2024年电力辅助服务行业专题报告:“破壁”的启承,完善火电价值拼图

  • 来源:广发证券
  • 发布时间:2024/02/21
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电力辅助服务行业专题报告:“破壁”的启承-完善火电价值拼图.pdf

电力辅助服务行业专题报告:“破壁”的启承-完善火电价值拼图。辅助服务出炉,对于“系统的破壁”而言,是承前启后亦是启程进发。2月7日发改委、能源局发布《建立健全电力辅助服务市场价格机制的通知》,继去年11月容量电价落地后,我们的电改框架《系统的破壁》再次得到验证:我们认为绿电消纳是电力系统的核心挑战,破壁的核心思路一方面是通过长协煤比例提升等方式降低发电侧成本以及通过分时电价和远期的环境溢价巩固用电侧价格,另一方面则是通过容量电价、辅助服务电价和煤电联动等方式实现“蛋糕的再分配”。我们亦提出电改节奏的金字塔架构,即先改电价方...

一、辅助服务——从吹风到纲领到落地展望

(一)辅助服务的三步走:从吹风到纲领到落地

从吹风到纲领文件到市场规则落地,今年预计是辅助服务的政策大年。从能源局去 年三季度和今年一季度新闻发布会吹风辅助服务,到2月7日发布纲领性文件健全辅 助服务市场价格机制,再到预计今年出台用于实操的辅助服务市场规则。辅助服务 的政策进度超出市场预期,展望未来的政策脉络,我们认为一方面是从全国纲领到 地方细则,另一方面是从电价机制到市场建设,辅助服务政策预计将贯穿全年。

辅助服务种类多元,目前政策主要聚焦解决消纳较为核心的调峰、调频和备用。辅 助服务旨在维持电力系统稳定,应对消纳等问题带来的冲击。此次健全价格机制通 知主要围绕有功平衡的调峰、调频、备用,有条件的地区摸索爬坡。针对调峰来看, 在部分风光出力突出,但用电低负荷时段,需要一些机组如火电等适度降低出力保 障电力系统稳定运行,为了补偿此部分机组的固定成本,国家出台了容量电价等机 制,而对于更进一步的负荷率降低至基准线以下时需要额外补偿,我们认为辅助服 务的价格机制也是由此展开。

即便在辅助服务尚未全面展开,但2023年上半年已经形成278亿市场规模。根据国 家能源局第三季度新闻发布会,2023年上半年全国电力辅助服务费用共278亿元,从 类型上看,以调峰补偿为主,2023H1调峰补偿167亿元,占比60%;调频和备用补 偿合计99亿元,占比35%。从来源来看,部分试点辅助服务的省份是主体,目前仍 并未铺设至全国。从辅助服务提供主体来看,主要是火企获得补偿254亿元,占总费 用的91.4%,已超过22年全年补偿费用的80%。火电龙头华能国际在中报业绩交流 会议中提到,上半年获得15亿元辅助服务收入,已超过去年全年14亿元的水平。

(二)辅助服务通知解读:在通往全面现货的途中,促进新能源大并网

本次通知以是否现货连续运行作为分界,来谋定调峰辅助服务的支付模式和价格传 导机制。具体来看,本次通知旨在满足新能源的大规模并网,围绕调峰、调频、备用 三个动作进行交易机制设立和价格上限确立,且多次将现货市场连续运行作为价格 确立和传导的条件。我们梳理核心思路如下:(1)现货市场是包含辅助服务、容量 电价等在内的终极定价方式,但目前绝大部分省份尚不具备条件,因此才需要出台 各自相应的细则;(2)针对现货市场不能连续运行的地区,原则上不向用户侧传到 辅助服务成本,并且考虑“谁受益、谁承担”的总体原则,预计风光将作为承担主体,火电、新型储能、抽蓄及其他水电则作为受益主体;(3)每个动作都提出了各 自独立的价格上限机制,而并非辅助服务统一打包价;(4)留给各省六个月时间完 成价格机制建立,因为涉及动作较多,价格设置差异较大,也反映了价格机制建立 的复杂性和落地的迫切性。

