電網設備行業研究框架-筆記二
大家新年好,希望新的一年,大家獲得豐厚的投資收益!
建議你結合起來一起看,充分了解新能源產業趨勢。
最近一系列行業研究框架,是為了搭建房屋的地基和構架。只有地基和構架搭好了,才不會在選什么磚的時候犯迷糊。簡言之,你可以視為我們讀一本書時翻開來前面的大綱。
而且往往買什么標的,還要看當年的供需關系,標的估值,預判的競爭格局,行業水位等等,不是么~
以下內容很優質,希望你耐心看完。
04 展望:新型電力系統主線確立,五大建設方向明確
公用事業定位和盈利是電網投資兩大因素
整個電網投資由2個因素決定:
1、內部:電網公司自身盈利情況。
電網投資需求來自于電網公司資本開支,電網公司越賺錢,投資的積極性越高;越不賺錢,投資積極性有影響。
近幾年,電網投資利潤下滑,主要是因為用電量增速過去幾年往下;且隨電改持續推進,電網公司盈利能力下降。
內部因素目前在壓制電網公司資本開支意愿。
2、外部:國家電網,南方電網,作為國內央企,有公用事業定位。
跟外部逆周期、民生、安全、清潔能源裝機增加帶來的沖擊,都會對電網公司投資增加的推動。
目前電網投資內、外部因素矛盾階段。這個背景下,電網公司管理層想法戰略比較重要。
掌舵人對投資思路存在一定影響
不同董事長的策略對電網投資的落地、方向有較大影響。
2018年 寇偉:
電網公司盈利壓力凸顯,整體戰略為主動壓縮電網投資規模,19年電網投資下降10%,20年年初規劃繼續下降10%,把投資較重的特高壓、抽水蓄能相應項目做了延緩,全力推進泛在電力物聯網建設。
2020年 毛偉明:投資理念不同。
上臺后,把20年電網投資規劃從4080億提升到4600億,且重啟特高壓為代表的建設。主要原因是20年上半年因為疫情影響,宏觀經濟壓力較大,有逆周期需求。提出了電網新基建:特高壓、電網數字化基礎設施、充電樁等。特高壓作為新基金概念之一重新啟動并加速建設。所以最后2020年電網投資穩定小幅增長。2021年規劃4700億,持平小幅增長。(20年年末調任湖南省省長)
新董事長劃定投資總額,結構性景氣為主
2021年1月官宣:辛保安 任新一任國網董事長。
對未來5年電網總投資做了明確表態。未來5年合計投資3500億美元=2.3萬億人民幣,總投資規模和十三五差不多,相對穩定,更多是結構上的變化。
結構上:特高壓、物聯網、雙碳目標、新型電力系統。
梳理新董事長過往履歷和上任后的相關表態來看,我們認為國網戰略能夠平穩過渡。同時,近期辛總劃定十四五投資底線并且明確十四五國網發展戰略 ————“碳達峰,碳中和”新型電力系統。
新型電力系統將是電網未來發展的主線
習主席 2020年10月首次提出中國2030碳達峰、2060碳中和的目標;隨后各行各部門積極響應。
目前國內主要碳排放來源來自于電力部門(化石燃料發電)、金屬冶煉、非金屬礦產、交通運輸等等。因此其中電力、交通部分的碳減排至關重要。
未來電網投資是圍繞新型電力系統做的展開。
目前新型電力系統問題:國家電網&南方電網沒有出臺綱領性文件說明新型電力系統要怎么建設,到底要建設哪些環節,投資多少錢。目前只能從今年已經發生的情況和已經表態做梳理總結。
國網在21年初發布了行動方案,對實現雙碳目標提出了十幾條措施。電網新型電力系統主要承擔2個作用:
1、發電側:提升清潔能源消納能力。(主要矛盾&難點&投資環節)
2、用電側:提升電能在終端能源消費中的比重,并進行節能減排。
消納難點:風光發電量占比將保持較快增長
新能源發電趨勢&速度非常明確。但風光因為自身特性會對電網帶來不同方面的沖擊。
發電側
消納難點:風光發力曲線與負荷曲線不匹配
1、清潔能源發力曲線與負荷曲線不匹配
