1、新型电力系统倒逼电改 供需紧张电力迎来黄金时代 2022年电力行业投资策略 证券分析师： 2021.12.20 刘晓宁 A0230511120002查浩 A0230519080007 邹佩轩 A0230520110002 2 投资要点投资要点 碳中和改变全社会用电增长逻辑 2022年用电需求存在韧性 长期看，碳中和战略下终端用能源结构的深度替代使得用电需求增速上修且增速更加平稳 中期看，12月10日中央工作会议推动能耗双控向碳双控转变，提出可再生能源消费量不计入能源 消费总量，预计将彻底释放能源总消费量上限，推动电气化速度加快 短期看，长逻辑的短期效果更显著，碳中和首年电能消费占比即大幅提升，
2、预计2022年继续向好 传统电源发展放缓 十四五供需偏紧或刚刚开始 后续期待政策纠偏 2021年尚有水核投产，往后几年煤、水、核三大传统电源增速均大幅下降，新能源增速快但基数 低，且无法满足高峰负荷，难以弥补传统电源增速调档 “十四五”煤电仍需保持较高的利用小时数才能勉强平衡，电力供需长期趋紧 能源转型推动电力系统变革 全产业链迎来技术创新和产业升级新机遇 2021年3月中央经济工作会议首提构建以新能源为主体的新型电力系统，由于新能源出力的随机 性和低惯量，为保障电力系统的安全稳定，源、网、荷、储各方面需要全面性变革 一方面，政策端加快电力市场改革，搭建顶层制度框架疏导各环节成本，另一方面，改
3、革意味着 机遇，新装备、新业态、新模式、新产业迎来黄金发展期 投资分析意见：看好绿电运营商、重点关注具备综合能源服务开发能力的有关标的 TUgYiXbWnVbWzWNA9PdNaQtRoOoMnMkPrQtRiNmOpO8OpOrRwMoOoMuOmMzR 主要内容主要内容 1. 碳中和倒逼能源转型 提升电力中长期需求 2. 十四五电力供需紧张 新旧能源景气度双高 3. 构建新型电力系统 软硬件框架亟待完善 4. 强烈看好绿电运营和综合能源服务优质标的 3 4 1.1 1.1 碳中和改变全社会用电需求驱动力碳中和改变全社会用电需求驱动力 一次能源结构决定终端能源消费方式，当前全球范围内电能占终
4、端能源比例均极为有限 能源消费为人类文明的基石，2020年我国一次能源消费量达到50亿吨标煤，其中化石能源占 比84%，非化石能源占比16%。但是从一次能源到终端能源，转换次数越少效率越高，因此全 世界范围内，即便电气化社会经过百年发展，大部分化石能源仍不用于发电，而是直接作为终 端能源，根据国家能源局数据，我国2020年电能占终端能源使用比例仅有27% 我国能流图示意（百万吨标煤，数据为2012年，我国当前新能源占比更高，但是基本结构变化不大） 资料来源：自然资源保护协会NRDC，申万宏源研究 一 次 能 源 终 端 能 源 5 1.1 1.1 碳中和改变全社会用电需求驱动力碳中和改变全社会
5、用电需求驱动力 资料来源：自然资源保护协会NRDC，申万宏源研究 碳中和约束下，未来化石能源消费量需极度压减，一次能源结构需发生根本性变化 从碳排放约束来看，2020年我国共排放138亿吨CO2-e温室气体，碳中和约束下2060年需降 至20亿吨以下，由于农业等刚性排放存在，留给化石能源的排放空间极其有限。未来化石能源 在一次能源消费中的占比需尽可能压减，仅存的少量化石能源预计主要用于电网调峰调压 我国2020年及2060年预计温室气体排放量（亿吨CO2-e ） 6 1.1 1.1 碳中和改变全社会用电需求驱动力碳中和改变全社会用电需求驱动力 全社会迎来再电气化机遇，用电增速成为碳中和进展的指
6、标，与GDP增速的相关性减弱 全社会迎来再电气化机遇。终端用能结构的深度替代使得用电需求增速与GDP增速的相关性减 弱，而是成为碳中和进展的指标，新驱动力下预计中长期用电需求增速上修且增速更加平稳 我国已正式承诺2060年非化石能源占比提升至80%以上，由于非化石能源（水风光核）只能用 于发电，化石能源预计相当一部分为调峰电源，预计届时电能占终端能源使用量的比例将由目 前的27%提升至90%以上，能源消费总规模稳定的情况下，预计全社会用电规模扩容3-4倍 资料来源：国家能源局，申万宏源研究 全社会用电增速与GDP增速拟合法（数据为1991年至今） 资料来源：国家能源局，申万宏源研究预测。此处采