对于上述核心观点,我们进行展开,首先是市场较为关心的支付主体。政策以现货 市场连续运行作为界定,但目前我国仅有山西转为现货市场正式运行,按照去年11 月发布的《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》目标来看,现货市场能 够连续省份数量仍然相对有限(我们在第二节详细展开)。且即便是现货市场连续 运行,用户侧承担辅助服务成本也主要是因辅助服务动作而减少发电的“机会成本”。 因此整体来看,我们认为绿电作为支付主体基本上是确定的,而火电我们认为是目 前较为有效且经济的辅助服务提供方,能够参与辅助服务报价的新型储能以及抽蓄 是支付主体,按照目前的构成来看,我们仍预计火电的参与占比将超80%。

其次是不同动作的价格构成机制,此次政策给出了明确。针对调峰主要是充分的市 场竞争,各供应主体进行报价,经历了部分省份的试点后,我们认为机制相对比较 清晰,定价可根据市场化结果产生并且可以边际调控,反而建立市场交易体系是关 键,从纳入主体上也提及了公平准入、获得容量电价的主体要参与辅助服务报价。 调频和备用则分别给出了计算公式,我们认为落地的难度不大,主要是系数的选择 后续或需要进行更多摸索和探索。从存量的辅助服务交易结构来看,调峰也是最主 要的市场。

比较容量电价和辅助服务电价,支付主体、考核及价格设置机制均有不同或待证实。 与容量电价机制的方案提到的用户侧承担容量电价不同,辅助服务的支付主体大比 例预计直接为新能源运营主体;同时容量电价的价格设置是刚性的、仅比例系数可 以调整、并通过考核机制进行发放的限制,预计或与调频和备用机制类似(即设置 参数并提出考核条件),但调峰辅助服务电价或充分市场化,波动性或较强,市场对 价格的接受度也较高。

(三)辅助服务的展望:结合欧盟的能源启示,先定价再市场化交易

在风光加速建设的过程中,欧洲的能源结构发生趋势性变革。根据Ember数据,欧 盟的风光发电量占比从2000年的1%迅速提升至2022年的22%,成为第一电力来源。 又由于绿电发电的不稳定性,消纳问题在绿电占比提升过程中日益突出。在此过程 中我们看到辅助服务体系加速建设,用于保障系统稳定性及资源充足性;多级市场 化的交易机制协调配合促进新能源消纳。

从机制上来看,欧盟上述问题的解决方案包括:(1)辅助服务市场保障系统稳定性 及资源充足性;(2)多级市场协调配合促进新能源消纳。一方面,欧盟引入辅助服 务市场实现能源供应安全和可持续发展。其中,容量机制通过经济激励使发电厂能 够在需要时用于发电,保障资源充足性,并分为固定补偿和市场化机制;除容量外 的辅助服务由平衡市场整合,主要通过平衡新能源功率预测误差,实现实时消纳, 达到电力系统平衡和动态稳定性。而伴随着欧盟电力行业监管放松,以现货和期货 市场作为主体的电力市场化交易被视为促进可再生能源消费的进阶,成为了最终承 载电能量成本、容量成本、辅助服务成本的综合载体。

尽管长期来看现货是终极解决方案,但行政定价或分市场交易仍是目前的较优方案。 以欧盟的容量机制为例,从基于价格的行政指导到基于数量的市场化交易,历时近 10年。在基于价格的机制中,决策者设定价格形成指导,价格较难产生偏离,更容 易保障电力系统的稳定运行。当然从终极发展条件来看,欧盟全域容量机制也于2018 年前后全面转向基于数量的市场化交易机制。我们认为针对新能源大规模并网的冲 击期,电力系统的稳定性更需要保障,这也是我们更加看重容量、辅助服务、电能量 各自分市场交易的主要理由。

二、辅助服务——“系统的破壁”承前启后

(一)电改金字塔的节奏重申:先改电价、再推市场、最终电力恒等式

基于引言的“系统的破壁”和前文对辅助服务的分析,我们再次重申“电改金字塔”。 电改的节奏是,2023看容量电价、2024看煤电联动+调峰电价+分时电价、2025看环 境溢价+现货及辅助服务市场。我们认为电改是个金字塔结构,因为电价要素是交易 的基础,电力成本的统一是交易的目标。

