碳中和与电网变革专题一：打造新型电力系统

证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 打 造 新型 电 力系 统 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 中信证券研究部 核心观点 华鹏伟 首 席电力 设备 分 析师 S1010521010007 华夏 电 力设备 分析师 S1010520070003 碳中和发展背景下，展望新型电力系统 。 围绕大电网、配网侧和用电侧三条主 线脉络，充分认识新型电力系统满足电能供给与需求痛点，结合投资结构化侧 重，重点跟踪行业业态升级背景下的细分领域的优质企业。 ▍“双碳”目标下 新 型 电 力 系 统 的 新 定 位 。 “ 碳 达 峰 ， 碳 中 和 ” 目 标 指 引 下 ， 是 更 加深刻 的能源 体系变革 —— 供给侧 ： 清 洁化将 推动可再 生能源 装机及 发电占 比 快 速增长 ， 出力 不稳定 性 增加 ； 需求 侧： 用电 需求受 电能 替代拉 动有望 迎来新 一 轮 高增长 ， 重点 关注新 场景需 求的爆 发和能 效诉求 的提升 。 在此 背景下， 新型电 力 系统面 向 “双 碳” 目标下能 源供给 侧与能 源需求 侧的痛 点、 难 点， 围绕枢 纽电 网、 一体 规划、 业 态升级 等方 向有望 迎来长 远发展 ， 其重 点建设 内容及 投资体 量 有 望带动 相关产 业链快 速发展 ， 优 质的场 景方案 及技术难 点解决 商料将 迎来新 一 轮 发展机 遇期。 ▍“双碳”目标下新型电力系统的建设方向 。 围 绕 新 型 电 力 系 统 所 面 临 的 痛 点 问 题 ， 我 们梳理 了主要 环节下一 阶段可 能推进 的重点 建设方 向 ：1 ） 大电网（骨 干 网 架） 建 设： 围绕大 型能源基 地的跨 区域输 送、 调度能力 和储能 的推广 ， 重 点关 注 细分产 业链龙 头供应 商 ；2 ） 配 电网 建设 ： 扩容 与升级 并举 ， 重 点区域 、 示 范 项 目先行 ，场景 融合发 展 ，重 点关注 智能终 端行业 先行企 业和示 范项目 能力者 ； 3 ） 用电 侧建设 ：电能 替代持 续深入 ，驱动 能源数 字化和 电力电 子化两 大趋势 ， 重 点关注 综合能 源服务 商、低 压电器 龙头企 业及 IGBT 国 产化厂 商 。 ▍“双碳”目标下新型电力系统的电网投资 。 在 电 力 供 （ 政 策 导 向 ） 、 需 （ 电 能 替 代） 格 局发生 巨大变 化的背 景下， 电网作 为电力 系统枢 纽的作 用凸显 ， 所需 优 先 满足的 痛点更 加聚焦 ， 在此 背景下 我们预 计 “ 十四五” 期间 ， 电网 及下游 领域 投 资 将 呈 现 两 大 特 点 ：1 ） 结 构 重 于 总 量 ，2 ） 电 网 投 资 “ 杠 杆 属 性 ” 强 化 。 加 快 建设能 源互联 网企业 ，为此 未来 5 年国 家电网 公司将年 均投入 超过 700 亿美 元 ， 预计 2021 年 国 网投资计 划 将同 比提升 ， 全 年规模有 望超 4700 亿元 。 未来 ， 预计 电网 投资将 突出作 为压舱 石 的作 用， 重点投 向系统痛 点和难 点问题 ， 并 带动 社 会资本 参与建 设新型 电力系 统 ，开 放共建 将成为 发展主 题。 ▍风 险 因 素： “双碳” 目 标推进 不及预 期， 新 型电力 系统建 设不及 预期， 电网投 资 出 现波动 ， 行业 竞争 加剧， 特 高压建 设不及 预期 ， 智能终 端渗透 不及预 期， 国产 化 替代进 展缓慢 ，综合 能源服 务推广 不及预 期 。 ▍投 资 策 略。 碳中和 及电网 变革 领域，建议关 注的投 资主线 包括：1 ）电网高 端设 备 、 调度 及管理 系统—— 重点 推荐国 电南瑞 、 许继 电气， 建议关 注思源 电气；2 ） 配 电侧智 能终端 ——建 议关注 宏力达；3 ） 综合 能源服务 提供商 ——建 议关注 涪 陵 电力；4 ）受 益于电 能替代 需求的 低压电 器龙头 及 IGBT 国产 厂商—— 重 点推 荐 正泰电 器、良 信股份 。 