电力设备行业研究：电网思变，总量稳增结构升级

1. 电网投资复盘及展望

2002年电改5号文提出“厂网分离”后，电网投资聚焦在输、变、配及用电环节；电压等级：特高压（1000kV以上交流/800kV以上直流）—高压（10-750kV）—中压（1-10kV）—低压（1kV以下），输电网多是特高压、高压等级，配电网多为中低压等级。

电力设备：一次设备需求趋于平稳，二次设备顺应自动化、数字化升级而保持惯性

一次设备通常是以机电设备为主的硬件：直接用于生产、输送和分配电能过程的电气设备，包括1）发电类：发电机；2）变电类：变压器；3）开关类：断路器、隔离开关、接触器、组合电器、环网柜；4）补偿类：电抗器、电容器；5）线材类：电缆、GIL等。

二次设备则是偏软件为主，技术壁垒、盈利能力高于一次设备：通过信息技术对一次设备进行监测、控制、调节、保护以及为工作人员提供运行工况或生产指挥信号所需的电气设备，包括继电保护、监控系统、调度系统、仪器仪表等。

电网投资复盘：坚强智能电网基本建成，“十四五”整体投资稳字当先、结构性有所侧重

“十三五”末期“坚强智能电网”已基本建成。国网2009年提出坚强的智能电网建设规划，计划到2020年全面建成“坚强智能电网”，2016-2020年电网投资基本维持4500-5000亿元水平。

我们预计“十四五”期间年均电网投资仍将高位稳定在4700-5000亿元区间。2021年在新领导上任、十三五收官之年、疫情后恢复基建拉动经济的角度，国网投资有望持续稳增，计划投资4730亿元（同比+3%）。进入“十四五”后，大电网建设接近尾声，新董事长辛保安提出十四五计划投入3500亿美元（按2021.11.21的汇率6.39计，折合2.2万亿元）推进电网转型升级。

2. 新型电力系统时代将临

“双碳”背景下，亟待建设新型电力系统

2020年碳中和的起点，中国40年碳中和之路始于足下。2020年9月22日，在七十五届联合国大会上提出“中国2030年碳达峰，2060年碳中和”宏伟目标。2021年10月21日《2030年前碳达峰行动方案》强调“2025年非化石能源消费占比达20%，2030年占比达25%”。

“双碳”战略下的“新型电力系统”。在中央财经委员会第九次会议中强调要构建以新能源为主体的新型电力系统，电网主要扮演消纳新能源的角色。

清洁能源电源：“十四五”集中式与分布式双轮驱动

集中式电源：“十四五”期间，国家计划在内蒙、陕西、青海“三北地区”及西南地区建设清洁能源“大基地”。此外，海上风电项目尤其是远海风电建设继续推进。

分布式电源：2021年6月国家组织开展“整县推进”屋顶光伏试点，根据能源局公布，全国共有676个试点县列为开发试点；2021年10月118家政府代表、600多家风电企业提出“风电伙伴行动”，提出“十四五”期间分布式风机总装机规模达到50GW。

新型负荷：刚性消费者到柔性“产销者”

用电侧呈现以下特征：1）负荷电气化程度提升。经南网测算，工业/建筑/交通终端用能电气化水平 从 2020 年 30%/30%/5% 提升至 2060 年50%/75%/50%；2）随机冲击型用电负荷增多。我国用电需求呈现冬季和夏季“双峰”特性，叠加前述电气化程度提升，峰谷差进一步扩大；3）电力系统源/荷界限模糊，出现 “产销者” 。新能车充电桩、分布式电源等用电侧设备不断普及，除消耗电能以外还可用于发电。

总结：“双高+双峰+双随机+一低”

双高：1）新能源比例高，消纳任务重，“3060”目标下新能源装机量及发电量占比不断提升；2）电力电子设备占比高，传统的电磁变换装备转为由电力电子装备主导，电网安全稳定、电能质量存在一定挑战。