(1)从电价的要素来看(2023-2024),2023年容量电价落地后,辅助服务将得到 度量,此外近年来国家持续落地的是峰谷价差的政策、以及煤电联动也是推进的方 向(尤其是若今年浮动比例上下限不重新调整,市场化交易出的煤价上浮比例就将 反映煤电联动的事实),金字塔的价格底座已经稳固,2025年环境溢价也有望落地;

(2)从市场的要素来看(2024-2025),中长期市场目前覆盖范围较广,现货市场 交易规则已经出台、其交易试点也将推广,而重点的辅助服务市场价格机制的建设 当前已加速,同时伴随容量电价推行久期拉长后,预计相关容量、辅助服务市场化 建设速度也将加快;

(3)从金字塔的顶端的电力恒等式来看(2026及以后):我们认为伴随绿电环境溢 价的体现和各类辅助服务市场的落地推广,最终现货市场将全面铺开,最终将形成 电力的统一价格形态,充分反映发电价值、环境价值、调节价值,甚至是更具体的 时间错配和空间错配。

我们认为辅助服务市场的过渡意义重大。相比于现货市场直接决定现货交易比例和 绿电纳入比例而言,我们认为辅助服务市场通过赋予价格的形式是更加温和的手段。 现货市场的交易机制是通过电源侧和用电侧的直接签约确定价格,但其中绿电的占 比若较高则会导致负电价等现象、若较低又无法反映现货价值。辅助服务市场是电 源侧的供需交易,主要交易的是消纳需求。

(二)系统的破壁节奏正盛,电价端改革逐步完成

系统的破壁政策逐步落地,一方面我们聚焦电价端的改革加速。容量电价落地后, 电价侧的改革目前重点聚焦在辅助服务、分时电价和煤电联动。

(1)容量电价方面,自去年11月容量电价全国性纲领文件落地后,已有26个省份出 台细则,逐步完备中。煤电容量电价机制主要是通过统一全国性的煤电机组固定成 本,对于补偿比例进行30%、50%的两档要求,并提出2026年起,将各地通过容量 电价回收固定成本的比例提升至不低于50%;从电费分摊上,容量电费属于电网系 统运行费用,每月由工商业用户按用电比例分摊,且要求煤电机组保证设备可靠性, 才可获取容量费用;煤电机组需执行电网调度指令,可按照申报最大出力执行,否 则将扣除部分或全部容量电费。

(2)辅助服务电价纲领性文件落地,各省将陆续完善细则,并拟出台辅助服务交易 规则。继各个区域此前分批出台的区域电力辅助服务管理实施细则(或征求意见稿) 对辅助服务的探索后,此次辅助服务电价即将落地,预计补偿的机制和价格体系都 将得到统一和确认。更进一步的,在电价机制落地后,辅助服务市场交易规则预计 也将新鲜出炉,2024年是辅助服务政策落地的纲领年和细化年,同时火电的灵活性改造也将大大加速。

(3)煤电联动目前已小有端倪,进一步收窄现货煤敞口,提升盈利稳定性。2023年 11月23日广东电力交易中心印发《关于广东电力市场2024年零售交易合同范本的修 编说明》,其中修编增加煤电联动浮动单价范围0-5分/千瓦时。尽管从结果来看,2024 年参选煤电联动的比例不足0.1%,但我们认为这是良好的开始。此外,浙江亦拟推 动月度煤电联动,我们认为煤电联动预计可有效传导现货煤价波动对火电发电盈利 带来的影响,改革仍将在途。

(4)分时电价政策发布密集,且峰谷价差进一步拉开,通过引导需求侧平衡电力供 需。2022年12月22日,国家发改委、国家能源局印发《关于做好2023年电力中长期 合同签订履约工作的通知》指出:各地应结合实际情况,制定同本地电力供需和市 场建设情况相适应的中长期合同分时段价格形成机制,合理拉大峰谷价差。 2023年年末至今多省市拉大电网代理购电峰谷价差,显示出调峰压力向终端中小工 商业客户传导。为了适应新能源大规模发展带来的电力供应特性的变化,多数省份 增加深谷、尖峰时长,或优化时段划分、峰谷价差拉阔。若分时电价逐步落地,意味着终端用电侧对于电价的感知能力提升,若叠加市场化交易或电网的价格传导机制, 预计也将对电源侧价格形成影响。

