电力IT：研究框架-首创证券.pdf

请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 [Table_Rank] 评级： 看好 [Table_Authors] 翟炜 首席分析师 SAC 执证编号： S0110521050002 zhaiwei@sczq.com.cn 电话： 13581945259 [Table_Chart] 市场指数走势（最近 1 年） 资料来源： 聚源数据 相关研究 [Table_OtherReport]  网络安全板块下半年或迎来改善  行业信创趋势已成  计算机行业中期策略：坚守景气，迎接 板块反转 核心观点 [Table_Summary]  双碳背景下， 清洁能源为大趋势， 电网投资确定性强 。 低碳发展为全球 转型主要方向，各国目标明确 ， 我国“双碳”目标在国家多项重要会议 和文件中被反复强调 。 “十三五”期间，我国新能源累计新增 3.6 亿千 瓦，年均增长超过 7000 万千瓦，是“十二五”的 2.5 倍。 在此背景下， 国家电网和南方电网均加大了“十四五”期间电网投资规划：国家电网 计 划投入 3500 亿美元（约合 2.23 万亿元）；南方电网计划投入 6700 亿 元，较十三五增加 51%。  电力 IT 是电网投入重点， 前景广阔 。 数字化和智能化将提升能源系统 整体效率和安全性，是电网投资的重点。 2009-2020 年国家电网规划智 能化投资占国网投资总额比重不断提升 ，三个阶段占比 分别为 6.2%、 11.7%和 12.5%。 智能化数字化也是南方电网 6700 亿投资的主要方向之 一 ， 南网计划 2025 年全面建成数字电网 。南网将 推进智能输电、配电、 用电领域升级，例如无人巡视、智能配电台区、多站融合变电站（ 2025 年达 100 座） 等 ， 到 2025 年， 35 千伏及以上线路实现无人机智能巡检 全覆盖。  电力 IT 各环节均会受益 :（ 1）发电侧：随着太阳能、风能等可再生能源 逐步成为主力 ， 风电、光伏电站建设基建软件、设计软件、运营管理软 件 、功率预测、智能并网 等需求有望快速释放；（ 2）输变配侧：一方面 随着电力在社会终端能源消耗中的占比不断提升，以特高压电网为代表 的输配电网建设将会 增加 ，相关硬件和软件需求将增加；另一方面，在 分布式发电引入后，分布式电源和微电网将成为现有能源供给体系的有 力补充，电网的调度压力将会加大，需要更为智慧的电网调度与管理系 统；（ 3）用电侧：一方面，电能占终端能源消费比重不断提升，用电服 务核心系统、电能采集核心系统、市场及销售分析软件、电力大数据系 统等需求均会增大；另一方面，随着“分时电价”政策深入，针对 B 端 和 C 端用户节能节电需求的智能用电和服务需求将会增加 ； 同时由于分 布式发电的产生，微电网间的新型的电力交易需求也将会产生 ； 此外， 随着电动车等新兴电力终端的出现，电力的应用场景不断增多，终端电 力运营服务需求（充电、运营、收费）预计会增多。  用电侧改革可能成为新型电力系统建设重心 。 我们认为下一阶段用电侧 改革可能会成为电力系统改革的重心，通 过推动用电侧市场化、数字化、 场景化需求，倒逼智能电网建设，进而满足发电侧新能源化带来的更高 更复杂的要求。  投资建议 ： 重点推荐朗新科技 、安科瑞、南网科技、远光软件、东方电 子 等，推荐关注国能日新、恒华科技、国电南瑞、 国网信通 、智洋创新 、 容知日新 、煜邦电力、映翰通 等。  风险提示： 电网投资不及预期；新能源并网不及预期；电价改革推进不 及预期；宏观经济下行，投资不及预期。 -0.4 -0.2 0 0.2 19 -Jul 29 -Sep 10 -Dec 20 -Feb 3- May 14 -Jul 计算机 沪深 300 [Table_Title] 电力 IT： 研究框架 [Table_ReportDate] 计算机 | 行业深度报告 | 2022.07.19 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 目录 1 以电力 IT 为核心的能源 IT 前景广阔 . 1 1.1“双碳 ”是全球共识 1 1.1.1 全球态势：各国低碳发展目标明确 1 1.1.2 中国趋势：清洁能源为大趋势 2 1.2 新能源占比不断提升，电网压力持续加大 . 7 1.3 电网加大投入，电力 IT 是投入重点 . 7 1.3.1 十四五期间电网投资规模将进一步提升 7 1.3.2 电力 IT 是电网投资的重点 8 1.4 电力市场改革，售用电侧前景广阔 . 9 2 电力 IT 各环节全梳理 . 11 2.1 各环节电力 IT 需求总览 . 11 2.2 发电侧：新能源发电带来更多需求 . 