重点公司盈利预测、估值及投资评级 简称 收盘价 （元） EPS （元） PE 评级 20A （E ） 21E 22E 20A （E ） 21E 22E 国电南瑞 31.81 1.13 1.27 1.40 28 25 23 买入 正泰电器 35.01 1.99 2.31 2.59 18 15 14 买入 良信股份 31.58 0.48 0.68 0.94 66 46 34 买入 许继电气 14.75 0.71 0.85 0.93 21 17 16 买入 资料来源 ：Wind ，中信证券 研究部 预测 注： 股 价为 2021 年 4 月 9 日收盘 价 ； 良 信股份 、 许 继 电气 2020 年 EPS 为实际值 电 力 设 备 及 新 能 源 行业 评级 强 于 大 市 （ 维 持 ） 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目录 “双碳 ” 目 标 下新 型 电力 系 统的 新 定 位 1 供 给侧： 清洁化 将推动 可再生 能源装 机及发 电占比 快速增 长，出 力不稳 定性增 加 . 2 需求侧：用电需求受电能替代拉动有望迎来新一轮高增长，重点关注新场景需求的爆发和 能 效诉求 的提升 . 3 “双碳 ” 目 标 下新 型 电力 系 统的 建 设 方向 5 大 电网（ 骨干网 架）建 设：围 绕大型 能源基 地的跨 区域输 送、调 度能力 和储能 的推广 5 配 电网建 设：扩 容与升 级并举 ，重点 区域先 行，场 景融合 发展 9 用 电侧建 设： 电 能替代 持续深 入，驱 动能源 数字化 和电力 电子化 两大趋 势 12 “双碳 ” 目 标 下新 型 电力 系 统的 电 网 投资 14 风险因素 . 15 “双碳 ” 目 标 下的 投 资主 线 15 行 业观点 更新 15 投 资建议 15 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 插图目录 图 1 ：我国 2020 年 发 电结构 及电力 碳排放 情况 2 图 2 ： 十四五 及 十 五五 期 间新能 源装机 量持续 增长（GW ）发电量 占比大 幅提升 3 图 3 ：风 电出力 曲线与 负荷曲 线倒挂 . 3 图 4 ：光 伏并网 加深鸭 子曲线 （一天 中热电 厂净负 荷曲线 ） 3 图 5 ：国 内用电 量长期 趋势展 望 4 图 6 ：国 家电网 各省级 电网 2020 年 最 大 负荷出 现时间 高 峰 集中 冬夏 两季 4 图 7 ：围 绕负荷 中心推 进的大 型输电 线路建 设 6 图 8 ：我 国主要 负荷中 心分布 6 图 9 ： 十四 五 大型清 洁能源 基地布 局与输 电通道 建设示 意图 6 图 10 ： 特高压 线路输 送电量 （亿千 瓦时） . 6 图 11 ：2020 年 3-11 月 各省份 区间电 力供需 差额（ 亿千瓦 时） . 7 图 12 ： 国电南 瑞调度 控制云 产品示 意图 . 7 图 13 ： 国家电 网在运 抽水蓄 能电站 一览（ 万千瓦 ） . 8 图 14 ：2017-20203Q 全球/ 中 国电 化学储 能占新 增储能比 例、锂 电储能 占新增 电化学 储 能 比例 . 9 图 15 ： 配网下 一阶段 发展预 计将呈 现一定 的差异 性 . 10 图 16 ： 智芯公 司西部 创新港 有序充 电示范 系统 12 图 17 ： 施耐德 定义下 的主动 能源管 理 . 12 图 18 ：2012-2019 年 合 同能 源管理 项目投 资额 13 图 19 ：2012-2019 年 节 能服 务产业 产值 . 13 图 20 ：IGBT 产品 主要下 游应 用领域 13 图 21 ： 中国 IGBT 市 场规模 14 图 22 ： 我国电 网投资 结构化 有望愈 加凸显 . 14 表格目录 表 1 ：近 期 碳达峰 、碳中 和 相关 会议及 文件主 要精神一 览 1 表 2 ： 《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》要 点一览 . 