(5)环境溢价提及频率较低,当前经济仍处于慢速恢复,期待未来兑现。从目前的 辅助服务支付主体来看,绿电对于大多数省份来说是核心支付来源,一方面尽管组 件价格回落,但目前受煤价回落影响,各省的电量电价也逐步下降,考虑辅助服务 支出后,尽管绿电的商业模型会逐步清晰,但我们认为仍需环境溢价出现保障绿电 的内部收益率,目前仅有部分省份涉及溢价。我们看好经济逐步恢复、海外碳关税 催化等场景下的环境溢价逐步体现。

另一方面,市场化方面主要聚焦现货市场,从目前来看连续结算试运行省份仍较为 有限。根据2023年11月发改委、能源局发布的《关于进一步加快电力现货市场建设 工作的通知》,其中明确福建2023年底前开展长周期结算试运行;浙江2024年6月 前启动现货市场连续结算试运行;辽宁、江苏、安徽、河南、湖北、河北南网、江西、 陕西等力争在2023年底前开展长周期结算试运行等,有序扩大现货市场建设范围。 2023年12月27日,山西电力市场经过32个月的连续运行后,成为我国第一个正式运 行的现货市场。因此对于大多省份而言,目前现货市场的覆盖程度仍然有限,辅助 服务市场的推进仍是核心方案。

(三)测算综合辅助服务市场空间 3880 亿元,终端电价预计保持稳定

含容量在内的综合辅助服务预计市场空间近4000亿元。早在《电改系列之框架篇-系 统的“破壁”》中,我们设计了电力大模型:终端电价=∑各电源发电成本*发电量占 比+发电企业合理利润+电网输配成本及合理利润+调峰等综合辅助服务成本及合理 利润。其中综合辅助服务成本=需要消纳绿电电量*∑各类型调节成本*占比+合理利 润。我们测算2030年我国需要消纳绿电电量为1.47万亿千瓦时、占当年绿电电量的 49%,对应综合辅助服务市场空间为3880亿元,若平摊到全部绿电上、对应度电成 本为0.129元。

综合考虑各类成本,预计终端电价仍将保持相对稳定。若基于煤价保持当前价格稳 定但长协煤履约比例保持高位的情况下,考虑综合辅助服务后2030年用电成本仅为 0.655元/度,即在考虑消纳成本、绿电环境溢价、碳排放后,终端电价仍能保持相对 稳定。而期间单位绿电综合辅助服务成本由2023年的0.068元/度升至2030年0.129元 /度、大幅增长88.8%,即用电成本增幅有限,辅助服务市场将做出一轮利润的再分 配,系统的破壁将正式完成。

三、辅助服务——火电三电价的重要拼图

(一)容量电价、电量电价、辅助服务电价塑造火电新商业模型

容量电价、电量电价、辅助服务电价成为火电的三要素价格机制,将重塑火电模型。 我们重申火电的电价构成,容量电价回收固定成本(折旧)、电量电价回收变动成本 (煤价)、辅助服务回收调节成本(消纳)。能源局一季度新闻发布会对此进行了表 述。此电价机制一方面持续的证明了容量电价、电量电价和辅助服务电价的独立运 行机制,打破传统基于燃煤标杆基准价上下浮动的价格帽;更重要的是通过上述三 个电价的各自体系搭建,火电盈利稳定性将逐步增强,对于煤价的周期波动显著缓 解。

从电量电价来看,预计可以合理反应用煤成本。当前现货煤价企稳、长协煤比例提 升可以进一步给电量电价的回落塑造空间。若进一步考虑煤电联动的推行,预计电量电价的盈利将得到充分稳定。展望 2024 年,进口煤低基数效应结束,但通过我们 测算预计火电发电量同比持平,预计电煤需求相对平稳;当前港口库存仍处高位。 叠加长协煤比例提升,我们认为电厂综合用煤成本将保持平稳。

