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新能源消納問(wèn)題迫在眉睫,電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)升級(jí)已成為全球性重要課題

中信證券研究發(fā)布時(shí)間:2024-07-17 16:30:35  作者:連一席 等

  在化石能源向清潔能源轉(zhuǎn)型的全球背景下,各國(guó)新能源裝機(jī)持續(xù)高增、熱度不減,電力系統(tǒng)的消納壓力也隨之顯現(xiàn),因而電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)升級(jí)已成為全球性的重要課題。

  在我國(guó),新一輪電力體制改革已開(kāi)啟,電改成為能源安全與雙碳轉(zhuǎn)型兩大戰(zhàn)略的關(guān)鍵支點(diǎn),或?qū)⒊蔀槿腥珪?huì)的重要改革方向之一,加速新能源入市、緩解消納壓力或是此次改革的重點(diǎn),基荷電源、電網(wǎng)設(shè)備、虛擬電廠、新型儲(chǔ)能等方向都有望從中受益。

  看海外,歐美電網(wǎng)線路老化問(wèn)題突出,難以滿足數(shù)據(jù)中心和電氣化趨勢(shì)下的用電需求,東南亞等發(fā)展中國(guó)家的能源需求和清潔能源轉(zhuǎn)型勢(shì)頭更是持續(xù)高漲,國(guó)內(nèi)電力設(shè)備出口景氣度得以不斷抬升。

  ▍國(guó)內(nèi):新能源消納問(wèn)題迫在眉睫,新一輪電改箭在弦上,改革預(yù)期再起。

  我國(guó)可再生能源裝機(jī)規(guī)模不斷突破,但電網(wǎng)消納基礎(chǔ)并不牢固,部分地區(qū)的棄風(fēng)棄光率居高不下,消納壓力愈發(fā)明顯。據(jù)全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心,2024年4月,全國(guó)風(fēng)電和光伏的利用率分別為96.1%和97.1%,西藏、甘肅、青海、蒙西、新疆、遼寧等地的棄風(fēng)和棄光率皆超過(guò)了5%。在此背景下,官方近期又開(kāi)始針對(duì)電改進(jìn)行密集表態(tài),新一輪電力市場(chǎng)改革已然開(kāi)啟。我們認(rèn)為,電改或成為三中全會(huì)的重要改革方向之一,新能源消納和新能源入市或是核心問(wèn)題,需繼續(xù)深化價(jià)格和市場(chǎng)化交易兩大機(jī)制改革,進(jìn)一步推動(dòng)“政策電”轉(zhuǎn)為“市場(chǎng)電”。而想要緩解新能源消納壓力,除供需關(guān)系的平衡外,還需強(qiáng)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性,這需要“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四大環(huán)節(jié)各主體的協(xié)同配合。



  1)源:新能源逐步成為電力系統(tǒng)主體,但煤電仍需發(fā)揮安全保障的“壓艙石”作用,保障電網(wǎng)在消納新能源電力的同時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。

  2)網(wǎng):跨省跨區(qū)輸電通道仍需發(fā)力配套,國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)加速。微電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)“就地消納”,為大電網(wǎng)提供有力補(bǔ)充。


  3)荷:新能源海量靈活資源對(duì)負(fù)荷管理提出高要求,虛擬電廠具備規(guī)?;{(diào)節(jié)能力,“削峰填谷”緩解新能源消納壓力。

  4)儲(chǔ):儲(chǔ)能是新能源大規(guī)模并網(wǎng)和消納的重要手段,新型儲(chǔ)能技術(shù)多元化發(fā)展。

  ▍海外:全球雙碳轉(zhuǎn)型背景下,海外電力市場(chǎng)景氣度不斷抬升, 電網(wǎng)與新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有長(zhǎng)期性。

  美國(guó):需求端,AI數(shù)據(jù)中心擴(kuò)張、汽車/建筑電氣化、制造業(yè)回流等因素正在不斷推升美國(guó)的電力需求。但在供給端,美國(guó)電網(wǎng)老化且跨區(qū)輸電能力不足,復(fù)雜的并網(wǎng)流程和地方電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商與能源開(kāi)發(fā)商在升級(jí)改造談判上的推諉,導(dǎo)致該國(guó)在并網(wǎng)積壓?jiǎn)栴}上積重難返。在此背景下,美國(guó)正積極加大電網(wǎng)投資,優(yōu)化并網(wǎng)流程。據(jù)美國(guó)能源部,若想要達(dá)成拜登政府“2035年前100%無(wú)碳發(fā)電”的目標(biāo),美國(guó)區(qū)域間和區(qū)域內(nèi)輸電能力需分別擴(kuò)大五倍和一倍以上。



