1、缘起与节奏，“十四五”执行比例有望大幅提升-长江证券.pdf

请阅读最后评级说明和重要声明 丨证券研究报告丨 行业研究丨专题报告丨环保 [Table_Title] 火电灵活性改造（一）缘起与节奏，“十四五” 执行比例有望大幅提升 报告要点 [Table_Summary] 火电灵活性改造为未来促进可再生能源消纳的经济且有效的方式。我国火电灵活性改造 2016 年开始试点，“十三五”目标完成约2.2亿千瓦装机，但实际进度大幅低于预期；“十四五”目 标完成约2亿千瓦，增加系统调节能力3000-4000万千瓦。得益于调峰辅助服务市场的完善、 将火电灵活性改造与储能容量和可再生能源装机挂钩等政策，我们预计“十四五”期间火电灵 活性改造执行进度有望大幅。 分析师及联系人 [Table_Author] 徐科 任楠 贾少波 李博文 SACS0490517090001 SACS0490518070001 SACS0490520070003 请阅读最后评级说明和重要声明 丨证券研究报告丨 更多研报请访问 长江研究小程序 环保 cjzqdt11111 [Table_Title2] 火电灵活性改造（一）缘起与节奏，“十四五” 执行比例有望大幅提升 行业研究丨专题报告 [Table_Rank] 投资评级 看好丨维持 [Table_Summary2] 为什么要做火电灵活性改造 2021年底我国风电和光伏装机容量合计占比26.7，全年发电量0.98万亿千瓦时，占全社会 用电量的11.7，在碳达峰和碳中和战略目标下，大力发展风电光伏装机是优化能源结构的重 要手段。然而我国弃风弃光问题依旧严重，2021 年全年全国弃风电量 206.1 亿千瓦时，风电 利用率96.9；弃光电量67.8亿千瓦时，光伏发电利用率 97.9；其中，蒙西地区和青海地 区的新能源利用率只有92.3和87.3。弃风弃光的主要源于1）风电、光伏发电具有间歇 性和不稳定性，当前储能设备相对较少；2）风光资源分布与需求分布的区域错配严重，而特高 压通道输电能力不足导致外送难度大；3）火电装机规模大而且深度调峰能力差。 为应对该难题，亟需加强电力系统的储能调峰调频能力。而在储能方式中，抽水蓄能目前占比 最大，但受地理区位限制较多；电化学储能未来发展潜能巨大，但目前仍有投资成本较高的短 板；超级电容储能、飞轮储能等仍处于研发阶段，技术尚不成熟；火电灵活性改造目前拥有技 术成熟、成本较低等优势，为当前政策的重要关注方向。 火电灵活性改造的目标和节奏如何 火电灵活性通常是指火电机组的运行灵活性，即适应出力大幅波动、快速响应各类变化的能力， 主要指标包括调峰幅度、爬坡速率、启停时间。我国火电灵活性改造经历了三个阶段 （1）试点阶段2016年先后发布凉皮试点，共涉及22个项目、约1700万千瓦装机容量。目 前我国在运煤电机组一般最小出力为 50-60，通过示范试点项目，预期热电机组和纯凝机 组最小技术出力分别达到40-50和30-35额定容量（对应分别增加20和15-20额 定容量的调峰能力）。 （2）推广阶段“十三五”期间目标灵活性改造约2.2亿千瓦（三北地区1.33亿千瓦热电机组 及 0.82 亿千瓦纯凝机组其他地区 0.045 亿千瓦纯凝机组）；但受行业缺乏合理和持久的回报 机制等因素影响，实际完成进度大幅低于预期，2019年底累计完成改造约1/4。 （3）未来展望目标“十四五”期间完成煤电机组灵活性改造 2 亿千瓦，增加系统调节能力 3000-4000万千瓦。 我们预计“十四五”期间火电灵活性改造执行进度有望大幅超过“十三五”期间，主要源于 ➢ 随着双碳目标的推进，可再生能源装机和发电量预计仍会大幅提升，仅靠电网系统内部的 优化很难实现可再生能源的快速消纳，储能建设和火电灵活性改造的迫切程度提升； ➢ 在激励机制上，1）经济性方面，调峰辅助服务市场顶层设计时隔15年重新修订，进一步 完善顶层设计，扩大了电力辅助服务主体、丰富了电力辅助服务新品种、完善了用户分担 共享新机制等。2）新建可再生能源装机强制配储要求下，山东和内蒙古给出积极示范，将 火电灵活性改造与储能容量和可再生能源装机挂钩；为抢占新能源并网指标，火电企业推 行灵活性改造的积极性有望大幅提升。 风险提示 1、政策推进力度不及预期风险； 2、行业竞争加剧风险。 