电网专题:“四维”掘金“源网荷储”协调互动的新型电力系统VIP专享VIP免费

www.chinastock.com.cn 证券研究报告 请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明
行业研究报告
电力设备及新能源行业
2021 12 31
电网专题:“四维掘金“源网荷储协调互动的新
型电力系统
核心观点:
近年来,伴随风电、光伏等新能源大量替代常规机组,电动汽车、分布式
源、储能等交互式用能设备广泛应用,新型能源结构挑战电网稳定性。为适应
“双高”、“双峰”形势下新能源并网和消纳,亟需推动电力系统转型升级
特高压解决电力供需错配及新能源消纳难题。特高压可将西南水电、西
电、风等电输送东部负荷中心。十四五和十五五期间,我国续加
特高压流骨通道建设特高压流同电网建设同时推跨国网互
互通。预计十四五期间特高压总投资将达 3000 亿元。
今年多地用电荷创新高引发局电荒题。解决荷高峰的缺问题
单靠源头侧和市场调节机制是不够的,配网扩容改造也是重要一环。终端电气
化率升带配网扩容需求网双向趋催生增量改造间。看好高端设备
国产化替代机会。
储能是优质活性资源可在容量围之内削峰填保持电力统瞬
衡。电化学储将在新型能中占绝对主力储能多场景共同发力:发电侧
取决于能源比;电网与负峰值息息相关;用侧受峰电价影响
大。我们预测,到 2025 年底,我国电化学储能累计装机将达到 44.2GW十四
五期间 CAGR 68.4%电化学储能 5年增长 12.5 空间,万亿蓝海可期。
能源结构变带来配网构变化。电网将大量接新能源和活负荷,以适
可定制化的供电需求,源---储的界限趋于糊,层次更加富。网荷
的数据采集、传输、处理、应用等需求显著增加,电网数字化转型是大势所
趋,数字化依赖于信息化建设。
电网信息化涵盖内容广泛。十四五期间电网信息化投资加速。我们预测电网信
息化投资 2025 年将超过 740 亿元,较 2020 年增长超过 120%5CAGR
17.5%,在电网总投资中的占比由 6%提升至 12.8%。信息化设备国网总部集采
市场份额较为集中,信息化服务民营企业参与程度高
采集、终端与非电传感设备的应用是电网数字化前提。新一代智能电表定制化
程度提替换需求催生增量市场,单个电表价值量著提。另智能
联电能表有望维持高增。
2020 年国网提出“数字新基建”十大重点建设任务,包括电网数字化平台、能
源大数据中心等,全年共投入约 247 亿元。“数字新基建”涉及多种数字化与
智能化技术,既包括大数据、云计算等已被广泛运用的技术,也包括 5G、区
块链、数字孪生等应用较少但极具潜力的技术。
风险提示:电网投资不及预期、新能源装机不及预期;行业竞争加剧等。
重点公司盈利预测与估值
股票代码
股票名称
EPS
PE
投资评级
2021E
2022E
2023E
2021E
2022E
2023E
600406.SH
国电南瑞
1.08
1.26
1.47
37.4
31.9
27.4
推荐
000400.SZ
许继电气
0.86
1.03
1.23
30.7
25.7
21.5
推荐
688063.SH
派能科技
2.85
4.60
7.38
67.3
41.7
26.0
推荐
002706.SZ
良信股份
0.45
0.63
0.92
40.6
29.0
19.8
推荐
600131.SH
国网信通
0.57
0.69
0.86
39.4
32.6
26.1
推荐
资料来源:
wind
,中国银河证券研究院(估值时间为
2021
12
30
日)
-15%
-5%
5%
15%
25%
35%
45%
55%
65%
20-12 21-02 21-04 21-06 21-08 21-10 21-12
电力设备及新能源
沪深300
行业研究报告/电力设备新能源行业
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一、构建以新能源为主体的新型电力系统....................................................................................................................... 1
(一)发电侧清洁化,用电侧电气化 ....................................................................................................................... 1
(二)电网数字化转型升 ....................................................................................................................................... 2
二、能源输送:主网、配网、储能协调发展................................................................................................................... 5
(一)特高压提升远距离输电能力 ........................................................................................................................... 5
(二)配网扩容改造仍需加强 ................................................................................................................................... 9
(三)储能:多场景共同发力,万亿蓝海可期 ..................................................................................................... 13
1、储能是核心,电化学 510 倍多 ............................................................................................................. 13
2、多场景应用共同发力 ................................................................................................................................... 16
3、发电侧取决于可再生能源配比 ................................................................................................................... 17
4、电网侧与负荷峰值息息相关 ....................................................................................................................... 21
5、用户侧受峰谷电价差影响较大 ................................................................................................................... 27
6、市场集中度高,成本下移空间 ............................................................................................................... 28
三、信息数字化:源网荷储协调互动,大云物移智链应用 ......................................................................................... 32
(一)信息类投入增加,细分市场活 ................................................................................................................. 32
(二)采集传感类智能电表增速最快 ..................................................................................................................... 38
(三)综合能源服务创建应用新场景 ..................................................................................................................... 40
(四)融合新技术新模式,数字化转型提速 ......................................................................................................... 43
1. 5G .................................................................................................................................................................... 44
2. 虚拟电厂 ......................................................................................................................................................... 45
3. 区块链 ............................................................................................................................................................. 47
4. 数字孪生 ......................................................................................................................................................... 48
5. 人工智能 ......................................................................................................................................................... 49
四、核心标的 .................................................................................................................................................................... 51
(一)国电南瑞:电网自动化龙头 ......................................................................................................................... 51
(二)许继电气:电力装备全覆盖 ......................................................................................................................... 52
(三)派能科技:全球储能系统领军 ................................................................................................................. 53
(四)良信股份:高端低压电器供应商 ................................................................................................................. 54
(五)国网信通:“云网融合”稀缺标的 ............................................................................................................. 55
五、风险提示 .................................................................................................................................................................... 58
六、附录 ............................................................................................................................................................................ 59
行业研究报告/电力设备新能源行业
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1
一、构建以新能源为主体的新型电力系统
(一)发电侧清洁化,用电侧电气
“双碳”目标为可再生能源提供长期确定性指引2020 9月,在联合国大会上,我国
提出 CO2排放力争于 2030 年前达到峰值,2060 年前实现碳中和。2020 12 月,在气候雄心
峰会上,我国宣布到 2030 年单位生产总值 CO2排放将2005 年下降 65%以上,非化石能源
占一次能源消费比重达25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。
发电侧清洁化率持续提升。根据国网研究院的乐观预计,2025 年我国发电量将9.3
亿Kwh,十四五期间复合增速达 4.4%其中太阳能和风电发电量分别9.5%11%2025
年装机容量达 29.5亿千瓦,复合增速 6%其中太阳能和风电装机容量分别19%
18.2%
12020 年我国各类发电量组
68.5%
17.4%
4.7%
6.0%
3.4%
资料来源:统计局,中国银河证券研究院
22025 年我国各类发电量组成
55.3%
16.0%
5.5%
11.0%
9.5%
2.7%
资料来源:国网全球能源互联网发展合作组织,中国银河证券研究院
32020 年我国各类装机累计容量组成
56.6%
16.8%
2.3%
12.8%
11.5%
资料来源:统计局,中国银河证券研究院
42025 年我国各类装机累计容量组成
42.5%
15.6%
2.5%
18.2%
19.0% 2.2%
资料来源:国网全球能源互联网发展合作组织,中国银河证券研究院
假设 2025 年风光发电量占比 57%/43%、风光利用小时数 2070小时/1360 小时,以国网
研究院的预测数据(十四五期间发电量复合增4.4%2025 年风光发电量占总量 20.5%)作
为基准,我们对于十四五期间的风光新增装机进行了敏感性分析。我们预光伏年均新增装
机约 65-77GW,风电年均新增装机44-55GW
www.chinastock.com.cn证券研究报告请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明行业研究报告●电力设备及新能源行业2021年12月31日电网专题:“四维”掘金“源网荷储”协调互动的新型电力系统电力设备及新能源推荐维持评级核心观点:⚫近年来,伴随风电、光伏等新能源大量替代常规机组,电动汽车、分布式能源、储能等交互式用能设备广泛应用,新型能源结构挑战电网稳定性。为适应“双高”、“双峰”形势下新能源并网和消纳,亟需推动电力系统转型升级。⚫特高压解决电力供需错配及新能源消纳难题。特高压可将西南水电、西北煤电、风光等电能输送至东部负荷中心。十四五和十五五期间,我国将继续加强特高压直流骨干通道建设、特高压交流同步电网建设,同时推动跨国电网互联互通。预计十四五期间特高压总投资将达3000亿元。⚫今年多地用电负荷创新高,引发局部电荒问题。解决负荷高峰期的缺电问题,单靠源头侧和市场调节机制是不够的,配网扩容改造也是重要一环。终端电气化率提升带来配网扩容需求,电网双向趋势催生增量改造空间。看好高端设备国产化替代机会。⚫储能是优质的灵活性资源,可在容量范围之内削峰填谷,保持电力系统瞬时平衡。电化学储能将在新型储能中占据绝对主力。储能多场景共同发力:发电侧取决于新能源配比;电网侧与负荷峰值息息相关;用户侧受峰谷电价差影响较大。我们预测,到2025年底,我国电化学储能累计装机将达到44.2GW,十四五期间CAGR约68.4%。电化学储能5年增长12.5倍空间,万亿蓝海可期。⚫能源结构变化带来配网结构变化。电网将大量接入新能源和灵活负荷,以适应可定制化的供电需求,源-网-荷-储的界限趋于模糊,层次更加丰富。源网荷储的数据采集、传输、处理、应用等需求显著增加,电网数字化转型是大势所趋,数字化依赖于信息化建设。⚫电网信息化涵盖内容广泛。十四五期间电网信息化投资加速。我们预测电网信息化投资2025年将超过740亿元,较2020年增长超过120%,5年CAGR约17.5%,在电网总投资中的占比由6%提升至12.8%。信息化设备国网总部集采市场份额较为集中,信息化服务民营企业参与程度高。⚫采集、终端与非电传感设备的应用是电网数字化前提。新一代智能电表定制化程度提高,替换需求催生增量市场,单个电表价值量显著提升。另外,智能物联电能表有望维持高增。⚫2020年国网提出“数字新基建”十大重点建设任务,包括电网数字化平台、能源大数据中心等,全年共投入约247亿元。“数字新基建”涉及多种数字化与智能化技术,既包括大数据、云计算等已被广泛运用的技术,也包括5G、区块链、数字孪生等应用较少但极具潜力的技术。⚫风险提示:电网投资不及预期、新能源装机不及预期;行业竞争加剧等。重点公司盈利预测与估值股票代码股票名称EPSPE投资评级2021E2022E2023E2021E2022E2023E600406.SH国电南瑞1.081.261.4737.431.927.4推荐000400.SZ许继电气0.861.031.2330.725.721.5推荐688063.SH派能科技2.854.607.3867.341.726.0推荐002706.SZ良信股份0.450.630.9240.629.019.8推荐600131.SH国网信通0.570.690.8639.432.626.1推荐资料来源:wind,中国银河证券研究院(估值时间为2021年12月30日)电新团队首席分析师周然:(8610)80927636:zhouran@chinastock.com.cn执业证书编号:S0130514020001研究助理梁悠南:(8610)80927656:liangyounan_yj@chinastock.com.cn计算机团队首席分析师吴砚靖:(8610)66568589:wuyanjing@chinastock.com.cn分析师登记编码:S0130519070001分析师邹文倩:(8610)86359293:zouwenqian@chinastock.com.cn执业证书编号:S0130519060003电力设备及新能源指数表现-15%-5%5%15%25%35%45%55%65%20-1221-0221-0421-0621-0821-1021-12电力设备及新能源沪深300资料来源:wind,中国银河证券研究院相关研究【银河电新周然团队】电力设备及新能源行业_2022年投资策略_“双碳”大周期开启,新能源独领风骚_211215行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。目录一、构建以新能源为主体的新型电力系统.......................................................................................................................1(一)发电侧清洁化,用电侧电气化.......................................................................................................................1(二)电网数字化转型升级.......................................................................................................................................2二、能源输送:主网、配网、储能协调发展...................................................................................................................5(一)特高压提升远距离输电能力...........................................................................................................................5(二)配网扩容改造仍需加强...................................................................................................................................9(三)储能:多场景共同发力,万亿蓝海可期.....................................................................................................131、储能是核心,电化学5年10倍多.............................................................................................................132、多场景应用共同发力...................................................................................................................................163、发电侧取决于可再生能源配比...................................................................................................................174、电网侧与负荷峰值息息相关.......................................................................................................................215、用户侧受峰谷电价差影响较大...................................................................................................................276、市场集中度高,成本下移空间大...............................................................................................................28三、信息数字化:源网荷储协调互动,大云物移智链应用.........................................................................................32(一)信息类投入增加,细分市场活跃.................................................................................................................32(二)采集传感类智能电表增速最快.....................................................................................................................38(三)综合能源服务创建应用新场景.....................................................................................................................40(四)融合新技术新模式,数字化转型提速.........................................................................................................431.5G....................................................................................................................................................................442.虚拟电厂.........................................................................................................................................................453.