7、用保守估 计，即一次能源消费量保持平稳，终端能源消费量小幅下滑 我国一次能源消费量及用于发电的比例预测法 7 资料来源：申万宏源研究预测 我国未来各电源发电量占比预测 1.2 1.2 新能源运营成为能源领域最强成长赛道新能源运营成为能源领域最强成长赛道 全社会用电规模增长叠加电源结构替代，新能源装机预计迎来至少2个10年的高速增长 根据非化石能源储量倒推，由于水电资源总量有限、核电选址及安全要求苛刻，预计2060年风 电光伏发电量占比将从2020年的9.5%提升到60%-70%，提升6-7倍。叠加全社会用电总规模 增长，未来40年新能源发电量将坐拥20倍以上增长空间，成为能源领域最强成长赛道
8、节奏上看，预计新能源运营拥有至少2个10年维度的两位数复合增速成长期：1) 2030年碳达峰 前用电需求高增长叠加新能源低基数；2）2030-2040年存量火电寿命集中到期引发替代需求 我国煤电机组每年净增加量及未来预测（GW） 资料来源：中电联，申万宏源研究 8 12月10日中央工作会议推动能耗双控向碳双控转变，全社会用能量上限有望打开 中央经济工作会议对前期激进能源双控进行纠偏，提出“新增可再生能源和原料用能不纳入 能源消费总量控制，创造条件尽早实现能耗双控向 碳排放总量和强度双控转变” 此次措辞前半部分延续了10月国常会表述，后半部分首次提出向碳排放量双控转变。我们分 析新政有利于提升全
9、社会用能量上限，加速全社会电气化进程，更符合碳中和本意： 1）在原有政策下，全社会总用能量受到严格管控，随着“能源双控”向“碳排放量双控” 转变，可再生能源消费量将不计入能源消费总量，将彻底释放能源总消费量上限 2）电气化为工业、交通领域减少直接碳排放最主要的方式，能耗双控向碳双控转变推动 电气化速度加快，最终将减碳重任交棒给电力行业，全社会用电需求增速进一步上行 1.3 1.3 能源双控向碳双控转变能源双控向碳双控转变 有利于释放全社会用能量上限有利于释放全社会用能量上限 表：两版能源双控文件及中央经济工作会议关于能源双控的条款对比 2019年5月双控文件2021年9月双控文件2021年12
10、月中央经济工作会议 在确保完成全国能源消耗总量和强度“双 控”目标条件下，对于实际完成消纳量超 过本区域激励性消纳责任权重对应消纳量 的省级行政区域，超出激励性消纳责任权 重部分的消纳量折算的能源消费量不纳入 该区域能耗“双控”考核。 鼓励地方增加可再生能源消费。根据各省（自治 区、直辖市）可再生能源电力消纳和绿色电力证 书交易等情况，对超额完成激励性可再生能源电 力消纳责任权重的地区，超出最低可再生能源电 力消纳责任权重的消纳量不纳入该地区年度和五 年规划当期能源消费总量考核。 要科学考核，新增可再生能源和原料 用能不纳入能源消费总量控制，创造 条件尽早实现能耗双控向 碳排 放总量和强度双控
11、转变” 资料来源：国家发改委，申万宏源研究 9 1.4 20211.4 2021年用电需求韧性超预期年用电需求韧性超预期 预计预计20222022年继续向好年继续向好 实证来看，长逻辑的短期效果更显著，碳中和首年电能消费占比即大幅提升 支撑数据（1）：2021年GDP增速下行但用电增速上行。去除2020年疫情影响，以2019年为 基数，2021年上半年我国GDP两年复合增速5.3%，低于2019年同期的7.1%；前三季度GDP 两年复合增速5.15%，低于2019年同期的6.2%。但是2021年上半年用电量两年复合增速6.3%， 高于2019年同期的5.0%；前三季度用电量两年复合增速6.95
12、%，高于2019年同期的4.4%。 支撑数据（2）：2021年全社会用电量增速超过一次能源消费总量增速。2021上半年我国一次 能源消费总量同比增长10.5%，而全社会用电量同比增长16.21%；前三季度一次能源消费总量 同比增长7.3%，而全社会用电量同比增长12.93%,用电量增速远超用能量增速 资料来源：国家统计局，申万宏源研究 2021年GDP增速下行但用电增速上行2021年用电量增速超过一次能源消费量增速 资料来源：国家统计局，申万宏源研究 10 1.4 20211.4 2021年用电需求韧性超预期年用电需求韧性超预期 预计预计20222022年继续向好年继续向好 2021年用电高增
13、速并非来自高耗能产业，而是全社会增速普升，地产潜在下滑影响有限 从全社会用电增量贡献来看，1-10月四大传统高耗能产业黑色、有色、非金属矿物和化工合计 用电量占比为27%，但是贡献用电增量仅为19.2%，高耗能产业用电增速大幅低于全社会平均 9、10两月高耗能产业对用电增速已然负贡献，重工业及地产产业链权重大幅降低。同时，高炉 转电炉、金属制品深加工以及多晶硅等新兴高耗能产业发展导致高耗能单位产量用电量提升 另一方面，经济结构变迁发挥重要作用，公共服务及管理、批发零售、城乡居民，计算机通信、 交运仓储行业用电增量可观，智能化、数字化直接拉动用电需求，2022年用电有望维持高增速 资料来源：中电