正常用電負荷曲線呈現白天到傍晚的持續高峰形態;
但清潔能源風電、光伏的發力曲線由于和對應自然環境相關(風力、光照):晚上光伏不發電;冬天隨日照長度下降,光伏出力下降;傍晚&冬天往往是用電高峰。
風光發力曲線&負荷曲線在日內&季節性上有錯配關系:光伏對午高峰會有比較好的出力支撐,但是晚間出力幾乎為0,風電在午高峰、晚高峰出力均處于比較低的水平。
2、風光發電較穩定性差,難調控
光伏、風電的發電功率高低與否更多取決于自然環境的變化:日照長度、風速高低。
與傳統煤電存在本質不同,因此發電功率波動性較大。且調節存在較大難度。
3、電力電子化程度提升,導致部分安全隱患
除風光發電功率波動較大且不可控外,風光均是通過電力電子器件接入電網(逆變器、變流器),電網由原來的機電穩態變成電磁暫態,存在寬頻震蕩、慣性下降、電壓下降等問題,容易產生諧波和無功功率消耗,對電網電能質量&安全穩定運行存在波動隱患。
4、風光電源主要以三北地區集中基地和東中部地區分布式存在
風光電源&用電負荷端存在地域上的錯配:
風光目前主要裝機集中在三北地區,以集中式大型地面電站形式為主。
而國內的用電負荷主要集中在東中部地區,當地則主要是分布式電源項目,對并網和管理帶來難點。
消納改善:多方向推進,部分升級方案逐步落地
風光裝機比例提升,對電網帶來4個方面的沖擊(難點1-4)
電網目前也在通過多方面渠道解決或緩解,今年主要有5個確定性方向(解決1-5)。
除此之外,有一些新的技術(解決6-8)也能一定程度解決風光帶來的沖擊,但目前更多處于試點階段。
5個確定性方向的投資規劃&目前現狀梳理
1、儲能
消納改善:抽蓄確定性景氣,電化學儲能尚需變化。
電能的蓄水池作用。對風光消納最核心的環節。有成本投入的問題,目前處于快速發展的前期。
目前國內核心調峰機組包括燃煤機組、燃氣機組,該部分的建設更多取決于發電集團。
國網能夠對調峰能力形成影響的更多在于儲能類的設備:抽水蓄能和電化學儲能。
抽水蓄能--是國網加大投資的確定性方向。
國網前期披露開放 1000 億元股權投資,吸引社會資本參與十四五時期新增的 2000 萬千瓦抽水蓄能電站建設;能源局發文 2025 年末建成性呈 62GW 抽蓄電站,較 2020 年末翻倍。十四五期間會有確定性高增長。
基建類標的、水利發電設備類標的更受益。
電化學儲能--目前國網尚處試點期。
核心原因是電化學儲能的成本較高,目前沒有合適的盈利模式,非盈利項目的積極性不是很高。尚需等待政策出臺使得項目盈利模式出現(例如儲能投資納入輸配電成本核算,或者相應電價政策變化)。
國網這方面布局一直在做,包括跟寧德成立多個合資總公司,內部公司在儲能系統、變流器產品上的較完善的布局。未來一旦有政策方面變化使電化學儲能項目有一定收益性之后,國網在這塊推動有可能超預期加速,有可能像21年的抽水蓄能。
2、調度系統升級
消納改善:新一代調度系統更替啟動
電力調度本質是通過對發電端和負荷端的主動調節,無論哪個時點,使得電源端和負荷端達到均衡。
過去電源端--主要以煤電&火電為主,最大特點是可操控性&可調節性較強。
目前調度系統主要邏輯在于跟蹤&預測用電側變化,然后主動調節發電側情況。
新能源電源--預測性和可控性弱化。
且隨著負荷端充電樁等設備接入,負荷的可控性也在減弱,因此原來以D5000為代表的調度系統已不能適用于未來的電力系統(過去調度邏輯偏向于源隨荷動)。
新一代調度系統要求考慮新能源、電力交易等調節的影響。同時對用電側&發電側進行跟蹤&預測,對2端同時進行調節&控制,來實現2端的平衡。調度系統需要做全新的升級,接入更多節點、考慮更多因素。且運算&底層算法邏輯會有大的變化。