区块链.............................................................................................................................................................474.数字孪生.........................................................................................................................................................485.人工智能.........................................................................................................................................................49四、核心标的....................................................................................................................................................................51(一)国电南瑞:电网自动化龙头.........................................................................................................................51(二)许继电气:电力装备全覆盖.........................................................................................................................52(三)派能科技:全球储能系统领军者.................................................................................................................53(四)良信股份:高端低压电器供应商.................................................................................................................54(五)国网信通:“云网融合”稀缺标的.............................................................................................................55五、风险提示....................................................................................................................................................................58六、附录............................................................................................................................................................................59行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。1一、构建以新能源为主体的新型电力系统(一)发电侧清洁化,用电侧电气化“双碳”目标为可再生能源提供长期确定性指引。2020年9月,在联合国大会上,我国提出CO2排放力争于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和。2020年12月,在气候雄心峰会上,我国宣布到2030年单位生产总值CO2排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。发电侧清洁化率持续提升。根据国网研究院的乐观预计,2025年我国发电量将达9.3万亿Kwh,十四五期间复合增速达4.4%,其中太阳能和风电发电量分别占9.5%和11%;2025年装机容量达29.5亿千瓦,复合增速6%,其中太阳能和风电装机容量分别占19%和18.2%。图1:2020年我国各类发电量组成68.5%17.4%4.7%6.0%3.4%资料来源:统计局,中国银河证券研究院图2:2025年我国各类发电量组成55.3%16.0%5.5%11.0%9.5%2.7%资料来源:国网全球能源互联网发展合作组织,中国银河证券研究院图3:2020年我国各类装机累计容量组成56.6%16.8%2.3%12.8%11.5%资料来源:统计局,中国银河证券研究院图4:2025年我国各类装机累计容量组成42.5%15.6%2.5%18.2%19.0%2.2%资料来源:国网全球能源互联网发展合作组织,中国银河证券研究院假设2025年风光发电量占比57%/43%、风光利用小时数2070小时/1360小时,以国网研究院的预测数据(十四五期间发电量复合增速4.4%,2025年风光发电量占总量20.5%)作为基准,我们对于十四五期间的风光新增装机进行了敏感性分析。我们预计光伏年均新增装机约65-77GW,风电年均新增装机约44-55GW。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。2表1:十四五期间年均新增光伏及风电装机预测光伏年均新增(GW)风电年均新增(GW)风光占比/发电量增速3.50%4%4.4%5%5.50%风光占比/发电量增速3.50%4%4.4%5%5.50%19.5%596264687019.5%394244474920%626567717420%424446495220.5%656870747720.5%444749525521%687173778021%474951555721.5%717476808321.5%4952545760资料来源:国网研究院,中国银河证券研究院用电侧电气化提升空间大。2020年我国电气化率(电能占终端能源消费比重)仅27%,根据国网预测2021年有望达到28%。长期来看,工业、交通、建筑等行业将持续拓展电能替代的广度和深度,国网预计2025/2035年我国电气化率有望提升至32%/45%。图5:2020-2030中国用电量及电气化率预测25%30%35%40%45%50%50000700009000011000013000020202022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E用电量(亿kWh)电气化率资料来源:中电联,国家能源局,国家电网,中国银河证券研究院(二)电网数字化转型升级图6:电力系统构成图资料来源:中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。3电网连接能源生产和消费。电力系统可划分为发电、输电、变电、配电、售电、调度六大环节,除发电外均属于电网产业链。输变电环节,电能通过输电线路进行远距离输送,在变电站内进行电压等级转换,送至配电系统。配售电环节,由配电变电站及配电线路将电能分配给负荷用户。调度环节遵循“统一调度,分级管理”原则。由于新能源电力具有强随机波动性,其大量替代常规机组对电网稳定性造成冲击。叠加电动车、分布式能源、储能等交互式用能设备的广泛应用,电力系统呈现出高比例可再生能源、高比例电力电子设备的“双高”特征。此外,用电需求呈现冬、夏“双峰”特征,随着电气化率提升,峰谷差不断扩大。为适应“双高”、“双峰”形势下新能源的并网和消纳,电力系统亟需转型升级。图7:电力系统实时平衡示意图资料来源:刘吉臻院士《新能源电力系统与再电气化》,中国银河证券研究院建设源网荷储一体化和多能互补的新能源电力系统。2021年2月,发改委、能源局发布了《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》。多能互补侧重于发电端,优化配置调节性电源或储能,实现各类电源互济互补;源网荷储一体化侧重于负荷端,通过加强多向互动、完善市场机制等方面调动用户积极性,发挥负荷侧灵活响应能力。图8:新能源电力系统发展模式示意图资料来源:刘吉臻院士《新能源电力系统与再电气化》,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。4“四维”寻找电网投资机会。按环节划分,电网系统分为输变电和配售电;按功能划分,可分为能源输送和信息数字化处理。在这个四个维度中,我们看好储能、配网扩容改造、特高压、输变电自动化、信息化系统、综合能源服务等细分领域的未来前景以及蕴藏的投资机会。图9:“四维”定位新型电力系统资料来源:中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。5二、能源输送:主网、配网、储能协调发展新型电力系统中,1)主网加强远距离输电和省网互济能力:在支持新能源就地消纳的同时加快建设输电主干通道,加强省间互联互通水平,发挥大电网对清洁能源的配置作用;2)配网扩容改造以提高用电可靠性:为应对负荷高峰期局部缺电问题,各地需要因地制宜、补齐短板;3)储能解决系统波动性问题:发挥储能可以提高系统灵活调节的能力。(一)特高压提升远距离输电能力我们预计2025年底风光装机有望达到641GW和525GW,是2020年的2.5倍和1.9倍。由于风光装机大部分建设在远离负荷中心的三北资源区,可再生能源消纳压力大,需要提升远距离输电容量。图10:“十四五”大型清洁能源基地布局示意图资料来源:新华社,中国银河证券研究院2020年底,国家电网跨省跨区输电能力2.3亿千瓦,南网西电东送能力超过5800万千瓦。截至目前,我国已累计投运“13交18直”特高压,其中国网13交14直,南网4直。根据彭博新能源财经数据,2019年我国特高压直流利用率为61%,特高压交流利用率33%。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。6图11:国网在建在运特高压工程示意图资料来源:国家电网,中国银河证券研究院特高压直流与交流各有优势:直流用于点对点、大功率、长距离输送电量,线路损耗低;交流线路组网性能强、覆盖范围大,可以中间落点,对于区域电网的稳定性起到重要作用。表2:特高压直流与交流对比输电类型电压等级应用场景送电容量特点特高压直流±800kV1000km以上长距离输电约800万千瓦点对点、大功率、远距离输电,中间不落点±1100kV1200万千瓦特高压交流1000kV区域环网,跨区输电,支撑特高压直流安全运行约600万千瓦输电容量大,覆盖范围广,可以中间落点资料来源:国家电网,中国银河证券研究院2021年3月,国家电网发布双碳行动方案,十四五规划建成7回特高压直流,新增输电能力5600万千瓦,2025年国网经营区跨省跨区输电能力将达到3亿千瓦(包括部分特高压交流和超高压线路)。特高压直流需要配套特高压交流,国网规划十四五期间完善特高压交流主网架和区域环网,目前已确定5条特高压交流,预计后续会有更多线路纳入规划。表3:十四五已确定的特高压重点项目类型特高压项目简称建设情况开工时间投运时间输电能力(万kW)线路长度(km)投资额(亿元)直流雅中-江西已投运2019.92021.68001711244陕北-湖北已投运2020.22021.98001137185白鹤滩-江苏建设中2020.12-8002087307白鹤滩-浙江建设中2021.8-8002140293陇东-山东待核准--800--哈密-重庆待核准--800--金上-湖北待核准--800--交流南阳-荆门-长沙建设中2021.6-6006782105驻马店-武汉待核准--600--南昌-武汉待核准--600--南昌-长沙建设中2021.2-600343272荆门-武汉建设中2021.3-600256269资料来源:北极星电力网,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。7表4:特高压十四五建设规划及预测总体目标规划内容特高压直流十四五期间新建7个西北、西南能源基地特高压外送工程,总输电容量5600万千瓦依托西北大型风光能源基地建设3个特高压直流输电工程,总输送容量达到2400万千瓦,长度约4700km,投资额约750亿元;依托西南大型水电基地建设4个特高压直流输电工程,总输送容量达到3200万千瓦。特高压交流送端,完善西北、东北主网架结构,加快构建川渝特高压交流主网架;受端,扩展和完善华北、华东特高压交流主网架,加快建设华中特高压骨干网架。资料来源:国家电网,中国银河证券研究院根据前瞻产业研究院预测,十四五期间将核准开工10交10直线路(目前已公布10条),按照直流/交流线路投资额每条200亿元/100亿元推算十四五期间特高压总投资将达3000亿元。表5:特高压单站设备投资拆分表类型设备换流变换流阀GIS直流/平波电抗器直流保护系统互感器断路器电容器避雷器开关柜隔离开关和接地开关直流单站招标数量28420121100-200112525100-150100-150单价(亿)0.62.30.20.8/0.11.50.0040.050.010.002单站金额(亿)16.89.241.91.50.60.550.250.050.5类型设备变压器GIS电抗器互感器避雷器断路器电容器开关柜隔离开关和接地开关交流单站招标数量1171050305510-1510-15单价(亿)0.70.40.20.0070.0010.050.05单站金额(亿)7.72.820.350.030.250.25资料来源:国家电网,中国银河证券研究院图12:直流特高压投资构成占比基建,35%铁塔和线路,30%换流变,13%换流阀,10%控制保护系统,2%其他站内设备,10%站内设备,35%资料来源:国家电网,中国产业信息网,中国银河证券研究院图13:交流特高压投资构成占比基建,35%铁塔和线路,30%GIS,12%交流变,10%电抗器,4%其他站内设备,9%站内设备,35%资料来源:国家电网,中国产业信息网,中国银河证券研究院特高压投资可分为基础建设、铁塔和线路以及站内设备,其中基建、铁塔和线路技术门槛较低,竞争格局分散,站内设备技术门槛高,呈现寡头垄断格局。由于每年招标份额相对固定,特高压站内设备的龙头企业优势明显。特高压交流的核心设备包括GIS和交流变压器等,直流包括换流阀和换流变压器等,主要供应商包括国电南瑞、特变电工、中国西电、许继电气、平高电气等。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。8图14:2020年我国直流特高压-换流变压器市场格局30%20%20%20%10%资料来源:国网电子商务平台,前瞻产业研究院,中国银河证券研究院图15:2020年我国直流特高压-换流阀市场格局50%30%15%5%资料来源:国网电子商务平台,前瞻产业研究院,中国银河证券研究院图16:2020年我国交流特高压-GIS市场格局45%30%20%5%资料来源:国网电子商务平台,前瞻产业研究院,中国银河证券研究院图17:2020年我国交流特高压-交流变压器市场格局35%30%30%5%资料来源:国网电子商务平台,前瞻产业研究院,中国银河证券研究院表6:主要设备竞争格局表类型公司换流阀直流保护系统换流变GIS断路器电抗器电容器避雷器互感器开关柜隔离开关和接地开关国电南瑞46.08%66.67%9.38%15.28%许继电气27.45%33.33%11.11%5.26%平高电气46.43%27.27%7.89%32.81%中国西电18.63%23.08%21.43%9.38%3.08%13.00%25.00%4.17%15.63%特变电工25.00%3.08%5.56%保变电气23.08%思源电气11.00%5.56%四方股份31.25%长高集团4.17%18.75%类型公司变压器GIS电抗器断路器电容器避雷器互感器开关柜隔离开关和接地开关国电南瑞许继电气平高电气30.74%24.42%13.83%中国西电12.28%14.74%13.86%71.56%12.77%9.36%18.88%14.88%27.66%特变电工33.77%8.06%4.49%保变电气11.40%4.98%思源电气25.53%5.61%四方股份长高集团直流交流资料来源:国家电网,中国银河证券研究院(根据2012年到2019年中标数据统计,不包括非上市公司,例如山东电力设备、新东北电气等)随着“一带一路”的持续推进,以特高压为核心的国际能源合作有望发展成为我国高新技术海外输出的典型代表。从资源禀赋来看,可利用蒙古、俄罗斯的化石能源满足我国用电需求,同时,我国的清洁能源也可以输往巴基斯坦、尼泊尔、东南亚等国家,实现电力互通互联。国网研究院预测2025年我国计划建成跨国直流工程9回,输电容量约2800万千瓦。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。9表7:十四五电网跨国互联工程工程电压等级输电容量中国-蒙古±800kV800万千瓦中国-巴基斯坦±800kV800万千瓦中国-缅甸-孟加拉国±660kV400万千瓦中国-韩国(日本)±500kV200万千瓦中国-尼泊尔直流背靠背200万千瓦中国-缅甸直流背靠背100万千瓦中国-老挝直流背靠背100万千瓦中国-越南直流背靠背100万千瓦资料来源:国网全球能源互联网发展合作组织,中国银河证券研究院电网跨国互联存在较大增长空间。截至2020年底,我国已与周边7个国家实现电力联网,但输送容量较小。根据国家电网规划,2025年预计我国跨国电力流将达到2775万千瓦,仅相当于跨区跨省电力流的7.7%;2035年跨国电力流将增至8150万千瓦,相当于跨区跨省电力流的15%。图18:中长期跨国电力流、跨省跨区预测5%9%13%17%21%25%0170003400051000680008500020252030203520402045205020552060跨省跨区电力流跨国电力流跨国/跨省跨区(万千瓦)资料来源:国网全球能源互联网发展合作组织,中国银河证券研究院中国西电(601179.SH)是特高压设备龙头供应商。公司在输配电装备制造领域特别是特高压领域拥有雄厚的技术和人才储备,技术水平已达到世界先进水平,交直流产品线齐全。在特高压直流换流阀、换流变以及特高压交流变压器、GIS等核心设备市场中,公司市占率均位居前列。公司2021前三季度营收120.2亿元,YOY+27.2%;归母净利润3.28亿元,YOY+62.1%。(二)配网扩容改造仍需加强“十三五”期间,我国实施多项配网重点工程,主要包括6千亿农网改造升级以及300亿贫困县农网改造工程。项目实施后,“三区三州”(“三区”是指西藏自治区和青海、四川、甘肃、云南四省藏区及南疆的和田地区、阿克苏地区、喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州四地区;“三州”是指四川凉山州、云南怒江州、甘肃临夏州。“三区三州”是深度贫困地区)供电水平已接近全国平均水平,农网年户均停电和电压不合格时间较2015年分别缩短6.9小时、64.5小时。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。10表8:国家电网十三五配网重点工程项目名称具体内容成果农网改造升级投资6444亿元,新建、改造110千伏和35千伏线路10.9万公里,10千伏及以下线路85.8万千米。农网年户均停电和电压不合格时间较2015年分别缩短6.9/64.5小时。“三区三州”深度贫困地区电网建设投资304亿元,新建和改造35千伏及以上线路1.2万公里、10千伏及以下线路6.9万公里。2020年上半年,供电水平已接近全国平均水平。国网阳光扶贫行动计划1)投资212.5亿元,实施村村通动力电工程;2)投资32亿元,完成国家光伏扶贫计划安排的2.8万个村级光伏电站接网工程;3)投资7.27亿元,完成湖北、青海两省五县区定点光伏扶贫工程。-资料来源:国家电网,中国经济网,人民日报,中国银河证券研究院2020年,我国主要配电网指标已达到国际先进水平,县域电网联系薄弱问题基本消除,配电自动化覆盖率达到90%,供电可靠性大幅提升。根据《南方电网“十四五”电网发展规划》,南网将继续加强城镇配电网并巩固农村电网,进一步提高用电可靠性,到2025年南网客户年均停电时间降至5小时以内,中心城区/城镇地区/乡村地区分别降至0.5/2/7.5小时。图19:2016-2020我国配电网供电可靠性99.4%99.5%99.6%99.7%99.8%99.9%100.0%20162017201820192020城网供电可靠率城市综合电压合格率农网供电可靠率农村综合电压合格率资料来源:国家电网,中国银河证券研究院由于高温天气、工业生产增长以及煤价高企电厂积极性不足,2021年7月14日,全国日用电量达271.87亿kwh,较去年同期峰值超出10.5%,多地用电负荷创新高,引发局部电荒问题。广东、云南、内蒙古部分地区执行错峰轮休或高峰限电政策,江苏、安徽等省份实行季节性尖峰电价。表9:2021年区域电网负荷创新高情况电网最大负荷(万千瓦)出现日期华中电网16,8182021年7月13日华东电网33,8862021年7月14日江苏电网12,040浙江电网10,022安徽电网4,740湖北电网4,176上海电网3,353陕西电网3,036资料来源:国际能源网,中国银河证券研究院造成电荒的主要原因可归结为:1)省间电网互济能力不足;2)配电网局部容量不足,架构不完善;3)电力市场机制不完善,煤价高企,火电出力不积极。我们预计十四五期间电力负荷增长较快,单靠源头侧和市场调节机制是不够的,解决负荷高峰期的缺电问题,配网行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。11扩容改造也是重要一环。如果能建成许多局部微电网,接入分布式可再生能源和储能,并充分利用电动车等柔性负荷的调节能力,就会极大缓解电荒问题。终端电气化率提升带来配网扩容需求。2020年我国电气化率仅为27%,根据国网预测,2025、2035年有望提升至32%、45%。随着电动车渗透率的快速提升,交通领域的电气化对局部电网的影响最为明显。根据世界资源研究所研究,在居民小区、工业园区的局部配电网中,当私家车电动化比例过高时,将明显增加峰值负荷和负载率。以居民小区为例,电动车户渗透率达到25%时,峰值负荷增加14-32%;渗透率50%时,峰值负荷增加23-54%。此外,安装快充公共桩的场所以及本身中载或重载的配变同样易受影响。表10:不同电动汽车渗透率、充电同时率下住宅小区配变负荷特征EV户渗透率EV数量(辆)充电同时率峰值EV负荷(kW)最高总负荷(kW)峰值负荷增加比例EV负荷占高峰电力负荷比例最大负载率25%4769%307255814%12%61%15%507274222%18%65%21%744297832%24%71%50%8009%512276023%18%66%15%851310238%27%74%21%1233347254%35%83%100%19079%1243347654%35%83%15%1997422688%47%101%21%29435144129%56%122%资料来源:《中国新能源汽车规模化推广对电网的影响分析》,中国银河证券研究院电网双向趋势催生增量改造空间。随着分布式能源等广泛应用,增加了对配电网反向输电的需求,也对配电网运行的灵活性提出了更高的要求。配电网作为能源互联网建设的核心环节,需要提升信息化、自动化和网架建设等方面的水平。表11:配电网改造方向及具体方法改造方向具体方法网架结构单向连接变为多向、网状连接;鼓励分布式微网建设智能化、信息化运用“大云物移智链”等技术增强能源互联互通储能增加电网侧储能、用户侧储能继电保护改造现有配电网继电保护技术和装备,将输电网技术应用于配电网可靠性进一步提高重点地区供电可靠性资料来源:北极星电力网,中国银河证券研究院各省用电情况存在差别,因地制宜开展配电网建设。从已公布的十四五规划来看,各省配电网发展目标不尽相同,但主要集中在智能化、供电质量和可靠性、城乡配电网建设改造等方面。国网河北省电力公司于2020年9月发布了《雄安新区数字化主动配电网建设方案》,将吸收法国、新加坡等城市电网理念,突出国际化、智能化和高端化,力争2022年底基本建成示范性数字化主动配电网。表12:“十四五”国家和部分省级配网发展规划文件公布时间规划内容《南方电网“十四五”电网发展规划》21.11“十四五”期间南网计划投资6700亿元(较“十三五”增加51%),其中配电网3200亿元,占比48%《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》21.03加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电力系统互补互济和智能调节能力,加强源网荷储衔接《河北省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》21.05继续推进城乡配电网建设改造升级,加强电网运行管理数字化、智能化建设;建设数字化主动配电网,打造国际领先的能源互联网示范区《广东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》21.04全面加强城乡配电网络建设,提高配电网供电可靠性和网架灵活性,建成“结构清晰、局部坚韧、快速恢复”的坚强局部电网保障体系行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。12《福建省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》21.03推进管道数字化改造、智能化应用,建设一体化“互联网+”充电设施,加快建设电力物联网,开展配电网终端智能化改造《吉林省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》21.03适当超前布局66千伏输变电工程,初步建成现代化的智能配电网,提高自动化有效覆盖率《安徽省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》21.02提高配电网智能化发展水平,推动城乡供电服务均等化,实施农网巩固提升工程,推进老旧小区供电设施改造,提高供电质量和供电可靠性;推进增量配电业务改革,鼓励以混合所有制方式发展增量配电业务资料来源:政府部门公告,中国银河证券研究院配网设备种类庞杂,分为一次和二次设备。传统配网行业集中度低,产品同质化严重,市场竞争激烈。以价值量大的变压器、电缆、断路器为例,细分市场CR10尚不足10%。