5 表 3 ： 双碳 目 标对配 电网发 展的要 求 9 表 4 ：部 分智能 终端产 品示意 图 10 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 ▍ “ 双 碳 ” 目 标 下新 型 电 力 系 统 的新 定 位 “ 碳达峰 ， 碳 中和 ” 目标 指引 下，是更加 深刻的 能源体系 变革 ， 电能 作为重 要性愈加 显 著的低 碳行动 载体， 其 系统 整体性 的升级 与变革 将成为 产业研 究的核 心命题；从政 策与 规 划层面 解读，搭建新 型 电力 系统是 满足社 会生产 生活发 展和实 现 “双 碳” 目 标的必 由之 路 ——从“双碳 目标”的提出 ， 到国 家电网 3 月初发 布 “ 碳达峰 、 碳中 和” 行动 方案 ， 再 到 3 月 15 日 中央财 经委员会 第九次 会议 上 提出要 “ 构建 以新能 源为主 体的新 型电力 系统”， 聚 焦于电 力系统 变革和 定位， 助力把 脉未来 产业成 长方向 。 表 1 ：近期“碳 达峰、 碳中和 ”相 关会议及 文件主 要精神 一览 时间 重点会议及规划 主要内容 2020 年 9 月 22 日 国家主席 习近平 在第七 十 五届联合 国大会 一般性 辩 论上发表 重要讲 话 中国将提 高国家 自主贡 献力度 ，采 取更加有 力的政 策和 措施， 二 氧化碳 排放力 争于 2030 年前达到 峰值， 努力争 取 2060 年前实现碳 中和。 2021 年 1 月 27 日 国家电网 有限公 司董事 长 辛保安出 席世界 经济论 坛 “达沃斯 议程” 对话会 未来 5 年，中 国国家 电网公 司将年 均投入超 过 700 亿美 元，推动 电网向 能源互 联网升 级， 促进能源 清洁低 碳转 型，助力 实现“ 碳达峰 、碳中 和” 目标。 2021 年 3 月 1 日 国家电网 公司发 布“碳 达 峰、碳中 和”行 动方案 在充分认 识电网 企业在 “双碳 ”目 标转型中 的重大 责任 的基础上 ，从能 源供给 侧建立 多元 清洁能源 供应体 系， 预计 2025/2030 年非化石 能源占 一 次能源消 费比重 将达 到 20%/25% 左右 ； 从能 源消费 侧全 面推进电 气化和 节能 提效，预 计 2025/2030 年电能占 终 端消费比 重将达 到 30%/35% 以上。在具 体行动 方案中 ，国 家电 网提出 向能 源互联网 升级、 推动网 源协调 发展 及调度交 易机制 优化 等六大方 向、十 八项具 体工作 内容 。 2021 年 3 月 15 日 习近平主 持召开 中央财 经 委员会第 九次会 议 “十四五 ”是碳 达峰 的 关键期 、窗 口期，要 重点做 好以 下几项工 作。要 构建清 洁低碳 安全 高效的能 源体系 ，控 制化石能 源总量 ，着力 提高利 用效 能，实施 可再生 能源 替代行动 ，深化 电力体 制改革 ，构 建以新能 源为主 体的 新型电力 系统。 资料来源 ：新华 社，中 共中央 党校 ，国家电 网报， 中信证 券研究 部 “ 碳达峰 、 碳 中和 ” 的远 景规 划，对电力 系统的 后续发展 提出了 明确的 要求命 题， 我 们 总结为 三条主 线： 1 ） 清洁化： 电源侧 清洁化 带来的 输送 与调度 能力提 升； 2 ） 再电气化 ： 用 电 侧 电 能 替 代 带 来 的 扩 容 与 保 护 需 求 ， 以 及 电 力 电 子 比 例 大 幅 提 升 ；3 ） 数字化 ：源网 荷 储协同 发展与 下游能 源数字 化催生 综合能 源服务 快速发 展 ， 带 来电力 系统持 续数字 化升 级 需 求 。 电 力 系 统 加 速 迈 向 “ 源 网 荷 储 ” 协 同 发 展 阶 段 ， 电 网 的 枢 纽 与 稳 定 器 作 用 凸 显 。 “ 双 碳 目 标 ” 下 ， 电 力 系 统 的 清 洁 化 （ 电 源 侧 ） 、 电 气 化 （ 用 电 侧 ） 与 数 字 化 （ 全 环 节 ） 发 展大势 所趋。 电 力系统 供需格 局变化 愈加深 入， 将进 一步考 验电网 作为 未来能 源体系、电力系 统枢 纽 的稳定 性与安 全性。 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 供 给侧 ： 清洁 化将 推动可 再生 能源装 机及 发电占 比快 速增长 ，出 力不稳 定 性 增加 根 据国家 电网报 披露数 据， 我 国全部 二氧化 碳排放 中， 能 源燃烧 占比达 88% ， 其中电 力 行业占 比为 35% ； 而截至 2020 年 ， 我国 发电 结构中 ，火电 占比 为 68% ，新能 源占比 9% （ 风电 占比 6% ，太 阳能占 比 3% ） 。 