市场表现对比图近12个月 [Table_Chart] 资料来源Wind 相关研究 [Table_Report] 2022M8 燃料电池汽车上险 367 辆，同比增 3772022-09-14 火电建设加速新周期，新变革，新成长2022- 09-12 2021年全球生物柴油供需格局跟踪2022-09- 12 -22 -11 -1 10 2021-9 2022-1 2022-5 2022-9 公用事业 沪深300指数 上证综合指数 2022-09-18 uNrPqQwOzR7N8QaQpNnNpNnPkPrQnMlOpNnObRqQrRxNoOnQwMrNrP 请阅读最后评级说明和重要声明 3 / 10 行业研究 | 专题报告 目录 为什么要做火电灵活性改造 4 火电灵活性改造的目标和节奏如何 5 本周推荐组合 . 8 图表目录 图 1我国发电装机容量占比 . 4 图 22021 我国各地区累计弃风电量（亿千瓦时）及弃风率 . 4 图 3火电灵活性改造示意图 . 5 图 4中国及德国丹麦火电机组最小出力负荷率比较. 6 图 5德国、丹麦火电灵活性情况 6 图 6长江环保推荐组合累计收益率走势 . 9 表 1我国22个火电机组灵活性改造试点项目情况 6 请阅读最后评级说明和重要声明 4 / 10 行业研究 | 专题报告 为什么要做火电灵活性改造 近年来，我国风电、光伏装机容量迅速增长，2021 年底风电和光伏装机容量分别达到 3.28亿千瓦和3.07亿千瓦，装机容量占比合计26.7；2021年风电和光伏累计发电量 0.98万亿千瓦时，同比增长35.0，占全社会用电量的比重首次突破10，达到11.7。 在碳达峰和碳中和战略目标下，大力发展风电光伏装机是优化能源结构的重要手段。 与之相伴随的问题是我国弃风弃光问题依旧严重，2021 年全年全国弃风电量 206.1 亿 千瓦时，风电利用率96.9；弃光电量67.8亿千瓦时，光伏发电利用率97.9；其中， 蒙西地区和青海地区的新能源利用率只有92.3和87.3。弃风弃光的主要源于1） 风电、光伏发电具有间歇性和不稳定性，当前储能设备相对较少；2）风光资源分布与需 求分布的区域错配严重，而特高压通道输电能力不足导致外送难度大；3）火电装机规 模大而且深度调峰能力差。 图 1我国发电装机容量占比 图 22021 我国各地区累计弃风电量（亿千瓦时）及弃风率 资料来源Wind，长江证券研究所 资料来源全国新能源消纳监测预警中心，长江证券研究所 随着未来装机的规模的进一步增长，可再生能源消纳成为电力系统的重要命题。为应对 该难题，亟需加强电力系统的储能调峰调频能力。而在储能方式中，抽水蓄能目前占比 最大，但受地理区位限制较多；电化学储能未来发展潜能巨大，但目前仍有投资成本较 高的短板；超级电容储能、飞轮储能等仍处于研发阶段，技术尚不成熟；火电灵活性改 造目前拥有技术成熟、成本较低等优势，为当前政策的重要关注方向。 火电企业灵活性改造为非标产品，机组间改造投资差异明显，不同机组特征、改造目标、 燃料特性等条件都将带来改造投资的巨大差异，因此火电灵活性改造往往“一厂一策”。 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 水电 火电 核电 风电 太阳能发电 其他 请阅读最后评级说明和重要声明 5 / 10 行业研究 | 专题报告 图 3火电灵活性改造示意图 资料来源北极星电力网等，长江证券研究所 火电灵活性改造的目标和节奏如何 火电汽轮机按排汽压力大小可以分为背压式和凝汽式，其中背压式汽轮机的排汽全部用 于供热，通常适合50MW以下的机组，机组总的能量利用率很高；凝汽式汽轮机又可以 分为纯凝式汽轮机（只发电）和抽凝式汽轮机（热电联产），按照国家产业政策，纯凝式 汽轮机一般用于600MW以上的机组。 火电灵活性通常是指火电机组的运行灵活性，即适应出力大幅波动、快速响应各类变化 的能力，主要指标包括调峰幅度、爬坡速率、启停时间。为解决可再生能源的消纳问题， 实现电力系统的快速响应，火电灵活性改造的核心目标是降低最小出力、快速升降负荷、 减少启停时间。 1、试点阶段为探索适合我国火电灵活性改造的技术路线，国家能源局于2016年6月 选择了16个项目开展灵活性改造试点推广（抽凝机组14个纯凝机组2个），7月有新 增了6个抽凝机组作为第二批试点项目。两批试点共涉及22个项目，总容量约1700万 千瓦，主要分布在辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、甘肃、广西、河北等七个省份。 目前我国在运煤电机组一般最小出力为50-60，冬季供热期仅能低至75-85。通 过示范试点项目，预期将使抽凝机组（热电机组）增加20额定容量的调峰能力，最小 技术出力达到40-50额定容量；纯凝机组增加15-20额定容量的调峰能力，最小 技术出力达到 30-35额定容量。通过加强国内外技术交流和合作，部分具备改造条 件的电厂预期达到国际先进水平，机组不投油稳燃时纯凝工况最小技术出力达到 20- 25。 