2024年电力设备新能源行业春季策略报告:海外电网大潮至,出海龙头乘风起

  • 来源:国泰君安证券
  • 发布时间:2024/04/16
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海外电网现状:投资滞后,正在进入更换周期

美国电力系统BPS由包括加拿大、美国本土以及墨西哥部分地区在内的东部、西部、魁北克和ERCOT(德克萨斯)四 个区域电网组成。区域电网之间交流线路电力传输受限,通过直流线路连接。1)美国现有超过97万公里交流输电线路 (>69kV),其中高压交流输电线路(>230kV)39万公里;直流输电线路(400-600kV)约2900公里。2)美国拥 有超过885万公里配电线路(<69kV)。 2021年BPS净发电量达约46亿MWh,其中天然气和石油为主要发电方式,发电量分别约16.5亿MWh和9.3亿MWh。 近年来天然气发电量占比逐渐增加,石油发电量占比逐渐减小。

欧洲电力系统的60%由低压线路组成,37%由中压线路组成,3%由高压线路组成。根据欧洲电工标准化委员会 (CEN-CENELEC),低压是指低于1千瓦(kV)的水平;中压范围在1kV和36kV之间,高压范围适用于36kV以上的 任何电平。 据预测,到2040年欧洲电力系统电力容量将达2933GW,较2020年的1049GW增长近三倍。据Eurelectric预测, 到2040年欧洲电力系统电力容量将达2,933GW,其中可再生能源可再生能源装机容量应达到83%。

海外新能源并网需求激增,带来巨大电网投资需求。美国、西班牙、巴西、意大利、日本、英国、德国、澳大利亚、 墨西哥、智利、印度、哥伦比亚共有新能源并网请求接近3TW,其中500GW已处于并网连接的最终阶段。 欧美地区并网进展缓慢,成为阻碍新能源转型的一大问题。根据EUSolarPower在2023年11月发布的调研报告显示, 欧洲目前地面光伏项目安装时间周期最长可达8年,平均时长为4年。美国目前清洁能源平均并网排队时长在2年以上, 在CAISO(加州电力调度中心)管辖地区则达到近4年。

导致并网延期的一个重要原因在于海外主要经济体基础设施老旧,无法适应上升的可再生能源发电量。可再生能源 发电量上升,老旧的配电系统面临巨大压力,目前欧美面临电网规模小、基础设施老旧、连接不足等问题。 美国基础设施老旧。根据PTR披露,美国高压电网拥有超过3500个变电站,其中超过33%的变压器使用寿命超过50 年;AEP指出,在未来十年内,30%的现有输电导线的预期寿命将达到或超过70年。 欧洲基础设施老旧。根据德勤披露,欧洲预计2030年欧洲现有电网中将有40-55%的低压线路年限将大于40年。

新能源建设与电网基础设施投资周期不相匹配。新能源发电需要依托配电线路进行传输,两者是密不可分的关系, 但电网基础设施建设周期远长于新能源建设。以欧美地区为例,建设高压输电线路需要4-8年,建设特高压线路需要 5-13年,而新能源建设市场往往在2-5年不等,平均在3年左右,导致两者之间产生错配,需要提前规划电网基础设 施建设。

海外主要经济体电网投资稳定增长,但整体不及预期,电网投资不足或成清洁能源转型的巨大障碍。据IEA统计, 2016-2022年海外主要经济体电网投资达到近3200亿美元。2022年电网投资增长6%,但远远没有达到APS与NSE的 计划,如果到2030年的电网投资保持在当前水平,年平均投资将低于APS标准的约35%,NZE标准的42%。 电网投资滞后于电源投资增长。2016-2022年电力投资显著增长,增长率达40%,到2022年已经超过7,500亿美元。 相比之下,在电网基础设施支出仍保持稳定,每年徘徊在3000亿美元左右。

新兴市场国家社会用电量大幅上升,电气化率上升较为落后。据IEA统计,2000年以来全球社会用电量几乎翻了一 番,新兴市场国家增长尤为明显,在2012-2021阶段用电量超过10,000TWh,超过发达经济体社会用电量。一直相 对的,新兴经济体电气化率明显跟不上社会用电量增长的步伐,显著低于发达经济体。 新兴经济体电网可靠性有待提升。以2016-2020年来看,除中国外新兴经济体每年平均断电时长在19小时以上,是 美国的三倍左右,中国和欧洲的15倍左右,电网建设可靠性有待提升。