2021 年新一代調度系統進入試點推廣階段,有6、7個省份進行試點。未來2-3年完成省級新一代調度系統的推廣。近幾年調度系統處于確定性高增長階段。
并且新一代調度系統因為接入節點復雜化,整體價值量也可能出現一定幅度提升。
2-3年省級調度系統升級投資預測:100-150億,每年30%增長。
調度系統核心供應商國電南瑞有望直接受益(省級調度系統100%供應商)。
3、電網數字化建設延續景氣
消納改善:電網數字化助力系統內部響應能力提升
電網數字化:通過各個節點的信息采集&傳感器設備,把各個節點的信息&狀態集中歸納到數據中心,利用大數據進行運算,進行實時反饋&控制。
2018年隨泛在電力物聯網啟動。推動目的在于通過電網數字化實現網內資源的網外變現,打造新的盈利點,解決傳統輸配電業務盈利下滑困境。
在新型電力系統之下,未來電網數字化推動會由外轉內。風光、分布式大量電源點接入,帶來整個電網的控制力、感知力需求的加強,需要對各個節點的運行狀態、控制力加強,必須依賴電網數字化的技術。
未來電源端、用電端的節點數量大幅增加之后,一定是要求升級電網數字化技術去保障整個電網的安全&穩定。
電力系統調節能力高低與系統內信息的搜集、處理能力存在一定的關系,并且未來隨著電源端、負荷端的復雜化和源網荷儲的強化,電網各環節之間的協同關聯性將進一步加強,原本獨立的各環節信息數據需要進行融合。因此電網數字化的建設也是必要的。
電網數字化主要對應的是能源互聯網的建設,除了能夠提升電網內部信息流的融匯處理外,也能夠幫助電網實現“開源節流”,有望打開新業務模式貢獻利潤增量,解決電網公司傳統輸配電業務盈利下滑的困境。國網將“具有中國特色國際領先的能源互聯網企業”確立為中長期戰略目標,2025年初步建成。
電網數字化從 2018 年開始啟動建設,近幾年一直保持較快投資增長。
從國網信息化招標情況來看,今年維持高景氣,前2批信息化設備合計中標約10.8億元,同比增長約6%;信息化服務前3批招標200個包次,超過2020年全年的量。今年預計20-30%增長,未來有望維持。
國電南瑞、信產集團中標居前。
未來配用電環節可能會出現較大變化:
過去包括現在,電網數字化更多發生在平臺層、網絡層的推進建設,我們認為未來配用電對應的感知層也可能出現較明顯變化—配網&用電端。
配網端:未來隨著配電網中分布式電源數量和占比的提升,以充電樁為代表的新的用電設施的接入,未來也在大幅增加。
要求配網的控制&數字化技術大幅提升。調節控制將成為核心難點,主動配電網建設有望推進。主動配電網采用主動管理分布式電源、儲能設備和客戶雙向負荷的模式。
主動配電網--包括基礎設施、可控資源、主動控制能力和系統。同時,預測集信息采集、運算、控制為一體的智能配電臺區可能是核心設備。
主動配電網、智能配電臺區仍處在試點示范工程階段。
用電端:作為直接接觸終端客戶的一環,未來在產品信息搜集、感知方面也會實現升級。
智能電表目前已經實現一定程度的升級:
一方面,目前處于新一輪更替周期前半程,招標量預計保持高位。
另一方面,標準更新推動了單價出現一定幅度提升,并且新一代物聯表也在小批量試點招標。
低壓斷路器也在向智能化方向升級:
從純硬件產品變為軟硬結合的新產品形態,可以實現信息采集、運算、控制等功能。
國內龍頭正泰電器、良信股份均有涉足。
大概率在十四五期間看到配網數字化&用電端數字化投資增加。且目前跟網內專家交流,大家對十四五期間配網投資增加持樂觀態度。整個十四五期間配網投資規劃占比,從十三五的50%提升到60+%,相當于增長20%。
目前分布式光伏建設在初級階段,對整個配網還未形成特別大影響,所以目前還沒看到投資增加的落地。但值得重點跟蹤,是十四五期間投資轉向&加碼最有可能發生的細分領域之一。
