2022年新型电力系统行业研究报告 双碳发展和用电量增长推动新型电力系统建设

1.“双碳”发展和用电量增长推动新型电力系统建设

1.1 “双碳”建设引领电力系统新发展

“双碳”目标实践路径日益清晰

2020年9月，习近平主席在第七十五届联合国大会上发表重要讲话，提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有 力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。自此而始， “30·60”的 “双碳”目标开始快速与我国各类中长期规划相互配套融合； 随着2021年我国进入“十四五”规划实施的开局之年，各项规划和行动方案相继出台，从“双碳”实践的顶层架构，到 “源网荷储”一体化发展、电价机制改革、储能发展规划等落地方案。政策加码背景下，相匹配的新型电力系统性建设 不断升级，跟踪政策、关注系统性问题根源，是研判新型电力系统建设的重要方式。

电力系统作为实现“双碳”的重要载体。我们认为，通过梳理“双碳”建设本身对于电力系统的核心要求和电力紧张问 题背后反映的系统建设问题，可以更好地把握未来中长期建设的投资方向和节奏。

“双碳”目标的实践——电力系统面临的核心难点：

“双高” ，即新能源、直流等大量替代常规机组，电动汽车、分布式能源、储能等交互式用能设备广泛应用，电力系 统呈现高比例可再生能源、高比例电力电子设备的“双高”特征，系统转动惯量持续下降，调频、调压能力不足。其 背后反映的，是清洁发展与系统安全之间的关系

“双峰” ，即近年来我国用电需求呈现冬、夏“双峰”特征，峰谷差不断扩大，北方地区冬季高峰负荷往往接近或超 过夏季高峰，电力保障供应的难度逐年加大。从运行实际看，风电和太阳能发电具有随机性，系统友好性较低，主要 提供的是电量而非电力，为了满足电网高峰负荷需要，目前主要依靠的还是常规电源。其背后反映的是清洁发展与电 力保障之间的关系。

1.2 电能替代的长期性 

我们认为， “双碳”目标与电能替代是相辅相成的概念，伴随着我们社会生产（制造业自动化及机器代人等）、生活 （新能源汽车加速渗透等）的再电气化进程，全社会用电量将在未来较长一段时间维持向上趋势，预计在“十四五”期 间用电量增速与GDP增速之间的相关系数将有望维持在0.8-1.0之间，整体体现“十二五”末期触底后的“再电气化” 过程中，电能在多领域的渗透提升。

国家电网“双碳”行动方案中预计能源消费侧全面推进电气化和节能提效，2025/2030年电能占终端消费比重将达到 30%/35%以上。国民经济持续发展，叠加终端应用场景的电气化加速，我们预计“十四五”及“十五五”期间我国用 电需求将进入新一轮较快增长， 2030年用电量有望达到11.5万亿千瓦时。

1.3 电能替代呼唤电源、电网超前投资属性的回归

新一轮电力系统投资周期有望启动

结合历史数据可以观察到，上一轮明显的用电量增加值高峰出现在2010-2011年（分别为5404/5027亿千瓦时），在此 之后我国迎来了“十二五”期间较为持续的电源高位投资（2010-2015年电源年投资额基本维持在3700-4000亿元之 间），其后自“十二五”末期起至“十三五”中期我国又迎来了一轮电网投资建设的高峰（自2015年电网投资4640亿 元起，快速增长至2016-2018年维持在5300-5500亿元之间）。 我们认为用电量激增带来的电力系统运行压力，将成为电力系统建设的源动力，倒逼电源、电网等上游环节发挥政府部 门的社会服务属性，提升投资强度以满足电源、电网环节较用电需求的超前建设属性；其中，电源投资倾向于较电网投 资率先启动。

展望“十四五”新型电力系统建设和其中的电源、电网投资，我们预计将发生一定变化： • 参考“双碳”目标发展和用电量的持续增长，研判有望参照2010-2011年用电量增加值激增后产业发展走势，开启新 一轮电源、电网投资建设。 电源上，可再生能源的大规模接入、基荷电源和调峰电源的建设； 电网上，跨区域输电线路的修建，电网信息化和智能化水平的提升； 用电上，用电的多样化和精细化，需求响应和辅助服务逐渐兴起； 其他，储能设施和分布式电源的大规模接入。

2.布局新型电力系统：结构重于总量，把握政策节奏

 “源网荷储”一体化发展，三大投资环节协同布局

国家发改委、能源局发布《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》。综合来看，电源、电网超前建 设属性有望回归，储能配给三个环节的产业化空间广阔；其中，为了服务新型电力系统发展面临的三个核心难点，上述 三个环节的建设均有各自的侧重点，跟随政策变化布局上述重点建设方向的受益供应商应为后续产业投资主线。

电源侧

可再生能源投资占比不断提升

电源投资从均衡发展向可再生能源投资占比不断提升转变。 2008年以后，风电投资占比不断提升。 2013年以后，光伏投资占比不断增加。

关注基荷电源发展和调峰电源建设

我国基荷电源（可连续运行且发出电力不变的机组，主要是火电、核电）在发电设备容量中的占比快速从“十一五”末 的75%下降至“十三五”末的59%。 “十二五”期间基荷电源占新增比例为40%-65%，而“十三五”期间该数据快速下降至30%-50%区间。

基荷电源占比的快速下降，对电力系统运行产生较大冲击，且若单一区域内较为偏重“基荷电源+某种可再生能源”的 形式，则该地区在上述可再生能源禀赋出现季节性或周期性波动时，较低比例的基荷电源很难满足目前持续提升的刚性 用电需求。因此，从新型电力系统电源侧考量以上问题，我们认为需要关注基荷电源的比例是否能维持在一定的安全比 例。