  歐洲:伴隨可再生能源的加速滲透,歐洲電力市場(chǎng)在新能源大發(fā)時(shí)段供過(guò)于求問(wèn)題突出,導(dǎo)致“負(fù)電價(jià)”頻發(fā),甚至開(kāi)始成為常態(tài)。據(jù)ACER Market Monitoring Report,2023年歐盟地區(qū)出現(xiàn)的負(fù)電價(jià)次數(shù)突破了2017年以來(lái)的最高記錄,芬蘭、瑞典、挪威、德國(guó)等均出現(xiàn)了300次以上的日前負(fù)電價(jià)。想要解決負(fù)電價(jià),就必須提升電力系統(tǒng)的應(yīng)變能力和靈活性,以適應(yīng)可再生能源的波動(dòng)性。與美國(guó)類似,歐洲的電網(wǎng)也已明顯老舊,據(jù)歐盟委員會(huì),歐盟國(guó)家約40%的配電網(wǎng)絡(luò)已運(yùn)行超40年。為使更多清潔電力加速入網(wǎng),歐盟委員會(huì)于2023年12月公布《電網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》,擬投入5840億歐元,用于檢修和升級(jí)歐洲電網(wǎng)。



  東南亞:一方面,東南亞地區(qū)的電力系統(tǒng)過(guò)去主要依賴化石能源,需加快能源轉(zhuǎn)型腳步;另一方面,東南亞地區(qū)存在電力生產(chǎn)和消費(fèi)區(qū)域不匹配的問(wèn)題,需加強(qiáng)區(qū)域間能源互聯(lián)互通。因此,東南亞能源轉(zhuǎn)型和電力電網(wǎng)投資需求巨大。據(jù)S&P Global,要在東南亞地區(qū)建立可持續(xù)的低碳電力系統(tǒng),包括擴(kuò)大發(fā)電能力和電網(wǎng)覆蓋,預(yù)計(jì)至2040年,每年需要560億-970億美元的資金投入。


  ▍全球“電改”背景下,五大細(xì)分方向有望受益:

  源:火電向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型,核電更多扮演基荷電源角色?;痣姲l(fā)電量空間正不斷受到新能源快速發(fā)展的擠壓,但其提供的支撐性和靈活性對(duì)于電力系統(tǒng)仍至關(guān)重要。因此在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),我們?nèi)孕枰磕晷略鲆欢w量的煤電機(jī)組,而煤電所扮演的角色將通過(guò)電價(jià)機(jī)制向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)型。另一方面,隨著火電在電力系統(tǒng)中扮演的調(diào)節(jié)性角色比重提升,具有清潔低碳、穩(wěn)定高效運(yùn)行特性的核電在電網(wǎng)中的重要性明顯上升。中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)在《核能發(fā)展藍(lán)皮書》中提出,為支撐我國(guó)清潔低碳能源體系和新型電力系統(tǒng)建設(shè),到2035年,核電在國(guó)內(nèi)電力結(jié)構(gòu)中占比需達(dá)到10%左右,到2060年,核電在國(guó)內(nèi)電力結(jié)構(gòu)中占比需達(dá)到20%左右。


  網(wǎng):支持新能源消納與電力供需平衡,電網(wǎng)發(fā)力主網(wǎng)架與數(shù)智化建設(shè)。新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速,催化電網(wǎng)輸變電設(shè)備技術(shù)升級(jí),2024年電網(wǎng)投資有望延續(xù)高景氣。主網(wǎng)方面,我們認(rèn)為特高壓面向支撐中西部新能源并網(wǎng)的核心訴求,行業(yè)需求具備緊迫性和持續(xù)性,建議圍繞特高壓項(xiàng)目建設(shè)帶來(lái)的特高壓及配套輸變電需求增長(zhǎng)和特高壓柔性直流帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步兩大方向進(jìn)行布局。配網(wǎng)方面,圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的核心議題“可再生能源消納能力”,配電網(wǎng)迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展階段,立足分布式新能源、充電樁并網(wǎng)需求,加速向有源化、數(shù)智化發(fā)展,投資景氣度有望長(zhǎng)期向上。


