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电网十四五投资主线分析新型电力系统新

来源:清洁 时间:2023/9/25

(报告出品方/作者:长江证券,马军、邬博华、司鸿历)

01电网投资方向明确,新型电力系统主线确立

电网复盘

电网建设投资趋于平稳

电网下游需求主要取决于电网企业的资本支出,其中国网占据主体。从电力投资数据来看,年以来,国内电力投资开始逐渐偏向于电网建设;并且十三五以来,电网总体投资趋于稳定(国网十三五期间投资大体稳定在-亿元)。

过往经历硬件扩容、智能化建设周期

回顾历史,为了应对社会需求的变化,电网投资也在持续转向,电网分离后国网曾经历过三轮投资周期:-年,随着火电新增装机持续爆发,带动电网硬件加速扩容,电网投资主要集中于高压一次设备且于年达到顶峰;-年,新能源接入激增以及电网安全性要求提升,电网智能化建设开启(-是渗透率提升最快阶段);-年,由于东部地区新建电源的外移,出现大规模跨区域输电需求,第一轮特高压建设启动(结构性投资趋势);年新一轮特高压建设启动。

投资展望:新董事长划定投资,结构性景气为主

年11月,国网董事长毛伟明调任湖南省代理省长;年1月官宣辛保安任新一任国网董事长。梳理新董事长过往履历和上任后的相关表态来看,我们认为国网战略能够平稳过渡。同时,近期辛总划定十四五投资底线并且明确十四五国网发展战略——“碳达峰,碳中和”新型电力系统。

02清洁能源消纳难解,电网适应性升级全面跟进

1)消纳难点:

清洁能源发力曲线与负荷曲线不匹配。正常用电负荷曲线呈现白天到傍晚的持续高峰形态;但清洁能源风电、光伏的发力曲线由于和对应自然环境相关(风力、光照),因此发力曲线与用电负荷曲线高度不匹配:光伏对午高峰会有比较好的出力支撑,但是晚间出力几乎为0,风电在午高峰、晚高峰出力均处于比较低的水平。

发电端可控力弱,电网安全隐患加大

风光发电较稳定性差,难调控。由于光伏、风电的发电功率高低与否更多取决于自然环境的变化,与传统煤电存在本质不同,因此发电功率波动性较大。且调节存在较大难度。

电力电子化程度提升,导致部分安全隐患。除风光发电功率波动较大且不可控外,风光均是通过电力电子器件接入电网(逆变器、变流器),电网由原来的机电稳态变成电磁暂态,存在宽频震荡、惯性下降、电压下降等问题,容易产生谐波和无功功率消耗,对电网运行存在波动隐患。

风光电源结构存在地域、形态差异

风光电源主要以三北地区集中基地和东中部地区分布式存在。风光电源与用电负荷端存在地域上的偏差,风光目前主要装机集中在三北地区,以集中式大型地面电站形式为主;而国内的用电负荷主要集中在东中部地区,当地则主要是分布式电源项目,对并网和管理带来难点。

2)消纳改善:

抽蓄确定性景气,电化学储能尚需变化

储能。目前国内核心调峰机组包括燃煤机组、燃气机组,该部分的建设更多取决于发电集团。国网能够对调峰能力形成影响的更多在于储能类的设备:抽水蓄能和电化学储能。抽水蓄能是国网加大投资的确定性方向,国网前期披露开放亿元股权投资,吸引社会资本参与十四五时期新增的万千瓦抽水蓄能电站建设;能源局发文年末建成性呈62GW抽蓄电站,较年末翻倍。电化学储能目前国网尚处试点期,我们认为尚需等待政策出台使得项目盈利模式出现(例如储能投资纳入输配电成本核算,或者相应电价政策变化)。

新一代调度系统更替启动

调度系统升级。电力调度本质是通过对发电端和负荷端的主动调节,使得电源端和负荷端达到均衡。新能源电源的预测性和可控性弱化,且随着负荷端充电桩等设备接入,负荷的可控性也在减弱,因此原来以D为代表的调度系统已不能适用于未来的电力系统(过去调度逻辑偏向于源随荷动),新一代调度系统要求考虑新能源、电力交易等调节的影响。年新一代调度系统进入试点推广阶段,并且新一代调度系统因为接入节点复杂化,整体价值量也可能出现一定幅度提升。调度系统核心供应商国电南瑞有望直接受益。