海外电网空间:2030年前欧美或投入超14,000亿美元

欧洲电网投资大幅增加,向现代化、电气化、低碳化转变。Eurelectric and E.DSO的研究显示,预计到2030年欧洲配 电网投资将达3750-4250亿美元。同时可再生能源发电能力将从2020年的527GW增长到2030年达到1761GW, 3倍 以上,到2050年增长6倍至3110GW,其中太阳能光伏发电容量占55%。

欧洲颁布电网投资计划,提出欧洲电力部门清洁转型需5840亿欧元电网投资。2022/11/28欧盟颁布电网投资计划, 提出为实现欧洲电网现代化、电气化以及可再生能源的替换和扩张,欧洲电网需要5840亿欧元投资并快速实施2023 年PCI清单中包含的85个输电、存储和智能电网跨境项目。

老旧设备更换促进美国电网投资。美国电网根据Brattle Group预测,假设四分之一的设备在使用50-80年后更换,那 么未来20年内则每年将需要大约100亿美元的输电投资来更换、重建或升级总计8万英里的老化输电网;假设全部的设 备在使用50-80年后更换,那么未来20年内则每年将需要大约400亿美元的输电投资来替换、重建或升级总计32万英里 的老旧输电资产。 扩张计划促进美国电网投资。2022年美国能源部在《联邦公报》表示通过升级和新建输电线路来实现美国电网的大规 模扩张,预估到2030年输电系统扩大60%,到2050年扩大两倍,输电系统扩张也将促进美国电网投资。

2023年10月18日,美国能源部宣布将拨款近35亿美元支持58个项目,提高美国全国电网可靠性。美国能源部在公 告中称,58个电网项目属于电网弹性和创新合作伙伴关系计划(GRIP)的一部分,首轮融资35亿美元。本次项目分 布于美国的44个州,将助力超35吉瓦的可再生能源并网,同时投资建设400个独立微电网项目,集中为医院和急救中 心等关键设施提供服务。 2023年11月14日第二轮融资机会开始,美国能源部将提供高达39亿美金支持电网基础设施部署,申请截至至美国东 部时间2024年1月12日下午5:00。2023年11月14日,拜登-哈里斯政府宣布通过2024财年和2025财年电网弹性和 创新伙伴关系(GRIP)计划的第二轮融资机会提供高达39亿美元的资金。成功的项目将部署联邦资金,以最大限度 地大规模部署电网基础设施,并利用私营部门和非联邦公共资本来推进部署目标。

GRIP计划旨在提高美国电网的可靠性、韧性与灵活性,包括三种资助机制。增强电网韧性基金(25亿美元)旨在资 助输配电技术解决方案,减少极端天气和自然灾害造成的影响。智能电网基金(30亿美元)注重增加输电系统的容量, 旨在增强电力系统的灵活性、效率和可靠性。电网创新计划(50亿美元)将通过向州、地方政府和公用事业委员会等 提供财政援助,与电力公司合作使用创新方法建设输配电基础设施和储能项目,以增强电网的韧性和可靠性。

世界各国陆续布署电网投资计划进一步支持能源转型。据IEA统计,南非制定2023-2032年输电发展规划,计划2023- 2032年十年间将40亿美元投资于电网建设;澳大利亚制定2022年综合系统计划,计划2022-2050年共向输配电王投 资90亿美元;巴西在2032年十年能源发展计划中提出2032年前将投资320亿美元到电网中;印度计划2030年前电网 投资达到290亿美元。 各个国家分别进行电网研究,系统规划每隔一到五年进行一次研究,在更短的范围内对电网投资进行规划。以下是一 些国家电网研究的例子。

海外电网格局:集中度低,欧美电网企业基础较深

通用电气公司是一家高科技工业公司,主要业务部门包括航空航天、可再生能源、电力部门,以及于2023年1月分 离独立的医疗保健部门。具体业务包括商用和军用飞机的发动机和系统,风能和其他可再生能源发电设备和电网解 决方案以及天然气、蒸汽、核能和其他发电设备等。公司业务遍及全球170个国家,制造业和服务业在美国26个州 共设立75个工厂,另外在32个国家设有共130个工厂,员工约17.2万人。 通用电气公司2023年表现出色。2023全年实现营业收入646亿美元,同比增长17%,航空航天和可再生能源部门 表现出色,可再生能源占比23.6%。调整后的营业利润增加25亿美元后达到57亿美元,调整后的毛利率扩张超过 300个基点。订单金额实现同比25%的增长达到792亿美元。