在电能 替代背 景下 ，推动 终端用 能电气 化的同 时， 上 游发电 侧清洁 化需求 庞大；根据 国家电 网“碳达 峰、 碳 中和 ” 行动 方案预 计 ， 能源 供给 侧 2025/2030 年 非化 石能源 占一次 能源消 费比重 将达到 20%/25%左右。因此 ，展 望“十 四 五” 、 “ 十五五 ”期间 的风电 、光伏 装机及 2030 年 发电 结构， 以新能 源为代 表的清 洁化 有 望迎来 快速发 展。 图 1 ： 我国 2020 年发电结 构及电 力碳排放 情况 资料来源 ：Wind ，电网头条 （国家 电网报公 众号） ， 中信 证券研 究部 在 此趋势 下，结合 2025/2030 年 非化 石能源 消费占 比中 枢分别达 21%/26% 的 目 标， 若 按光伏/ 风电 年发电 利用小时 数分别 为 1200/2100h 测算：1 ） 预计“ 十四五 ”期间 ，光 伏 凭 借 低成 本 和灵 活 配置 的相 对 优 势， 将 占风 光 发电 总量 比 例 50%-60% ， 对 应 光伏 年 均 装 机需求 将达 67-80GW ， 风 电年均 需求将 达 30-38GW ；2 ）预计 “十五 五”期间 ，仍按 照 光伏电 力占风 光发电 总量比 例 50%-60% 测 算 ， 对应 光伏 年均装 机需求 将达 99-119GW ， 风 电年均 需求将达 45-57GW 。 中性假设 下，2025 年/2030 年 我 国新 能源装 机量有 望累计 达到 1070/1870GW ， 同时，2030 年 电 力系统 发电 结构 亦有望 调整为 ： 火 电发电比 例下降 至 56% ， 新能源 发电占 比大幅 提升至 23% （ 风电占 比 10% ， 太阳 能占比 13%）。 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 图 2 ： “十四五” 及“十 五五” 期 间新能源 装机量 持续增 长（GW ） 发电量占 比大幅 提升 资料来源 ：中电 联 ，中 信证券 研究 部 预测 但 同时， 我 们也需 要认识 到， 新 能源作 为不稳 定出力 电源 对于电 力系统 稳定运 行带来 巨 大挑战 。 因此 ， 源网 荷储协 调 发展 有望成 为新型 电力系 统的发 展主线 ， 以大 型能源 基地 平 衡出力 和加速 新一代 调度系 统迭代 等方式 ， 有望 被持续 应用于 管控新 能源发 电比例 持续 提 升和维 护电网 坚强稳 定运行 。 图 3 ：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 图 4 ： 光伏并网 加深鸭 子曲线 （一 天中热电 厂净负 荷曲线 ） 资料来源 ：GE 中国 需 求侧 ：用电 需求 受电能 替代 拉动 有望 迎来 新一 轮高 增长， 重点 关注新场 景 需求 的爆发 和能 效诉求 的提 升 在 关注能 源供给 侧由清 洁 化带 来的不 稳定趋 势的同 时， 我 们也需 要关注 终端用 能形式 变 化， 即 终端电 能替代 的推进 —— 国 家电网“双碳 ” 行动 方案中 预计 能 源消费 侧全面 推进 电 气化和 节能提 效，2025/2030 年 电 能占 终端消 费比重将 达到 30%/35%以上。国民 经济 持 续发展， 叠加终 端应用 场景 的电气 化加速， 我们预 计“十 四五”及“十 五五”期间 我国 用 电需求 将进入 新一轮 较快增 长，预 计 2030 年用 电量有 望达到 11.5 万 亿千瓦 时。 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 图 5 ： 国内用电 量长期 趋势展 望 资料来源 ：Wind ，中信证券 研究部 预测 在 此背景 下， 新型电 力系统面 临的痛 点问题 进一步 集中体 现为 ： 高比 例可再 生能源 （风 光） 、 高比 例电力 电子设 备 （ 逆变 器 ） 接入 的 “ 双高 ” 特 征， 针对 我 国用电 冬 、 夏 “ 双峰 ” 特 征愈发 显著 的 情况， 考验调 频、调 压能力 面对清 洁发展 与电力 保障的 协同 能力 。 图 6 ： 国家电网 各省级 电网 2020 年最大负 荷出现 时间—— 高峰 集中 “冬夏” 两季 资料来源 ：国家 电网公 司各单 位， 电网头条 （国家 电网报 公众号 ） 因 此， 国 家发改 委 、 能 源局发 布 《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 》 ， 强 调 充 分 挖 掘 常 规 电 源 、 储 能 、 用 户 负 荷 等 各 方 调 节 能 力 ， 同 时 也 需 要 电 网 侧 从 软件（ 系统 ） 、硬 件（设备 ） 、 业态（ 模式及 机制）上 加以升 级和配 合。 