随着电力物联网信息化、智能化发展,配网大量的新增需求主要集中在新能源、智能电网、电动车等领域,对产品性能质量尤其是稳定性的要求日益增强,高端产品占比有望提升。根据中商情报网统计,2020年国内低压电器市场规模达862亿元,其中高端产品仅占比20%。表13:配电网主要设备设备类型设备名称一次设备变压器、电缆、架空线路、各类开关、刀闸、熔断器、互感器、电缆分接箱、开闭所二次设备主站系统、子站系统、通信终端、继电保护、自动化控制、检测类设备资料来源:电气知识课堂,观研报告网,中国银河证券研究院施耐德、西门子、ABB等公司历史悠久,技术积累深厚。我国知名品牌大多成立于改革开放之后,在一般性能方面,已基本追平国外品牌,虽然在短期内取得很大进步,但在高端领域仍有差距,主要体现在可靠性方面。根据华经情报网统计,国外低压电器一线品牌不良率低于百万分之100,国内一线品牌在百万分之100-500之间。国外品牌凭借高可靠性和品牌知名度,具备更高的议价能力。以小型断路器为例,其用于过载和短路保护,分断能力越高意味着产品质量越好。虽然国内品牌也可达到6000A,但施耐德、西门子的产品可靠性和品牌知名度更高,售价可以达到30-40元,议价优势明显。表14:进口与国产小型断路器产品比较品牌型号极数额定电流分断能力售价国外品牌施耐德A9系列1P10A6000A39.9元西门子5SJ系列6000A29.9元国内品牌良信NDB1C-63系列6000A17.8元正泰NBE7系列6000A9.9元公牛LB-63系列4500A16.6元资料来源:淘宝网,京东网,公司官网,中国银河证券研究院国产品牌正在努力追赶,看好高端设备国产化替代机会。低压电器广泛应用于配网、终端及工控等领域,市场分为三个梯队:第一梯队是ABB、西门子等外资品牌;第二梯队是正泰、良信等国产知名品牌;第三梯队是千余家中小企业,以低价无序竞争为主。正泰电器(601877)和良信股份(002706)大力投入技术研发和销售网络建设,产品线齐全。正泰规模更大,成本控制能力更强,销售网络更广;良信主打高端产品,利润率高、盈利能力更强。正泰/良信2020年营收达333亿元/30亿元,2015-2020年复合增速18.8%/19%,低压电器毛利率32-34%/37-41%。宏力达(688330)是配电网智能设备领先企业,主营产品为智能柱上开关、故障指示器。公司在一次开关设备、5G通讯应用等智能化领域拥有核心技术。基于同源技术优势,公司正在研发一二次融合环网柜等新产品,有望成为新的业绩增长点。公司2020年营收9.09行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。13亿元,2018-2020年复合增速53.2%,毛利率在48-56%之间,且呈上升趋势。图20:低压电器竞争格局资料来源:泰永长征招股说明书,中国银河证券研究院(三)储能:多场景共同发力,万亿蓝海可期1、储能是核心,电化学5年10倍多电能是不能储存的,时发时用,且瞬时响应,所以发电和用电必须实时平衡。但是,电力系统中的用电负荷是经常发生变化的,为了维持有功功率平衡,保持系统频率稳定,需要发电部门相应改变发电机的出力以适应用电负荷的变化,这就叫做调峰。随着新能源占比和终端电气化率的提升,电力系统“双高双峰”(高比例可再生能源/高比例电力电子装备;夏季/冬季负荷高峰)特征日益凸显。为确保电网安全运行和电力可靠供应,亟需发展储能以提高系统灵活调节能力。储能可在容量范围之内削峰填谷,进行有功/无功功率调节,保持电力系统瞬时平衡。图21:储能在电力系统中起到削峰填谷的作用资料来源:OE能源,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。14储能可分为发电侧储能、输配电侧储能和用电侧储能。发电侧对储能的需求场景类型较多,包括可再生能源并网、电力调峰、系统调频(频率响应是一种将电网频率尽可能合理地保持在额定频率范围内的服务,超出该范围会导致保护性发电机跳闸)、辅助动态运行等;输配电侧储能主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等;用电侧储能用途包括电力自发自用、峰谷价差套利等。图22:储能在电力系统中的应用资料来源:派能科技招股说明书,中国银河证券研究院我国储能产业的战略布局起始于2005年出台的《可再生能源发展指导目录》。目前储能发展已从研发示范向规模化、市场化应用转变。迈入十四五,国家级储能政策频繁落地,内容以电化学储能为主,兼顾抽水蓄能等多种类型。20余省市相继落实出台了鼓励新能源配置储能的文件。表15:2021年出台的国家级储能政策时间文件主要内容2月《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》加快大容量储能技术研发推广,提升电网汇集和外送能力。3月《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》推进源网荷储一体化,探索构建源网荷储高度融合的新型电力系统发展路径;稳妥提升存量电站配储能渗透率。3月《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》坚持集中式和分布式并举,大力提升风电、光伏发电规模。加强源网荷储衔接,提升清洁能源消纳和存储能力。4月《2021年能源工作指导意见》推动新型储能产业化、规模化示范,促进储能技术装备和商业模式创新。5月《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》发电侧,电站可以并网的条件包括配套新增的抽水蓄能、储热型光热发电、火电调峰、新型储能、可调节负荷等灵活调节能力;用户侧,在确保安全前提下鼓励有条件的户用光伏项目配备储能,户用光伏发电项目由电网企业保障并网消纳。7月《关于加快推动新型储能发展的指导意见》2025年新型储能装机规模3000万千瓦以上;2030年实现新型储能全面市场化发展。7月《关于进一步完善分时电价机制的通知》优化峰谷分时电价机制,上年或当年预计最大系统峰谷差率超过40%的地方,峰谷电价价差原则上不低于4:1;其他地方原则上不低于3:1。建立尖峰电价机制,在高峰电价基础上对尖峰电价进一步加价20%。8月《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》鼓励发电企业自建储能或调峰能力增加并网规模,允许发电企业购买储能或调峰能力增加并网规模,鼓励多渠道增加调峰资源。配储能容量20%以上优先并网。8月《关于推动落实国家进一步完善分时电价机制的通知》细致划分时段为尖峰、高峰、平段、低谷等,执行分时段电价,高峰和低谷的电价相差可达3-4倍。9月《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》规划2025年底装机6200万千瓦;2030年底1.2亿千瓦;2035年形成满足新能源高比例大规模发展需求的、技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。9月《新型储能项目管理规范(暂行)》新型储能项目管理要坚持安全第一、规范管理、积极稳妥原则,包括规划布局、备案要求、项目建设、并网接入、调度运行、监测监督等环节管理。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。15资料来源:政府部门公告,中国银河证券研究院2020年底,我国已投运储能项目累计装机35.6GW,占全球比例18.6%,同比增长9.8%;全球已投运储能项目累计装机191.1GW,同比增长3.4%(根据CNESA全球储能项目库不完全统计)。目前已投运储能项目中,抽水蓄能占比最大。抽水储能全球累计装机规模保持领先,达到172.5GW(占比90.3%),我国累计装机31.79GW(占比89.3%)。图23:我国已投运电力储能项目类型分(2020)抽水储能,89.3%熔融盐储热,1.50%压缩空气储能,0.03%飞轮储能,0.01%锂离子电池,88.8%铅蓄电池,10.2%液流电池,0.7%其他,0.1%超级电容,0.2%电化学储能,9.2%资料来源:CNESA,中国银河证券研究院图24:全球已投运电力储能项目类型(2020)抽水储能,90.3%锂离子电池,92.0%铅蓄电池,3.5%钠硫电池,3.6%液流电池,0.7%其他,0.2%超级电容,0.1%熔融盐储热,1.8%压缩空气储能,0.2%飞轮储能,0.2%电化学储能,7.5%资料来源:CNESA,中国银河证券研究院抽水蓄能主要满足电网侧储能需求。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)》,规划中纳入重点实施项目库的总装机规模为421GW,储备项目库305GW,2025年装机目标62GW,2030年120GW,是2020年31.79GW的3.8倍。截至2021年8月,我国已投产抽水蓄能装机规模32.49GW,在建规模为53.93GW。2021年7月15日,国家发改委、能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,提出2025年新型储能装机目标达30GW以上。由于具备技术成熟、成本较低、不受自然条件限制、响应迅速等优点,电化学储能将在新型储能中占据绝对主力。2020年底,我国已投运电化学储能累计3.27GW,我们预测,截止2025年该数字达到44.2GW,十四五期间年均增长约68.4%。电化学储能5年增长12.5倍空间。近年来,随着市场复苏以及社会对于储能作为主流电力技术的接受程度越来越高,全球储能市场已经经历了快速增长期。根据伍德麦肯兹(WoodMackenzie)统计,2013年-2020年,全球电化学储能装机以CAGR66%的速度保持高增态势。美国、欧洲、日韩等国家和地区采用税收优惠和补贴的方式促进储能成本下降和规模应用。表16:海外国家储能政策梳理国家时间政策主要内容上限美国2021高于5kW的储能系统,给予最高30%的ITC退税30%退税2018加州SGIP:按照容量和市场补贴,2MW以内全额补贴,持续到2026年与分档、容量、时长有关-犹他州、纽约州、佛罗里达州、亚利桑那州、夏威夷州等州100000美元波兰2021《国家能源法》修正案:涵盖储能系统许可证发放,取消了储能系统并网面临双重收费的规定。-瑞士20214.5亿瑞士法郎用于2021年太阳能补贴。根据系统性能不同,一次性补贴可支付约20%投资成本21年总计4.5亿瑞士法郎英国2020取消储能部署容量限制要求:允许储能开发商在英格兰地区部署装机容量50MW以上储能系统,威尔士部署装机容量为350MW以上储能项目。拨款1000万英镑支持储能部署。总计1000万英镑意大利2020新生态奖励政策:与户用光伏翻新项目相关的光伏装置将享受110%的税收减免,与此类改造相关的光伏和储能系统的税收减免从50%提升至110%。110%税收减免德国2019巴伐利亚州:3kWh以上补贴500欧元;每增加3kWh再提供100欧元3200欧元欧盟2019CEP计划:大力支持家用储能市场发展,消除发展中可能存在的财务障碍。-奥地利2019清洁能源计划:2020-2022每年拨出3600万欧元,为光伏和储能项目提供资金。太阳能屋顶发电20-22每年3600万欧元行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。16可获得250欧元/kW的补贴,储能装置可获得200欧元/kWh的补贴。韩国2019电费折扣计划:对储能设备充电的容量电费和电量电费给予一定的折扣。在高峰负荷时段使用储能设备中储存的电力,可在容量电费和电量电费上获得一定折扣。-日本2018零能源房屋ZEH计划:对家用储能进行补贴,2019年ZEH补贴预算为551.8亿日元。19年总计551.8亿日元南澳2018补贴500美元/kWh(低保户600美元/kWh),并提供1亿美元贷款6000美元捷克2017至少5kWh的电池,安装太阳能和储能系统120万美元瑞典2016补贴整个储能系统的60%5600美元资料来源:各国政府公告,中国银河证券研究院2020年底,全球已投运电化学储能累计约14.2GW,伍德麦肯兹预计2025年该数字有望达到70GW,2030年接近200GW,2021-2030年CAGR约35%。其中,美洲和亚太是主要贡献区域,合计占比约88%;自2025年起,亚太将超过美洲地区一跃成为全球电化学储能装机容量最大的区域。图25:我国电化学储能累计装机及预测0%40%80%120%160%200%06121824303642482012201420162018202020222024装机规模年增长率(GW)CAGR68.4%资料来源:CNESA,中国银河证券研究院图26:全球和中国一次能源消费中各类型占比0%40%80%120%160%200%240%020406080100120140160180200202020222024202620282030AmericasAsiaPacificEuropeMEARCAsiaYOYCAGR35%(GW)资料来源:WoodMackenzie,中国银河证券研究院电化学储能电池主要包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池和液流电池等。凭借技术成熟、响应快速、效率高等优势,锂离子电池成为绝对主导。根据CNESA统计,截至2020年底,国内电化学储能中锂离子电池占比88.8%,全球电化学储能中锂离子电池占比92%。表17:各类电化学电池储能对比电化学储能类型优点缺点锂离子电池技术成熟,响应快速,效率最高(可达95%),比热量高存在安全隐患铅酸电池技术成熟,结构简单,价格低能量密度低,寿命短钠硫电池技术成熟,比热量高,放电时间长金属钠易燃,安全隐患大液流电池技术较成熟,容量大,寿命长,安全性高效率低,价格很高资料来源:国际能源网,中国银河证券研究院2、多场景应用共同发力发电侧取决于新能源配比。我们预计十四五期间光伏/风电新增装机约351GW/244GW,其中光伏集中式占比55%。综合各省十四五储能规划,预计风光电站配比约15%,时长2小时,增量/存量渗透率约25%/2%。根据以上假设,推算出十四五未发电侧电化学储能装机将达到26GW/52GWh。电网侧与负荷峰值息息相关。调峰的持续时间长、响应速度要求低,抽水蓄能满足电网侧调峰需求;调频与之相反,电化学储能可以更好地发挥其响应快的优势。根据十四五期间用电需求的年均增速4.4%推算,预计2025年我国电网最大用电负荷将达到14.3亿千瓦。按行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。17照北极星电力网估算,2%的备用容量需求、27%的储能调节比例(参考美国PJM2018年市场情况),推算出十四五末电网侧电化学储能装机将达到8.7GW/13GWh。用户侧受峰谷电价差影响较大。2021年7月,国家发改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》,提出高峰时段电价应不低于低谷电价的3倍,若峰谷差比率超过40%,则不低于4倍,且尖峰电价在峰段电价基础上上浮比例不低于20%。峰谷电价价差拉大直接利好用户侧工商业的削峰填谷收益。2021年6月20日,国家能源局下发《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,明确提出开展整县推进屋顶分布式光伏建设工作,并对申报项目的建筑屋顶面积可安装光伏比例提出了量化要求。目前全国有676个县级地区参与试点,预计单县规模200MW-300MW,整县推进总量在170GW左右。我们预计十四五期间新增分布式光伏中,户用/工商业占70%/30%,户用增量/存量渗透率3.5%/0.5%,工商业增量/存量渗透率16.5%/2.5%,增量/存量的功率配比50%/30%,则十四五未用户侧电化学储能装机将达到10.5GW/26.1GWh。表18:十四五电化学储能装机预测储能类型关键驱动因素2020年累计装机(GW)2025年累计装机(GW)CAGR发电侧可再生能源配储能渗透率1.3825.178.7%电网侧电网调峰调频需求0.978.754.9%用电侧电力市场化程度提升0.9210.562.6%资料来源:CNESA,中国银河证券研究院3、发电侧取决于可再生能源配比发电侧储能主要应用于风光集中式电站。2021年3月,十四五规划纲要提出,重点发展九大清洁能源基地及四大海上风电基地。10月12日,习近平主席在《生物多样性公约》峰会中提出,我国将在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。国家能源局表示将对大型风电光伏基地按月调度,及时掌握基地建设进展,督促推动基地建设,确保按时建成。我国第一批100GW风光大基地项目已有序开工,开工数量达到21个,建设规模超55.14GW,覆盖青海、甘肃、内蒙古等13个省自治区。10月15日,甘肃省举行新能源项目集中开工仪式,开工规模达到12.85GW。同日,青海省大基地项目也集中开工建设,总装机容量达10.90GW,总投资逾650亿元。第二批风光大基地项目已于12月15日完成上报。表19:大型风电光伏基地项目梳理省份主体投资单位基地名称投资额(亿)规模(GW)已经开工青海三峡能源等青海海南、海西新能源基地650(2.1GW)10.9甘肃三峡能源等甘肃省新能源基地项目待定12.85内蒙古大唐集团内蒙古托克托200万千瓦外送项目1202内蒙古亿利洁能、三峡能源蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目1202宁夏国能宁夏电力公司国能宁夏电力公司200万千瓦光伏项目>1002山东山东海化鲁北盐碱滩涂地千万千瓦风光储一体化基地一期13.92广西安能集团横州260万千瓦风光储一体化大型基地示范项目1282.6陕西国能锦界国家能源集团陕西1.4GW风光基地项目951.4陕西-延安市四季度重点项目2181.8云南-云南省丽江市“新能源+绿氢”项目2002.8云南-金沙江下游大型风电光伏基地1302.7行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。18安徽中国能建、三峡能源安徽阜阳南部120万千瓦风光电项目1.2山西三峡能源山西省晋中市昔阳300万千瓦风光储一体化新能源基地项目3合计47.25完成项目分配内蒙古国电电力、远景能源蒙西鄂尔多斯外送项目风电光伏基地-3.4吉林国家电力、中国广核、大唐集团鲁固直流吉西白城外送项目-1.4陕西中能建、中核、华能陕武直流一期外送新能源项目-6陕西大唐集团渭南市新能源基地项目-3.53陕西国华锦界、德源府谷神府-河北南网特高压通道配套新能源项目-3合计17.33资料来源:中国电力网,光伏們,中国银河证券研究院十四五期间,预计新能源将以集中式兼顾分布式齐头并进的方式积极开发建设。随着整县分布式光伏的推进,预计光伏集中式占比将逐步小幅下移。由于尚有0.03元/kwh总规模5亿的户用补贴,今年分布式光伏装机增长较快。根据能源局数据,截止2021年9月底,我国光伏装机总容量达到277.8GW,其中集中式183.8GW,占比66.2%,较2020年底降低了2.6个百分点。图27:历年来我国光伏集中式与分布式占比资料来源:国家能源局,中国银河证券研究院2014年至2017年间,新能源装机增长迅速(风光CAGR为28.5%/88.6%),但是当地消纳以及外送能力不足,导致弃风弃光率居高不下(16年达到峰值17%/10%)。近年来外送输电通道扩容,可再生能源优先上网,风电光伏消纳问题大幅改善。2021年1-10月全国弃风电量160.8亿kwh,弃风率3%;弃光电量53.7亿kwh,弃光率2%。但是未来新能源装机将迎来高速增长期,弃风弃光率可能会大幅上升,风光电站配储可以提升电量使用效率。图28:弃风弃光电量与弃风弃光率0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%09018027036045054020152016201720182019202021M1-10弃光电量弃风率弃光率(亿千瓦时)资料来源:国家统计局,全国新能源消纳监测预警中心,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。19光伏出力曲线与光照有关。上午时段随着光照变强,正午达到顶峰,发电大于负荷,可能引起电能过剩;下午光照逐渐降低直至傍晚停止,但负荷却快速上升,需要其他电源快速爬坡以满足晚高峰用电需求。光伏日内净负荷曲线形似一只鸭子,俗称“鸭子曲线”。随着光伏并网增加,鸭子曲线的坡度愈发陡峭。风电出力曲线和风力大小有关。一般情况下风力比光照变化速度更快,因此日内出力波动性更大且方向不定。此外,风电出力具有逆调峰特性(用电高峰平均10%-20%铭牌出力)。因此,光伏和风电出力难以预测,需要增加调频能力以维持电网实时平衡。图29:光伏并网增多加深鸭子曲线资料来源:中国电力科学研究院,中国银河证券研究院图30:风电出力曲线与负荷曲线倒挂资料来源:中国电力科学研究院,中国银河证券研究院调频的持续时间短、响应速度要求高,煤电机组调频需要频繁调速阀门导致增加磨损,不利于机组使用寿命,而抽水蓄能机组响应速度慢且损耗高,相比之下,电化学储能在这方面优势明显。安装电化学储能将大幅提升电厂调频能力。调频能力的衡量指标为调节速率、响应速度和调节精度(又称K1/K2/K3),三者的加权平均指标为K,K值越大,调频能力就越好,调频收益也越高。图31:广东某电站安装储能前后的调频数据对比0.984.950.972.960.820.860.370.730.00.91.82.73.64.55.4K1K2K3K机组(有储能)机组(无储能)资料来源:北极星储能网,中国银河证券研究院2021年8月10日,国家发改委发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》。《通知》重点提出,随着新能源发电技术进步、效率提高、系统调峰成本下降,电源企业将承担更多消纳责任;超过保障性并网的规模,初期按照15%、4小时以上比例配建调峰能力,20%以上的优先并网;发电企业自主运营的调峰和储能项目可作行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。20为独立主体参与市场交易获取收益。表20:《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》主要内容政策原文解读每年新增的并网消纳规模中,电网企业应承担主要责任,电源企业适当承担可再生能源并网消纳责任。随着新能源发电技术进步、效率提高,以及系统调峰成本的下降,将电网企业承担的消纳规模和比例有序调减。电源企业而非电网企业将承担更多消纳责任超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15%(时长4小时以上)的挂钩比例配建调峰能力,按照20%以上(时长4小时以上)挂钩比例进行配建的优先并网。配储能容量20%以上优先并网对于发电企业自主运营的调峰和储能项目,可作为独立市场主体参与电力市场,按照国家相关政策获取收益;对于交由电网企业调度管理的调峰和储能项目,电网调度机构根据电网调峰需要对相关项目开展调度管理,项目按相关价格政策获取收益。允许调峰和储能项目参与市场,获取收益承担可再生能源消纳对应的调峰资源,包括抽水蓄能电站、化学储能等新型储能、气电、光热电站、灵活性制造改造的煤电。扩大调峰资源范围,不仅限于储能项目投产后调度机构不定期按照企业承诺的调峰能力开展调度运行,确保调峰能力真实可信可操作。增强管理,减少乱象资料来源:国家发改委,中国银河证券研究院根据十四五各省储能发展规划,风光电站配储的比例约在10-20%之间,时长2小时左右。对于新建电站,部分省份已纳入并网考核指标,储能配置在一定比例的项目优先获得资源开发权;对于存量电站,配套储能的时限要求和监督机制仍不明确。图32:各省新能源配储能政策资料来源:政府公告,中国银河证券研究院目前已有多家发电集团和运营商正在积极推进新能源配套储能项目。储能装机容量较大的项目包括青海格尔木乌图美仁多能互补项目(新能源3.82GW/储能0.52GW)、广西横州风行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。21光储一体化大型基地示范项目(新能源2.6GW/储能0.4GW)、鲁北千万千瓦级风光储一体化基地首批2GW项目(新能源2GW/储能0.3GW)等。4、电网侧与负荷峰值息息相关电网侧储能主要用于调峰调频。调峰是指在电网出力过剩时吸收多余电能,电网出力不足时释放电能,起到削峰填谷的作用;调频是指电力系统负荷或发电出力发生较大变化时电网所需要的二次调频,以保持电网频率稳定。电网频率取决于总负荷与总发电功率的相对大小:当负荷侧>发电侧时,电网频率<50Hz;反之,则频率>50Hz。而发电侧功率可以通过电厂控制出力大小或者电化学储能控制充放电幅度来实现调整。抽水蓄能图33:抽水蓄能工作原理图资料来源:电力专家联盟,中国银河证券研究院图34:天荒坪抽水蓄能电站工程示意图资料来源:国际能源网,中国银河证券研究院抽水蓄能容量大,适合作为调峰电源。抽水蓄能电站在电网低负荷时,运用剩余的电力开动水泵,把下水库里的水送到上水库里贮存起来;等到电网高负荷或急需时,再把上水库里的水放出来,带动水轮机进行发电。图35:典型日内用电负荷曲线腰荷(火电和水电)低谷(抽水蓄能抽水)p¯PmaxPmin电力系统负荷(MW)峰荷(抽水蓄能发电)基荷(核电和火电)时间(h)01:0009:0019:00Pmin----最低负荷p~----平均负荷Pmax----最低负荷资料来源:国网信息平台,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。22抽水蓄能可以明显减少负荷的峰谷差。一般用电高峰集中在早9点左右和晚7点左右两个时间段,低谷在半夜1点左右,日内最大峰谷差可超过40%。抽水蓄能在电网负荷高峰时,为电网削峰;负荷低谷时,为电网填谷。由此可以看出,抽水蓄能电站既可以作为电源又可以作为负荷。2010-2020年,我国风光装机迅速增长,装机占比由3.8%提高到24.3%,而抽水蓄能发展迟缓,占比由1.75%降至1.44%。虽然,抽水蓄能的利用率和风光装机占比并未显示出明显的相关性,但是新能源装机的增长的确推动了调峰的需求,2019年抽水蓄能的利用小时数较2010年提高了46.3%,预计未来仍有较大上升空间。图36:抽水蓄能装机占比及利用小时和风光装机占比0%5%10%15%20%25%020040060080010001200140020102011201220132014201520162017201820192020抽蓄利用小时风光装机占比抽蓄装机占比资料来源:国网信息平台,中国银河证券研究院抽水蓄能长期增长空间大。截至2021年10月底,我国已投产抽蓄装机规模33.54GW(2020年底31.79GW)。根据国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,规划2025年/2030装机将达到62GW/120GW,据此推算,未来十年CAGR为14.2%。