请阅读最后评级说明和重要声明 6 / 10 行业研究 | 专题报告 图 4中国及德国丹麦火电机组最小出力负荷率比较 图 5德国、丹麦火电灵活性情况 资料来源国家能源局，火电灵活性改造的现状、关键问题与发展前景（潘尔升 等），长江证券研究所 资料来源火电灵活性改造的现状、关键问题与发展前景（潘尔升等），长江证 券研究所 表 1我国22个火电机组灵活性改造试点项目情况 序号 省份 集团 电厂名称 装机容量 （万KW） 类型 改造技术 1 辽宁 华能 丹东电厂1、2号机组 2x35 抽凝 锅炉省煤器旁路系统燃烧调整优化汽机主汽门配汽优化热控逻辑进行优化水蓄热 2 辽宁 华电 丹东金山热电厂1、2号机组 2x30 抽凝 固体蓄热电锅炉 3 辽宁 国电 大连庄河发电厂1、2号机组 2x60 纯凝 末级叶片改造；新增锅炉壁温测点；增加辅机调节 余量，完成磨煤机动态分离器改造，加装CO 在线 监测装置，增加等离子点火系统；改造协调优化系 统；省煤器烟气旁路及省煤器给水旁路改造 4 辽宁 国电投 本溪发电公司1、2号机组新建工程 2x35 抽凝 1号机组拟进行低压缸零出力改造； 2号机组拟进行供热公共系统改造、热控系统改 造、电气系统改造 5 辽宁 国电投 东方发电公司1号机 1x35 抽凝 低压缸零出力改造 6 辽宁 国电投 燕山湖发电公司2号机组 1x60 抽凝 双背压供热改造 7 辽宁 铁法煤业 调兵山煤矸石发电有限责任公司 2x30 抽凝 固体蓄热电锅炉 8 吉林 国电 双辽发电厂1、2、3、4、5号机组 2x33 3x34 1x66 1、4号抽凝 2、3、5号 纯凝 增加微油点火、启停调峰优化、燃烧优化、协调控 制优化 9 吉林 国电投 白城发电厂1、2号机组 2x60 抽凝 直热式电锅炉 10 黑龙江 大唐 哈尔滨第一热电厂1、2号机组 2x30 抽凝 高压电极热水锅炉 11 甘肃 国投 靖远第二发电有限公司7、8号机组 2x33 纯凝 等离子点火燃器分级省煤器改造控制系统改造电极锅炉储热水罐方案 12 内蒙古 华能 华能北方临河热电厂1、2号机组 2x30 抽凝 低压缸零出力供热改造 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 抽凝机组 纯凝机组 硬煤火电 褐煤火电 国内（目标） 德国丹麦 电厂类型 爬坡率 （/ m in ） 最小出力 （） 热态启动时间 （h ） 冷态启动时间 （h ） 硬煤火电 1 . 5 / 4 / 6 4 0 / 2 5 / 2 0 3 / 2 . 5 / 2 1 0 / 5 / 4 褐煤火电 1 / 2 . 5 / 4 6 0 / 5 0 / 4 0 6 / 4 / 2 1 0 / 8 / 6 燃气联合循环 2 / 4 / 8 5 0 / 4 0 / 3 0 1 . 5 / 1 / 0 . 5 4 / 3 / 2 燃气单循环 8 / 1 2 / 1 5 5 0 / 4 0 / 3 0 0 . 1 0 . 1 注一般值/ 先进值/ 目标值 请阅读最后评级说明和重要声明 7 / 10 行业研究 | 专题报告 13 内蒙古 华电 包头东华热电有限公司1、2号机组 2x30 抽凝 加装等离子点火装置、采用低温省煤器联合暖风器 技术、改造脱硝烟气旁路、新建蓄热调峰装置以及 低压缸抽凝背供热改造、升级控制系统 14 内蒙古 神华 国华内蒙古准格尔电厂 4x33 抽凝 富氧燃烧等技术热工控制系统优化增设蓄热罐或电锅炉 15 广西 国投 北海电厂1、2号机组 2x32 抽凝 拟采用凝结水储热罐工程、进行控制系统改造 16 河北 华电 石家庄裕华热电厂1、2号机组 2x30 抽凝 等离子稳燃装置和省煤器烟气旁路改造 17 吉林 华能 华能吉林发电有限公 司长春热电厂1、2 号机组 2x35 抽凝 蓄热式电锅炉 18 吉林 大唐 大唐辽源发电厂3、4号机组 2x33 抽凝 常压热水蓄热罐 19 吉林 国电 国电吉林江南热点有限公司1、2号机组 2x33 抽凝 常压热水储热系统高低压两级减温减压器系统方案 20 黑龙江 华能 华能伊春热电有限公司1、2号机组 2x35 抽凝 固体蓄热电锅炉 21 黑龙江 国电 国电哈尔滨热电有限公司1、2号机组 2x35 抽凝 旁路烟道、动态分离器、增加壁温测点、燃烧优化、汽轮机旁路优化 22 内蒙古 国电投 国家电投通辽第二发 电有限责任公司5号 机组 1x60 抽凝 常压热水蓄热罐 资料来源国家能源局，长江证券研究所 2、推广阶段国家发改委和能源局在电力发展“十三五”规划（2016-2020年）中 提出“全面推动煤电机组灵活性改造‘十三五’期间，三北地区热电机组灵活性改 造约 1.33 亿千瓦，纯凝机组改造约 8200 万千瓦；其它地区纯凝机组改造约 450 万千 瓦（合计约2.2亿千瓦）；改造完成后，增加调峰能力4600万千瓦，其中‘三北’地区 增加4500万千瓦。”