  荷:需求側(cè)響應(yīng)重要性日益提升,虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等調(diào)節(jié)資源加速發(fā)展。新型電力系統(tǒng)中,用電負(fù)荷由剛性向柔性轉(zhuǎn)換,風(fēng)光快速增加帶來(lái)“削峰填谷”需求,負(fù)荷管理的重要意義進(jìn)一步凸顯。作為開(kāi)發(fā)潛力較大的靈活調(diào)節(jié)資源,需求響應(yīng)有望在新型電力系統(tǒng)中扮演重要角色。而虛擬電廠可通過(guò)先進(jìn)的數(shù)字化/控制/物聯(lián)網(wǎng)/信息通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中零散可調(diào)節(jié)電力負(fù)荷的聚和管理及優(yōu)化控制。短期內(nèi)我國(guó)虛擬電廠仍將以參與電網(wǎng)調(diào)度為主要盈利方式,未來(lái)將伴隨電力市場(chǎng)逐步完善通過(guò)市場(chǎng)體現(xiàn)調(diào)節(jié)價(jià)值。我們預(yù)計(jì)到2025/2030年,虛擬電廠整體的市場(chǎng)空間有望達(dá)到723/1,961億元,其中聚合商市場(chǎng)空間有望達(dá)到374/858億元。



  儲(chǔ):電改推動(dòng)表前儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性向好,高收益刺激工商業(yè)儲(chǔ)能加速放量。新能源大幅并網(wǎng)帶來(lái)全球儲(chǔ)能配置的剛性需求,行業(yè)長(zhǎng)期空間廣闊。同時(shí)考慮到電價(jià)機(jī)制和電力體制改革的推進(jìn),及政策端的大力支持,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)孕育生機(jī)。近年來(lái)峰谷價(jià)差拉大及“兩充兩放”滲透率攀升提供的優(yōu)秀回報(bào)率是工商業(yè)儲(chǔ)能板塊業(yè)績(jī)高速增長(zhǎng)的基石,高收益水平同時(shí)對(duì)供應(yīng)鏈盈利提供保障;表前側(cè)大儲(chǔ)在眼下仍面臨盈利艱難問(wèn)題,但近期現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)加速、新型儲(chǔ)能容量電價(jià)推出、更加明確的向用戶側(cè)傳導(dǎo)成本的政策方向似乎向市場(chǎng)釋放電改的積極訊號(hào),2024年下半年國(guó)內(nèi)大儲(chǔ)盈利水平有望起底回升。

  目前工商業(yè)儲(chǔ)能主要的盈利途徑是峰谷價(jià)差套利,即采用谷電峰用、平電峰用以及谷電兼用作為主要盈利途徑。2023年以來(lái),各地加快響應(yīng)落實(shí)電力市場(chǎng)改革,峰谷價(jià)差較2022年顯著拉大,工商業(yè)儲(chǔ)能收益率更優(yōu)。

  “兩充兩放”工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目收益豐厚,投資吸引力強(qiáng),有望加速涌現(xiàn)。我們進(jìn)一步針對(duì)浙江10kv工商業(yè)用戶“兩充兩放”場(chǎng)景測(cè)算配儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)性。我們測(cè)算:1)最優(yōu)套利情景:即賦予峰谷套利100%權(quán)重,則測(cè)得項(xiàng)目IRR約26.9%,對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)投資回收期約3年;2)次優(yōu)套利情景:即賦予峰谷套利50%權(quán)重,峰平、平谷套利各25%權(quán)重,則測(cè)算得項(xiàng)目IRR約15.4%,對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)投資回收期約4.5年。由此可見(jiàn),目前“兩充兩放”場(chǎng)景下工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目收益率已較為豐厚,具備較強(qiáng)的投資吸引力。

  出海:海外電力系統(tǒng)建設(shè)周期與國(guó)內(nèi)共振,關(guān)注出海企業(yè)的海外體系搭建。海外電力市場(chǎng)景氣度不斷抬升,我國(guó)變壓器、智能電表等電力設(shè)備出口增長(zhǎng)強(qiáng)勁。1)變壓器:需求側(cè),受益于海外設(shè)備更新大周期+可再生能源的大規(guī)模接入+AI等新興需求,美國(guó)是我國(guó)出口變壓器的重點(diǎn)國(guó)家;供給側(cè),取向硅鋼、銅等原材料供應(yīng)緊張+新增產(chǎn)能投產(chǎn)周期較長(zhǎng)+勞動(dòng)力短缺等其他因素導(dǎo)致交付周期延長(zhǎng),短期內(nèi)變壓器供應(yīng)仍緊缺,典型供應(yīng)商受益于銷售價(jià)格提高毛利率大幅提升;2)智能電表:受益于海外設(shè)備更新及滲透率提升雙重利好。

  來(lái)源:中信證券研究 文|連一席 沈思越 秦培景 華鵬偉李想 華夏 劉易 竇子豪


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