图37:2015-2030我国抽水蓄能装机及预测0%4%8%12%16%20%0204060801001201402015201720192021E2023E2025E2027E2029E抽水蓄能累计装机(GW)同比(%)CAGR14.2%资料来源:CNESA,国家能源局,中国银河证券研究院根据北极星电力网不完全统计,2021年已有39个共计47.7GW抽水蓄能电站获得了签约、核准、开工等重要进展,相当于世界最大水电站-三峡水电站总装机规模的2倍多。国家电网曾指出,力争“十四五”期间在新能源集中开发地区和负荷中心新增开工20GW以上装机、1000亿元以上投资规模的抽水蓄能电站。南方电网也则表示,“十四五”和“十五五”期间,将分别投产5GW和15GW抽水蓄能。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。23在运抽水蓄能电站由电网企业或地方国企控股。国网区域的抽水蓄能电站由国网新源单独控股,或由国网新源和省网公司联合控股;南网区域的抽水蓄能电站由南网调峰调频公司控股;蒙西的呼和浩特抽蓄,由内蒙古电力(集团)有限责任公司(蒙西电网)控股。在建抽水蓄能电站的控股股东更加多元化,新增了三类控股股东:发电企业、金融资产管理公司、民营企业。例如三峡集团控股浙江长龙山抽蓄,华电集团控股福建周宁抽蓄,信达资产控股河南五岳抽蓄,福建省投控股福建永泰抽蓄等。抽蓄的定价机制为“容量电价+电量电价”。容量电价是抽蓄电站提供辅助服务容量的固定费用,类似电话座机费。目前主要的抽蓄电站由电网调度部门来运营,调度部门每年会给抽蓄电站一笔租赁费用(按照资本金内部收益率6.5%核算)。电量电价是卖电和买电的费用之差(卖电量上网电价-购电量抽水电价),与发电出水量密切相关,定价原则基本保障收支平衡。2019年国家发改委下发《输配电定价成本监审办法》,明确抽蓄不得计入输配电定价成本,国家电网提出“不再安排抽水蓄能新开工项目”。2020年国网重启抽蓄投资,新开工山西垣曲抽水蓄能电站等一批工程。2021年5月,发改委发布的《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》提出,以竞争性方式形成电量电价,健全抽蓄电站容量电价分摊疏导方式,将容量电价纳入输配电价回收,抽蓄可以通过电力现货市场峰谷套利、参与系统辅助服务实现盈利。表21:《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》(发改价格2021[633]号)电量电价容量电价定义提供调峰服务,盈利=卖电量上网电价-购电量抽水电价提供调频、调压、系统备用和黑启动等辅助服务,固定费用现货市场非现货市场定价方式上网电价和抽水电价按照市场价格结算抽水电价=上网电价75%(2014年政策),鼓励委托电网企业通过竞争性招标方式采购,抽水电价按中标电价执行对标行业先进水平合理确定核价参数,按照40年经营期进行核算,经营期内资本金内部收益率按6.5%核定,每三年核定一次容量电价,动态调整。收益情况电力现货市场逐步完善后,可通过峰谷电差套利由于损耗卖电量:购电量≈3:4,电量电价回收抽发运行成本,获得的收益较为有限回收抽发运行成本外的其他成本,输配电价回收保障6.5%的收益分摊机制1)输配电价回收:电网先行支付,转嫁方尚未明确2)风电、光伏等特定电源3)其他电力用户资料来源:国家发改委,中国银河证券研究院2021年12月,国家能源局印发《电力辅助服务管理办法》,对2006年的《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》进行了较大修订:1)扩大辅助服务提供主体,包括新型储能和可调节负荷;2)规范辅助服务分类和品种。为适应高比例新能源、高比例电力电子设备接入系统,新增了转动惯量、爬坡、稳定切机、稳定切负荷等辅助服务品种;3)明确补偿方式与分摊机制。按照“谁提供、谁获利;谁受益、谁承担”原则,确定补偿方式和分摊机制。根据国家能源局统计,现阶段我国辅助服务费用约占全社会总电费的1.5%,距离国际3%以上的水平差距较大。此次政策修订理顺补偿方式与分摊机制,或将激发辅助服务潜在市场,抽水蓄能、电化学储能都将从中受益。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。24表22:电力辅助服务政策变化内容2006版2021版辅助服务提供主体并网发电厂1.火电、水电、核电、风电、光伏发电、光热发电、抽水蓄能、自备电厂等发电侧并网主体;2.电化学、压缩空气、飞轮等新型储能;3.传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络等能够响应电力调度指令的可调节负荷(含通过聚合商、虚拟电厂等形式聚合)辅助服务分类和品种调频、调峰、备用、无功调节、备用、黑启动等1.有功平衡服务:调频、调峰、备用、转动惯量、爬坡等;2.无功平衡服务:自动电压控制(AVC)、调相运行等;3.事故应急及恢复服务:稳定切机服务、稳定切负荷服务和黑启动服务。补偿方式与分摊机制各区域根据电网实际情况,选择一种有偿辅助服务补偿方式:1.按照补偿成本和合理收益的原则进行补偿;2.将相关考核费用按贡献量大小进行补偿。按照“谁受益、谁承担”的原则,确定补偿方式和分摊机制。1.补偿方式:固定补偿方式应综合考虑电力辅助服务成本、性能表现及合理收益等因素,按“补偿成本、合理收益”的原则确定补偿力度;市场化补偿形成机制应遵循考虑电力辅助服务成本、合理确定价格区间、通过市场化竞争形成价格的原则。2.分摊机制:补偿费用由发电企业、市场化电力用户等所有并网主体共同分摊,逐步将非市场化电力用户纳入补偿费用分摊范围。资料来源:国家能源局,中国银河证券研究院文山电力(600995.SH)是一家集发供用电为一体的电力企业。2021年11月,公司发布重大资产重组预案,计划将原有供电及售电业务置出,置入南网调峰调频公司100%的股权,目前重组尚处于审计评估阶段。重组完成后,公司将获得南网调峰调频公司旗下的在运5座抽水蓄能电站(总装机7.88GW)、2座调峰水电站(总装机1.92GW)、1座电化学储能站(10MW)以及在建的2座抽水蓄能电站(总装机2.4GW)。公司力争到2025年实现新增投产抽水蓄能装机6GW的发展目标。已在运的5座抽水蓄能电站在18年之前建成投产,每年收入规模约32亿元。电化学储能我国电网正常运行时频率范围为50±0.2Hz,如果超过该限制,会影响用户侧用电器的寿命,严重时会导致用电器烧毁或跳闸;如果低于下限,发电侧火电汽轮机叶片受到的应力(内部相互作用力)将显著增加,迫使汽轮机跳闸,从而造成频率进一步下降并形成连锁反应,最终导致电网崩溃。所以,保持电网频率稳定至关重要。图38:同步发电机结构图(同步转速)资料来源:learnengineering,org,中国银河证券研究院图39:光伏逆变器结构图资料来源:21ic.com,中国银河证券研究院传统发电采用同步发电机并网,发电机转子质量大并有惯性(即转动惯量)。正常状态运行时,电网频率和同步发电机保持一致。电网频率的变化会反作用于同步发电机,但发电机的转子转速由于惯性不会瞬间改变,因此具有缓冲的作用并延缓频率变化。由于采用电力电子并网,不具有转动惯量,加上出力无法调节,光伏和风电机组不具备传统发电机组的调频行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。25能力。随着新能源渗透率不断增加,对电网稳定构成严重威胁。以江苏电网为例,2021年4月4日11点45分,全省风光发电功率占负荷比例达到历史新高的42.4%,此时传统机组处于最低出力状态并优先保证新能源消纳。在新能源出力充足时,如果要全额保证消纳,电网频率就会明显上升甚至逼近50.2Hz的安全上限,对电网安全稳定带来风险。因此,电化学储能参与调频是保障电网安全的重要手段。由于输出不需要任何启动时间,可以快速吸收浪涌(瞬间出现的大电压或大电流),电池特别适合频率调节。2020年底,美国已有885MW的电池存储容量(占公用事业规模电池总容量的59%)用于频率响应。目前我国调频市场存在调频里程(元/MW)和调频容量(元/MWh)两种补偿方式。调频里程是机组响应控制指令前后的出力之差,对每次出力的调整量进行加总,即可得出对应时间段调频里程补偿费用;调频容量是机组参与调频的装机和时长的乘积,与具体控制指令无关,是机组提供调频备用容量的固定费用。图40:部分省级调峰调频辅助服务价格资料来源:政府部门公告,储能100人,中国银河证券研究院(备注:福建调频最低0.1元)多地制定政策明确调峰调频补偿标准。京津唐等地区制定了调频里程补偿标准,价格在15元/MW之内;山东、甘肃等地区制定了调峰价格标准,部分地区为浮动价格,范围在1元/kWh之内(东三省调峰特指深度调峰,需满足负荷率≤有偿调峰基准),其余地区为固定价格;四川和浙江制定了调频容量补偿标准,价格分别为0.1-50元/MWh和0-10元/MWh。宝光股份(600379)跨界布局储能调频业务。公司的传统业务是真空灭弧室和开光设备。2021年,公司与北京智中能源互联网研究院成立合资公司,进军储能调频业务。宝光智中是以EMS为核心的储能系统设计集成商、电力辅助服务市场解决方案和服务提供商以及消纳新能源电力专业技术提供商。在实际运行中,储能系统会受到电网的反作用,需要根据电网状态选择不同的控制策略:正常运行时,选择削峰填谷、AGC(自动发电控制)和AVC(自动电压控制)三种模式,异常时,选择孤岛运行、紧急调频或动态无功模式。宝光智中在该领域积累了丰富的运行经验,形成了核心储能调频控制技术。目前宝光智中已实施了5个火电厂储能调频项目、2个新能源发电配储能项目和1个源网荷储项目。其中,宝光智中与南网合作承担了深圳宝清锂电池储能电站研制工作,该电站是中国第一个行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。26MW级电池储能站,具有调峰、调频、调压、黑启动等功能,2011年并网运行。储能电站发生事故概率大,主要原因:1)容量大:电网侧和发电侧大储能项目一般在MW级别,最大可超过100MW;2)串联式设计:储能电池单体容量有限,因此大储能采取先串后并的形式。当串联电池组中的一个电池发生事故时,易扩大受影响范围;3)集装箱式设计:为保证储能电池不受外界环境影响,电站中的储能电池位于密闭空间中,对散热能力构成挑战。图41:比亚迪电网级储能产品示意图资料来源:比亚迪官网,中国银河证券研究院2021年4月,北京大红门储能电站起火爆炸,导致严重人员伤亡。事故原因是电池短路引发热失控起火,产生的可燃气体与空气混合形成爆炸性气体,遇电气火花发生爆炸。事故暴露了危控管理不到位、不及时的问题。根据事故调查报告,事发区域发生电池组漏液、发热冒烟等问题时,在未完全排除安全隐患的情况下继续运行;事发南北楼之间室外地下电缆沟两端未进行有效分隔和封堵,也未按照场所实际风险制定事故应急处置预案。因此,为尽可能减少储能事故,需要从电池安全监测与储能电站安全管理两方面着手。电池检测领域建议关注星云股份(300648.SZ)。星云股份是锂电池检测和服务龙头,产品涵盖动力电池、储能电池、消费类电池等多类型。公司与北京理工大学、华中科技大学、福州大学等多所高校建立技术合作关系,掌握了多项核心技术。目前公司第一大客户是宁德时代,两者成立了时代星云合资公司。2020年公司实现营收5.75亿元,来自宁德时代的占比约40%,近年来毛利率维持在45%左右。图42:星云股份电芯测试设备资料来源:星云股份官网,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。27标准规范有待落地。8月24日,发改委、能源局发布了《电化学储能电站安全管理暂行办法(征求意见稿)》,这是针对储能电站安全管理的首个政策。《暂行办法》从前期准入、中期运行维护到后期退役都提出了宏观指导性意见。表23:《电化学储能电站安全管理暂行办法(征求意见稿)》主要内容环节主要内容项目准入(1)符合储能专项规划;(2)建立安全风险评估与论证机制产品制造与质量(1)监管部门制定强制性国家标准;(2)鼓励储能产品认证;(3)企业加强生产及溯源管理设计咨询(1)住房和城乡建设主管部门明确各场所安全标准,提高安全等级;(2)设计单位需具备资质,建设单位需开展设计审查施工及验收(1)住房和城乡建设主管部门明确不同类型及规模储能电站总包与施工资质要求;(2)施工方需具备相应资质与等级;(3)应委托检测机构对安全相关核心部件抽检;(4)投运前通过消防验收并网及调度(1)能源管理部门制定储能电站并网及调度管理制度;(2)应委托检测机构开展储能电站并网检测;(3)电网企业要明确电站安全调度区间并严格执行运行维护及退役(1)建立安全监管平台,发布安全生产信息;(2)工业和信息化主管部门应加强电池退役管理;(3)可借助大数据、云计算等数字化技术提升安全管理水平应急管理与事故处置(1)消防救援队伍编制储能电站火灾扑救要点;(2)建设单位应制定应急处置预案;(3)建设单位与相关部门建立应急联动机制;(4)储能电站重点人员通过安全技能培训资料来源:国家发改委,国家能源局,中国银河证券研究院5、用户侧受峰谷电价差影响较大用户侧储能可分为工商业大储能和户用小储能。对于工商业用户而言,安装储能的驱动因素主要是项目收益。2021年7月,国家发改委发布《进一步完善分时电价机制的通知》,提出高峰时段电价应不低于低谷电价的3倍,若峰谷差比率超过40%则不低于4倍,且尖峰电价在峰段电价基础上上浮比例不低于20%(时段分尖峰、高峰、平段和低谷)。根据惠誉评级统计,新政出台前,我国大部分省份的峰谷电价价差为2.2-3倍,只有少数省市(京沪苏等)达到3倍以上,整体峰谷价差偏低,存在较大上浮空间。表24:新政出台前后,部分省份峰谷电价情况省份类型新政前新政后电压等级高峰(元/度)低谷(元/度)峰谷价差比率高峰(元/度)低谷(元/度)峰谷价差比率北京一般工商业1.27340.28734.431.2560.26994.6535kV大工业0.95840.36462.630.9160.32222.8435kV江苏大工业0.99970.24394.101.08710.26464.1135-110kV一般工商业1.03070.28213.651.11480.30133.7035-110kV上海一般工商业(两部制)0.8640.2613.31---35kV,非夏季大工业(两部制)1.0130.2943.45---35kV广东(珠三角5市)大工业0.96260.29173.300.99520.22254.4735-110kV一般工商业1.11610.338253.301.05830.23664.4735kV及以上山东工商业(两部制)0.87910.31112.830.96570.40612.3835kV及以上工商业(两部制)0.86630.30822.810.9510.40122.3735-110kV天津一般工商业0.88220.34022.59---35-110kV大工业0.89840.35642.52---35-110kV安徽工商业(单一制)0.89270.35422.52---35kV(不含7-9月)工商业(两部制)0.86930.34542.52---35kV(不含7-9月)浙江一般工商业0.83730.33432.500.83730.33432.5035kV及以上大工业0.81790.32992.480.87790.26613.3035kV资料来源:国际能源网,中国银河证券研究院(注:江苏、天津、山东35-110kv电价相同;由于山东电价包含容量补偿电价、政府性基金及附加等固定费用,实际峰谷价差小于3:1)储能电站初具经济性。分时电价实施后,根据目前国内电价水平,如果不考虑容量衰减行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。28和后期维护费用等因素,初始投资成本1.2-1.5元/kWh,峰谷电价差0.6-0.9元,静态投资回收期约4.3-8.1年。表25:不同情景下用户侧储能静态投资回收期测算静态投资回收期(年)初始投资成本(元/Wh)(1)电池效率85%;(2)每日充放电一次;(3)不考虑容量衰减;(4)不考虑后期维护1.51.41.31.2峰谷电价差(元/kWh)0.95.45.04.74.30.86.05.65.34.80.76.96.46.05.50.68.17.57.06.4资料来源:中国银河证券研究院国内用户侧储能面临诸多难题:1)效率问题,充放电效率只有85%;2)接入问题,物业考虑到电池安全问题,不允许接入;3)消防安全问题,物业和消防两方对于电池安全责任分割不清、互相推诿;4)商业立项问题,如果储能项目所用场地用于投资其他项目,收益可能会更高,物业立项不积极。由此可见,为推进储能项目顺利推进,配套政策亟待出台,简化流程,明确责任。海外户用储能收益高,原因如下:1)国外居民电价高。在36个OECD国家中,居民平均电价为1.338元/kwh,而我国居民电价仅有0.542元/kwh,排名倒数第二;2)国外居民用电峰谷价差大,而我国目前尚未出台居民分时电价政策;3)国外家用储能政策成熟。美国、日本、德国、意大利等均对家用储能出台了补贴或贷款利息优惠等政策。海外户用储能系统售价高。一方面是由于补贴,另一方面家用储能的消费属性带来品牌溢价,例如特斯拉Powerwall的售价约7500美元,根据13.5kWh容量计算,储能系统成本约合3.59元/Wh。国内厂商布局早,具有渠道优势。海外储能市场主要是分散的家庭需求及少量工商业。客户数量众多,单体安装量较小。因此,国内储能厂商高度依赖当地经销商和安装商将产品销售到终端用户。派能科技、比亚迪、锦浪科技、固德威等企业布局较早,与当地经销商和安装商建立了长期稳定的合作关系。重点推荐派能科技。公司专注于海外户用储能市场,2020年的全球户用储能市占率为12.8%。公司自产电池与多家逆变器都可以适配,获得市场普遍认可。公司早在2013年就开始布局储能业务,积累了大量客户资源,与全球领先的储能企业Sonnen、KrannichSolar、Segen、SolarRocket等建立了长期稳定合作关系。公司具有分销商渠道优势,目前已进入德国、英国、意大利、澳大利亚等高端市场,产品广泛应用于全球40余个国家和地区。6、市场集中度高,成本下移空间大电化学储能系统主要由电池Pack、储能逆变器(PCS)、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)组成。从竞争格局看,电池和逆变器的集中度较高,系统集成较分散。2020年中国储能电池供应商CR3为宁德、力神、海基,全球为三星、LG和宁德;中国PCS市场前三名为阳光电源、科华数据和索英电气,全球是华为、阳光电源和SMA;储能系统主要供应商国内为阳光和海博,海外是特斯拉、LG和派能。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。29图43:2020年中国储能系统前十名竞争格局25.1%15.3%13.5%13.1%7.6%6.7%5.6%5.3%4.9%2.9%宁德时代天津力神海基新能源亿纬动力上海电气国轩新能源南都电源赣锋电池比亚迪中航锂电国轩高科资料来源:CNESA,中国银河证券研究院图44:2020年全球储能电池市场格局31.0%24.0%14.0%10.5%5.5%1.0%0.5%13.5%三星SDILG化学宁德时代松下比亚迪中航锂电国轩高科其他资料来源:SNE,前瞻产业研究院,中国银河证券研究院图45:2020年中国储能逆变器市场格局20.4%15.7%12.5%9.0%6.8%5.6%4.2%3.3%2.4%20.0%阳光电源科华数据索英电气上能电气南瑞继保盛弘股份科陆电子许继电气英博电气其他资料来源:CNESA,中国银河证券研究院图46:2020年全球储能逆变器市场格局23%19%7%5%5%5%4%4%4%4%3%2%2%2%2%2%8%华为阳光电源SMAPowerElectronics古瑞瓦特锦浪科技Fimer上能电气固德威TMEICSolarEdge首航新能源IngeteamFroniusTX科华其他资料来源:WoodMackenzie,中国银河证券研究院图47:2020年中国储能系统集成市场格局13.0%10.5%5.5%4.9%3.7%3.3%3.1%2.7%2.2%51.1%阳光电源海博思创平高电气上海电气国轩新能源猛狮科技科华数据南都电源科陆电子南瑞继保其他资料来源:CNESA,中国银河证券研究院图48:2020年全球家用储能系统集成市场格局14.2%12.8%8.3%8.3%6.7%5.6%44.2%特斯拉派能科技sonnenLG化学沃太能源E3/DC其他资料来源:IHSMarkit,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。30图49:储能产业链及公司梳理资料来源:wind,中国银河证券研究院储能项目成本差异较大,主要受功率能量比、项目规模、项目复杂程度、配置冗余度及当地法规的影响。储能项目降本手段包括电池成本降低、系统设计优化、系统充放电时长标准化程度以及市场成熟度提高。铁锂电池占比提升。根据BNEF(彭博新能源财经)统计,2020年有74%的厂商采用磷酸铁锂(LFP)路线,较2019年的31%大幅提升。中国电池厂商在全球储能市场中日益显现竞争力。中国供应商对磷酸铁锂电池的定价显著低于三元电池。国内价格低于全球。根据2021年国内MWh级别的储能电站招标情况,系统总成本大部分落在1.4-1.8元/Wh区间(折合215-277美元/kwh),低于BNEF统计的全球储能电站价格区间(235-446美元/kwh)。根据调研,国内大型电站成分拆分中,电池系统占比约65%,逆变器占比约17%,项目落地、运费、施工等合计占比约14%,其余为线缆、集装箱、消防等费用支出。图50:AC储能系统单价(20MW/80MWh)04080120160200240280320360400201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E电池PACKPCS开发商利润开发商管理费用EPC系统集成利润系统平衡其它(美元/kwh)资料来源:BNEF,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。31图51:家庭储能系统单价(5kW/14kWh)08517025534042551059568076520192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E电池PCS其他硬件安装(美元/kWh)资料来源:BNEF,中国银河证券研究院储能系统成本下降空间大。根据BNEF统计,全球2020年4小时储能系统成本为235-446美元/kwh,平均332美元/kwh,1小时约364美元/kwh;户用储能平均成本为684美元/kwh。BNEF预计2030年电站/户用储能单价将较2020年下降42.1%/45.7%,电站/户用储能降至400/170美元/kwh以下。其中,电站/户用储能的电池成本将下降66.8%/57.8%。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。32三、信息数字化:源网荷储协调互动,大云物移智链应用能源结构变化带来电网结构变化。传统电网大多采用单点对多点的辐射状单方向能量传递结构,源-网-荷各自角色和定位十分清晰;未来电网将大量接入新能源和灵活负荷,以适应可定制化的供电需求,源-网-荷-储的界限趋于模糊,层次更加丰富。源网荷储的数据采集、传输、处理、应用等需求显著增加,电网数字化转型是大势所趋。电网将集多平台功能于一身:可再生能源消纳的支撑平台、多元海量信息集成的数据平台、多利益主体参与的交易平台和智慧城市、智慧交通等发展的支撑与服务平台。数字化依赖于信息化建设。数字化建立在数据准确采集、高效传输和安全可靠利用的基础上,需要网络、平台等软硬件设施的支撑。图52:源网荷储互动关系资料来源:北极星电力网,中国银河证券研究院智能化是终极目标。(1)从坚强智能电网的角度来看,传统数据分析已不能满足电网逐渐增加的波动性,智能调度可以有效提升电网的安全防御能力和自愈能力;(2)从泛在电力物联网的角度来看,智能化应用可以增强电网与用户之间的双向互动,拓展电网的平台枢纽价值。与此同时,智能控制和需求侧管理可以提高能效利用率,助力节能减排。因此,智能化在电网安全可靠、绿色环保、价值拓展等方面将发挥重要作用。(一)信息类投入增加,细分市场活跃电网信息化涵盖内容广泛。根据国网招标信息,信息化系统可分为信息化设备和信息化服务两大类。信息化设备又可分为信息化和调度类两种设备,其中每种都包含软件和硬件;信息化服务涵盖内容更广,包括电力营销、财务管理、电网建设等领域,形式以软件为主,同时包括运维检修等其他服务。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。33表26:国网信息化投入主要涵盖内容类别大类划分主要产品或服务信息化设备信息化服务器服务器、虚拟带库、负载均衡、高效能专用单元信息化存储设备及配套存储设备、交换机、路由器、EPON接入设备信息化安全设备防火墙、入侵防御系统、入侵检测系统、攻击溯源分析设备、沙盒模拟验证设备、未知威胁分析设备、安全接入网关、安全数据交换信息化软件操作系统、应用软件、平台软件、报表软件、安全软件调度类硬件服务器、路由器、交换机、工作站、磁盘阵列、加密认证装置、专用防火墙、网络安全监测装置调度类软件安全操作系统、数据库软件、电网调度控制系统、电网调度控制云其他大屏幕、电视会议终端设备、巡检机器人信息化服务基础设施云平台、统一视频监控平台、移动应用运行支撑平台、业务应用评估组件、电网GIS地理信息平台、统一权限平台、统一应用开发平台、智慧物联体系、电力智慧物联芯片电网新兴业务项目管理业务中台、电网资源业务中台、财务业务中台电网建设业务基建全过程综合数字化管理平台财务管理业务财务管控、ERP系统、统一项目储备库管理系统、财务信息实时反映信用、营销业务应用系统、PMS2.0、PIS2.0业务支撑、工程标准成本测算、基于数据中台的场景建设、新一代电费结算应用电力营销业务服务连接平台、业务连接平台、共享服务中心、数据共享应用平台、全国统一电力市场技术支撑子系统、能源服务及新业务应用、企业级源网荷储协同互动新技术研究与应用区块链公共服务能力建设、人工智能基础支撑能力建设生产检修业务安全生产风险管控平台、设备(资产)运维精益管理运行维护一体化通信网管理平台、电网全场景运行支撑硬件维保服务小型机、存储设备、光纤交换机、PC服务器、高级驻场服务维保资料来源:国家电网,中国银河证券研究院十四五期间电网信息化投资加速。信息化在提升新能源消纳能力、实现电网安全高效、增强负荷灵活性等方面均发挥重要作用。2020年国网提出数字新基建以及十大重点任务,涵盖电网云平台、大数据中心、电力物联网平台、智慧能源服务平台等信息化系统,以及5G、人工智能、区块链等新技术的应用项目。我们预测电网信息化投资2025年将超过740亿元,较2020年增长超过120%,5年CAGR约17.5%,在电网总投资中的占比由6%提升至12.8%。图53:电网信息化投资规模及占比0%3%6%9%12%15%18%0100200300400500600700800201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E电网信息化信息化投资占比CAGR17.5%资料来源:国家电网,南方电网,弗若斯特沙利文,中国银河证券研究院标准化产品是国网总部统一采购,比如特高压、智能电表、充电桩、非晶变压器等,而配电网、信息化的产品分类多,国网各地方子公司每年会向总部上报采购清单,其中的标准化产品由国网总部代为采购,其他则由地方公司灵活招标。