7.4 9.5 11.5 13.4 15.0 16.6 17.9 19.1 20.0 0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060 国 内 用电总 需求 万 亿 千瓦时 % 增长 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 表 2 ： 《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 》 要 点一览 背景 “双碳目标” 下， 出于提升能 源清 洁利用水平和电力系统运行效率的 考虑， 发 挥源网荷储一体化和多能互补保障 能源安全的作用 意义 1 ）有利于 提升电 力发展 质量和 效 益；2 ）有利于全 面推进 生态文 明 建设；3 ） 有利于促 进区域 协调发 展 基本原则 1 ） 绿色优先， 协调互 济 优先可 再生能源 开发利 用， 结合 需求侧 负 荷特性和 电力需求 响应能 力；2 ） 提升存 量， 优化增量 提高存量 电源调 节能 力， 输电 通道利用 水平、 需求响 应能力 、存 量电力设 备利用 效率， 较大送 受端 合理优化 增量；3 ）市场驱 动，政 策支持 源网荷储 一体化 实施路 径 1 ） 充分优化 负荷侧 调节能 力 云大物移 智链 加强互动， 虚拟电 厂 等一体化 聚合；2 ） 实现就 地就近 、 灵活 坚强 发展 增加本 地电源 支撑， 提升 重要负荷 中心局部 坚强电 网建设； 3 ） 激发市 场活 力， 引 导市场 预期 市场化 电价机制 引导电源 、电网 、负荷 、独立 储能 健康发展 多能互补 实施路 径 1 ）统筹各 类电源 规划， 积极实 施 风光水火 储一体 化 、稳妥 推进 风光水（储 ） 一体化 、 探索 风光储 一体化 、 严控 风光火 （储） 一体化 ；2 ） 强化 电源侧灵 活调节作 用；3 ）优化各 类电源 规 模配比；4 ）确保 电源基 地送电 可 持续性 推进重点： 提升保 障能力 和 利用效率 1 ） 区域 （省 ） 级 源网荷 储一体 化： 公平引入 电源 、 负荷 、 独 立储能 主 体放开市 场化交易 ，提升 用户侧 调峰积 极性 ，依托 5G 等现代通讯 及智能 化技 术加强全 网统一调 度。 2 ） 市 （县 ） 级 源网荷 储一体化 ： 重点 城市开 展局部 坚强 电网建设 ， 研究热电 联产 、 新能 源电站 、 灵 活 运行电热 负荷一 体化 。3 ） 园区 （居 民区） 级 源网荷储 一体化 ： 依 托现代 信息通 讯、 大 数据 、 人 工智能 、 储 能等 ， 运用 互联 网 模式调 动调节响 应能力 ；在商 业区、综 合体、 居民区 ，依托 光伏 发电、并 网型微电 网和充 电基础 设施开 展建 设 资料来源 ：国家 发改委 、能源 局， 中信证券 研究部 新 型电力 系统面 向 “ 双碳 ” 目 标下能 源供给 侧与能 源需求 侧的痛 点、难点 ， 围绕 枢纽 电 网、 一 体规划 、 业态 升级等 方向有 望迎来 长远发 展， 其 重点建 设内容 及投资 体量有 望带 动 相 关 产 业 链 快 速 发 展 ， 优 质 的 场 景 方 案 及 技 术 难 点 解 决 商 料 将 迎 来 新 一 轮 发 展 机 遇 期 。 ▍ “双碳”目标下新型电力系统的 建设方向 从 技术领 域来看 ， 电力 系统建 设 中长 期 的重 点诉求 来源于 1 ）平 衡我国 清洁能 源与重 点 负 荷 区 域 之 间 的 地 理 差 异 矛 盾 ；2 ） 控 制 非 基 荷 电 源 装 机 占 比 提 升 对 电 网 稳 定 安 全 运 行 的 影响；3 ） 满 足电能 替代带 动用电 量持续 增长的 扩容需 求；4 ） 满足 用电侧 能源利 用智能 化 、精细 化的升 级需求 。 围 绕 新 型 电 力 系 统 所 面 临 的 痛 点 问 题 ， 自 电 网 输 变 电 环 节 ， 向 配 网 侧 、 用 电 侧 延 伸 ， 我 们梳理 了主要 环节下 一阶段 可能推 进的重 点建设 方向。 