14、联，申万宏源研究 2021年1-10月累计用电量增量分行业贡献度 主要内容主要内容 1. 碳中和倒逼能源转型 提升电力中长期需求 2. 十四五电力供需紧张 新旧能源景气度双高 3. 构建新型电力系统 软硬件框架亟待完善 4. 强烈看好绿电运营和综合能源服务优质标的 11 12 用电需求高增+有效装机增速不足+新能源不稳定性+电煤矛盾爆发，久违限电再次出现 9月电荒来自多方面，引爆点源于极端煤价下煤电企业现金流亏损，“计划电-市场煤”矛盾集 中爆发，但是电力供需趋紧从“十三五”后期已经开始，2020年底零星限电并未引起足够重视 2017年煤电供给侧改革及2018年保卫蓝天三年计划大规模停建、缓建
15、煤电机组，煤电新增装机 容量大幅减少，新能源成为主要装机增量来源，在调峰储能配套滞后背景下，电网愈加不稳定 能源双控加剧少部分省份电荒程度，但非电荒主因。结合国家能源局披露的2021年上半年各省 能源双控完成情况晴雨表看，仅少部分限电省份能耗双控超标，限电最严重省份反而双绿灯 电力系统向上与向下灵活性不足原理 资料来源：华北电力大学中国电力系统灵活性的多元提升路径研 究，申万宏源研究 资料来源：设备商官网，申万宏源研究 典型月份风电日出力曲线典型月份光伏日出力曲线 2.1 2.1 电网不稳定性增加电网不稳定性增加 多因素综合作用引发电荒多因素综合作用引发电荒 资料来源：设备商官网，申万宏源研究
16、 13 供给端：2021年尚有水核投产，往后几年煤、水、核三大传统电源增速均大幅下滑 煤电长期为我国用电存量及增量主体，在当前技术环境下，我们分析完全停止新建煤电装机不 具备现实可行性，但是大规模上量亦不符合政策导向，煤电在新增用电量中的占比将持续下降 水电受资源总量限制，2020-2022H1我国实为水电投产小高峰，投产电站包括乌东德、白鹤 滩、两河口、杨房沟等，此轮高峰过后我国除西藏外水电基本开发殆尽，未来增速大幅下滑 核电2021年我国投产4台机组，预计2022年投产3台机组。但是福岛核事故后我国核电审批长 期停滞，新一轮核电审批2019年才重启，建设周期在6年左右，我国“十四五”中期将
17、出现核 电机组投产断档期，对长三角、珠三角地区电力供需格局影响极大 新能源增速快但基数低，且无法满足高峰负荷，难以弥补传统电源增速掉档 2021年以来陆上风电成本快速下降，风电大基地项目快速推进，央企普遍上调“十四五”陆 上风电规划；但是海上风电距离平价乃至经济竞争力仍有距离，预计2023-2024年实现平价 光伏受最上游硅料价格影响，2021年装机规模大幅低于预期，预计2022年硅料产能释放后， 集中式光伏装机增速得到恢复；分布式光伏受益于整县推进，未来占比有望提升 结合上游设备产能、消纳能力及企业资源储备，目前主流预期十四五我国风电光伏发电量复合 增速在20%，但是2020年我国风电光伏合
18、计发电量占比仅有9.5%，电力供需趋紧将成定局 2.2 2.2 传统电源增速大幅减少传统电源增速大幅减少 十四五供需趋紧或刚刚开始十四五供需趋紧或刚刚开始 14 资料来源：中电联，申万宏源研究。2021年为1-10月累计数据 我国历年各电源发电量结构 我国历年各电源发电增量结构 资料来源：中电联，申万宏源研究。 2021年为1-10月累计数据 停止新建煤电装机不具备现实可行性，激进去煤方案得到有效纠偏 无论是总发电量还是历年发电增量，煤电始终为我国最重要的电源，支撑全社会用电量比例达 到70%，多数年份贡献发电增量超过50%，煤电新增装机“一刀切”式削减不具备现实可行性 12月中央经济工作会议
19、一改此前“严控煤电新增装机”表述，明确“要立足以煤为主的基本国 情，抓好煤炭清洁高效利用，增加新能源消纳能力，推动煤炭和新能源优化组合”。含高参数 基荷电源、调峰火电、特高压配套机组在内，我们分析“十四五”新增火电或不低于150GW 2.3 2.3 煤电机组仍需稳健发展煤电机组仍需稳健发展 但是电价机制需要深度调整但是电价机制需要深度调整 15 煤价中枢上台阶，碳中和背景下煤电成本或永久式抬升，煤电电量电价需进一步放开 近年来我国多次提出推进生产要素市场化，但是“计划电-市场煤”矛盾延续20年始终悬而未 决。虽然我国2019年将煤电电价政策改为“基准+浮动”机制，允许下浮15%、上浮10%，但