能源大基地与清洁基荷电源同发力。结合“双碳”目标和目前我国大型超超临界火电机组技术、独立自主第三代“华龙 一号”核电技术等技术储备，可考虑依托火电灵活性调峰能力、核电建设深入等方式托底基荷电源比例；另一方面，可 以通过打造复合型风光大基地（配给调峰能力，平滑出力曲线）的方式，满足新增清洁发电能力同时着力提升电源基地 系统友好性能力。我国“十四五”首批100GW风光大基地中部分项目已经披露实施，主要围绕原有能源基地增补风光 比例和打造新型复合式风光基地两种方式并举。

调峰电源服务清洁能源发展

抽水蓄能 ：2021年3月，国家电网宣布将开放1000亿元股权投资，以吸引资本参与和支持“十四五”期间计划新增的2000万千瓦 抽水蓄能电站建设（总体规模约为国家电网现有在运电站规模的95.4%）。 2021年9月，国家能源局发布《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035年）》，规划到2025年，抽水蓄能投产总规模 较“十三五”翻一番，达到6200万千瓦以上；到2030年，抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一番，达到1.2亿千 瓦左右。因此，抽水蓄能建设节奏有望自“十四五”期间起迎来集中释放，直接利好主站设备和电站系统供应商。

电网侧：服务清洁能源传输与满足用电量增长和安全用电需求

从电网侧技术领域来看，新型电力系统建设中长期的重点诉求来源于：1）平衡我国清洁能源与重点负荷区域之间的地理 差异矛盾；2）控制非基荷电源装机占比提升对电网稳定安全运行的影响；3）满足电能替代带动用电量持续增长的扩容 需求；4）满足用电侧能源利用智能化、精细化的升级需求。

电网侧可以考虑从大电网骨架网络和核心区域配电网络两层架构、六个环节加强建设强度，分别为：大电网侧的特高压 （跨区域输送通道）、调度系统（跨区域配给调配能力）、抽水蓄能和配电网侧的扩容（刚性用电增加）、保护和智能 运行、数字化。

在电力供（政策导向）、需（电能替代）格局发生巨大变化的背景下，电网作为电力系统枢纽的作用凸显，所需优先满 足的痛点更加聚焦，在此背景下，我们预计“十四五”期间，电网及下游领域投资将呈现两大特点：1）结构重于总量 ，2）电网投资“杠杆属性”强化。

大电网主干网架 

特高压： 综合定量测算及定性分析，我们预计“十四五”期间特高压投放量有望达到10-15条。从定量分析来看，特高压建设 需求集中在1）配套在建及规划大型能源基地的外输需求，2）跨区域输送及调配电量的需求；从定性分析看， “十四 五”期间，待投放特高压线路主要包括：1）2018年9月规划的12条特高压线路中待核准的储备项目，包括驻马店-武 汉交流、南昌-武汉交流等；2）国家电网2020年初宣布拟推进纳入电力规划的三条直流线路：金山水电外送、陇东山东直流、哈密-重庆直流等；3）各省及国家电网近期披露的特高压建设计划：青海海西州外送通道、哈尔滨风电外 送通道、成渝环网建设等。持续的特高压建设，有望继续利好核心站内设备龙头相关业务在“十四五”期间的发展与 业绩兑现。

核心区域配电网络

扩容：  我国形成了较为集中的核心城市群，伴随再电气化进程（如新能源汽车保有量的持续提升），核心城市群及周边核心 区域配电网络的运行压力在不断提升。 对比技术升级需求，电网基础承载及扩容需求伴随电能替代进程和用电量的持续增长，亦需要持续建设，以满足下游 用电需求。在此过程中，可以关注围绕重点经济发达区域的主要设备节能化改造等产品形态变化，以及分布式推广对 配网扩容建设的影响。

保护和智能运行：配网适应新型电力系统所需呈现的坚强化与主动性，要求持续提升以一二次融合设备、无功补偿装置、 带电作业机器人、智能电力通信开关、国产芯电能表等为代表的智能终端大规模应用水平。立足“十四五”初期阶段， 多数新产品形态仍处于部分省网（多为发达地区）的率先推广过程中；需关注后续相关产品向其他省份的渗透进度以及 产品是否会被纳入电网集中采购，以形成需求规模效应。

数字化： 终端产品升级和电网复杂化，相应产生的海量数据流的利用，预计将催生电网领域加速与云平台、IDC、边缘计算等 新型数字技术融合落地。电网每年固定在上述领域开展信息化及通信类设备采购，从电网数据安全与电网系统配套角 度来看，电网侧数字化资产在解决方案总包交付方面，具备较高壁垒，预计上述企业的总包龙头地位随着数字化建设 的推进，仍将继续保持。

储能侧：抽水蓄能与电化学中期并进，持续跟踪大容量储能技术演进

新型电化学储能 

电化学储能侧保持着锂电池储能技术渗透率的快速提升——锂电储能由于能量/功率密度更高、使用与循环寿命更长、 响应时间更快、适应场景多等优势，2017年至今占全球新增电化学储能90%以上，国内锂电储能占新增电化学储能的 比例亦从2017年51%上升到2020年的97%。我们判断：接下来一段周期内，储能侧发展将维持“抽水蓄能与电化学 储能协同推进，并继续挖掘安全稳定的大容量长循环储能技术”。

（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。）