大 电网 （骨干 网架 ）建设 ：围 绕 大型 能源 基地的 跨区 域输送 、调 度能力 和 储 能的 推广 从 大电网 建设角 度， 重点 在于 满足大 型能源 基地与 负荷中 心的联 通通道 需求， 以 及负 荷 中心区 域内调 配通道 能力。 其 一， 结合 我国清 洁能源 资源 区位禀 赋因素，大型能 源基 地配套 调峰机 组以实 现稳定 外 输 效 果 （ 参 考 青 海- 河 南 特 高 压 直 流 线 路 输 出 端 的 海 南 州 风- 光- 水 互 补 新 能 源 基 地 ） ， 将 有 望继续 作为“ 十四五 ”期间 大电网 建设的 重点； 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 其 二，结 合 2020 年四 季度的 区域性 供用电 紧张情 况，重 点负荷 区域内 以特高 压环网 架 为代表 的建设 需求也 有望加 速推进 。 图 7 ：围绕负荷 中心推 进的大 型输 电线路建 设 资料来源 ：国家 电网官 网 图 8 ：我国主要 负荷中 心分布 资料来源 ：NASA 图 9 ： “十四 五”大 型清洁 能源基 地 布局 与输 电通道 建设 示 意图 资料来源 ： ， 中信证 券研究 部 图 10 ：特高压线路 输送电 量（亿 千瓦时） 资料来源 ： 国家 电网 ， 中信证 券研 究部 综 合 定 量测 算 及定 性 分析 ， 我 们 预 计 “ 十四 五” 期间 特 高压 投 放 量有 望 达到 10-15 条。 从 定量分 析来看 ， 特 高压建设 需求集 中 在 1 ） 配套 在建及 规划大 型能源 基地的 外输需 求， 2 ） 跨 区 域 输 送 及 调 配 电 量 的 需 求 ； 从 定 性 分 析 看 ， “ 十 四 五 ” 期 间 ， 待 投 放 特 高 压 线 路 主 要 包 括：1 ）2018 年 9 月规 划的 12 条特 高压线 路中待 核准 的储备 项目 ， 包括 白鹤滩- 浙江 直 流 、南阳- 荆门- 长沙 交流、驻 马店- 武汉 交流、 南昌- 武汉 交流等 ；2 ） 国家电网 2020 年初 宣布拟推进纳入电力规划的三条直流线路：金山水电外送、陇东- 山东直流、哈密-重庆直 流 等 ；3 ） 各 省 及 国 家 电 网 近 期 披 露 的 特 高 压 建 设 计 划 ： 青 海 海 西 州 外 送 通 道 、哈尔 滨 风 电 外送通 道 、 成 渝环网 建设等 。 持续 的特高 压建设 ， 有望 继续利 好核心 站内设 备龙头 相关 业 务在“ 十四五 ”期间 的发展 与业绩 兑现。 0 5000 10000 15000 20000 25000 2009 年 2010 年 2011 年 2012 年 2013 年 2014 年 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 2020 年 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 图 11 ：2020 年 3-11 月各省 份区间 电力供需 差额（ 亿千瓦 时） 资料来源 ：Wind ，中信证券 研究部 其 三， 与跨区 域输送 能力相配 套的 ， 电网 新一代 调度系统 的推广 应用有 望提速 。 目前 ， 国 家电网 新一代 调度系 统已经 步入推 广阶段 ，首批 试点推 广 范围 包括：2 个区 域 级调度 系 统、4 个 省 级调度 系统 以及 2 个 地市级 调度系 统。作 为电 网调度 领域的 领先龙 头，国 电南 瑞 主导参 与新一 代调度 系统的 开发及 应用工 作，更 新周期 内相关 订单展 望乐观 。 图 12 ：国电南瑞调 度控制 云产品 示意图 资料来源 ：国电 南瑞公告 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 储 能 建 设有 望 持续 加 码 ： 抽水 蓄 能 持续 推 进 ， 电 化 学储能 加 速 渗透 。 