近期,国家发展改革委、国家能源局正式复函国家电网公司、南方电网公司,开展绿色电力交易试点,推动构建以新能源为主体的新型电力系统。
由于电力行业二氧化碳排放约占我国排放总量的四成,电力系统转型升级是关乎我国“双碳”目标实现的决定性因素,“终端用能电气化+电力系统脱碳”则是实现碳中和的主要路径。
据国网能源研究院《中国能源电力发展展望2020》显示,深度减排情境下,2060年我国终端电气化率将由2020年的26.8%上升至69.8%,终端能源需求主要由电力满足,一次能源需求主要由风、光、水、核等非化石能源发电满足。
以新能源为主体的新型电力系统
信达证券称,发展新型电力系统的过程,就是适应新能源大规模接入的过程。“双碳”政策将进一步成就可再生能源主力军地位。
根据国金证券测算,2060年,水电、核电、风光等非化石能源占比将从2020年的16.4%增加到87.3%,取代煤炭,成为中国能源供应的中流砥柱;原油从2020年的16.4%降低到5.42%;原煤由2020年的56.1%下降至5.69%;天然气受氢能挤压由2020年的8.5%下降至1%。煤炭、原油和天然气分别于2023年、2027年和2040年达峰。
尤其在发电侧,新能源装机与发电量大幅提升。国家持续加大对可再生资源的投资,风电投资占比从2008年的15%增至2020年的50%,太阳能等资源投资占比从2008年的1%升至2020年的12%。到2060年,高碳、碳中和及零碳情景中,风光发电占比将由2020年的9.9%分别增加至74.1%、78.1%和86.3%,风光合计装机分别达到65.3亿千瓦、71.3亿千瓦和74.3亿千瓦。
建设新型电力系统是一项长期而艰巨的任务
从我国电力系统转型速度来看,需要数十年的持续推进,信达证券预计2045年左右能够实现新能源发电量占比超过50%。从国际经验来看,德国、英国等主要经济体新能源发电量尚未超过30%;丹麦等北欧国家虽然已实现高比例可再生能源接入,但是具有特殊性,包括风速平稳风电出力波动小、邻国提供大量调峰资源、本国挖掘灵活性资源等。
同时,高比例可再生能源对电网灵活性要求也更高。
比如,风光发电具有“极热无风”“晚峰无光”的反调峰特性,将给电网带来15%~30%反调峰压力,尤其在极热极寒无风、连续阴雨等特殊天气下。2021年1月上旬全国大范围寒潮期间,晚高峰时段新能源出力仅为装机的13%,电力供应保障问题已经显现。
以煤电为主的电力系统灵活性调节能力欠缺、电网调度运行方式较为僵化,已成为高比例可再生能源并网消纳的掣肘。为实现国家双碳承诺,需重点在电网侧对现有电力系统进行全方位的改进和升级以增强其灵活性。
随之而来的是,电网投资将随着可再生规模扩大而加大。
长期以来电网与电源成本投资比例为1:1。2012年以来,受益于特高压工程的集中投放,我国电网投资整体呈稳健增长;2016年为加强新能源消纳,电网投资增速达16.94%,之后的2017和2018年由于光伏风电投资比重增加,电网投资占比均远超电源投资。
短期来看,电力转型过程中缺电、电力系统安全稳定等问题或将更早出现。
三产与居民用电占比不断增加导致高峰用电负荷不断增加,与此同时,具有随机波动性的风光占比提高使得有效发电容量不足、以及煤价高涨导致部分地区缺电、可控性差的电源占比增加。2020年12月,我国湖南、浙江、内蒙、江西等地由于气温下降、生产恢复等不同原因用电负荷攀升,其中湖南全省最大负荷达3100万千瓦超过冬季历史记录(仍低于夏季高峰),日最大用电量超过6亿千瓦时,同比增长14%。受“双控目标”、燃料价高、水库缺水、风力发电受冰冻影响无法有效发电以及外来电减少等影响,上述省份不得已因电力供应短缺而启动限电措施。
新型电力系统的投资机会
根据上述新型电力系统建设中面临的诸多挑战,接下来要做的首先就是加强电网建设。
近两年电网投资水平或将保持稳定,2023年新一轮输配电价监管周期开始后有望抬升。分主配网来看,特高压建设有望超预期,对比国家能源局印发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》和国家电网“碳达峰、碳中和”行动方案来看,特高压直流工程已由5条增至7条,考虑当前缺电形势和中东部地区清洁发展需要,特高压建设有望进一步超预期。国家电网提出“十四五”配电网建设投资占电网建设总投资超过60%,配电网建设日益成为投资重点,信达证券建议关注配网设备龙头许继电气(000400.SZ)、思源电气(002028.SZ),主网(特高压)设备龙头中国西电(601179.SH)。
许继电气换流阀等产品在“白鹤滩-江苏”特高压工程合计中标3.31亿元;直流控制保护系统在“闽粤联网”中标4486万元;智能电能表等产品在国网第一次电能表招标采购中合计中标6.31亿元,电能表市场占有率保持领先。
其次是提升电力系统调节能力。这将是实现新能源大规模接入与消纳的必要条件。结合发展潜力与当前技术经济性水平来看,信达证券建议关注具备火电灵活性改造的杭锅股份(002534.SZ),公司是我国规模最大、品种最全的余热锅炉开发和制造基地;抽水蓄能领域龙头东方电气(600875.SH)、中国电建(601669.SH)等。截至2021年6月末,中国电建控股电力装机规模达到16.38GW,其中水电、新能源占比达到81%。
最后则是涨电价,电价问题是影响发电企业经营业绩的核心因素。从政策导向看,当前降电价已接近尾声,相关举措已由2018年的政府、电网企业、发电企业让利,逐步收窄至2021年以清理转供电为核心的降电价方式。从电力市场运行情况来看,涨电价趋势正逐步显现,包括拉大峰谷价差带来的居民用户涨价,蒙西、宁夏、上海等部分省(市、区)已允许煤电价格较基准价上浮、试点现货市场出现高电价等。发电相关企业包括火电领域的中国神华(601088.SH)、华电国际(600027.SH);水电领域的华能水电(600025.SH);核电领域的中国核电(601985.SH)、中国广核(003816.SZ)等。
业内人士认为,新型经营主体平等参与电力市场,将为地方政府制定市场规则提供上位依据,实现“隔墙售电”乃至电力系统中各主体“权责利”对等,促进新型经营主体有序健康发展。
随着并网难度变高,分布式光伏以往依赖电网保障性收购兜底的固收投资再难实现。
今后较长一段时期,能源电力行业要把构建新型电力系统作为主要任务。国家能源局将进一步完善支持政策,统筹好行业力量,促进各方协同配合,共同落实好新型电力系统建设各项任务。
草案二审稿进一步促进能源绿色低碳转型,增加规定风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等可再生能源开发利用的内容。
《意见》试图通过加强清洁能源供给、鼓励布局调节性资源、强化电网建设和需求侧管理,以及发挥电价机制引导作用等多方面,强化统筹谋划,打通各环节来解决当前新能源消纳问题。