傳輸與滿足用電量增長和安全用電需求
從電網(wǎng)側(cè)技術(shù)領(lǐng)域來看,新型電力系統(tǒng)建設(shè)中長期的重點訴求來源于:1)平衡我國 清潔能源與重點負(fù)荷區(qū)域之間的地理差異矛盾;2)控制非基荷電源裝機占比提升對電網(wǎng) 穩(wěn)定安全運行的影響;3)滿足電能替代帶動用電量持續(xù)增長的擴(kuò)容需求;4)滿足用電側(cè) 能源利用智能化、精細(xì)化的升級需求。
圍繞新型電力系統(tǒng)所面臨的痛點問題,自電網(wǎng)輸變電環(huán)節(jié),向配網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)延伸, 我們梳理了主要環(huán)節(jié)下一階段可能推進(jìn)的重點建設(shè)方向。

針對上述系統(tǒng)難點問題,電網(wǎng)側(cè)可以考慮從大電網(wǎng)骨架網(wǎng)絡(luò)和核心區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)兩層 架構(gòu)、六個環(huán)節(jié)加強建設(shè)強度,分別為:大電網(wǎng)側(cè)的特高壓(跨區(qū)域輸送通道)、調(diào)度系 統(tǒng)(跨區(qū)域配給調(diào)配能力)、抽水蓄能和配電網(wǎng)側(cè)的擴(kuò)容(剛性用電增加)、保護(hù)和智能運 行、數(shù)字化。
在電力供(政策導(dǎo)向)、需(電能替代)格局發(fā)生巨大變化的背景下,電網(wǎng)作為電力 系統(tǒng)樞紐的作用凸顯,所需優(yōu)先滿足的痛點更加聚焦,在此背景下我們預(yù)計“十四五”期 間,電網(wǎng)及下游領(lǐng)域投資將呈現(xiàn)兩大特點:1)結(jié)構(gòu)重于總量,2)電網(wǎng)投資“杠桿屬性” 強化。
中國國家電網(wǎng)有限公司董事長辛保安以視頻方式出席世界經(jīng)濟(jì)論壇“達(dá)沃斯議程”對 話會時,在“加速清潔能源轉(zhuǎn)型”環(huán)節(jié)作交流發(fā)言,提出國網(wǎng)將落實“四個革命、一個合 作”能源安全新戰(zhàn)略,加快建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),為此未來 5 年國家電網(wǎng)公司將年均投入 超過 700 億美元,累計投入超過 3500 億美元。據(jù)此展望“十四五”電網(wǎng)投資,我們預(yù)計 在總體規(guī)模穩(wěn)健的基礎(chǔ)上,結(jié)構(gòu)化趨勢和重點建設(shè)方向進(jìn)一步清晰;料后續(xù)將結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā) 展節(jié)奏和“雙碳”目標(biāo)實施情況,進(jìn)一步衡量電網(wǎng)投資規(guī)劃是否存在中期調(diào)整的需要,以 上情況有待觀察。(報告來源:未來智庫)

具體到電網(wǎng)結(jié)構(gòu)化建設(shè)的六個重點環(huán)節(jié),分別如下:
大電網(wǎng)主干網(wǎng)架
1)特高壓:
特高壓作為長距離、大容量傳輸?shù)碾娋W(wǎng)輸電技術(shù),目前已在我國經(jīng)歷了數(shù)輪大規(guī)模建 設(shè),具備成熟的商業(yè)化經(jīng)驗。長距離的特高壓直流線路可以直接溝通連接大型能源基地與 主要負(fù)荷中心,相對短途的特高壓交流線路可以在滿足短距離溝通作用外,進(jìn)一步打造區(qū) 域性特高壓環(huán)網(wǎng),承擔(dān)區(qū)域內(nèi)大容量電能調(diào)配的作用。
綜合定量測算及定性分析,我們預(yù)計“十四五”期間特高壓投放量有望達(dá)到 10-15 條。 從定量分析來看,特高壓建設(shè)需求集中在 1)配套在建及規(guī)劃大型能源基地的外輸需求,2) 跨區(qū)域輸送及調(diào)配電量的需求;從定性分析看,“十四五”期間,待投放特高壓線路主要 包括:1)2018 年 9 月規(guī)劃的 12 條特高壓線路中待核準(zhǔn)的儲備項目,包括駐馬店-武漢交 流、南昌-武漢交流等;2)國家電網(wǎng) 2020 年初宣布擬推進(jìn)納入電力規(guī)劃的三條直流線路: 金山水電外送、隴東-山東直流、哈密-重慶直流等;3)各省及國家電網(wǎng)近期披露的特高壓 建設(shè)計劃:青海海西州外送通道、哈爾濱風(fēng)電外送通道、成渝環(huán)網(wǎng)建設(shè)等。持續(xù)的特高壓 建設(shè),有望繼續(xù)利好核心站內(nèi)設(shè)備龍頭相關(guān)業(yè)務(wù)在“十四五”期間的發(fā)展與業(yè)績兌現(xiàn)。