双峰：新型电力系统在夏季、冬季均出现负荷高峰，且峰谷差随终端电气化提升而在扩大。

双随机：供给侧（电源）及需求侧（负荷）随机波动、不可控，给电力电量平衡带来压力。

一低：传统电网规模越大、转动惯量越大；但新能源电源本身惯量低，而且电网转向高比例变流器的交直流混联电网，系统惯量将进一步下降。

3. 电网分环节投资机会

输电网——延续特高压“高速公路”建设

传统交流远距离输送新能源，存在投资高、容量限制等问题；传统直流也存在换相失败等技术问题；

传统特高压输电通常是指1000kV交流或±800kV直流及以上的高压输电线路，输送距离远、容量大、占地少。

“十四五”开启新一轮特高压建设周期，总投资额过千亿元：2021年3月国网发布“碳达峰、碳中和”行动方案，提出加大跨区输送清洁能源力度，“十四五”规划建成10回特高压线路，我们预计包含：待核准的驻马店-武汉、南昌-武汉，2019-2021年招标完成、开工中的南阳-荆门-长沙、南昌-长沙、荆门-武汉、白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江，及2020年提出的3条金上-湖北、陇东-山东和哈密北-重庆。

特高压项目建设包括线路及换流站建设，根据产业信息网数据、约30%投资集中在换流站里的电气设备。关注几类核心设备：换流阀（整流/逆变作用）、直流控制保护（偏软件，控制换流阀相控角/电压&保护）、换流变压器（交流电压变换）、组合电器GIS（开关保护）等。

特高压核心设备格局集中、供应商中标量份额稳定。换流阀、换流变、直流控保、GIS等多产品中标量CR3（2010-2021年历史累计）在50%以上，参与者均具备国网背景。国电南瑞聚焦特高压直流项目，换流阀及直流控保历史中标量（2010-2021年历史累计）份额分别46%/70%，许继电气、中国西电、平高电气特高压中标量份额同样居前，有各自的优势产品。

变电站——输电线路扩容带来变电站增量需求

变电设备招标：特高压建设及分布式能源渗透等都会带来一定新增配套需求：

变压器2021年前四批招标量（容量）同比+7%，同比2019年仍较为低迷。但中长期看，变压器扩容需求依旧存在：如农网变压器等一次设备容量不足，若电网不提前规划变压器等设备扩容、将制约整县推进政策下分布式光伏大比例渗透。

组合电器（GIS）凭借可靠性高、维护少、占地小等优势替代传统敞开式开关，招标量延续高增，2020年招标量同比+78%、2021年前四批招标量同比+101%高增。

二次设备（保护&监控）相对增速更快， 2021年前四批招标量分别同比+22%/+102%。

部分变电站建设采用“预制化、模块化”。即在工厂里预制变电站标准化模块，现场装配、快速竣工。电网侧受制于传统变电站建设标准固化，始终未大规模铺开；发电侧升压站业主方有采购模块化变电站意愿，以快速完工并网。从事相关业务的有思源电气、许继电气等。

一二次融合设备：设计之初即集成一次&二次设备，可实现对设备或线路故障研判、定位与隔离，减少电网公司巡线、检修成本。产品包括智能柱上开关、智能环网柜等。需求侧电网公司对供电可靠性要求有增无减，供给侧方面国网2016年即提出《配电设备一二次融合技术方案》，随标准及各家技术方案完善，一二次融合的销量渗透率有望不断提升（2021年仍处于导入期，较发达的一线城市先行试用，不同省市电网客户定制化程度不一）。

配网数字化、智能化改造：走向自治时代

分布式带来可控性、安全性方面的问题，微电网、直流配电网等多形式配电网蓄势待发。分布式电源的大比例接入，使得配网由传统负荷侧单向网络→源荷功率双向流动的多源网络，常规配网形态面临安全性等方面挑战。（报告来源：未来智库）

微电网：“麻雀虽小，五脏俱全”——将分布式光伏/风电、负荷、储能装置等装置有机整合成小型发配电系统。1）从微电网角度来看，可离网也可并网运行，利于就近消纳电力、余电上网，将分布式电源对电网的冲击“内部消化”；2）从主干网角度来看（电网公司），随“整县推进”等分布式电源政策推进，微网作为可控单元可有效减少风光间歇性电源对大电网的冲击。