然而，实际推进进度大幅低于预期，截至2019年底完成灵活性改 造容量仅 5775 万千瓦，进度约 1/4。火电灵活性改造进度缓慢的主要原因在于缺乏合 理和持久的市场回报机制，使得为电力系统提供灵活性的企业难以获得与建设、运行成 本相匹配的收益。 3、未来展望2021年10月国家发改委和能源局发布关于开展全国煤电机组改造升 级的通知，提出“存量煤电机组灵活性改造应改尽改，‘十四五’期间完成2亿千瓦， 增加系统调节能力3000-4000万千瓦”。我们预计“十四五”期间火电灵活性改造执行 进度有望大幅超过“十三五”期间，主要源于 （1）“十三五”期间电网系统通过自身机制的优化，包括推进跨区域省间富余可再生能 源电力的日前现货交易等大幅提升了可再生能源的消纳能力，降低弃风弃光率。但随着 双碳目标的推进，可再生能源装机和发电量预计仍会大幅提升，仅靠电网系统内部的优 化很难实现可再生能源的快速消纳，储能建设和火电灵活性改造的迫切程度提升。 （2）在激励机制上，调峰辅助服务市场的完善、将火电灵活性改造与储能容量和可再 生能源装机挂钩政策预计将提升火电企业进行灵活性改造的积极性。 请阅读最后评级说明和重要声明 8 / 10 行业研究 | 专题报告 ➢ 首先，在经济性方面，调峰辅助服务市场顶层设计时隔15年重新修订。以往推动 我国火电灵活性改造的核心经济驱动力在于“调峰辅助服务费用”，2014年东北率 先启动调峰辅助服务市场，2016年后东北、福建、山西、新疆、甘肃、西北（宁 夏）、南方（广东）等8个电力辅助服务市场相继获批并逐步开始建设，调峰辅助 服务市场对火电灵活性的推动作用明显，当然，各地市场活跃程度的差异也影响了 各地火电灵活性改造进度。2021年底国家能源局正式发布电力并网运行管理规 定和电力辅助服务管理办法，时隔十五年后首次修订，进一步完善了辅助服 务顶层设计，扩大了电力辅助服务主体、丰富了电力辅助服务新品种、完善了用户 分担共享新机制等。 ➢ 其次，新建可再生能源装机强制配储要求下，山东和内蒙古给出积极示范，将火电 灵活性改造与储能容量和可再生能源装机挂钩。为了促进可再生能源的消纳，已有 20 多个省份发布政策明确光伏风电配储能详细要求，配置比例基本不低于 10， 储能容量为影响当地可再生能源发展的重要因素。山东省2021年7月发布关于 促进全省可再生能源高质量发展的意见提出“对按计划按标准完成灵活性改造 任务的，煤电新增深调能力的 10可作为所属企业新建可再生能源项目的配套储 能容量”，并在今年8月发布的政策中进一步明确“以新增深调能力（MW）的 10 X 8 小时折算储能容量”。另外，内蒙古 2021 年 8 月发布内蒙古自治区推进火 电灵活性改造促进市场化消纳新能源实施细则（试行），提出“燃煤电厂火电灵活 性改造新增调节能力配套建设市场化并网新能源。新能源建设规模应与燃煤电厂 新增调节能力相匹配，原则上不增加系统现有调峰压力”，为抢占新能源并网指标， 火电企业推行灵活性改造的积极性有望大幅提升。 本周推荐组合 长江环保团队上周推荐组合为谱尼测试（25）、伟明环保（25）、 ST 龙净（25）、 高能环境（25），组合收益率-5.84，跑输沪深300指数1.90pct，跑赢长江证券环保 指数 1.12pct；2020 年初至今组合累计收益率 86.30，跑赢沪深 300 指数 88.52pct， 跑赢长江证券环保指数94.56pct。 本周推荐为谱尼测试（25）、伟明环保（25）、ST龙净（25）、高能环境（25）。 组合累计收益率如下图 请阅读最后评级说明和重要声明 9 / 10 行业研究 | 专题报告 图 6长江环保推荐组合累计收益率走势 资料来源Wind，长江证券研究所 8 6 . 