2)調(diào)度系統(tǒng):
與跨區(qū)域輸送能力相配套的,電網(wǎng)新一代調(diào)度系統(tǒng)的推廣應(yīng)用有望提速。目前,國家 電網(wǎng)新一代調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)步入推廣階段,首批試點推廣范圍包括:2 個區(qū)域級調(diào)度系統(tǒng)、4 個省級調(diào)度系統(tǒng)以及 2 個地市級調(diào)度系統(tǒng)。作為電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域的領(lǐng)先龍頭,國電南瑞主導(dǎo) 參與新一代調(diào)度系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用工作,更新周期內(nèi)相關(guān)訂單展望樂觀。

3)抽水蓄能:
近年來,國家電網(wǎng)持續(xù)推進(jìn)抽水蓄能電站建設(shè),將電網(wǎng)負(fù)荷低時的多余電能,轉(zhuǎn)變?yōu)?電網(wǎng)高峰時期的高價值電能,適于調(diào)頻、調(diào)相以及穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓;2021 年 3 月,國家電網(wǎng)宣布將開放 1000 億元股權(quán)投資,以吸引資本參與和支持“十四五”期間計 劃新增的 2000 萬千瓦抽水蓄能電站建設(shè)(總體規(guī)模約為國家電網(wǎng)現(xiàn)有在運電站規(guī)模的 95.4%)。
2021 年 9 月,國家能源局發(fā)布《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年)》,按照 能核盡核、能開盡開的原則,在重點實施項目庫內(nèi)核準(zhǔn)建設(shè)抽水蓄能電站。規(guī)劃到 2025 年,抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十三五”翻一番,達(dá)到 6200 萬千瓦以上;到 2030 年,抽水 蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十四五”再翻一番,達(dá)到 1.2 億千瓦左右,推動抽水蓄能進(jìn)入快速發(fā) 展階段。因此,抽水蓄能作為電源電網(wǎng)側(cè)的大容量電能調(diào)配的重要補充,其建設(shè)節(jié)奏有望 自“十四五”期間起迎來集中釋放,直接利好主站設(shè)備和電站系統(tǒng)供應(yīng)商。

核心區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)
1)擴(kuò)容:
我國形成了較為集中的核心城市群,伴隨再電氣化進(jìn)程(如新能源汽車保有量的持續(xù) 提升),核心城市群及周邊核心區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)的運行壓力在不斷提升,除了系統(tǒng)安全穩(wěn)定 的升級需求外,最基礎(chǔ)的區(qū)域內(nèi)用電量增長需求,將對配電網(wǎng)基礎(chǔ)承載量提出更高要求。
因此,對比技術(shù)升級需求,電網(wǎng)基礎(chǔ)承載及擴(kuò)容需求伴隨電能替代進(jìn)程和用電量的持 續(xù)增長,亦需要持續(xù)建設(shè),以滿足下游用電需求。在此過程中,可以關(guān)注圍繞重點經(jīng)濟(jì)發(fā) 達(dá)區(qū)域的主要設(shè)備節(jié)能化改造等產(chǎn)品形態(tài)變化,以及分布式推廣對配網(wǎng)擴(kuò)容建設(shè)的影響。