储能 应用场 景丰 富， 在新 型 电力 系统中 的应用 前景广 阔， 具 体应用 领域可 分为发 电侧、电网侧 和用户 侧三 大类 以及 多 种 子 场 景 ：1 ） 发 电 侧 ： 火 储 联 合 调 频 ， 稳 定 输 出 功 率 ； 新 能 源 发 电 配 储 ， 平 抑 出力波 动， 提高消 纳等 ；2 ） 电 网侧 ： 调峰 、 二次调 频、 冷备 用、 黑启动 等 ；3 ） 用户 侧： 峰 谷套利 、 需量 管理、 动 态扩 容 ， 用 户主要 分为家 庭、 工 业、 商 业、 市政 等 ；4 ） 微电 网： 主 要为离 主电网 络较远 的无电 、 弱电 地区，需要自 建电网 ， 可采 用可再 生能源 与储能 作为 解 决方案 ；5 ） 分布式 离网：4G/5G 基站供 电 、风 景区 驿站供 电 、森 林监控 站供电 、油田 采 油站供 电 、高 速加油 站供电 等。 近 年来，国家电 网持续 推进抽 水蓄能 电站建 设， 将 电网负 荷低时 的多余 电能，转变为 电 网高峰 时期的 高价值 电能， 适于 调频、 调相 以及 稳 定电 力系统 的周波 和电压 ；2021 年 3 月 ，国家 电网宣 布将开 放 1000 亿 元 股权 投资， 以吸引资 本参与 和支持 “十四 五”期 间计 划 新 增 的 2000 万 千 瓦 抽 水 蓄 能 电 站 建 设 （ 总 体 规 模 约 为 国 家 电 网 现 有 在 运 电 站 规 模 的 95.4% ） 。 抽 水 蓄能作 为电网侧 的重要 补充 ， 其建 设节奏有 望在 “十四 五” 期间迎 来集 中释 放。 图 13 ：国家电网在 运抽水 蓄能电 站一览（ 万千瓦 ） 资料来源 ：国家 电网 ， 电网头 条（ 国家电网 报公众 号）， 中信证 券研 究部 电 化 学 储 能 因 其 更 广 泛 适 用 性 及 受 地 理 环 境 等 外 部 因 素 影 响 较 小 等 特 点 ， 在 2017-2019 年 期间 占 全 球 和 中 国 新 增 储 能 装 机 比 例 逐 年 上 升 ， 分 别 为 14%/66%/80% 和 3%/28%/58% 。 电 化 学储能成 为新增 储能项 目中的 主流 技 术，预计 2020 全 年该 趋势 继续 维持 。 同时 ， 锂电 池储能 技术 渗透率 快速提 升 —— 锂电储 能由于 能量/ 功率密 度更高、 使用 与循环寿命更长、响应时间 更快、适应场景多等优势，2017 年至今占全球新增电化学储 能 90% 以 上，国 内锂 电储能 占新增 电化学 储能的 比例亦 从 2017 年 51% 上 升到 2020 3Q 的 99% 。 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 图 14 ：2017-20203Q 全球/ 中国电化学储能 占新增 储能比 例、锂 电储 能占新增 电化学 储能比例 资料来源 ：CNESA ，中信证 券研 究部 配 电网 建设 ： 扩容 与升级 并举 ，重点 区域 先行， 场景 融合发 展 “ 双碳”目标下 ， 新能 源的接 入比例 持续提 升， 集 中式与 分布式 并进的 格局有 望持续 强 化， 要 求配网 逐步向 供需互 动的有 源网络 过渡 。用电形 式多样 化与能 源结构 清洁化 ， 预 计 将加速 配网系 统的复 杂化和 功能多 样化， 对配网 系统的 要求不 断提升 。 表 3 ： “双碳 ”目标 对配电 网 发展 的 要求 配网发展新要求 具体内容 要求配电 网更安 全 由于风、 光等可 再生能 源发电 具有 极强的随 机性、 间歇性 和波动 性， 随着配电 网中新 能源渗 透率的 提高 ，线路潮 流 大小甚至 方向变 化频繁 ，配电 网功 率平衡呈 现概率 化。同 时，风 、光 发电出力 “靠天 吃饭” ，极易 导致 以新能源 发 电为主的 配电系 统供电 不足。 此外 ，新能源 广泛采 用逆变 器等设 备并 网，提高 了配电 网电力 电子化 程度 ，也加大 了 运行控制 难度。 在新能 源大规 模、 高比例接 入场景 下，保 障系统 运行 安全是重 中之重 ，必须 大幅提 升配 电网弹性 自 适应能力 ，强化 网源荷 协调控 制， 避免发生 停电事 故。 要求配电 网更智 能 从“双碳 ”目标 发展趋 势看， 在以 可再生能 源规 模 化接入 为特征 的新 型电力系 统框架 下，配 电主体 更加 复杂多元 ， 能源流向 更加多 样。这 就要求 配电 网具备强 大的综 合承载 能力、 全息 感知能力 和智能 调控能 力，在 保证 新能源足 额 消纳的同 时，能 够满足 多元化 负荷 “即插即 用”接 入需求 。 要求配电 网更高 效 大量研究 和案例 表明， 随着新 能源 装机的增 加， 为 满足新 能源全 额消 纳， 系统 成本将 呈现持 续扩大 趋势 。 