可再生能源业务包括电网业务、陆上风电业务与海上风电业务,23年电网业务实现全年盈利。价格和销量的双重支 撑下电网业务在连续三个季度盈利后实现了全年盈利,电网部门与TenneT等公司签订了多个大型高压直流(HVDC) 订单,积压订单增加一倍多超过120亿美元,备货平均利润率增加了约5个百分点。 24年公司电网业务订单有望维持高增速。公司2023年电网订单在去掉HVDC大规模订单后实现20%以上的增长, 电力变压器实现40%的增长,预期2024年订单量将维持该速率增长,同时利润率将扩大到中个位数。

伊顿公司一家专注电力价值链、电动汽车市场并利用数字技术进行电力管理的智能电力管理公司。该公司成立于 1911年。公司为170多个国家的客户提供服务,员工约9.2万人,代表产品包括不间断电源系统、中压开关面板、 开关设备、真空断路器、装配器、电气自动化系统。2023年伊顿公司实现营业收入232亿美元,美国业务占总业务 的一半以上,美国/欧洲/亚太地区拉丁美洲/加拿大营收占比分别为60%/19.07%/10.53%/7.25%/3.63%。 伊顿公司成功由汽车公司转型至多元化能源动力公司,2023年约90%的利润来自于航空与电气。 2021年8月公司 将其液压业务出售给Danfoss A/S,目前主要业务包括电气、航空航天、车辆以及电动交通,根据公司年报,公司 电气部门营收占比较高,且自2020年来持续保持稳定,2023年电气部门营收占总营收的70%。

德国西门子(SIEMENS)创立于1847年,是全球最大的电气和电子公司之一。西门子能源前身是2019年5月西门 子分拆的电力和天然气部门,目前业务覆盖从能源工业应用、发电、输电到储能的全能源价值链,业务遍布90个国 家和地区。2020年9月,西门子能源从西门子公司分拆上市,登陆法兰克福交易所。西门子能源2023年重新整合公 司结构,现分为四个部门:由原天然气与电力(GP)拆分而成的天然气服务(GS)、电网科技(GT)、工业转型 (TI),以及西门子歌美飒可再生能源公司(SGRE)。2023年2月14日,西门子能源完成对西门子歌美飒可再生能 源的收购,对其实施100%控制。 市场潜力增长下西门子能源受益。2023年实现营收311亿欧元,其中EMEA/美洲/亚洲、澳大利亚营业收入占比 48%/32%/21%。2023财年的利润为负29.6亿美元,而22年同期为负1.88亿美元,订单规模同比大幅增长至500亿 美元,带来订单积压量新高1,120亿美元。

国内企业:出海篇章刚刚打开

我国电力设备出口现状从出口地区来看,中国电力设备出口主要面向亚洲,近年出口增速放缓。亚洲作为中国电力 设备的主要出口国始终占有较大份额。2021年起受到欧洲低碳化和设备更新的影响,中国出口欧洲电力设备显著增 长,增速达到近50%,2022年增速有所放缓。 从出口类别来看,中国电力设备出口以变压器为主,呈现平稳增长的趋势。我国出口金额最大的是变压器,其次是 开关、继电器、断路器、电容器、电表。自2020年开始我国主要电力设备出口显著增加,变压器、电表出口增速较 快。

变压器出口方面,我国2023年1月至2024年2月变压器出口金额呈现波动上升的趋势。据中国海关总署数据,2023 年全年,我国变压器累计出口数量27亿个,同比下降14.9%,但变压器出口金额波动上升,2023年全年出口金额达 372.9亿元,同比上升26.3%。2024年变压器出口依旧保持高增速,2024年1-2月我国变压器累计出口金额58.9亿元, 同比增长33.2%。

我国变压器主要向亚洲出口,其次为欧美地区,中国出口欧洲增速最快。据中国海关总署数据,中国2023年向亚洲/ 欧洲/北美地区出口变压器169/77/34亿元,占总出口额47%/22%/10%,中国2024年1-2月向亚洲/欧洲/北美地区 出口变压器25/13/6亿元,占总出口额45%/23%/11%,欧美地区出口占比逐渐增大。出口增速方面,随着欧美地 区电网建设需求的扩张,中国向欧美地区的变压器出口在23、24年,尤其是24年迅速增长,2024年1-2月欧洲/北 美/南美变压器出口同比增长68%/84%/55%,北美受到贸易禁令颁布的影响增速不及欧洲与南美地区。

电表方面,我国2023年1月至2024年2月电表出口金额总体呈上升趋势。据中国海关总署数据,2023年全年,我国 电表累计出口金额达102.8亿元,同比上升22.6%。2024年电表出口维持高增长,2024年1-2月我国电表累计出口金 额16.3亿元,同比增长20.25%。

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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