电网数字化建设延续景气。电力系统调节能力高低与系统内信息的搜集、处理能力存在一定的关系,并且未来随着电源端、负荷端的复杂化和源网荷储的强化,电网各环节之间的协同关联性将进一步加强,原本独立的各环节信息数据需要进行融合。因此电网数字化的建设也是必要的。电网数字化主要对应的是能源互联网的建设,除了能够提升电网内部信息流的融汇处理外,也能够帮助电网实现“开源节流”,有望打开新业务模式贡献利润增量,解决电网公司传统输配电业务盈利下滑的困境。国网将“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”确立为中长期战略目标,年初步建成。

特高压建设正处高景气,具备持续支撑

特高压正处建设高景气阶段。由于国内新能源地面电站主要集中在三北地区,和国内电力负荷区域匹配错位,因此主要用于解决远距离跨省份电力传输的特高压直流持续建设具有重要意义,并且为了强化受端地区的接纳能力,区域交流环网建设也同样重要。根据国网此前披露的方案内容,十四五计划建成7条特高压直流,加快建设部分交流环网。

绿电落地,电力市场化改革持续推进。一方面,近期绿电交易已经落地,且成交价格高于火电电价;绿电的溢价可以支撑清洁能源建设和消纳,支撑新型电力系统建设;另一方面,电力现货交易试点有序进展,现货交易指及时交易,相比于目前国内普遍使用的中长期交易,更能够有效、迅速地反应电力市场供需关系。未来辅助市场交易若能较快发展,预计能顺利提升调峰机组和储能等项目经济效益。电力现货交易目前已经有广东、蒙西、浙江、山西、山东、福建、四川、甘肃8个试点。历史中标情况看,国电南瑞、国网信通为交易系统主要供应商。

部分新技术存在潜在应用场景

交直流混联技术有望成为配网升级趋势之一。目前配电网为交流配电网,但随着直流电源和直流负荷的增加,直流配电网可以有效解决谐波、三相不平衡等质量问题,也能够简化整个配网的结构。目前处在发展前期,有部分试点已经落地,包括前期交直流混联配电网相关的项目通过国家认证,甘肃也有交直流混联微能网落地。

谐波优化、无功补偿是未来的发展方向之一。清洁能源在发电过程中,由于电力电子器件接入,会更容易出现谐波、无功损耗的问题,可能需要增加滤波、无功补偿设备。

预计IGBT国产后,柔性直流有望放量。柔性直流相比于常规直流,具备适应性强、灵活调节、故障风险低等特点,适用于孤岛供电、异步联网以及新能源上网,此前国内已经有多个柔直工程落地,例如张北柔直、海上风电柔性直流工程等等。但由于柔直的换流阀中一般使用IGBT作为主要控制元件,IGBT目前依赖进口且价格较高,因此一定程度阻碍柔直技术的发展;我们预计未来随着IGBT自主化,柔直项目有望放量。

03终端消费电能提升,综合能源服务空间广阔

终端电气化:核心在基础设施建设以及综能服务

对于终端能源消费,我们认为电网主要起到两方面的作用:1)推动电能在终端能源消费中的比重提升(年占比预计27%左右),因为在发电端清洁能源比例提升之后,电能将变成大比例的清洁能源,越高比例的电能消耗意味着越低的碳排放,国网一定程度可以通过基础设施建设去推动全社会电能消费比例的提升;2)节能减排,除电网内部的节能减排外,电网公司更多将聚焦系统外企业、居民的节能减排,降低能源损耗

1、基础设施

1)输变电一次设备:输变电容量主要取决于总社会用电量增速,从电力消费占能源比重看,整体保持每年提升1pct的平稳幅度,预计未来用电量增速大概率保持平稳,因此判断骨干网扩容需求不强;2)配电一次设备:最典型的,电动车保有量提升后,小区配电变压容量可能过载,但通过有序充电或V2G能够缓解,因此预计配电容量需求可能受新技术进展影响;3)其他基础设施:典型的如充电桩,但主要建设主体是网外第三方企业,国网每年充电桩设备金额不足10亿元。

2、综合能源服务

对内,来自于输配电网的节能(线损率的降低),市场空间相对有限;对外,来自于建筑、工业、企业的节能改造服务,市场空间巨大(国网预测潜在市场容量超万亿);但市场参与主体较多,竞争激烈,地域属性相对明显,目前主要面向工业园区或者大型企业(ToB类业务),具备牢固客户资源优势的企业可能占据优势。

报告节选:

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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