国网总部集采市场份额较为集中。(1)信息化设备主要由信息和调度类软硬件基础设施构成,对于可靠性、安全性要求高,标准较为统一,主要被国网旗下公司国电南瑞、国网信行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。34通和国网信息通信产业集团(不含国网信通和智芯微电子)垄断,太极股份、国电南自、中科曙光等供应商占据少量份额。此外,国网各地方子公司的招标合计规模约为国网总部的1.5倍,部分供应商没有出现在国网总部集采名单中。(2)信息化服务涵盖范围更广,且国网地方子公司定制化需求多,民营企业参与程度高,比如电力营销、电网建设、财务系统等细分领域。作为国网旗下两大信息化平台,国电南瑞和国网信通的产品线齐全,各具特色。南瑞的优势在于调度系统。南瑞和国网联合研发的模式意味着南瑞对电网运行的理解更深入,也决定了南瑞在调度系统中的主导地位,例如国网新一代智能电网调度控制系统D5000。信通的优势在于通信系统。公司旗下四家全资子公司(中电飞华、中电普华、中电启明星、继远软件)是国内最早一批从事电力行业信息通信业务的企业。公司产品线涵盖信息通信产业链各环节,包括底层基础设备和上层应用等。随着电网数字化持续推进,对通信网络、计算存储等资源的需求不断提高,公司将充分发挥“云”和“网”的协同效应和全产业链竞争优势。图54:信息化系统市场构成(1-3批次)26%2%26%5%41%信息化硬件信息化软件调度类硬件调度类软件信息化服务资料来源:国家电网,中国银河证券研究院图55:2020年国网信息化设备市场竞争格局(1-3批次)40%19%12%9%5%4%3%1%1%5%国电南瑞国网信通信产集团智芯微电子中国电科院太极股份国电南自中科曙光东方电子其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院图56:2016年-2020年国网信息化硬件市场竞争格局0%20%40%60%80%100%20162017201820192020南瑞集团国网信通信产集团其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院图57:2016年-2020年国网信息化软件市场竞争格局0%20%40%60%80%100%20162017201820192020南瑞集团信产集团国网信通其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。35图58:2016年-2020年国网调度类硬件市场竞争格局0%20%40%60%80%100%20162017201820192020国电南瑞国网信通其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院图59:2016年-2020年国网调度类软件市场竞争格局0%20%40%60%80%100%20162017201820192020湖南麒麟凝思科技国电南瑞+南瑞集团国网信通其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院图60:2020年国网信息化服务市场竞争格局(1-3批次)33%29%28%3%2%6%信产集团国网信通国电南瑞国网雄安金融远光软件其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院图61:2016年-2020年国网信息化服务市场竞争格局0%20%40%60%80%100%20162017201820192020国网信通信产集团国电南瑞南瑞集团其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院朗新科技(计算机覆盖):电力能源用电侧数字化领军企业。公司拥有两大业务板块:1)能源数字化系统建设与服务:为国家电网、南方电网、华润燃气、中国燃气等电力能源行业大型B端客户提供核心系统及解决方案;2)能源数字化平台运营与服务:通过自建能源服务运营平台在公用事业服务机构与消费者之间搭建桥梁,为C端客户提供更多更便利的服务场景。公司服务电力能源领域超过20年,在业务规范制定、信息化软件开发、业务运营服务等各方面均具有先发优势。图62:郎新科技能源数字化战略资料来源:公司公告,中国银河证券研究院公司主要提供用户侧和电网侧两类服务:用户侧包括设计营业厅和营销方案、设计和监行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。36控电力营销业务系统以及设计和运维后台管理系统,电网侧包含设计供电所的业务管理系统、对电网的状态和数据进行检测和管理以及设计电网的停电、送电、检修方案等。公司参与了国网能源互联网营销服务2.0系统的试点建设工作。在电力营销系统市场中,公司优势日益明显,市占率从2017年的33%稳步提升至2020年的42%,龙头地位稳固。打造综合能源服务新增长曲线。(1)生活缴费运营平台领域,公司为公用事业机构提供能源服务平台,与支付宝、银联、城市超级APP等互联网入口开展合作,消费者足不出户就能完成水燃电等生活缴费。(2)新能源汽车聚合充电平台领域,公司着力打造聚合充电平台“新电途”,与国网、南网、星星、特来电、云快充等头部充电桩品牌进行合作:B端,大量充电品牌对充电桩运营SaaS产品需求增加;C端,用户通过“新电途”与支付宝、高德地图的连接享受便利的找桩、扫码支付等服务。此外,公司开始布局“光储充”一体化整体解决方案业务,落地后盈利模式将从服务费转为节电抽成。恒华科技(计算机覆盖):电网建设领域龙头。作为国内BIM(建筑信息模型)平台软件应用与服务商翘楚,公司主要向电网、电力公司提供电网和电站的三维设计、智能造价、智慧基建等BIM系列产品和服务。公司结合产业趋势及自身优势,确立了“BIM平台软件及行业数字化应用和运营的服务商”战略定位,构建了互为支撑的五大业务体系。图63:恒华科技核心业务体系资料来源:公司公告,中国银河证券研究院三维设计技术领先。公司多年来参与了电网BIM数据模型标准、三维设计数字化移交标准等标准制定工作,在BIM编码规范、数据存储、成果移交等方面有较多积累。2021年6月中电联发布最新一批标准中,公司参与制定《输变电工程三维设计模型数据交互规范》等6项三维设计标准。此外,公司在三维路线设计软件市场中,公司市占率高达50%,行业地位突出。为进一步扩大市场份额,公司持续拓展合作伙伴,与奇安信、冀北综合能源公司、四川能投、国家电网东北分部等企业建立合作关系。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。37图64:公司参与制定的行业标准资料来源:公司官网,中国银河证券研究院图65:公司三维线路设计平台资料来源:公司官网,中国银河证券研究院BIM国产替代逻辑加强。公司BIM平台软件为独立研发,拥有自主知识产权,核心技术完全自主可控,技术积累深厚,可覆盖电力领域发电、输电、变电、配电、用电全流程。当前我国电力行业BIM市场主要由海外企业Bentley和Revit主导,恒华科技BIM平台作为国产化产品有助于打破国外垄断,公司积极与国网、南网、电建等龙头国企开展长期合作,推动国产BIM平台持续渗透,市场地位有望不断提升。积极布局整县光伏领域。当前,我国正大力发展“整县”分布式光伏。公司针对整县光伏及新能源研发出一系列产品,包括三维光伏、三维风电场BIM软件,整县光伏全过程技术服务体系,源网荷储一体化规划设计,以及风光储、风光火储规划设计等,为未来业绩提供了新的增长动力。远光软件(计算机覆盖):国内主流的企管社服信息系统供应商。公司专注大型企业管理信息化逾30年,在电力财务软件领域拥有先发优势。公司先后参与了国家电网、南方电网、国电集团等多家能源集团信息化项目,了解能源行业需求并形成了丰富的产品线。2019年公司与国网电商签订合作协议,同年国网电商成为公司控股股东,国资委成为公司实际控制人。国网电商入主公司后协同效应明显,在产品及实施服务、外部业务拓展、新技术研发等领域加强合作。图66:远光软件客户包含两大电网、五大发电集团等多家电力企业资料来源:公司官网,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。38(二)采集传感类智能电表增速最快采集、终端与非电传感设备的应用是电网数字化前提。采集类设备以计量装置为主,最典型的是智能电表,其具有双向通信功能,能够将用户使用数据实时传输汇总;终端类设备种类较多,主要用于数据采集、边缘计算和通信服务等方面,起到枢纽节点的作用;非电传感类设备采集电网中温湿度、烟雾、气体等信息,对于电网实时感知和安全运行至关重要。表27:电网采集与传感设备分类类型主要产品代表公司采集类智能电表、采集集中器、电压互感器、电流互感器、磁场传感器、防雷装置、专变采集终端、非侵入式负荷识别威胜信息、新联电子、林洋能源、三星医疗、科陆电子、国电南瑞、许继电气终端类主站、子站、终端感知类(FDU、DTU、TTU)、手持设备国电南瑞、许继电气、四方股份、金智科技非电传感类温度传感、温湿度传感、水浸传感、烟雾探测、红外探测、燃气泄露探测科陆电子、红相股份、汉感科技、科大讯飞资料来源:公司公告,中国银河证券研究院智能电表需求量大。从信息采集传输路径来看,智能电表收集数据,依次汇总到采集器、集中器和主站。根据型号不同,一台采集器可连接32-64台智能电表并汇总数据;集中器通常安装在配电变压器低压侧,汇总所在变压器区域内所有采集器的数据。根据近年电网招标数据,全国现有大概7亿只以上的智能电表存量。自2009年,国家电网开始部署智能电表。对比预付费电表,智能电表增加了通讯模块,支持电表和系统主站之间双向数据传输。2020年8月,国网电商平台发布了新的智能电表标准,在保留上一代智能电表通讯功能的基础上,采用了模组化设计,如计量模组、管理模组、扩展模组等,新一代智能电表定制化程度提高。图67:新一代智能电表外观及功能资料来源:国家电网,中国银河证券研究院单个电表价值量显著提升。新一代智能电表可分为智能电能表和智能物联电能表两大类型,每种又可分为单相和三相。对比单相表,三相表使用范围更广、准确度和电压等级要求更高;对比智能电能表,智能物联电能表在设计、功耗、储能、通信等方面的要求更高。新版单相/三相智能表价格约200元/500元,较旧版电表提升33%/28%。新出现的单相/三相物联电能表价格约750元/1200元。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。39表28:新一代智能电表分类类型适用范围设计功耗储能通信均价(元)单相智能电能表居民、小工商业标准模组非通信状态下不超过1.5W断电维持正确计时2天RS485通信、红外通信、载波通信等200三相智能电能表工商业、公用设施等500单相智能物联电能表居民、小工商业含扩展模组非通信状态下不超过1.5W,每一个扩展模组增加0.5-0.8W断电维持正确计时2天,充放电寿命不低于10000次新加入蓝牙通信750三相智能物联电能表工商业、公用设施等1200资料来源:国家电网电子商务平台,中国银河证券研究院智能物联电能表包含多个扩展模组接口,用户可根据不同场景(有序充电、负荷辨识、家庭智慧用能等)选配不同的扩展模组。如果把智能电能表比做功能较单一的诺基亚手机,那么智能物联电能表就是安装多个APP的智能手机,定制化程度高、单机价值量大。物联表现在还在试点阶段,未来的竞争格局取决于成本、质量、可靠性这几个因素。预计国网会按照优质优价的原则招标采购。目前智能物联电能表渗透率极低,在2021年国网招标中,单相智能表中物联表10.53万台,占比0.18%;三相智能表中物联表2.42万台,占比0.29%。智能物联电能表渗透率有望持续提升。我们预计2022-2024年国网智能电表市场年招标量约8600万台,对应价值量约220-270亿元。(1)新增需求:2020年国网提出数字新基建,保守估计每年新基建带来的增量在1000万台以上。(2)替换需求:智能电表的使用周期为8-10年,2018年起国网对旧版智能电表进行抽样替换。由于2012-2015年智能电表铺设量较大,预计这部分智能电表在2020-2024年左右进入更换周期,至2024年全部更换完毕。智能电表市场较为分散。智能电表制造壁垒相对较低,参与厂商众多。由于国网采取供应商多元化策略,限制单一供应商的份额,市场集中度低。2020年集中招标(智能电表+采集器+集中器统一招标)总规模为134.2亿元,CR5/CR10约22%/36%。新标准对智能电表的质量和可靠性提出了更高要求,例如使用寿命不低于16年等。图68:2020年国网智能电表及用电信息采集中标份额5.3%4.6%4.3%4.2%3.8%3.1%3.0%2.8%2.7%2.6%63.8%南瑞集团三星医疗威胜集团东方威思顿炬华科技华立科技海兴电力林洋能源许继电气迦南智能其他资料来源:国家电网,中国银河证券研究院林洋能源(601222.SH)深耕智能电表业务多年,2009年参与了第一批国网集招,熟悉智能电表技术和标准,产品质量过硬。公司产品遍布全国,并远销欧洲、中东、东亚、东南亚、非洲、南美洲等30多个国家和地区。21H1公司电表业务实现营收9.53亿元,占总营收35.2%,其中境外收入3.27亿元。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。402021年公司中标国网第23批和48批采购项目,中标金额3.27亿元/3.30亿元;中标南网2021第一批计量产品招标项目1.17亿元,份额继续保持第一梯队。海外业务持续发力,12月公司中标乌克兰DTEK公司的智能电能表招标项目,预估中标总金额约2亿元。截至2021年6月底,公司自持光伏电站超1.6GW,在建约600MW。公司与潍坊高新区、平泉市、彝良县政府签订了合作框架协议,重点开展“整县推进”分布式光伏,预计装机容量约670MW/100MW/200MWh(共享储能电站)。储能业务加速布局。上半年公司与华为数字能源签订战略合作协议,合作研发创新大规模LFP储能方案;与亿纬锂能成立合资公司,建设产能10GWh储能专用LFP电池生产基地项目;与华能江苏合作80MW/160MWh储能共享电站。公司已形成“智能+新能源+储能”战略格局。2021年国内电表招标预计量价齐升,招标金额有望大幅增长,海外拓展加速,公司有望充分受益;光伏电站储备资源丰富,EPC建设及自持电站规模有望持续上台阶;顺应储能趋势加速布局,加速储备储能项目资源。海兴电力(603556.SH)主打境外智能电表市场。公司业务主要分为智能用电产品(智能电表、采集器、集中器、网关等)、智能配电产品、系统解决方案产品、运维与服务四大板块,前三大业务2020年营收占比62%/10%/27%,毛利率为39%/40%/55%。全球视野。公司主打境外智能电表市场,是我国智能电表产品最大的出口企业。公司在国内有杭州、宁波、南京3大生产基地,在境外有巴西、印尼、孟加拉、南非、巴基斯坦5大生产基地,并建立了全球化的营销和服务网络,业务覆盖超过90多个国家和地区。2020年境外业务总收入17.9亿元,占总营收的64%。解决方案业务增速快。公司在行业内率先完成能源物联网平台+解决方案的产品搭建,为客户提供清洁能源的发电、配电、用电、收费到运营的一篮子解决方案。系统解决方案收入占总营收比例从2017年的12.2%快速提升至2020年的25.7%。布局新能源赛道。公司加快布局充电桩、储能、微电网等新业务:7kW交流充电桩产品已于2021年研发成功,并规划研发20kW交流充电桩以及30kW、60kW直流充电桩;基于磷酸铁锂电池的储能产品处于产品研发、试制与认证测试的准备阶段;微电网业务包括光储充一体化智慧能源解决方案和风光储柴综合智慧能源解决方案等。新业务的加入有望与智能电表业务协同发力,形成良好的产品生态。(三)综合能源服务创建应用新场景综合能源服务是通过综合能源系统,为用户供应综合能源产品和相关的综合服务,以实现清洁、科学、高效、节约、经济用能。综合能源服务包含了综合能源和综合服务两方面含义。综合能源服务围绕综合能源系统,以工程建设、运营管理、节能改造为基础,利用数字化技术实现能源利用的实时感知和信息反馈。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。41图69:综合能源服务示意图资料来源:北极星电力网,中国银河证券研究院以企业用能举例,在双碳目标驱动下,企业关注的已经不只是能源价格是否低廉,还包括企业是否有更多的能耗指标去发展生产、是否会承担过多碳排放带来的额外成本以及是否有碳强度足够低的产品提升国际市场竞争力。综合能源服务提供有效解决方案:1)通过节能提效帮助企业应对能耗双控;2)通过绿电生产和采购降低企业碳排放和碳强度;3)通过碳资产管理全面提高控排企业碳资产价值。随着分布式新能源、节能服务、能源综合一体化供应、碳减排服务市场需求加速释放,综合能源服务产业规模将持续扩大。国网能源研究院预测“十四五”末我国综合能源服务市场潜力有望达到1.3-2万亿规模。随着数字与能源技术的不断进步,综合能源服务技术和理念亦需要不断创新,综合能源产业发展正在与新兴数字化运营手段相结合,通过大数据、云计算等新兴数字化、智能化手段挖掘用户潜在的需求。综合能源服务从前期沟通到最后落地,涵盖策划组织、投资建设、运维服务等一整套较为复杂的环节。总体而言,项目定制化程度高,可复制性较差。因此,综合能源服务市场呈现小而散的格局。重点关注三条主线:1)地域优势:在国网和南网经营区,国网综合能源服务公司和南网能源具有品牌优势;2)特定细分市场,比如节能改造、工程建设、运营管理等;3)客户拓展优势,比如在协鑫能科供热的工业园区,公司掌握天然的客户资源。南网能源(公用事业覆盖):南网旗下唯一节能服务及综合能源服务平台。公司业务主要分为工业节能(主要包括分布式光伏、工业高效能源站节能服务等)、建筑节能、城市照明节能以及综合资源利用(主要包括生物质综合利用、农光互补业务等)四大业务板块。2021年H1四大业务的毛利率约51%/18%/38%/42%。分布式光伏业务。由于工商业用户用电量更大,支付电价更高,节能需求更迫切。公司目前开展的分布式光伏业务主要针对工商业用户,涉及行业主要包括汽车制造、机械重工、生物制药、食品加工、仓储物流等。整县政策发布后,公司第一时间成立了专项工作小组,拟定整县(市、区)光伏开发计划和方案。公司目前已与10多个县区签订战略合作协议。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。42建筑节能业务。作为公司传统业务,公司向客户提供既有建筑综合节能服务和新建建筑高效的供冷、供热、照明等一站式综合节能服务。公司以广东为轴心,积极拓展大湾区、长三角京津冀成渝等高电价区域的医、教、商、通信四大领域公共建筑节项目。城市智慧照明业务。依托公司城市路灯灯杆资源,通过共建共享,实现智能安防、5G通信、智慧交通等方面增值业务开发,为公司寻找新的利润增长点。农光互补业务。以广东粤西、海南、广西南部为重点区域,公司拓展实施林光、农光、渔光等多种应用模式的新能源综合利用项目,优先推进日照1250小时以上的优质资源;加快在交通、农业、环保等行业中与大型集团的业务合作。项目经验以及品牌优势明显。项目经验方面,经过十余年深耕业务,公司服务的知名客户包括东风日产、广汽本田、四川长虹、美的、可口可乐、TCL、海信等,形成了一批具有影响力的大型节能减排示范项目。以分布式光伏节能为例,2013年分布式光伏补贴明确后,公司在2014年就开展了首个分布式光伏项目——美的顺德制冷工厂31MW分布式光伏。品牌方面,公司背靠南方电网,享受南网带来的品牌效应,提高开拓客户能力。协鑫能科(公用事业覆盖):清洁能源发电及热电联产民营运营商进军综合能源服务。公司主营业务分为电力销售/热力销售/其他(综合能源服务为主)三大板块,2021H1收入占比约64%/27%/10%,毛利率约27%/12%/41%。装机容量提升。公司为苏州工业园区、广州经济技术开发区等在内的数十个国家级、省级工业园区提供热电冷多联供服务,客户超过1500家,这些经济发达地区企业对电和热旺盛的需求为公司业绩提供了良好保障。21H1公司装机容量4197.64MW,YOY+32.4%。其中,燃气热电联产/燃煤热电联产/风电占比66.6%/7.9%/21.3%。凭借丰富客户资源,综合能源服务拓展顺利。公司为工业企业提供定制化能源解决方案,包括售电、配电、需求侧管理等:(1)售电:21H1市场化交易服务电量73.22亿kWh;(2)配电:21H1配电项目累计投产1091MVA,YOY+47%;(3)需求侧管理:21H1用户侧管理容量超过1330万kVA;参与江苏省需求侧响应超过700MW,YOY+40%。进军移动能源业务。公司重点布局长三角、大湾区、京津冀、成渝等区域,打造网约车、出租车、重卡、私家车等应用场景,为电动汽车提供换电服务。目前公司已与三一重卡、吉利商用车、福田商用车、合众汽车等多家整车厂达成战略合作。截至10月底,首批5座换电站投入运营,预计2021年底前投运不低于30座换电站。2021年7月,公司发布非公开发行股票预案(修订稿),拟募资不超过50亿元,其中33亿元用于建设485个换电站(300个乘用车换电站和185个重卡车换电站)。威胜信息(通信覆盖):能源物联网核心标的。公司主营业务包括智能电网、智慧能源(水/气/热)、智慧安防/人防等领域,产品贯穿物联网感知层、网络层与应用层。产品覆盖物联网各个层级,以集中器、采集器为代表的通信网关类产品是核心产品。公司在物联网通信技术、综合能源管理终端设计技术、嵌入式实时操作系统三项关键技术具备明显竞争优势。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。43图70:威胜信息业务覆盖物联网感知层、网络层、应用层资料来源:威胜信息招股说明书,中国银河证券研究院数字电网技术实力行业领先。1)通信网关业务:凭借稳定可靠、节能环保、准确高效等特质,产品获得国网、南网等重要客户认可,在招投标中占据较大优势。2)中低压配电网:公司是“数字电网关键技术”国家重点研发计划中参与的唯一非电网系企业,并在入选工信部2020-2021年度物联网项目。3)“两芯三模”:本地通信芯片提供了网络层的传输能力,监控传输芯片承担边缘计算能力,通信模块利用本地组网能力可转换适配多种业务场景。除国网、南网两大龙头,公司在通信芯片剩余市场中优势突出,随着国网内采向外采转移,芯片更换需求增大,该业务发展前景可期。公司通过复制电力物联网的技术和管理经验,重塑城市的电/水/气/热等能源管理方式,拓展智慧城市业务。公司与阿里云、腾讯开展战略合作,着重布局电力、水务、安防、市政、医疗等领域。此外,公司积极布局海外市场,2021年7月中标埃及国有水司招标项目,中标金额达289.6万美元,参与埃及开罗智慧水务和智慧城市建设,带动通信系统应用和能效业务全面发展。(四)融合新技术新模式,数字化转型提速2020年国网提出“数字新基建”十大重点建设任务,包括电网数字化平台、能源大数据中心等,全年共投入约247亿元。“数字新基建”涉及多种数字化与智能化技术,既包括大数据、云计算等已被广泛运用的技术,也包括5G、区块链、数字孪生等应用较少但极具潜力的技术。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。44表29:“数字新基建”涵盖内容数字新基建十大任务建设内容相关技术电网数字化平台建设以云平台、企业中台、物联网平台、分布式数据中心为核心的基础平台大数据、云计算、数字孪生能源大数据中心建设以电力数据为核心的能源大数据中心电力大数据应用对外应用包括电力看经济、复工复产分析、污染防治监测等,对内应用包括电网智能规划、设备精益运维、客户体验及营商环境分析等电力物联网建设覆盖电力系统各环节的电力物联网,提升泛在互联和全息感知能力采集与传感、智能控制能源工业云网建设能源工业云网平台,推动智能制造、智慧交易、智能运维、智能监造、智慧物流五大核心功能全场景应用工业互联网智慧能源综合服务建设“绿色国网”和省级智慧能源服务平台综合能源系统规划、虚拟电厂能源互联网5G应用打造“5G+能源互联网”典型应用5G通用及专用技术电力人工智能应用建设人工智能能力开放平台,研发电力领域专用模型和算法,打造精品应用人工智能能源区块链应用建设能源区块链公共服务平台,推动产业链金融等应用区块链电力北斗应用建设电力北斗地基增强系统和精准时空服务网北斗导航与定位、无人机巡检、地质灾害监测资料来源:国家电网,中国银河证券研究院1.5G智能电网建设需要在电网上“叠加”通信网络,让从发电厂到用户端整个输配电过程中的所有节点之间可双向通信和电流流动,从而实现监视和控制每个节点。有线通信光纤敷设成本高、运维难度大。无线通信是有线通信的拓展和补充,尤其在解决配电网业务“最后一公里”接入方面,以及变电站机器人巡检、输配电线路无人机巡检等移动性场景,也对无线通信提出了刚需要求。无线是快速、灵活部署的最佳选择。图71:5G在电网中的应用资料来源:北极星输配电网,中国银河证券研究院5G具有高速率、低时延、大带宽、大连接等特征,是支撑能源转型的重要战略资源和新型基础设施。(1)配电端,智能分布式配电自动化通过配电终端之间点到点通信,可自主完成故障的就地定位、隔离和恢复,实现配电网故障快速自愈,从而让停电时间更短、停电影响区域更小,理想情况下甚至可以做到不停电,对5G网络的时延、可靠性、隔离性保障提出了极高要求。(2)变电端,针对变电站内部的管理信息大区业务(如视频监控、机器人巡检等),通过建设5G电力局域专网切片,将变电站园区采集的现场信息快速回传和AI处理,保障数据不出园区,满足高安全隔离需求。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。45图72:5G在电网变电端中的应用资料来源:北极星输配电网,中国银河证券研究院政策大力支持能源领域5G应用。2021年6月,国家发改委等四部门联合印发《能源领域5G应用实施方案》,目标在未来3-5年围绕智能电厂、智能电网、综合能源等方面拓展5G典型应用场景,研制一批满足能源领域5G应用特定需求的专用技术和配套产品,探索形成有竞争力的商业模式。目前5G尚在建设初期,资本开支大、用户规模小、使用成本高,随着技术成熟和规模扩大,5G在电力及能源领域中的应用将逐渐铺开。表30:《能源领域5G应用实施方案》主要内容总体目标未来3-5年内,1)拓展一批能源领域5G应用场景;2)建设一批5G行业专网或虚拟专网;3)探索一批有竞争力的商业模式;4)制定一批重点技术标准;5)建设能源领域5G技术创新平台、公共服务平台和安全防护体系。应用场景智能电厂+5G:生产控制、智能巡检、智能运维、安全应急智能电网+5G:输变配电运行监视、配网保护与控制、新能源及储能并网、协同调度与稳定控制、应急现场自组网综合应用综合能源+5G:能流仿真与生产控制、分布式能源管理、虚拟电厂、智能巡检与运维智能制造与建造+5G:智能制造、现场采集、工地作业、远程监造、工地安全技术研发1)研制5G关键共性技术;2)研制配套专用技术和产品;3)建立能源5G应用技术标准体系;4)推动能源5G应用技术测试验证;5)建设5G应用技术创新平台。资料来源:国家发改委,国家能源局,中央网信办,工信部,中国银河证券研究院受益标的:国网信通。