从容量电价来看,若在电量部分基本盈亏平衡下,当前的容量补偿就有望保障煤电 机组7%ROE水平。从容量电价来看,度电支付水平稳定,机制也是反应固定成本的 设置方案。按照机组固定费用330元/千瓦·年、补偿比例30%、机组建设成本3500 元/千瓦计算,当发电部分基本盈亏平衡时(对应上网电价0.42元/千瓦时,标煤采购 单价955元/吨),对于一个100GW煤电机组的公司来说,容量补偿有望带来每年99 亿元的容量收入增量,对应税后利润约74亿元,ROE保持在7%左右的水平。

从辅助服务电价来看,火电将作为调峰主体进行辅助服务行为报价,此部分亦较为 稳定,且可以进一步增厚盈利水平。尽管目前辅助服务的价格机制尚不明晰,但从 存量的辅助服务收入来看,火电2023年上半年已获得度电0.86分的收入贡献。未来 全国辅助服务市场化程度逐步提升,我们认为该部分收入贡献亦将提高,且更重要 的是与用煤成本脱钩。展望火电的未来,我们认为盈利稳定性提升的同时、火电或 将享受高ROE的红利期。

(二)辅助服务催化火电三部曲,短期净资产修复、长期公用事业化

辅助服务将继续催化火电的三部曲行情,提升盈利能力的稳定性。我们此前提出火 电行情三部曲,分别是(1)2023年12月末起各省2024年的中长期电价陆续出炉, 整体来看电价保持同比持平;(2)2024年1月的年报业绩预告,论证现货煤价上涨 但长协比例提升的情况下的四季度度电盈利情况、以及减值的水平;(3)2024年4 月陆续披露的一季报验证容量电价实施后的执行情况,一季度的度电盈利将得到验 证,同时看好部分公司分红提升。此次的辅助服务进一步的对三部曲形成延伸,火 电季度高盈利水平的年化能力大幅提高,盈利将进一步稳定。

短期来看,若盈利稳定,则火电将修复净资产。过去几年由于煤价飙升且长协履约 不足,火电公司的报表严重缩水,在央国企负债率的考核要求下,部分公司甚至通 过发行永续债等权益性工具维持经营。我们以10家火电公司所有者权益-永续债指标 来看,其中由于绿电盈利和股权融资带来部分增厚,但是剔除永续债后在2020年呈 现显著下降(所有者权益-永续债为4895亿元)。以华能国际为例,公司披露2023年三季度末所有者权益为1564亿元,火电、绿电、水电、生物质净资产分别为841、688、 13、9亿元(合计1551亿元),但公司永续债的规模已经增加至797亿元,火电真实 净资产已大幅回落。

我们于1月14日发布专题报告《火电的当下与未来——从净资产修复到公用事业化》, 构建用于修复净资产的剔除分红可支配现金流=【净利润-永续债利息】来衡量火电 公司修复能力。净利润通过前述判断分析,我们认为火电盈利能力有望延续2023年 二三季度水平,即经营正常后全年利润考虑二三季度业绩年化(归母净利润同理)。 再不考虑分红的情况下,华能国际修复净资产的能力为138.27亿元/年,所选10家火 电公司合计能力达750.72亿元/年。

在此基础上,考虑公司会根据分红承诺/章程并视具体情况进行分红及减值影响,我 们构建可支配现金流=【剔除分红可支配现金流-减值-现金分红】来衡量修复能力, 其中现金分红基于季度归母净利润年化、扣除永续债利息(假设为3.5%)、扣除减 值作为基数。我们看到股息率(倒数第三列)和净资产的实际增厚水平(倒数第一 列)是火电公司的核心价值度量。除此之外,现金流方面的改善亦将加速负债端的偿还,隐含的财务费用下降亦可对于净利润形成补充。火电公司的短期核心价值在 于净资产的修复速度,同时减值行为亦可对此模型进行修正,决定了火电的市值天 花板。