20、 是2019年国家层面明确表示2020年暂不上浮，电价形成了只能下浮不能上浮的惯例 10月国常会提出深化电力体制改革，煤电电价允许上浮20%，高耗能产业不受限制，从竞价结 果来看各省基本顶格上浮。但是碳中和下煤价中枢或永久式上移，煤电企业盈利能力尚无法恢 复至合理水平，煤电电价需要进一步放开，否则电力企业无任何动力新增燃煤发电机组 新型电力系统下煤定位逐步转变，煤电电价机制需深度调整，辅助服务市场亟需建立 更长维度看，我国当前各电源电价体系均以煤电为基础，未来以新能源为主体的新型电力系统 下，煤电定位将逐步转变，国家层面已明确发文加快煤电机组灵活性、节能以及供热改造 当煤电功能转向调峰为主后，
21、利用小时数大幅降低、机组损耗大幅提升，单纯的电量电价机制 无法体现低开机率下的煤电保障性功能，调峰补偿等辅助服务市场以及容量电价机制亟需建立 内蒙古8月提出灵活性改造新增调节能力对应的新能源指标归改造企业所有，一定程度激励煤 电企业灵活性改造，但是如果没有相应辅助服务市场，运营期内的火电调峰积极性将无法保障 2.3 2.3 煤电机组仍需稳健发展煤电机组仍需稳健发展 但是电价机制需要深度调整但是电价机制需要深度调整 16 水电：新一轮投产规模有限，且经济性被大幅削弱，可支撑的用电增速远逊“十三五” 根据建设进度，2020年下半年-2022年上半年我国迎来以乌东德、白鹤滩、两河口、杨房沟为 代表的
22、新一轮投产高峰。新投产机组多位于河流上游，水电的“低成本”属性被大幅削弱 从绝对量上看，预计我国“十四五”期间投产的水电装机或仅略低于“十三五”，但是考虑到 全社会用电体量已经今非昔比，“十四五”期间水电可支撑的用电增速远逊“十三五” 我国历年水电站新增装机容量情况及未来预测（百万千瓦） 资料来源：中电联，公司公告，申万宏源研究 2.4.1 2.4.1 水电最后一波投产盛宴水电最后一波投产盛宴 未来装机增速永久性放缓未来装机增速永久性放缓 17 2.4.2 2.4.2 挖掘存量水电调峰能力挖掘存量水电调峰能力 适宜电站推动梯级储能建设适宜电站推动梯级储能建设 新型电力系统下水电定位发生变化，适
23、宜电站开展梯级储能改造，调峰价值有望重估 水电为唯一具备调峰储能能力的非化石能源。水电瞬时出力可控，灵活性高于火电，调峰基本 不存在额外成本，较化学储能有绝对经济性优势，未来有望升级为新型电力系统的稳定器 除水风光一体化基地外，适宜水电也可安装抽水装置，改造为混合式抽蓄电站。目前青海省已 经明确提出建设黄河上游梯级电站大型储能项目，水电未来有望通过调峰功能得到价值重估 黄河流域水电站分布情况 资料来源：地理教学网，申万宏源研究 资料来源：韩晓言等.梯级水光蓄互补联合发电关键技术与研究 展望J.电工技术学报, 2020,35(13): 2711-2722. 申万宏源研究 水光互补系统电量日度、实
24、时互补示意 18 核电：“十三五”前期核电审批停滞影响显现，“十四五”投产期存在断档 受福岛核事故影响，2016、2017以及2018年底之前我国未审批新核电机组，根据建设进度， 预计2021、2022年为我国核电机组投产小高峰，十四五中期为核电投产空挡期 2018年底我国核电审批重启，但是三代机组从开工到投产需要6年左右，由此推算下一轮投产 高峰需等到2025年下半年，新审批机组难解当下燃眉之急，“十四五”核电增量非常有限 表：2021-2022年预期投产核电机组（万千瓦） 公司机组型号装机开工日期预计投产 中国核电福清6号华龙一号1152015年2021年 中国核电田湾5号CNP-1000
25、111.82016年2021年 中国核电田湾6号CNP-1000111.82016年2021年 中国广核红沿河5号 ACPR1000111.92015年2021年 中国广核红沿河6号 ACPR1000111.92015年2022年 中国广核防城港3号华龙一号1182015年2022年 中国广核防城港4号华龙一号1182016年2022年 资料来源：公司公告，申万宏源研究 2.5.1 2.5.1 核电审批停滞影响显现核电审批停滞影响显现 十四五增速阶段性放缓十四五增速阶段性放缓 表：2018年至今核准核电项目统计（万千瓦） 机组名称投资方机组型号装机容量核准时间 石岛湾1(2)低负荷稳燃、 脱硝