统计显 示， “十三五 ”期间 国网公 司配电 网投 资占电网 基建投 资已 近 60% 。面对 双碳 目标下 配电网 投资需 求的变 动趋势， 从 国有资本 保值增 值角度 出发， 需要 深入研究 成本回 收途径 ，拓展 挖潜 增效空间 ，提高 投入产 出效率 效益 ，确保配 电 网可持续 发展 要求配电 网更开 放 实现碳中 和目标 是一个 巨大的 系统 性工程， 需要动 员全社 会参与 ，在 更大范畴 内谋划 能源系 统的转 型。 “双碳” 目 标的提出 ，将推 动配电 网与能 源互 联网衔接 更加紧 密，要 求加大 投资 开放力度 ，加强 与其他 基础设 施的 融通融合 ， 加快发展 成为分 布式可 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， 继 而催生更 多的新 业务新 业态新 模式 ，满足各 类主体 和社会 资本投 资需 求 要求配电 网更低 碳 配电网设 备种类 多、数 量大， 且存 在一定比 例的老 旧设备 ，一直 是国 网公司 节 能降耗 的重点 领域。 国网 公司作为 实 现“双碳 ”目标 的引领 者、推 动者 、先行者 ，客观 上要求 深入践 行绿 色发展理 念，进 一步加 大配电 网领 域低碳治 理 力度，积 极推广 应用绿 色环保 、节 能高效的 配电设 备，引 领带动 电网 全环节全 流程绿 色生态 环保， 为降 低碳排放 整 体水平作 出贡献 资料来源 ：中国 电力报 ，国网 经研 院配网中 心，中 信证券 研究部 因 此， 我们 认为打 造新型 电力 系统的 过程， 其 实也是 配电 网持续 向 主动 配电网 升级的 过 程， 其中 配网 建 设料将 重点 围绕扩 容与升 级 展开，重点 满足下 游用电 需求增 长以及 电力 系 统复杂 化的趋 势； 同时 升级 过程 将 率先围 绕我国 重点城 市群及 核心负 荷区域 展开 ， 呈 现 一 定的区 域阶梯 性 。 14% 66% 80% 34% 3% 28% 58% 33% 93% 90% 90% 99% 51% 68% 97% 99% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 2017 2018 2019 2020 3Q 2017 2018 2019 2020 3Q 全球 中国 电化学储 能占新 增储能 比例 锂电储能 占新增 电化学 储能比 例 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 图 15 ：配网下一阶 段发展 预计将 呈现一定 的差异 性 资料来源 ： 《配 电网差 异化规 划策 略及技术 原则》 （国网 重庆电 力） 在 具体的 配网建 设方向 上，我 们认为 中短期 需重点 需关注 的方向 主要集 中在两 点： 1 ） 扩 容 与 升 级 ： 配 网 适 应 新 型 电 力 系 统 所 需 呈 现 的 坚 强 化 与 主 动 性 ， 要 求 持 续 提 升 以 一二次 融合设 备、 带 电作业 机器人 、 智能 电力通 信开关 、 国产 芯电能 表等为 代表的 智能 终 端 大 规 模 应 用 水 平 ， 与 此 相 应 产 生 的 海 量 数 据 流 的 利 用 将 催 生 电 网 领 域 加 速 与 云 平 台 、 IDC 、 边 缘计算 等新型 数字技 术融合 落地。 表 4 ：部分智能 终端产 品示意 图 智能产品 简介及功能 示意图 一二次融 合柱上 开关 智能柱上 开关具 有遥信 、遥测 、 遥控、 遥调 （ “四遥” ） 等 功能 ， 能实时监 测配网 线路三 相电压 、 电流、 功率、 电 能量及 零序电 压 电流等运 行数据 ， 对数 据进行 加 工处理、 研判故 障类型 并作出 相 应的分合 动作， 快速就 地隔离 故 障并保护 非故障 区域的 供电； 同 时，对于 采集信 息、故 障信息 、 处理结果 与配网 数据主 站进行 双向通信， 完成采 集、 处理、 上 传和执行 的功能 。 电力设备及新能源行业碳中和与电网变革专题 ｜2021.4.12 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 智能产品 简介及功能 示意图 带电作业 机器人 带电作业 机器人 一般具 备环境 感知能力， 配备视