公司是国网旗下通信行业龙头,具有20余年信息化建设经验,具备信息通信全产业链服务能力。目前公司已支撑国网多个5G重点示范项目落地,形成了5G边缘物联代理装置等多款软硬件产品,并正在探索变电站、配电房等行业场景。2.虚拟电厂虚拟电厂是一套能源管理系统,把分布式电源、储能、电动汽车等多种可调节资源有机结合,通过通信技术与控制技术,对可调节资源进行调控和优化。“虚拟”是指其没有实体电厂的存在形式;“电厂”是指其具有电厂的某些属性,如提供调峰调频等辅助服务、参与电力市场并获得收益等。虚拟电厂(VPP)的核心为“通信”和“聚合”。虚拟电厂通过边缘智能和物联网技术,将分布式电源(DG)、可控负荷、储能、电动汽车等分散在电网的分布式供能(DER)聚合和协调优化,作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统。调节分布式电源。分布式电源规模小、分布广、种类多,在分布式能源有间歇性时,虚拟电厂通过储能把它们组织起来,提高新能源的利用率。另外,最大程度地平抑新能源电力的强随机波动性,为电网提供调频、调峰等辅助服务。调节可控负荷、储能、电动汽车等“产销者”。在冬夏两季用电高峰期,虚拟电厂控制行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。46系统通过AI和远程控制,在不影响人体舒适度的情况下,调节空气温度;在不影响楼宇安全的情况下,调节电梯运行方式;调节楼宇中的储能设备;将周边楼宇充电桩的充电模式由快充变成慢充等等,通过虚拟电厂将闲散电集中起来,达成与常规发电厂类似的效果,从而缓解部分地区的用电紧张。而这些提供电能的楼宇,以出售电价的形式获得补偿。图73:虚拟电厂示意图资料来源:住友电工,中国银河证券研究院发电企业、电网公司、电力用户多方受益。发电企业可提升存量机组利用效率;电网公司可提升电网安全稳定运行水平;为电力用户提供便捷参与的技术手段、市场化参与的渠道和可持续的商业模式。虚拟电厂在欧美发达国家发展较为成熟。在欧美各国已有一些可供借鉴的小规模示范项目。自2001年起,欧洲各国就开始开展以集成中小型分布式发电单元为主要目标的虚拟发电厂研究项目,参与的国家包括德国、英国、西班牙、法国、丹麦等。现已实施的虚拟电厂项目有德国卡塞尔大学太阳能供应技术研究所的试点项目、欧盟虚拟燃料电池电厂项目、欧盟FENIX项目等。欧盟2009年完成FENIX项目,目标在于对分布式能源分级管理,由代理系统提供分布式能源的成本曲线和其他运行特性(发电和负荷容量、爬坡率、启停时间等),系统对所有分布式能源进行整合,并将其传输至虚拟电厂并形成竞标曲线,竞标曲线进一步发送至电力交易系统并参与市场交易。2018年南澳的光储VPP项目由特斯拉和南澳政府合作开展。参与该项目的住宅安装了屋顶太阳能系统和特斯拉Powerwall储能系统,虚拟电厂通过智能控制进行统一调控,为澳大利亚电网提供调频服务,减少用电高峰电网的压力。同时,每个参与的家庭也获得了收益,电费大幅降低。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。47表31:国外主要虚拟电厂一览工程名称工程时间主要参与国家聚合资源用途PMVPP2007荷兰源提高电网调峰调频能力FENIX2009英国、西班牙、法国等欧盟8国源提高电网系统稳定性、安全性和可持续性EDISON2012丹麦荷平抑分布式能源接入后电力系统的大幅波动WEB2ENERGY2015德国、波兰等源网荷验证和实施智能配电三大技术关西VPP2016日本源网荷提高能源的利用率和综合能源效益ConEdison2016美国源网荷提高电网实时应用、调峰、调频能力光储VPP2018南澳大利亚州源网荷降低用户电费、提高多能源系统稳定性资料来源:冀北电力交易中心有限公司,中国银河证券研究院受益标的:国电南瑞、国网信通、恒实科技(计算机团队覆盖)。(1)国电南瑞:在虚拟电厂上形成了完备的技术和产品体系,可灵活支撑市场上的多种新商业模式,优势在于丰富的电力系统运行经验;(2)国网信通:已落地虚拟电厂示范项目。国网信通在天津市滨海新区惠风溪智慧能源小镇构建虚拟电厂系统,装机容量75MW,可调负荷36MW。未来计划在北京、江苏、上海、湖南、湖北等区域构建体量更大的虚拟电厂系统;(3)恒实科技:全程参与国网冀北电力公司虚拟电厂建设,在虚拟电厂规则制定、用户协议签订、智能终端安装与调试和市场化运营等方面具备丰富运营经验。3.区块链利用区块链技术的安全可信、公开透明以及分布式多中心的特点,可构建防伪溯源、数据共享、跨境交易的配电物联网信用生态体系。在能源交易平台、虚拟电厂、数据管理等领域,区块链有广阔的应用前景。图74:区块链在电网中的应用示例:虚拟电厂运营资料来源:北极星输配电网,中国银河证券研究院虚拟电厂的构建和运营。(1)源端,区块链可对设备进行唯一性认证并进行出力核查。(2)网端,可构建去中心化云平台,实现各类数据信息“可信、可管、可控、可知”的传输,结合用户侧需求响应与发电侧出力信息进行智能调度,提升供需两端匹配效率。同时可利用账本技术,采用可信交易积分等手段完善信用体系,提高交易效率。(3)荷端,可对负荷进行唯一性认证,鼓励负荷端节能减排或参与电力市场交易。去中心化实时能源市场连接本地生产者和消费者,未来电网的参与者将越来越多,它们位于源端、荷端、储端亦或身兼数职。区块链技术与分布式的特征契合,让数百万的参与者行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。48之间更安全地实时交易和支付,大大的节约人力、物力投入,降低运行成本。分布式的交易记录中记录着电力消费的计量和计费、热能的计量和计费以及其他能源的计量和计费,交易信息透明且安全。提高绿证交易可溯源性。绿证是随着光伏、风电等新能源的发展而出台的机制,可增加新能源发电企业收入。然而绿证并没有全流程溯源机制,难以保证绿证中100%的电力来自新能源。2021年9月,国网启动首个绿电交易试点,解决了绿证交易中的从生产、交易、消费全环节的溯源问题:依托区块链技术,对交易全环节数据进行记录,上链数据无法更改。受益标的:远光软件(计算机覆盖)、国网信通。远光软件是国内区块链技术应用的先行者,自2015年开始全面推进区块链在技术、应用、合作、资本等方面的布局。在能源互联网中,主要服务于需求侧的各类数字资产交易及结算需求。通过组建联盟链整合各类资产所有人,以及智能合约技术的深度应用,实现能源互联网中区域电网市场信息流、资金流、能源流的融合。公司2018年参与了国家电网“国网链”的建设工作。目前公司区块链技术已经在国家电网、南方电网、国家能源集团等多家企业开展试点,应用场景包括新能源交易、需求侧响应、分布式光伏补贴、电力市场结算、碳资产认证交易等。2021H1公司区块链业务收入721万元,占比0.96%,已超过了2020年全年399万元收入。随着能源领域区块链应用逐渐铺开,区块链业务有望成为新的业绩增长点。国网信通是国网区块链技术“一主两侧”的主要支撑单位。公司自主研发了企业级区块链服务平台——思极链,具备跨区域部署、企业级安全、一站式服务、多引擎支撑等特点,拥有可信存储、智能合约、数据溯源、数据确权及跨链交互五大核心服务能力。公司承担了第一个区块链科技项目和第一个区块链信息化项目。公司背靠国内知名科研院所,先后与中国科学院、北京航空航天大学、北京邮电大学等科研院所建立深度合作,并与昆明理工大学共同建设“能源物联网与区块链技术联合实验室”,深化产学研合作,为区块链技术的创新应用奠定了良好的基础。2021年公司区块链业务顺利推进:承建了蒙东电力交易平台电子签章模块、实现国网喀什供电公司工单指标数据上链及同态加密共享、承建的新能源云区块链碳存证数字场景完成上线发布、完成基于区块链的电力零售交易项目。4.数字孪生数字孪生是物理对象在计算机中的数字模型,通过接收来自物理对象的数据而实时演化,从而与物理对象在全生命周期保持一致。数字孪生的概念最早诞生于航空航天领域。早期美国国防部使用物理模型仿真,即构建两个相同的航天飞行器,其中一个发射到太空,另一个留在地球上用于反映太空中航天器的工作状态,以便处理紧急事件。计算机科学发展后,只需建立飞行器的数字模型,传感器把实时数据发送给模型,进行相应参数调整,实现与飞行器真实状态的完美同步。每次飞行后,还可通过模型进行仿真测试,评估是否需要维修、能否承受下次的任务负荷等。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。49图75:数字孪生概念图资料来源:ManufacturingLeadershipCouncil,中国银河证券研究院我国电网未来将成为强耦合、高波动性的电网,面临前所未有的复杂性和安全风险。传统机理模型和优化控制方法已经难以满足电网规划、监测或运行的要求,开发新一代在线分析工具迫在眉睫,数字孪生提供了解决方案:状态分析评估预测方面,通过声音、振动、运行温度等参数,对设备进行专项评估,帮助运检人员深度掌控其内部运行状态;故障分析诊断预测方面,通过分析电压电流、温度、声响等特征量,对设备的电气故障、机械故障进行预测性诊断,强化电网故障排除能力。数字孪生在电网中已有实际应用。2021年2月,湖南省调新增数字孪生功能,响应速度小于300ms,明显优于传统D5000调度自动化系统。2021年7月15日,湖南电网负荷达到峰值,数字孪生系统辅助其在风险可管控的情况下超限额运行,避免大规模大闸限电造成的经济损失。数字孪生的发展仍面临很多问题。主要问题是算力不足,导致无法实现高精度、动态的仿真模拟。数字孪生目前还有标准化程度不足、生态系统不成熟等问题。具体就电力系统而言,一是还需完善传感器、物联网终端等数字孪生所必需的通用硬件设备设施,二是目前电网各系统、部门的数据信息独立且分散、格式各异、缺乏标准化,亟需实现成熟的数据互联互通。受益标的:国网信通。目前公司已有2项数字孪生相关研发项目(基于数字孪生的变电站智慧系统平台建设、电网场站实景数字孪生应用关键技术研究及应用),并计划以数字孪生技术为基础,构建涵盖“源网荷储”全维度虚拟能源网络,实现对物理电网的模拟、监控、诊断、预测和控制。5.人工智能人工智能就是将传统的逻辑思考与分析,依靠机器学习、神经网络等核心技术并结合计算机强大的算力,以智能化的方式来实现。在电力领域,人工智能赋能各环节,在健康运维、仿真优化、智能调度领域都有广泛应用。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。50图76:人工智能赋能电力各环节资料来源:科大讯飞,中国银河证券研究部在电力巡检领域,运用图像识别、声音识别等人工智能技术,可大幅提高巡检效率和准确率。例如,基于图像识别和深度神经网络的缺陷检测算法,针对输配电线路缘端子超温、线路敷冰、异物搭挂等情况,与巡检机器人、无人机相结合,可快速高效识别缺陷并自动记录和报警;基于声音识别及相关智能算法,与声学成像仪相结合,可快速确定设备异响位置、准确定位气体泄漏点。受益标的:申昊科技、亿嘉和(机械覆盖)。两家公司均是巡检机器人龙头,掌握多项核心技术,获得工信部专精特新“小巨人”称号。(1)申昊科技:产品包括智能机器人和智能电力监测及控制设备(变压器光声光谱在线监测、智能监拍设备、海缆监测一体化平台等)两大系列产品,覆盖电力系统发电、输电、变电和配电等多环节,为客户提供一体化巡检解决方案。(2)亿嘉和:产品包括操作类机器人、巡检类机器人、消防类机器人三大类产品。除电力行业外,巡检机器人还可广泛应用于石油、化工、安防、物流等多个领域。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。51四、核心标的表32:重点推荐公司盈利预测与估值水平分类股票代码股票名称股价EPSPEPB20202021E2022E2023E20202021E2022E2023E特高压600312.SH平高电气9.180.090.200.24-98.845.938.3-1.4000400.SZ许继电气26.440.710.861.031.2337.230.725.721.53.1002452.SZ长高集团9.480.340.450.580.7727.621.016.412.44.0002028.SZ思源电气49.881.221.421.952.7140.935.125.618.45.9601179.SH中国西电5.590.05---118.3---1.4配电网601877.SH正泰电器49.762.992.062.532.9916.624.219.716.73.6002706.SZ良信股份18.260.370.450.630.9249.640.629.019.89.1688330.SH宏力达113.633.184.065.276.7535.728.021.616.83.8储能300750.SZ宁德时代590.002.404.828.6212.34246.3122.468.447.821.4300274.SZ阳光电源140.971.321.892.703.48107.174.752.240.520.0688063.SH派能科技191.691.772.854.607.38108.167.341.726.010.9300763.SZ锦浪科技219.701.282.313.645.12171.095.260.442.929.7688390.SH固德威441.002.964.557.229.88149.196.961.144.726.6600379.SH宝光股份16.860.140.170.270.36120.698.162.746.99.8300648.SZ星云股份59.810.390.871.632.29155.169.136.826.115.0600995.SH文山电力20.080.230.200.400.6686.8102.349.830.64.4信息化600406.SH国电南瑞40.250.871.081.261.4746.037.431.927.46.5600131.SH国网信通22.460.510.570.690.8644.239.432.626.15.8300682.SZ朗新科技35.440.680.841.051.2752.342.033.827.96.8300365.SZ恒华科技10.940.140.240.480.6879.646.222.916.03.1002063.SZ远光软件10.270.200.220.290.3951.747.035.426.25.1003035.SZ南网能源8.360.110.140.190.2579.459.244.534.17.1002125.SZ协鑫能科11.350.04---282.4---4.0688100.SH威胜信息34.450.550.730.971.2662.647.535.727.37.3300513.SZ恒实科技13.300.340.520.600.9139.025.422.214.71.6智能电表601222.SH林洋能源12.000.480.580.770.9424.820.615.612.82.4300360.SZ炬华科技12.430.580.610.811.0321.420.415.412.12.6603556.SH海兴电力13.760.981.141.350.0014.012.110.2-1.2资料来源:wind,中国银河证券研究院(为计算机团队覆盖标的;除国电南瑞/许继电气/派能科技/良信股份/国网信通/平高电气/海兴电力以外,EPS均为wind一致预期;股价为21/12/30收盘价)(一)国电南瑞:电网自动化龙头电网自动化龙头。历经多年发展,公司形成电网自动化及工业控制、继电保护和柔性输电、电力自动化信息通信、发电及水利环保四大业务板块。公司产业链完备,产品涵盖发、输、配、变、用、调度、信息通信等各领域。公司在技术储备和研究成果等方面具有明显先发优势。信息化业务突出。从近两年的国网招标数据来看,南瑞在信息化设备中占比约40%,在信息化服务中占比约30%。十四五期间,能源互联网建设加速,信息化投入有望维持10%以上的高增速,公司有望持续受益。IGBT生产线建设完成。2021年上半年,公司成功打造高压、中压系列自主IGBT产品。目前公司已完成首条全自动封装测试生产线的建设,未来规划年产能为20万只。根据公告,IGBT项目投资总额为16.44亿元,预计税后内部收益率为14.94%。现阶段公司IGBT产品主要面向柔性交直流输电、新能源发电相关领域,量产后将率先在电网、光伏、风电等领域开展应用,增强基于电力电子技术的光伏变流器、风电变流器、储能变流器等产品的市场行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。52竞争力,未来计划向新能源汽车领域拓展。储能业务有望成为新的业绩增长点。抽水蓄能方面,公司拥有全套抽水蓄能自动化解决方案,技术水平国际领先。目前已参与多个抽蓄电站建设。电化学储能方面,公司的PCS、BMS、EMS等产品及解决方案已应用于电网侧、发电侧及用户侧等多个项目。公司计划加强储能安全、系统集成及并网控制等技术研究,打造国内具有影响力的储能高端品牌。网外业务持续拓展。公司一直以来积极探索网外业务,将电网自动化技术拓展至轨道交通、工业控制、智能制造等领域,打造新的业绩增长点。2021年上半年,公司网外业务收入达45.86亿元,占比31%,同比增长27.5%,快于整体业务增速。公司力争2025年网外业务占比超过40%。股权激励提振员工积极性。2021年12月8日,公司发布2021年限制性股票激励计划(草案),拟授予的限制性股票不超过3998.14万股,占总股本0.72%。授予对象为董事、高管、研发等核心骨干1300人,授予价格21.04元/股。限制性股票分4期解除锁定,并与资产收益率、净利润复合增长率、研发费用复合增长率等业绩考核目标挂钩。三季报业绩平稳实现增长。受益于电网投资结构性变化,公司2021年前三季度实现营收232.32亿元,同比增长15.6%;归母净利润31.93亿元,同比增长25.3%。根据公司业绩指引,预计2021年全年营收425亿元,同比增长10.38%,归母净利润约60亿元,同比增长23.66%。公司前三季度毛利率基本持平,达到28.38%,净利率同比提升约1pct至14.64%。图77:国电南瑞营收利润及增速-10%15%40%65%90%115%050100150200250300350400201420152016201720182019202021Q3营业收入(亿元)扣非净利润(亿元)营收同比净利同比资料来源:wind,中国银河证券研究院图78:国电南瑞盈利能力0%5%10%15%20%25%30%35%201420152016201720182019202021Q3ROEROA毛利率净利率资料来源:wind,中国银河证券研究院(二)许继电气:电力装备全覆盖产品覆盖电力系统各环节。公司具备提供特高压/超高压直流输电、智能配电网、智能变电站、智能用电、电动汽车充换电、能源互联网、先进储能等整体解决方案的能力。技术领先优势明显。2021年上半年,公司发布新产品80项,完成行业鉴定10项,授权专利96项。智能电能表等5项产品行业领先,5G电力物联网通信终端等5项产品达到行业先进,“云管边端”新一代配电自动化主站系统等8项创新成果达到国际领先水平。国网招标份额稳定。2021年,公司换流阀等产品在特高压工程“白鹤滩-江苏”合计中标3.31亿元,直流控制保护系统在特高压工程“闽粤联网”合计中标4486万元。智能电表行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。53等产品在国网营销项目第一次电能表招标采购中合计中标6.31亿元,市占率保持领先。充电桩在国网营销项目第一次充换电设备招标采购中标1932万元。南网市场快速增长。保护产品在南网框招实现较大突破,预制舱、配网产品分别在广东、云南中标。网外市场拓展成效显著。公司在工业客户方面多点突破,涉及电力、铁路、石油石化等行业。2021年公司中标国电投调相机变压器组保护设备、配套10kV充气柜;铁路辅助监控系统中标国铁集团1.5亿元;预制舱在中石化实现业绩突破,在大唐集团框架采购中中标;与国电投、国家能源等电商平台合作,实现充电桩、电能表、保护装置产品上线。国际市场开拓顺利。公司海外市场本土化营销快速发展,孟加拉、尼日利亚市场预付费电表产能合作业务增幅明显,变电站保护、发电保护产品首次突破莫桑比克电网市场和马来西亚市场。智能电表、充电桩成长空间大。(1)智能电表:21H1公司智能电表营收10.62亿元,YOY+29.7%。受益于能源互联网转型带来的单表价值量增加,前瞻产业研究院预测,未来2-3年智能电表和用电信息采集管理系统将享受20-30%的增速。(2)充电桩:公司21H1电动汽车智能充换电系统收入5.43亿元,YOY+94.9%。国网预计十四五期间建设充电桩1300万根,5年CAGR达到50%以上。图79:许继电气营收利润及增速-100%-50%0%50%100%02040608010012020152016201720182019202021Q3营业收入(亿元)扣非净利润(亿元)营收同比净利同比资料来源:wind,中国银河证券研究院图80:许继电气盈利能力0%5%10%15%20%25%30%20152016201720182019202021Q3ROEROA毛利率净利率资料来源:wind,中国银河证券研究院(三)派能科技:全球储能系统领军者坚持自主研发,掌握核心技术。公司专注锂电池储能应用超过10年,具备电芯、模组、BMS、EMS等核心部件自主研发和制造的能力。公司拥有20项发明专利和93项实用新型专利,产品通过了国际IEC、欧盟CE、美国UL、日本JIS等安全认证,是行业内拥有最全认证资质的储能厂商之一。公司产品线丰富,满足5-1500V各类电压等级、各类电气环境、不同功率和容量的需求,并与全球主流储能逆变器厂商兼容对接。先发优势积累优质客户资源。公司锂电储能业务开展早,积累了大量客户资源,与全球领先的储能企业Sonnen、KrannichSolar、Segen、SolarRocket等建立了长期稳定合作关系。在欧洲、北美、日本等成熟市场,公司产品质量得到经销商和客户认可,也提升了产品议价能力。全球市占率领先。根据IHSMarkit统计,2020年全球家用储能市场达到4.5GWh,较2019年增长47%。特斯拉、派能科技、Sonnen位列前三,公司市占率从2019年的8.5%提升行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。54至2020年的12.8%。公司产品在欧洲、南非、东南亚部分国家很受欢迎,并在积极拓展北美、日本市场。国内方面,公司向大股东中兴通讯提供基站后备锂电池,同时公司大容量储能电池系统已在国内工商业储能、可再生能源配套储能、微电网储能等场景实现商用。募投项目达产,产能持续扩张。随着募投项目的逐步实施,2021年6月新增1.5GWh电芯产能投产,6-9月产品交付进入爬坡期。2021年1-9月,公司储能系统和电芯出货量966.6MWh,较2020年全年出货量上涨42.1%。同时,公司募投项目规划的剩余5GWh储能锂电池系统和3GWh电芯产能,有望在未来三年内逐步达产。业绩增长迅速,盈利能力良好。2021年前三季度实现营收12.95亿,YOY+60.15%;归母净利润2.51亿元,YOY+27.81%。由于原材料价格上涨,国际航线运力下降推高海运价格等不利因素,公司毛利率和净利率小幅下滑,但仍维持高位,反映了公司的议价能力。随着不利因素缓解,公司盈利能力有望触底回升。图81:派能科技营收利润及增速-200%-100%0%100%200%300%(2)02468101214201720182019202021Q3营业收入(亿元)扣非净利润(亿元)营收同比净利同比资料来源:wind,中国银河证券研究院图82:派能科技盈利能力-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%201720182019202021Q3ROEROA毛利率净利率资料来源:wind,中国银河证券研究院(四)良信股份:高端低压电器供应商产品主打低压电器高端市场。公司核心产品包括以微型断路器为主体的终端电器,以塑壳断路器、框架断路器、自动转换开关为主体的配电电器,以接触器、继电器为主体的控制电器等。公司产品线丰富,研发能力强,近几年研发费用率维持在8-9%。截至2021年底,公司累计获得授权专利1135项,其中发明专利106项。根据中商情报网统计,2020年国内低压电器市场规模达862亿元,2017-2020年CAGR约10%,其中高端产品占比20%。智能化、信息化、模块化、小型化是低压电器的发展趋势,新增需求主要集中在新能源、智能电网、5G、IDC等高端制造领域,对于产品品质提出较高要求。预计高端产品在低压电器中占比将会持续提升。国内低压电器行业上千家,国产替代空间大。目前第一梯队被ABB、西门子、施耐德等外资品牌占据。公司一方面加大研发投入,另一方面增加销售通道,全国设立多个大区和办事部,快速服务并响应客户需求。智能楼宇方面,公司新签续签战略客户数量和质量得到提升;新能源领域,逆变器市场占有率位于行业前列且份额逐步扩大;在新能源汽车、信息通讯、电力行业,公司市场开拓均取得显著效果。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。55海盐项目增强竞争力。公司拟投资23.85亿元在浙江海盐建设智能型低压电器研发及制造基地,以加强公司零部件自制能力,提升产品品质,增强高端市场竞争力。该基地区位优越,可辐射上海、杭州、苏州、宁波等城市,将进一步优化公司的供应链布局。项目建设周期为54个月,计划在2024年达产。公司测算项目内部收益率(税后)为34.92%。盈利能力优异。2021年1-9月公司营业收入28.24亿元,YOY+31.76%,归母净利润3.46亿元,YOY+8.82%。由于原材料价格大幅上涨,且占生产成本比例75-80%,毛利率同比下降4pct至36.3%。近几年来,公司毛利率保持在40%左右,也反映了高端产品的议价能力。图83:良信股份营收利润及增速0%10%20%30%40%50%0510152025303520152016201720182019202021Q3营业收入(亿元)扣非净利润(亿元)营收同比净利同比资料来源:wind,中国银河证券研究院图84:良信股份盈利能力5%10%15%20%25%30%35%40%45%20152016201720182019202021Q3ROEROA毛利率净利率资料来源:wind,中国银河证券研究院(五)国网信通:“云网融合”稀缺标的“云网融合”产业服务提供商。2020年,国网旗下信通产业核心资产(信产集团持有的中电飞华、继远软件、中电普华、中电启明星股权)与岷江水电的配售电及发电业务进行资产等值置换,股票更名为“国网信通”。公司主营业务为信息通信业务,包括云网基础设施、企业通用数字化应用、电力数字化应用三大板块,形成了包括底层算力资源和上层应用服务的全方位产业布局。长期受益电网信息化投入增长。2020年国网提出数字新基建及十大重点任务,公司积极参与了电网数字化平台、能源大数据中心、电力大数据应用、电力物联网、能源工业云网、智慧能源综合服务、能源互联网5G应用、电力人工智能应用、能源区块链应用九大任务。2021年国网又提出“一体四翼”发展布局,全方位加快电网向能源互联网升级。我们预测电网信息化投资2025年将超过740亿元,5年CAGR约17.5%。