长期来看,我们认为火电的公用事业化进程将加速。我们在去年 11 月发布的 2024 年度策略中《公用事业化》中使用盈利稳定性、股息率、ROE 三个维度评判火电的 公用事业化进程:对标稳定性、高股息、高盈利特性成为最具公用事业属性的水电 板块,火电历史盈利稳定性由于燃料成本波动而较差,但当前受长协履约率提升和 净资产基数低等因素影响 ROE 水平较高(图中气泡大小)。(1)伴随电价落地及长 协比例提升,火电的季度盈利年化能力将得到体现;(2)伴随容量电价、辅助服务 电价、煤电联动等改革加速,火电的盈利更多挂钩机组存续价值以及消纳价值,盈 利利将逐步稳定,分红率及股息率提升亦可期,将走向公用事业化。

公用事业化将重塑火电的商业模型。过去市场对火电股作为周期股的判断深入人心, 重心在于判断煤价和电价对盈利的波动。但是立足容量电价落地的时点,未来火电 公司的盈利将拆分为电量利润(煤电联动下逐步稳定)、容量利润、辅助服务利润, 分别反应煤电联动、折旧成本、调节价值,盈利稳定性将大幅提升。2023年二、三 季度高业绩的年化能力正持续得到确认,火电的公用事业的属性将在未来得到持续 增强,未来又可进一步形成分红的预期,火电的公用事业化即将来临。

(三)绿电装机加速且集中度提升,辅助服务助力商业模型完备

看似辅助服务由绿电运营商支付,但我们认为绿电环节亦持续改善。光伏产业链上 游价格趋势仍呈现明显下降。根据PVinfoLink数据,硅料、组件价格持续回落,2月 7日多晶硅致密料价格为68元/kg,较过去12个月高点下降70.4%,182mm单晶组件 现货价格降至0.90元/片,较过去12个月高点下降49.2%。展望未来,我们认为伴随 组件价格的下降以及储能成本陆续清晰,需求释放或可期。

硅料价格下降释放产业链下游利润,预计将有效加快新增装机投产节奏。测算不同 投资水平下光伏项目的IRR水平,主要假设:(1)光伏系统效率首年衰减2.5%,首 年以后每年衰减0.6%;(2)运营期25年,折旧年限25年;(3)年利用小时数1300 小时(无弃光),上网电价0.4元/千瓦时(含税);(4)贷款利率4.5%,贷款年限 15年。根据以上假设,当光伏单位投资为4.5元/W时,项目资本金IRR为7.5%,若单 位投资降低0.5元/W至4.0元/W,IRR提升2.7pct至10.2%。

但同时,过去制约 IRR 的配储压力在辅助服务市场的交易下或得到缓解,绿电公司 的盈利水平将得到明确。过去假设配储比例 15%,配储时长 2 小时,储能电池容量 单价 1.7 元/Wh,折算功率单价 5.1 元/W,项目生命周期内更换一次储能、成本折现 后 1.11 元/W,则配置储能将提升光伏项目 20%-30%左右单位投资成本。在常规光 伏项目单位投资 4 元/W 时,考虑储能后资本金 IRR 为 5.6%,相比无储能时降低 4.6pct。但我们认为更经济的火电调峰将成为主流的消纳手段,尽管目前相关价格还 未得到明确,但我们认为绿电项目的消纳成本将得到明确,盈利模型清晰,助力绿 电装机增长。

期待装机加速、消纳问题解决、电价理顺,绿电估值修复可期。龙源电力、三峡能 源从上市之初的 30 倍以上市盈率回落至当前 20 倍左右,剔除利润增长不及预期因 素后,市盈率已不足 20 倍。2023 年初国资委副主任强调,要推动央企新能源产业 发展形成“一盘棋”,避免“一哄而上”、过度竞争,新能源将步入高质量发展阶段。 伴随分时电价的推进、容量电价的出台和后续辅助服务等政策的持续加深,风光调 峰成本将得到进一步明确,消纳问题改善的同时电价靴子也将逐步落地。伴随组件 价格的回落,我们看好绿电装机进一步加速,估值探底结束,逐步走向公用事业化。


(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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