26、技术;(3)汽机 系统适应性改造。 供热机组 热电耦合， 供热时负荷 调节能力差。 增加供热能力，降低 供热时的强迫出力， 或利用热储能实现热 电解耦 (1)汽轮机旁路供 热;(2)低压缸零出 力;(3)高背压改 造;(4)电极锅炉:(5) 固体储热；(6)储 热水罐 资料来源：中科智储，申万宏源研究 36 3.3.1 3.3.1 发电侧：挖掘电源灵活性发电侧：挖掘电源灵活性 电压不平衡问题逐步加剧 无功补偿设备空间巨大 无功功率的作用是能在电气设备中建立和维持磁场，维持电压平衡。当前大量大功率负载增 加导致三相不平衡，损耗增加。无功补偿设施由于能根据系统需要自动在电网电压下降时增 加无功输出
27、，在电网中举足轻重。 目前无功补偿方案包括同步调相机、电容器、SVC和SVG，其中SVG是目前电网无功补偿最 理想的方式，能够迅速吸收或者发出所需的无功功率，保证运行电压的稳定。 表：各种无功补偿设备比较 无功补偿设备作用原理优点缺点 同步调相机 通过调节励磁电流的大小，来实 现无功功率的调节 既可以输出容性无功功率，也可 以输出感性无功功率 运行时损耗较大，运营成本较高，响应速度 满，不适合快速变化的负载 电力电容器 与感性负载设备并联在同一电路 中，从而补偿无功功率 投资小、安装方便、补偿效果明 显 容易受环境、电压、电流的影响，出现不同 程度的故障 SVC静止无功补 偿器 由晶闸管所控制
28、投切电抗器和电 容器组成 反应迅速、可以满足动态无功补 偿的需要 运行时会产生谐波，需要进行谐波治理 SVG静止无功发 生器 将自换相桥式电路并联到电网上， 通过调节交流侧电流的方式，实 现动态无功补偿 补偿效果好、反应速度快、不会 出现谐波 投资成本高 资料来源：库克库伯电气，申万宏源研究 37 3.3.2 3.3.2 输电侧：结构性突出，特高压和柔性直流是主战场输电侧：结构性突出，特高压和柔性直流是主战场 特高压直流解决我国一次能源分配不均匀问题 特高压交流主要作为直流配套 特高压直流是跨区远距离输电的最优解决方案，我国九大清洁能源基地中的八个位于西部和 北方，未来西电东送、北电南送规模继
29、续增加。十四五期间将再推进建设金上湖北，哈 密重庆，陇东山东，藏东南大湾区等特高压直流项目。 根据中国工程院2018年9月向国家能源局报送的我国未来电网格局研究（2020年）咨询意 见，特高压交流在某些高负荷区域根据电网实际需求论证使用。未来特高压交流主要是西南 环网建设以及三华地区特高压交流扩建。 我国九大清洁能源基地规划 资料来源：我国“十四五”规划，申万宏源研究。 我国未来特高压建设规划 注：为拟建设特高压直流 ，为拟建设交流特高压。 资料来源：国家电网，南方电网，申万宏源研究。 38 3.3.2 3.3.2 输电侧：结构性突出，特高压和柔性直流是主战场输电侧：结构性突出，特高压和柔性直
30、流是主战场 三大应用需求催生柔性直流输电高速发展 柔性直流（VSC）是采用全控功率半导体（IGBT等）构成的柔性换流阀为核心进行交直流转 换的直流输电技术。相比于传统以晶闸管为主的常规直流输电（LCC），具有灵活可控、可 独立控制无功功率、支持弱电网、易于构成多端系统等技术优势，拥有三大应用场景。 表：常规直流（LCC）与柔性直流比较 常规直流（LCC） 缺点 导致的后果 柔性直流（VSC） 优点 催生应用场景 无功不可控，需要 坚强交流电网支撑， 存在换相失败风险 （1）无法向孤 网、弱网供电 无功独立控制， 无需坚强交流电 网支撑，没有换 相失败风险 （1）远海海上风电 送出 （2）同一区
31、域 落点过多导致 换相失败风险 增加 （2）直流落点密集 区域的特高压馈入 功率无法快速反向， 难以构成多端系统 功率互济能力 较低 功率可以快速反 向，易于构成多 端系统 （3）区域互联 资料来源：申万宏源研究 场景一：远海海上风电送出 柔性直流相比于高压交流输电，远海情景下输送效率更高，输送容量更大，经济性更好。与 未来海上风电远海化、大基地化的发展趋势一致。 表：海上高压交流输电与高压直流输电比较 项目高压交流输电高压直流输电 海缆投资高低 输电损耗中低 理论最大送电距离100km理论上无上限 送电可靠性高较高 海上平台造价中等高 海上平台重量3000t12000t* 单回海缆最大送出容