4、特高壓正處建設高景氣階段
消納改善:特高壓建設正處高景氣,具備持續支撐
特高壓:將三北地區清潔能源的電輸送到東部、中部、南部。幫助三北地區清潔能源電的消納。
由于國內新能源地面電站主要集中在三北地區,和國內電力負荷區域匹配錯位,因此主要用于解決遠距離跨省份電力傳輸的特高壓直流持續建設具有重要意義,并且為了強化受端地區的接納能力,區域交流環網建設也同樣重要。
20年逆周期原因有一個重新建設啟動,21年處于加快階段,根據國網此前披露的方案內容,十四五計劃建成 7 條特高壓直流,加快建設部分交流環網。2條已建成、2條在建、3條待建設。
目前預計部分交流、直流線路今年有望核準招標(上半年已經招標3條交流1條直流),近兩年特高壓建設有望保持高景氣。項目陸續啟動,對特高壓投資有強支撐。預測近2、3年每年500-600億投資,10-20%增長。
國網規劃2030年跨區輸電能力達到3.5億千瓦,較2020年末(2.3億千瓦)提升約50%。
十四五期間是否有新一批特高壓項目披露,目前沒有明確。十四五期間整個特高壓投資比十三五增加5-10%,小幅增長。目前三北、西南地區風光大基地規劃是圍繞已有特高壓線路建設,且能源局對特高壓建設要求是提升已有通道利用率。
特高壓后續行情要看是否有新的項目規劃文件出臺。
特高壓標的方面,市場格局穩定,可以估算每條直流線對于各主設備企業的貢獻,其中特高壓直流建設中國電南瑞、中國西電、特變電工、許繼電器相應的主設備訂單金額較高。
同時,值得注意的是,未來柔性可能成為升級趨勢,白鶴灘江蘇直流中部分采用 IGBT 換流閥,對應產品單價明顯提升。
5、電力市場化改革持續推進
消納改善:綠電落地,電力市場化改革持續推進
國內電力市場化水平相比歐美較低。更多是長期交易、固定價格。
一方面,近期綠電交易已經落地,且成交價格高于火電電價;綠電的溢價可以支撐清潔能源建設和消納,支撐新型電力系統建設。
另一方面,電力現貨交易試點有序進展。現貨交易指及時交易,相比于目前國內普遍使用的中長期交易,更能夠有效、迅速地反應電力市場供需關系。未來輔助市場交易若能較快發展,預計能順利提升調峰機組和儲能等項目經濟效益。電力現貨交易目前已經有廣東、蒙西、浙江、山西、山東、福建、四川、甘肅 8 個試點。
電網裝備企業主要解決電力交易系統,為電力交易中心提供電力交易系統。跟數據安全掛鉤,以國網旗下平臺為主。價值量&市場空間不大,每個省小幾千萬需求。
歷史中標情況看,國電南瑞、國網信通為交易系統主要供應商。
總結:
整體來看,儲能的抽水蓄能、電力交易對電網裝備企業影響相對有限。
電網調度、電網數字化、特高壓對電網裝備影響更大。
6、交直流混聯技術有望成為配網升級趨勢之一
消納改善:部分新技術存在潛在應用場景
目前配電網為交流配電網為主,但隨著直流電源和直流負荷的增加(分布式光伏),需要直流轉交流再進行輸配。直流配電網可以有效解決諧波、三相不平衡等質量問題,也能夠簡化整個配網的結構。
交直流混聯:將直流用電設備篩選出來,直流對直流直接進行傳輸,交流對交流直接進行傳輸。多出來的直流和交流再進行轉化,簡化整個配網結構。
目前處在發展前期,有部分試點已經落地,包括前期交直流混聯配電網相關的 863 項目通過國家認證,甘肅也有交直流混聯微能網落地。
7、諧波優化、無功補償是未來的發展方向之一
清潔能源在發電過程中,由于電力電子器件接入,會更容易出現諧波、無功損耗的問題,可能需要增加濾波、無功補償設備。
諧波解決:有源、無源濾波器。
無功補償解決:SVC、SVG、調相機。
目前因為接入量少,對上面問題現象不是很嚴重,未來現象加劇后,對相應設備的采購需求會加大。