3 0 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 2020 -01 2020 -03 2020 -04 2020 -06 2020 -08 20 20 -10 2020 -12 2021 -02 2021 -04 20 21 -06 2021 -08 2021 -10 2021 -12 2022 -02 2022 -04 2022 -06 2022 -08 长 江 环 保组合累 计收益率走势 长江环保组合 沪深 300 环保指数（长江） 请阅读最后评级说明和重要声明 10 / 10 行业研究 | 专题报告 投资评级说明 行业评级 报告发布日后的 12 个月内行业股票指数的涨跌幅相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅为基准，投资建议的评 级标准为 看 好 相对表现优于同期相关证券市场代表性指数 中 性 相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平 看 淡 相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数 公司评级 报告发布日后的12个月内公司的涨跌幅相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅为基准，投资建议的评级标准为 买 入 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于10 增 持 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在5～10之间 中 性 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5～5之间 减 持 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅小于-5 无投资评级 由于我们无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使 我们无法给出明确的投资评级。 相关证券市场代表性指数说明A 股市场以沪深 300 指数为基准；新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数 （针对做市转让标的）为基准；香港市场以恒生指数为基准。 办公地址 [Table_Contact] 上海 武汉 Add /浦东新区世纪大道1198号世纪汇广场一座29层 P.C /（200122） Add /武汉市江汉区淮海路88号长江证券大厦37楼 P.C /（430015） 北京 深圳 Add /西城区金融街33号通泰大厦15层 P.C /（100032） Add /深圳市福田区中心四路1号嘉里建设广场3期36楼 P.C /（518048） 分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地 反映了作者的研究观点。作者所得报酬的任何部分不曾与，不与，也不将与本报告中的具体推荐意见或观点而有直接或间接联系，特此声明。 重要声明 长江证券股份有限公司具有证券投资咨询业务资格，经营证券业务许可证编号10060000。 本报告仅限中国大陆地区发行，仅供长江证券股份有限公司（以下简称本公司）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告的信息均来源于公开资料， 本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证，也不保证所包含信息和建议不发生任何变更。本公司已力求报告内容的客观、公正，但文中的观点、结论和建议仅供参考，不包 含作者对证券价格涨跌或市场走势的确定性判断。报告中的信息或意见并不构成所述证券的买卖出价或征价，投资者据此做出的任何投资决策与本公司和作者无关。 本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌，过往表现不应作为日后的表现依据； 在不同时期，本公司可以发出其他与本报告所载信息不一致及有不同结论的报告；本报告所反映研究人员的不同观点、见解及分析方法，并不代表本公司或其他附属机构的立场；本 公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本公司及作者在自身所知情范围内，与本报告中所评价或推荐的证券不存在法律法规要求披露或采取限制、静默措施的利益冲突。 本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布。如引用须注明出处为长江证券研究所，且不得对本报告进行有悖原意的引用、 删节和修改。刊载或者转发本证券研究报告或者摘要的，应当注明本报告的发布人和发布日期，提示使用证券研究报告的风险。未经授权刊载或者转发本报告的，本公司将保留向其 追究法律责任的权利。 财务报表及指标预测 Powered by TCPDF www.tcpdf.org