32、量400MW2200MW* 陆上集控中心小大 注：*为国外工程最大重量，*尚未有运行业绩 资料来源：GWEC，申万宏源研究 39 3.3.2 3.3.2 输电侧：结构性突出，特高压和柔性直流是主战场输电侧：结构性突出，特高压和柔性直流是主战场 场景二：LCC-VSC混合技术路线解决直流落点密集区域的特高压换相失败问题 华东、华南电网直流落点密集，且未来还有区外来电需求。常规直流存在的换相失败风险影 响了特高压直流的进一步建设。 通过LCC-VSC混合技术路线，外加存量常规直流改造为柔直解决换相失败问题 LCC-VSC混合特高压直流应用昆柳龙工程 资料来源：南方电网，申万宏源研究。 场景三：柔直
33、互联增加电网互济能力，提高电网安全性 通过柔性直流将区域电网互联，增加区域电网间互济能力，提高电网运行效率 广东、江苏等地电网规模大，短路电流超标等问题突出，加入柔直可有效提高电网安全性 柔性直流互联应用渝鄂背靠背联网工程 资料来源：国家电网，申万宏源研究。 40 3.3.3 3.3.3 配电侧：增容扩容配电侧：增容扩容+ +智能化智能化 配网成为未来电网投资重点，提高分布式光伏接入能力和提高用电可靠性是主要目的 南网“十四五”规划电网总投资6700亿元，其中配网投资3200亿元占比接近一半。 分布式光伏在配电网内就地消纳，十四五期间预计新增分布式光伏1.5亿千瓦，配电网需进一 步增加容量，提
34、高分布式光伏消纳能力。 我国供电可靠性相比于发达国家明显偏低，未来“分布式电源+用户侧储能+电动车”三大赛 道齐发力，对供电可靠性造成巨大压力。 2019年部分国家户均停电时间（单位：分钟） 资料来源：国网能研院，申万宏源研究 部分地区已出现配网承载力不足问题 资料来源：国家能源局，申万宏源研究 3.3.3 3.3.3 配电侧：增容扩容配电侧：增容扩容+ +智能化智能化 配网增容扩容 配网急需升级改造的本质原因是配网内电力流动增加，因此增容扩容是基础。我国现有配电 网以链式、环网等拓扑结构为主，以后向更加可靠的“双花瓣”等方向发展 配电网智能化 配网侧接入的电气设备数量和种类不断丰富，需要配以
35、高质量的智能设备进行监测和管理， 提高运行效率和可靠性 配电网智能化的主要方向有：智能网关、智能感知、故障自愈、智能监测、智能通信等 配电网拓扑结构升级 资料来源：电力知识讲堂公众号，申万宏源研究 双链式接线 花瓣式接线 42 3.3.4 3.3.4 用电侧：全面电能替代用电侧：全面电能替代 需求侧响应成为发展关键需求侧响应成为发展关键 分时电价为需求侧响应提供盈利渠道 多产业发展空间广阔 为了引导需求端，从中央到地方分时电价政策陆续出台，国家层面，7月国家发改委发布国 家发展改革委关于进一步完善分时电价机制的通知给予明确信号，地方层面，6月至今多地 陆续出台分时电价，引导用户错峰用电以给予电
36、力系统灵活性定价。 表：部分省份分时电价情况 省份浮动比例 陕西 峰谷分时电价浮动比例保持不变，大工业生产用电峰平谷比价为1.63:1:0.37，农业、一般工商业及其他峰平谷比价为 1.5:1:0.5，尖峰电价在峰段基础上上浮20% 四川高峰时段电价在平段基础上上浮60%，低谷电价在平段基础上下浮60%，峰平谷价差比为1.6:1:0.4 甘肃高峰时段电价在平段基础上上浮50%，低谷电价在平段基础上下浮50% 重庆峰谷电价价差4.2:，峰平谷电价比为1.6:1:0.38，尖峰时段在高峰时段基础上上浮20% 湖南峰平谷电价比为1.6:1:0.4，尖峰电价在高峰电价上上浮20% 蒙东峰平谷电价比为1
37、.5:1:0.5，尖峰电价在高峰电价上上浮20% 蒙西大风季峰平谷价格比为1.48:1:0.79，小风季峰平谷价格比为1.48:1:0.47，尖峰电价在峰段基础上上浮20% 江西高峰时段上浮50%，尖峰时段在高峰时段基础上上浮20%，低谷电价下浮50% 云南峰谷价差维持1.5:1:0.5，尖峰时段电价在峰段基础上上浮20% 江苏夏冬两季尖峰电价在峰段基础上上浮20%，其中高耗能企业上浮25% 广西峰平谷比价由1.21:1:0.79调整为1.5:1:0.5，尖峰电价在峰段基础上上浮20% 河北峰段电价上浮50%，低谷电价下浮50%，尖峰电价在峰段基础上上浮20% 天津峰段电价上浮60%，低谷电价
38、下浮60%，尖峰电价在峰段基础上上浮20% 山东峰段电价上浮50%，低谷电价下浮50%，尖峰电价在峰段基础上上浮21% 新疆尖峰时段在峰段电价基础上上浮20% 资料来源：政府官网，申万宏源研究 43 3.3.4 3.3.4 用电侧：全面电能替代用电侧：全面电能替代 需求侧响应成为发展关键需求侧响应成为发展关键 电能替代进一步扩展用电领域 挖掘负荷灵活性参与电网调节 碳中和背景下化石能源需全面退出燃料领域，其核心在于能源生产侧实现清洁替代，能源消 费侧实现电能替代，电能占终端能源利用的比例将趋近100%。 用电技术进步是消费侧电能替代的关键，以电制热（冷）技术、电动汽车、电化学技术为代 表的电能