2)保護(hù)與智能運行:
配網(wǎng)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)所需呈現(xiàn)的堅強化與主動性,要求持續(xù)提升以一二次融合設(shè)備、 無功補償裝置、帶電作業(yè)機器人、智能電力通信開關(guān)、國產(chǎn)芯電能表等為代表的智能終端 大規(guī)模應(yīng)用水平。立足“十四五”初期階段,多數(shù)新產(chǎn)品形態(tài)仍處于部分省網(wǎng)(多為發(fā)達(dá) 地區(qū))的率先推廣過程中;需關(guān)注后續(xù)相關(guān)產(chǎn)品向其他省份的滲透進(jìn)度以及產(chǎn)品是否會被 納入電網(wǎng)集中采購,以形成需求規(guī)模效應(yīng)。
3)數(shù)字化:
終端產(chǎn)品升級和電網(wǎng)復(fù)雜化,相應(yīng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)流的利用,預(yù)計將催生電網(wǎng)領(lǐng)域加 速與云平臺、IDC、邊緣計算等新型數(shù)字技術(shù)融合落地。電網(wǎng)每年固定在上述領(lǐng)域開展信 息化及通信類設(shè)備采購,從電網(wǎng)數(shù)據(jù)安全與電網(wǎng)系統(tǒng)配套角度來看,電網(wǎng)側(cè)數(shù)字化資產(chǎn)在 解決方案總包交付方面,具備較高壁壘,預(yù)計上述企業(yè)的總包龍頭地位隨著數(shù)字化建設(shè)的 推進(jìn),仍將繼續(xù)保持。
儲能側(cè):抽水蓄能與電化學(xué)中期并進(jìn),持續(xù)跟蹤大容量儲能技術(shù)演進(jìn)
新型電化學(xué)儲能:
儲能應(yīng)用場景豐富,在新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景廣闊,具體應(yīng)用領(lǐng)域可分為發(fā)電側(cè)、 電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)三大類以及多種子場景:1)發(fā)電側(cè):火儲聯(lián)合調(diào)頻,穩(wěn)定輸出功率;新 能源發(fā)電配儲,平抑出力波動,提高消納等;2)電網(wǎng)側(cè):調(diào)峰、二次調(diào)頻、冷備用、黑 啟動等;3)用戶側(cè):峰谷套利、需量管理、動態(tài)擴(kuò)容,用戶主要分為家庭、工業(yè)、商業(yè)、 市政等;4)微電網(wǎng):主要為離主電網(wǎng)絡(luò)較遠(yuǎn)的無電、弱電地區(qū),需要自建電網(wǎng),可采用 可再生能源與儲能作為解決方案;5)分布式離網(wǎng):4G/5G 基站供電、風(fēng)景區(qū)驛站供電、 森林監(jiān)控站供電、油田采油站供電、高速加油站供電等。
電化學(xué)儲能因其更廣泛的適用性及受地理環(huán)境等外部因素影響較小等特點,根據(jù) CNESA 數(shù)據(jù)顯示,在 2017-2019 年期間占全球和中國新增儲能裝機比例逐年上升,分別為 14%/66%/80%和 3%/28%/58%。2020 年該趨勢有所減緩,主要系在電化學(xué)儲能快速 增長的同時,抽水蓄能(尤其是中國市場)新增量級較大,這也符合我們的判斷:接下來 一段周期內(nèi),儲能側(cè)發(fā)展將維持“抽水蓄能與電化學(xué)儲能協(xié)同推進(jìn),并繼續(xù)挖掘安全穩(wěn)定 的大容量長循環(huán)儲能技術(shù)”。
在此過程中,電化學(xué)儲能側(cè)保持著鋰電池儲能技術(shù)滲透率的快速提升——鋰電儲能由 于能量/功率密度更高、使用與循環(huán)壽命更長、響應(yīng)時間更快、適應(yīng)場景多等優(yōu)勢,2017 年至今占全球新增電化學(xué)儲能 90%以上,國內(nèi)鋰電儲能占新增電化學(xué)儲能的比例亦從 2017 年 51%上升到 2020 年的 97%。
在新型電化學(xué)儲能環(huán)節(jié),除了布局電芯、逆變器和系統(tǒng)環(huán)節(jié)的大型龍頭企業(yè)外,還建 議關(guān)注新興逆變器企業(yè)中儲能收入占比較高的公司,以及配套頭部企業(yè)或業(yè)務(wù)資質(zhì)較好的 儲能 EPC 企業(yè)。
上游需求:挖掘多環(huán)節(jié)通用采購的零部件、元器件
關(guān)注低壓電器、功率半導(dǎo)體國產(chǎn)廠商替代進(jìn)程
低壓電器作為電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)應(yīng)用的零部件產(chǎn)品,有望持續(xù)受益于電能替代進(jìn)程。低 壓電器作為電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)零部件,可應(yīng)用于電源側(cè)設(shè)備(新能源)及電源工程、電網(wǎng)側(cè) 配電網(wǎng)環(huán)節(jié)、用電側(cè)多領(lǐng)域建筑工程電氣系統(tǒng)及終端用能產(chǎn)品零件以及儲能系統(tǒng)。產(chǎn)品全 領(lǐng)域受益于新型電力系統(tǒng)的搭建,并建議在此過程中關(guān)注優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)企業(yè)的國產(chǎn)化替代和市 場整合進(jìn)程。

終端用電設(shè)備的電力電子化預(yù)計將持續(xù)維持加速滲透態(tài)勢。以逆變器、工業(yè)變頻等產(chǎn) 品為代表的終端用能設(shè)備的增長在切實增加多電力系統(tǒng)影響的同時,也預(yù)示著其自身及核 心元器件——功率半導(dǎo)體(例如 IGBT 等)的需求持續(xù)走強。其中,需求覆蓋廣泛電力下 游領(lǐng)域的 IGBT 產(chǎn)品,具備巨大的國產(chǎn)化替代前景,建議關(guān)注逆變器等領(lǐng)域具備全球競爭 力的國產(chǎn)龍頭和中高壓 IGBT 環(huán)節(jié)逐步實現(xiàn)批量供貨的國產(chǎn)企業(yè)。