电网侧储能：调峰调频应用为核心

调峰：市场逐渐扩大，储能替代市场广阔。储能并网后，可接收电网下发的调峰调频调度指令，充放电以平衡电力电量的供需，及调整电能质量。 调峰方面，2021年常用的调峰机组有燃气轮机机组和抽水蓄能机组。国内调峰费用快速增长，根据国家能源局数据，2019上半年国内调峰费用45.25亿元，同环比+125%/+66%，占全部补偿费用的35%，占总电费的比重为4%。2021年调峰调频中95%是火电机组进行的，储能（抽水蓄能+电化学）替代市场广阔。

4. 电力市场是重要的机制保证

市场电（从2015年电改至今）：发电厂报价+输配电价+政府基金代缴=用电侧报价

交易双方商定、但彼此不一定认识，电网为“快递员”。发电侧与用电侧直接交易确定电量及双边电价，电网提供结算平台、仅收取输配电价这一“过路费” 。电力市场结构方面，包括中长期合约市场、日前/日内现货市场、辅助服务市场，交易方式有双边协商、集中竞价及挂牌交易。

市场电交易量占比超4成，基本以中长期交易、省内交易为主。根据中电联数据，2021年1-9月全社会用电量61651亿千瓦时，全国各交易中心累计完成市场交易电量27092亿千瓦时，占用电量的44%(中长期交易占市场化电量比重为81%)。省内交易占总交易电量维持80%左右（2017-2021年1-9月），区域性或类区域的市场主体并未出现。

5. 电力设备公司梳理

国电南瑞：新型电力系统核心支撑

国电南瑞是国网“能源互联网”战略的核心支撑，新型电力系统的核心支撑。尽管公司业务构成复杂，但有望充分受益于国网投资的结构性变化，其中：信息通信、特高压、无功补偿、核心器件（IGBT）等业务将显著受益于新型电力系统建设，这几大板块未来3-5年复合增速我们估计在20-30%区间；主业方面，电网自动化板块中配网、调度、智能电表有望受益于电网投资的结构性调整，增长区间有望有所提升。

金盘科技：风电干变全球龙头，轨交、节能、抽蓄等齐发力

新能源：风电干变渗透率稳步提升，壁垒高、龙头格局稳固。公司为全球风电干式变压器龙头，产品用于风机塔内，凭借安全性、综合成本低等优势，及顺应海风发展、风机大型化而替代油式变压器。根据招股书，每GW风电新增装机配套干变0.78亿元、2020年全球风电干变市场近30亿元。产品对可靠性要求高、认证周期长，进入壁垒高，干式供应商数量不多、格局稳定。公司客户涵盖海外风电巨头（主要）GE、维斯塔斯、西门子歌美飒，及国内三一、金风、远景等，在手订单充沛。

抽水蓄能方面，公司提供输入输出变压器、励磁变压器、厂用变压器等产品

轨交、节能、光伏等领域均有布局。1）轨交受益于国产自主可控，每年需求稳步提升，公司产品线齐全、销售额市占率靠前；2）节能市场相对较小且分散，业务边际贡献相对小；3）光伏领域干变优势不显著，公司通过开展EPC业务推自家干变（也会集成外采的油变），项目涵盖集中式及分布式电站。

三大工厂产能充足，数字化赋能提质增效。前期产能利用率接近100%，公司IPO加码产能布局，扩产进展顺利。

新风光：无功补偿最纯标的，布局储能业务

高压SVG跟随集中式能源新增并网增长，新风光是行业领先企业，且份额提升。2020年高压SVG市场空间47亿元（下游行业以新能源为主），SVG行业规模随装机量同比提升，景气高。格局方面，2020年思源/新风光分别占据龙一/龙二地位。

储能方面有初步的业务布局，供储能变流器等装置给下游集成商。截至2021年该业务基数小、尚未具备一定体量。

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。）