39、替代持续扩展用电领域，各类用电技术将朝更加节能、高效、智能、可控的方向发 展，推动用电负荷灵活可控，实现传统的“源随荷动”向新型“源荷互动”模式转变 资料来源：欧洲海上风电，申万宏源研究 大规模高压电制热储热供暖系统结构 资料来源：能源世界，申万宏源研究预测 可再生能源电解制氢V2G示意图 资料来源：ofweek，申万宏源研究 44 3.3.4 3.3.4 用电侧：全面电能替代用电侧：全面电能替代 需求侧响应成为发展关键需求侧响应成为发展关键 商业模式逐步清晰 政策落地+技术进步助推多行业发展 用户侧储能：当前用户侧储能盈利模式主要包括峰谷套利、需量电费管理、动态增容，一般 而言在峰谷电价差额
40、超过0.7元/kwh时，用户侧储能收益可观 分布式光伏：分布式光伏收益模式分为标杆上网电价、净电量结算、自发自用余量上网，随 着装机成本逐步下降、整县推进和央企入局，十四五期间预计高速发展。 可中断负荷：指对用户侧的负荷特性、用电效益、停电意愿等加以考虑后引入需求侧管理， 通过签订经济合同实现电网高峰时段或紧急状况下中断部分负荷。8月蒙西电网发布有序用电 方案（征求意见稿），鼓励建立可中断负荷电价和高可靠性电价机制，有望更大范围推广。 用户侧储能峰谷套利 资料来源：卓易环保，申万宏源研究 45 3.3.5 3.3.5 储能：贯穿发输配售全产业链储能：贯穿发输配售全产业链 应用模式多样应用模式多
41、样 储能能够提高风光发电质量 实现低密度、波动性能源的高密度、可控性利用 源网荷储四种方式中，储能是唯一可以实现“填谷”和能源空间转移的方式，发挥能量调节 功能，实现低密度、波动性能源的高密度、可控性利用，达到“类常规电源”的效果 储能可分为物理、电化学、电磁、热能和化学储能，其中物理储能和电化学储能技术相对成 熟，储氢和光热等新型技术目前成本高昂，存在应用局限性。截至2020年底我国储能累计装 机规模35.6GW，其中抽水蓄能占据90%左右；其次为电化学储能。 储能技术成熟度比较 2020年中国储能占比 资料来源：CNESA，申万宏源研究 资料来源：澳大利亚可再生能源协会，申万宏源研究 46
42、 3.3.5 3.3.5 储能：贯穿发输配售全产业链储能：贯穿发输配售全产业链 应用模式多样应用模式多样 抽水蓄能：两部制电价保障盈利水平，打开抽水蓄能发展空间 当前抽水蓄能度电成本约为0.2元/千瓦时，远低于电化学储能和其他方式，磷酸铁锂电池作为 目前商业化应用的综合性能较高的典型储能技术，其度电成本为0.62-0.82元/kW h 从潜在资源和政策规划来看，十四五期间我国抽水蓄能投产规模将翻一番。国家能源局发布抽 水蓄能中长期发展规划，目标2025年投产规模较“十三五”翻一番，达到6200万千瓦以上。 十三五期间抽蓄规模低于规划主要掣肘在于成本疏导困难。2021年4月两部制电价出台，将抽
43、水蓄能成本纳入输配电价核算，理顺抽蓄行业成本传导机制，并为企业合理利润兜底。 2020-2030年我国抽水蓄能装机规模预测 资料来源：CNESA，申万宏源研究 表：不同电价机制下，天荒坪和溪口电站创收能力对比 指标天荒坪抽水蓄能电站宁波溪口抽水蓄能电站 电价机制两部制电价单一电量电价 装机容量180万千瓦8万千瓦 年发电量31.6亿千瓦时1.26亿千瓦时 年抽水电量42.9亿千瓦时1.73亿千瓦时 综合效率74%78% 年收入15亿 容量电费8.46亿0 毛利润9.2亿0.385亿 单千瓦装机产生 的毛利润 510.7元/kW481.25元/kW 资料来源：国内外抽蓄电站经营模式分析及启发，申
44、万宏源研究 47 3.3.5 3.3.5 储能：贯穿发输配售全产业链储能：贯穿发输配售全产业链 应用模式多样应用模式多样 电化学储能：电源侧配置储能或成为标配 项目盈利渠道进一步拓宽 各省为了提高新能源并网效率，降低弃风弃光率，纷纷发布新能源配置储能方案。截至目前已有 超20余省份提出新建项目鼓励配置储能政策，配置比例大致在5%-20%之间 各地政策均明确储能可以参与辅助服务市场获得收益，但实际上除储能绑定火电机组形式外，其 他储能目前还难以进入市场，未来随着电改深化，储能有望参与市场获得收益。与此同时，近日 广东省提出储能费用纳入电价由全体用户共同分摊，这一政策进一步扩宽了储能项目盈利渠道。