电力信息通信行业壁垒高。公司旗下四家全资子公司是国内最早一批从事电力行业信息通信业务的企业,在电力数据、电网资产方面拥有得天独厚的资源优势,在电力人才、项目经验上拥有深厚的行业积累。由于电力行业涉及国计民生,对于产品的可靠性、安全性以及配套服务资质要求高,国网系公司承担着重要角色,行业进入壁垒高。网外市场持续拓展。公司深耕云网资源和应用服务,将网内应用的同源技术、产品和服务拓展到网外。公司2021年电力市场化交易服务实现首单合同签订;继远软件的充电站智能运维管理平台已为安徽、天津、福建等多地提供平台化运维服务,覆盖700多个站点的8000行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。56多个充电桩;落实合肥储能站监测数据接入储能云监控平台;已研发数字化综合能源服务系统,服务用户100余家。国网和信产集团承诺,将积极支持公司开拓网外业务,争取在重组实施后5年内,上市公司关联交易占比下降至50%以下。盈利能力有所提升。2021年前三季营业收入42.7亿元,同比增长1.39%,归母净利润3.71亿元,同比增长27.22%。公司成本管控得当,前三季期间费用率合计为10.7%,同比减少1.5pct。公司销售净利率8.69%,同比增加1.76pct。净资产收益率(摊薄)达到7.69%,同比上升0.95个pct。图85:国网信通营收利润及增速-60%-10%40%90%140%190%240%02040608010020152016201720182019202021Q3营业收入(亿元)扣非净利润(亿元)营收同比净利同比资料来源:wind,中国银河证券研究院图86:国网信通盈利能力0%5%10%15%20%25%30%20152016201720182019202021Q3ROEROA毛利率净利率资料来源:wind,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。57图87:电力设备标的梳理资料来源:wind,中国银河证券研究院行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。58五、风险提示(1)新型电力系统建设不及预期,电网投资不及预期;(2)“双碳”目标推进不及预期,新能源装机不及预期,智能终端渗透不及预期;(3)特高压建设、配网建设以及信息化建设不及预期;(4)行业竞争加剧导致产品价格下降超预期;(5)储能政策支持不及预期,储能成本下降不及预期。行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。59六、附录表33:配电网发展方向发展方向主要内容能源网架强化电网安全,消除重大安全事故隐患,因地制宜构建坚强局部电网;服务民生改善,服务乡村建设行动,持续增强脱贫地区供电服务能力;满足新增需求,适度超前开展地区电网布局;提高城市配电网资源配置和安全保障能力,提高农村生产、生活、产业电气化水平;信息支撑深化采集感知,加强配电网感知终端建设,并向用户侧延伸拓展,提升电网实时感知、广泛互联、安全可控水平;完善传输网络,提升光缆网架安全可靠性、带宽承载能力和终端灵活接入能力,形成覆盖全面、扩展灵活、管控高效的一体化电力通信网;提升处理能力,建立“企业全局复用、数据融合共享”的信息处理平台,建设信息支撑核心基础设施,构建资源共享池,提升基础资源调配和共性服务技术能力;支撑业务应用,推进新一代调度自动化系统建设,强化输配电网协同管控、源网荷储多元互动;推进新一代配电自动化系统建设,支撑配电物联网终端的规模化接入,满足多元化负荷发展需求。加强安全防护,构建全场景网络安全防护体系,全面提升安全保障能力和服务水平。价值拓展推进能源生产清洁化,加强配电网互联互通和智能控制,持续提高双向互动、转供、调峰能力,促进清洁能源健康发展和就地消纳;推进能源消费电气化,结合配电网的网架延伸,在工农业生产制造、交通运输、居民采暖、家庭电气化等重点领域,稳步拓展电能替代深度和广度;推进能源利用高效化,构建覆盖所有耦合能源的局域能量管理系统,实现能源按需灵活转换、优势互补,提升能源利用效率;依托车辆到电网(V2G)、虚拟电厂等技术,接入电动汽车、用能终端、储能等多元主体,推动各类主体多元聚合互动,提升源网荷储运行效率;推进基础资源共享化,通过共享电力杆塔、电缆管沟、通信光纤等电网基础设施资源,进一步开展多站融合、大数据运营等业务,深入挖掘共享渠道与商业化潜能,释放电网资源价值。资料来源:国家电网报,中国银河证券研究表34:储能招标项目储能招标项目时间储能容量中标公司储能中标价格(元/Wh)备注数字储能电站示范工程及管控系统2021.1150MW/100MWh山东云储新能源科技有限公司0.9储能设备+施工长寿晏家综合能源储能项目储能设备2021.115MW/10MWh北京奇点汇能科技有限公司1.63储能设备+施工玉环电厂储能调频项目30MW电池+BMS2021.1130MW/30MWh宁德时代、比亚迪1.43/1.59仅包括电池+BMS盱眙储能电站PC总承包2021.1110MW/20MWh南瑞继保1.72储能设备+施工华润电力禹城一期100MW风电配套储能EPC总承包2021.1120MW/40MWh许继电气、湘能楚天电力科技有限公司1.44/1.50EPC鄄城100MW风电项目配套储能系统10MW(20MWh)EPC总承包2021.1110MW/20MWh许继电气、融和元储1.60/1.70EPC江西黄金埠公司储能项目EPC总承包2021.1148MW/48MWh国能龙源电力技术工程有限责任公司2.27EPC广东大唐国际肇庆热电公司燃机电厂储能综合利用EPC总承包2021.1112MW/12MWh广州市兆能有限公司3.15EPC山阴县400MW/800MWh独立储能项目EPC总承包2021.10400MW/800MWh中国能源建设集团3.19EPC浙江交投新能源分布式储能设备采购及安装2021.1040MWh许继电气、长园集团、中恒电气、科华数据、易事特1.73/1.75/1.79/1.80/1.81储能设备+施工原阳县30MW分散式风电配套3MW/6MWh储能EPC2021.103MW/6MWh远景能源、许继电气1.57/1.83EPC华润杞县34MW分散式风电项目配套3.4MW/6.8MWh储能系统EPC2021.1050MW/100MWh远景能源、许继电气1.41/1.59EPC华润山东东营源网储一体化示范项目一期50MW/100MWh储能系统EPC2021.1050MW/100MWh许继电气、湘能楚天电力科技有限公司1.29/1.48EPC大唐晟源洮南向阳200MW风光互补光伏项目储能系统设备2021.087.5MW/7.5MWh南瑞继保1.573储能设备+施工夏津三期49.8MW风电项目储能装置2021.075MW/10MWh北京天诚同创电气有限公司1.321储能设备+施工资料来源:中国招标投标公共服务平台,中国银河证券研究行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。60插图目录图1:2020年我国各类发电量组成............................................................................................................................................1图2:2025年我国各类发电量组成............................................................................................................................................1图3:2020年我国各类装机累计容量组成................................................................................................................................1图4:2025年我国各类装机累计容量组成................................................................................................................................1图5:2020-2030中国用电量及电气化率预测...........................................................................................................................2图6:电力系统构成图.................................................................................................................................................................2图7:电力系统实时平衡示意图.................................................................................................................................................3图8:新能源电力系统发展模式示意图.....................................................................................................................................3图9:“四维”定位新型电力系统.............................................................................................................................................4图10:“十四五”大型清洁能源基地布局示意图...................................................................................................................5图11:国网在建在运特高压工程示意图...................................................................................................................................6图12:直流特高压投资构成占比...............................................................................................................................................7图13:交流特高压投资构成占比...............................................................................................................................................7图14:2020年我国直流特高压-换流变压器市场格局.............................................................................................................8图15:2020年我国直流特高压-换流阀市场格局.....................................................................................................................8图16:2020年我国交流特高压-GIS市场格局..........................................................................................................................8图17:2020年我国交流特高压-交流变压器市场格局.............................................................................................................8图18:中长期跨国电力流、跨省跨区预测...............................................................................................................................9图19:2016-2020我国配电网供电可靠性...............................................................................................................................10图20:低压电器竞争格局.........................................................................................................................................................13图21:储能在电力系统中起到削峰填谷的作用.....................................................................................................................13图22:储能在电力系统中的应用.............................................................................................................................................14图23:我国已投运电力储能项目类型分(2020).................................................................................................................15图24:全球已投运电力储能项目类型(2020).....................................................................................................................15图25:我国电化学储能累计装机及预测.................................................................................................................................16图26:全球和中国一次能源消费中各类型占比.....................................................................................................................16图27:历年来我国光伏集中式与分布式占比.........................................................................................................................18图28:弃风弃光电量与弃风弃光率.........................................................................................................................................18图29:光伏并网增多加深鸭子曲线.........................................................................................................................................19图30:风电出力曲线与负荷曲线倒挂.....................................................................................................................................19图31:广东某电站安装储能前后的调频数据对比.................................................................................................................19图32:各省新能源配储能政策.................................................................................................................................................20图33:抽水蓄能工作原理图.....................................................................................................................................................21图34:天荒坪抽水蓄能电站工程示意图.................................................................................................................................21图35:典型日内用电负荷曲线.................................................................................................................................................21图36:抽水蓄能装机占比及利用小时和风光装机占比.........................................................................................................22图37:2015-2030我国抽水蓄能装机及预测...........................................................................................................................22图38:同步发电机结构图(同步转速).................................................................................................................................24图39:光伏逆变器结构图.........................................................................................................................................................24行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。61图40:部分省级调峰调频辅助服务价格.................................................................................................................................25图41:比亚迪电网级储能产品示意图.....................................................................................................................................26图42:星云股份电芯测试设备.................................................................................................................................................26图43:2020年中国储能系统前十名竞争格局........................................................................................................................29图44:2020年全球储能电池市场格局....................................................................................................................................29图45:2020年中国储能逆变器市场格局................................................................................................................................29图46:2020年全球储能逆变器市场格局................................................................................................................................29图47:2020年中国储能系统集成市场格局............................................................................................................................29图48:2020年全球家用储能系统集成市场格局....................................................................................................................29图49:储能产业链及公司梳理.................................................................................................................................................30图50:AC储能系统单价(20MW/80MWh).........................................................................................................................30图51:家庭储能系统单价(5kW/14kWh).............................................................................................................................31图52:源网荷储互动关系.........................................................................................................................................................32图53:电网信息化投资规模及占比.........................................................................................................................................33图54:信息化系统市场构成(1-3批次)....................................................................................................................................34图55:2020年国网信息化设备市场竞争格局(1-3批次)..................................................................................................34图56:2016年-2020年国网信息化硬件市场竞争格局..........................................................................................................34图57:2016年-2020年国网信息化软件市场竞争格局..........................................................................................................34图58:2016年-2020年国网调度类硬件市场竞争格局..........................................................................................