8、預計 IGBT 國產后,柔性直流有望放量
目前特高壓發展以常規直流為主,柔性直流較少。
柔性直流相比于常規直流,具備適應性強、靈活調節、故障風險低等特點,適用于孤島供電、異步聯網以及新能源上網(非穩定電源傳輸),此前國內已經有多個柔直工程落地,例如張北柔直、海上風電柔性直流工程等等。
但由于柔直的換流閥中一般使用IGBT 作為主要控制元件, IGBT 目前依賴進口且價格較高,因此一定程度阻礙柔直技術的發展;
預計未來隨著 IGBT 自主化,柔直項目有望放量。主要是國電南瑞在做,20年已經實現3300V IGBT流片和掛網測試,21年4500V產品的流片,預計23年之后會有大量的產品自主化替代。
總結:
十四五期間能看到投資增加概率較高的:配網數字化、無功補償。這兩塊可以重點跟蹤關注。
涉及到一些民企,一方面自身業務體量較小,一方面產品比較聚焦,一旦投資增加,會有比較強的增長彈性。
用電側
終端電氣化:核心在基礎設施建設以及綜能服務
對于終端能源消費,我們認為電網主要起到兩方面的作用:
推動電能在終端能源消費中的比重提升(2020年占比預計27%左右)。
目標不大,每年約1%提升。未來對用電量增長中樞影響不大,導致骨干網擴容需求沒有那么迫切(骨干網擴容主要跟用電量增速相關)。
隨著充電樁及其他用電設施接入,在一些地方配網一次設備容量出現了壓力,出現了擴容需求,但電網公司沒有擴容意愿,因為屬于純資本開支,且未來有可能通過新技術做緩解和解決。
因為在發電端清潔能源比例提升之后,電能將變成大比例的清潔能源,越高比例的電能消耗意味著越低的碳排放,國網一定程度可以通過基礎設施建設去推動全社會電能消費比例的提升;
節能減排。
除電網內部的節能減排外,電網公司更多將聚焦系統外企業、居民的節能減排,降低能源損耗。
1、基礎設施
1 )輸變電一次設備:
輸變電容量主要取決于總社會用電量增速,從電力消費占能源比重看,整體保持每年提升 1pct 的平穩幅度,預計未來用電量增速大概率保持平穩,因此判斷骨干網擴容需求不強。
2 )配電一次設備:
最典型的,電動車保有量提升后,小區配電變壓容量可能過載,但通過有序充電或 V2G 能夠緩解,因此預計配電容量需求可能受新技術進展影響。
3 )其他基礎設施:
典型的如充電樁,但主要建設主體是網外第三方企業,國網每年充電樁設備金額不足 10 億元。
2、綜合能源服務
對內:來自于輸配電網的節能(線損率的降低),市場空間相對有限。
對外:來自于建筑、工業、企業的節能改造服務,市場空間巨大(國網預測潛在市場容量超萬億);但市場參與主體較多,競爭激烈,地域屬性相對明顯,目前主要面向工業園區或者大型企業( To B 類業務),具備牢固客戶資源優勢的企業可能占據優勢。包括做EPCO的蘇文電能、背靠南網的南網能源的客戶資源優勢更明顯。
總結:
對整個用電端,一是電能質量的提升,未來有可能會看到配網一次設備擴容的需求,但目前存在不確定性。
二是綜合能源服務,更多是網外的市場增長潛力更大,需要找一些有客戶資源優勢的企業做跟蹤和布局。
總結
未來電網投資呈現結構性景氣,其中新型電力系統建設提升了電網數字化、電網智能化、特高壓等環節的景氣確定性。
目前主要矛盾在于提升清潔能源的消納能力。目前景氣度&確定性較高&持續性較強環節:電網數字化調度、特高壓。投資上也建議圍繞這幾個環節進行開展。
另外新的技術有可能在未來實現投資增加:配網數字化、無功補償。相應的名企:宏力達、智洋創新、杭州柯林,值得重點跟蹤關注。
以上為電網設備行業研究框架筆記。
資料來自長江電新相關內容,侵刪,謝謝。
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