45、 各省要求新能源项目配置储能比例 资料来源：储能领跑者联盟，申万宏源研究 表：部分地区储能辅助服务市场机制 地区 调峰调频 储能门槛 补偿（元/MWh ） 可用时间补偿，容量补偿申报价格（元/MW） 区 域 华北 10MW/30MW h 0-60010元/h5 东北 10MW/40MW h 100-20020元/h，120元/MWh 西北 对新能源场站的考核精度和罚款力度较高，同 时补偿的种类较多 华东160 AGC（基本补偿：投运率*可调节容量*480元 /MW；调用补偿：50元/MWh）、低频补偿 （F=300*Qsy*800元/MWh) 华中 5MW/2.5MW h 1206 南方2MW
46、/1MWh500 调节容量补偿：调节容量服务供应量*（5-12 元/MWh）；调节电量补偿：AGC实际调节 电量*（20-80元/MWh） 京津唐0-12 资料来源：储能领跑者联盟，申万宏源研究 湖北 宁夏 2小时2小时青海 山东 陕西-陕北、关中、延安 河南I类区域河南II类区域河南III类区域 甘肃-河西5市除外甘肃-河西5市除外湖南 1小时1小时江西 安徽 贵州天津 浙江福建 无时长强制无时长强制辽宁海南 江苏湖北 吉林贵州 西藏新疆-阿克苏 福建河北 广东浙江-海宁 鼓励配置鼓励配置5%5%10%10%15%15%20%20% 广西 山西-大同 内蒙古 山西 陕西-榆林 新疆 48 3
47、.3.5 3.3.5 储能：贯穿发输配售全产业链储能：贯穿发输配售全产业链 应用模式多样应用模式多样 储能应用贯穿源网荷全产业链 多种应用模式涌现 为电源服务：1）储能联合火电机组调频；2）新能源场站配置储能减少弃电与并网考核；3） 储能通过共享方式参与调峰；4）储能参与辅助服务市场调峰调频 为电网服务：1）电网企业经营性租赁；2）合同能源管理机制；3）容量电费机制 为电源侧服务：1）削峰填谷降低电费；2）光储一体化模式提高光伏自发自用率 表：储能主要应用场景 应用场景应用类型 电源侧 传统火电辅助动态运行（辅助调频) 风电、光伏发电 调度计划跟踪 减少弃电 虚拟同步发电机 电网侧 调峰 调频
48、 延缓输配电设备升级改造 故障紧急电源 无功电压支撑 用户侧 用户分时电价管理 容量费用管理 资料来源：全球能源互联网，申万宏源研究 储能在电源端、电网端、用户端应用 资料来源：全球能源互联网，申万宏源研究 主要内容主要内容 1. 碳中和倒逼能源转型 提升电力中长期需求 2. 十四五电力供需紧张 新旧能源景气度双高 3. 构建新型电力系统 软硬件框架亟待完善 4. 强烈看好绿电运营和综合能源服务优质标的 49 资料来源：申万宏源研究 50 各电源类型运营产业链构成 4.1.1 4.1.1 新能源转型带来电力行业商业模式升级与利润扩张新能源转型带来电力行业商业模式升级与利润扩张 商业模式升级：新
49、能源没有燃料成本，业绩稳定性远高于火电，转型带来度电利润扩张 从电力产业链来看，化石能源电源上游是燃料供给，而可再生能源不存在燃料供给，本身就是 运营环节全部上游。在正常年份煤电毛利率也仅有10%-15%，营业成本中燃料成本占比超过 70%。而新能源运营由于没有燃料成本，毛利率普遍可达50%，新能源转型带来度电利润扩张 综上，我们总结碳中和为电力板块带来1）电气化率提升-全社会用电规模扩容；2）电力行业 脱碳- 新能源发电量占比提升；3）发电原理改变-电力产业链利润转移三重互为乘数的影响 51 4.1.2 4.1.2 新能源业绩稳定性高于水电新能源业绩稳定性高于水电 碳中和下迎来增速拐点碳中和下迎来增速拐点 新能源经营模式类似水电，但是业绩更加稳定，碳中和下添翼带来更高成长性 与经营模式类似的水电相比，水电站虽然有一定调节能力，但是发电量受单条河来水波动影响 较大；而新能源公司项目遍布全国，各地区光照、风况可以形成对冲，业绩稳定性高于水电 另一方面，新能源装机拥有显著更高的成长性，碳中和背景下未来装机扩张进一步加速，一线 龙头2025年新能源规划装机普遍为2020年存量装机体量的3-4倍，从而带来更高估值 新能源运营归母净利润稳定性好于其他电源（亿元） 资料来源：wind，申万宏源研究资料来源：公司公告，申万宏源研究 一线新能源运营商新能源装机情况及预测（GW） 根据公司规 划
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