................35图59:2016年-2020年国网调度类软件市场竞争格局..........................................................................................................35图60:2020年国网信息化服务市场竞争格局(1-3批次)..................................................................................................35图61:2016年-2020年国网信息化服务市场竞争格局..........................................................................................................35图62:郎新科技能源数字化战略.............................................................................................................................................35图63:恒华科技核心业务体系.................................................................................................................................................36图64:公司参与制定的行业标准.............................................................................................................................................37图65:公司三维线路设计平台.................................................................................................................................................37图66:远光软件客户包含两大电网、五大发电集团等多家电力企业..................................................................................37图67:新一代智能电表外观及功能.........................................................................................................................................38图68:2020年国网智能电表及用电信息采集中标份额.........................................................................................................39图69:综合能源服务示意图.....................................................................................................................................................41图70:威胜信息业务覆盖物联网感知层、网络层、应用层.................................................................................................43图71:5G在电网中的应用.......................................................................................................................................................44图72:5G在电网变电端中的应用...........................................................................................................................................45图73:虚拟电厂示意图.............................................................................................................................................................46图74:区块链在电网中的应用示例:虚拟电厂运营.............................................................................................................47图75:数字孪生概念图.............................................................................................................................................................49图76:人工智能赋能电力各环节.............................................................................................................................................50图77:国电南瑞营收利润及增速.............................................................................................................................................52图78:国电南瑞盈利能力.........................................................................................................................................................52图79:许继电气营收利润及增速.............................................................................................................................................53图80:许继电气盈利能力.........................................................................................................................................................53行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。62图81:派能科技营收利润及增速.............................................................................................................................................54图82:派能科技盈利能力.........................................................................................................................................................54图83:良信股份营收利润及增速.............................................................................................................................................55图84:良信股份盈利能力.........................................................................................................................................................55图85:国网信通营收利润及增速.............................................................................................................................................56图86:国网信通盈利能力.........................................................................................................................................................56图87:电力设备标的梳理.........................................................................................................................................................57行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。63表格目录表1:十四五期间年均新增光伏及风电装机预测.....................................................................................................................2表2:特高压直流与交流对比.....................................................................................................................................................6表3:十四五已确定的特高压重点项目.....................................................................................................................................6表4:特高压十四五建设规划及预测.........................................................................................................................................7表5:特高压单站设备投资拆分表.............................................................................................................................................7表6:主要设备竞争格局表.........................................................................................................................................................8表7:十四五电网跨国互联工程.................................................................................................................................................9表8:国家电网十三五配网重点工程.......................................................................................................................................10表9:2021年区域电网负荷创新高情况..................................................................................................................................10表10:不同电动汽车渗透率、充电同时率下住宅小区配变负荷特征..................................................................................11表11:配电网改造方向及具体方法.........................................................................................................................................11表12:“十四五”国家和部分省级配网发展规划.................................................................................................................11表13:配电网主要设备.............................................................................................................................................................12表14:进口与国产小型断路器产品比较.................................................................................................................................12表15:2021年出台的国家级储能政策....................................................................................................................................14表16:海外国家储能政策梳理.................................................................................................................................................15表17:各类电化学电池储能对比.............................................................................................................................................16表18:十四五电化学储能装机预测.........................................................................................................................................17表19:大型风电光伏基地项目梳理.........................................................................................................................................17表20:《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》主要内容........................................20表21:《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》(发改价格2021[633]号)........................................................23表22:电力辅助服务政策变化.................................................................................................................................................24表23:《电化学储能电站安全管理暂行办法(征求意见稿)》主要内容..............................................................................27表24:新政出台前后,部分省份峰谷电价情况.....................................................................................................................27表25:不同情景下用户侧储能静态投资回收期测算.............................................................................................................28表26:国网信息化投入主要涵盖内容.....................................................................................................................................33表27:电网采集与传感设备分类.............................................................................................................................................38表28:新一代智能电表分类.....................................................................................................................................................39表29:“数字新基建”涵盖内容.............................................................................................................................................44表30:《能源领域5G应用实施方案》主要内容.....................................................................................................................45表31:国外主要虚拟电厂一览.................................................................................................................................................47表32:重点推荐公司盈利预测与估值水平.............................................................................................................................51表33:配电网发展方向.............................................................................................................................................................59表34:储能招标项目.................................................................................................................................................................59行业研究报告/电力设备及新能源行业请务必阅读正文最后的中国银河证券股份公司免责声明。64分析师承诺及简介本人承诺,以勤勉的执业态度,独立、客观地出具本报告,本报告清晰准确地反映本人的研究观点。本人薪酬的任何部分过去不曾与、现在不与、未来也将不会与本报告的具体推荐或观点直接或间接相关。周然电新团队负责人工商管理学硕士。2010年11月加盟银河证券研究院,先后从事电力、环保、燃气、电力设备及新能源行业分析师工作,目前担任电新及公用团队负责人。2020年、2019年获金融界量化评选最佳分析师第2名;2019年、2016年新财富最佳分析师第9名;2014年卖方分析师水晶球奖第4名;2013年团队获新财富第5名,水晶球奖第5名;2012年新财富第6名。曾任职于美国汇思讯(Christensen)的亚利桑纳州总部及北京分部,从事金融咨询(IR)和市场营销的客户主任工作。吴砚靖TMT/科创板研究负责人北京大学软件项目管理硕士,10年证券分析从业经验,历任中银国际证券首席分析师,国内大型知名PE机构研究部执行总经理。具备一二级市场经验,长期专注科技公司研究。邹文倩计算机/科创板团队分析师复旦大学金融硕士,复旦大学理学学士;2016年加入中国银河证券研究院;2016年新财富入围团队成员。评级标准行业评级体系未来6-12个月,行业指数(或分析师团队所覆盖公司组成的行业指数)相对于基准指数(交易所指数或市场中主要的指数)推荐:行业指数超越基准指数平均回报20%及以上。谨慎推荐:行业指数超越基准指数平均回报。中性:行业指数与基准指数平均回报相当。回避:行业指数低于基准指数平均回报10%及以上。公司评级体系推荐:指未来6-12个月,公司股价超越分析师(或分析师团队)所覆盖股票平均回报20%及以上。谨慎推荐:指未来6-12个月,公司股价超越分析师(或分析师团队)所覆盖股票平均回报10%-20%。中性:指未来6-12个月,公司股价与分析师(或分析师团队)所覆盖股票平均回报相当。回避:指未来6-12个月,公司股价低于分析师(或分析师团队)所覆盖股票平均回报10%及以上。[table_avow]免责声明本报告由中国银河证券股份有限公司(以下简称银河证券)向其客户提供。银河证券无需因接收人收到本报告而视其为客户。若您并非银河证券客户中的专业投资者,为保证服务质量、控制投资风险、应首先联系银河证券机构销售部门或客户经理,完成投资者适当性匹配,并充分了解该项服务的性质、特点、使用的注意事项以及若不当使用可能带来的风险或损失。本报告所载的全部内容只提供给客户做参考之用,并不构成对客户的投资咨询建议,并非作为买卖、认购证券或其它金融工具的邀请或保证。客户不应单纯依靠本报告而取代自我独立判断。银河证券认为本报告资料来源是可靠的,所载内容及观点客观公正,但不担保其准确性或完整性。本报告所载内容反映的是银河证券在最初发表本报告日期当日的判断,银河证券可发出其它与本报告所载内容不一致或有不同结论的报告,但银河证券没有义务和责任去及时更新本报告涉及的内容并通知客户。银河证券不对因客户使用本报告而导致的损失负任何责任。本报告可能附带其它网站的地址或超级链接,对于可能涉及的银河证券网站以外的地址或超级链接,银河证券不对其内容负责。链接网站的内容不构成本报告的任何部分,客户需自行承担浏览这些网站的费用或风险。银河证券在法律允许的情况下可参与、投资或持有本报告涉及的证券或进行证券交易,或向本报告涉及的公司提供或争取提供包括投资银行业务在内的服务或业务支持。银河证券可能与本报告涉及的公司之间存在业务关系,并无需事先或在获得业务关系后通知客户。银河证券已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格。除非另有说明,所有本报告的版权属于银河证券。未经银河证券书面授权许可,任何机构或个人不得以任何形式转发、转载、翻版或传播本报告。特提醒公众投资者慎重使用未经授权刊载或者转发的本公司证券研究报告。本报告版权归银河证券所有并保留最终解释权。联系[table_contact]中国银河证券股份有限公司研究院机构请致电:深圳市福田区金田路3088号中洲大厦20层深广地区:崔香兰0755-83471963cuixianglan@chinastock.com.cn上海浦东新区富城路99号震旦大厦31层上海地区:何婷婷021-20252612hetingting@chinastock.com.cn北京市丰台区西营街8号院1号楼青海金融大厦15层北京地区:唐嫚羚010-80927722tangmanling_bj@chinastock.com.cn公司网址:www.chinastock.com.cn

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