12 2.2.1 风光等新能源发电厂持续建设 12 2.2.2 设计软件 13 2.2.3 电站运维 14 2.2.4 功率预测 15 2.2.5 智能并网 16 2.2.6 设备监测 17 2.2.7 管理软件 18 2.3 输电侧：调度与监测需求 . 19 2.3.1 特高压投资加大，设计软件需求增加 19 2.3.2 电力交易需求增大，调度系统复杂度提升 19 2.3.3 电网运营安全性稳定性需求提升：自动监测、巡检等需求提升 20 2.4 变电侧：自动化与运维需求 . 22 2.4.1 电网运营安全性稳定性需求提升：变电站监控运维 22 2.4.2 变电站自动控制系统 23 2.5 配电侧：自动化与运维需求 . 24 2.5.1 配网投资加大，设计软件需求增加 24 2.5.2 配网自动化监测、运维 25 2.5.3 配网故障指示 IWOS. 26 2.5.4 配电自动化 27 2.6 用电侧： 电力市场化改革带来更多综合能源服务的需求 . 28 2.6.1 电力市场化交易与结算系统 28 2.6.2 营销系统：营销 2.0 29 2.6.3 智能电表 29 2.6.4 虚拟电厂 30 2.6.5 电力交易辅助预测 、数据管理等 31 2.6.6 用电信息采集系统 32 2.6.7 综合能源服务 34 3 各环节主要公司梳理 . 34 4 电力 IT 高景气 . 35 4.1 电力 IT 迎来向上大周期 . 35 4.2 短期看发电侧，中期看输配电，长期大空间在用电侧 . 35 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 5 投资建议 . 36 6 风险提示 . 36 插图目录 图 1 太阳能和风能在新增可再生能源装机容量中占主导地位 . 2 图 2 2000-2021 年全球风电和太阳能光伏装机量 . 2 图 3 2015—2020 年我国新能源发电装机容量及占比 4 图 4 2015 年和 2020 年我国发电装机容量及占比 4 图 5 2017-2022 年中国光伏电站行业累计装机容量（ GW） 5 图 6 我国非化石能源消费占一次能源消费总量目标 . 5 图 7 2060 年风光新能源占比将超过 60% 6 图 8 我国电能占终端能源消费比重在 2060 年将达到 70% . 6 图 9 到 2060 年工业、建筑、交通等领域终端电气化水平将提升至 50%以上 . 6 图 10 2008-2020 年中国电网投资情况 . 8 图 11 国家电网 年均总投资与智能化投资 9 图 12 市 场化电量占比持续提升 10 图 13 电气化带来多领域的发展 . 10 图 14 电力各环节 . 11 图 15 电力各环节 IT 需求 12 图 16 2014-2024 年中国风力发电装机容量及预测 . 13 图 17 2014-2024 年中国光伏发电装机容量及预测 . 13 图 18 电力设计软件国内外竞争格局 14 图 19 2019-2025 年预计光伏电站运维成本走势 . 14 图 20 2015-2019 年光伏电站运维市场容量 . 14 图 21 2008-2020 年全球风电运维市场规模（亿美元） . 15 图 22 2019-2024 年中国新能源发电功率预测市场规模 . 16 图 23 2019 年中国光伏发电功率预测市场竞争格局 16 图 24 2019 年中国风力发电功率预测市场竞争格局 16 图 25 预计 2019-2024 年我国新能源并网智能控制 系统市场的年均复合增长率为 12.30% 17 图 26 我国设备监测与故障诊断技术的发展可分为 4 个阶段 . 18 图 27 2017-2019 年风电设备监测市场竞争格局 . 18 图 28 国网 “十三五 ”与 “十四五 ”特高压线路规划对比 19 图 29 2019-2020 年国家电网调度类 硬件 中标分布（按中标数） . 20 图 30 2019-2020 年国家电网调度类 软件 中标分布（按中标数） . 20 图 31 输电线路不同监测方式应用场景图 . 21 图 32 2015-2020 年我国 110KV 及以上输电线路长度 . 21 图 33 输电可视化产品空间测算 21 图 34 主要参与者相关输电线路监测业务 . 22 图 35 变电站自动化系统的主要子系统 . 23 图 36 2009-2020 年国家电网智能配电网投资额及占比 . 25 图 37 恒华科技三维配网设计平台 . 25 图 38 智能化配电网线路状态监测系统 IWOS 26 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 图 39 2017-2024 年中国配电自动化市场规模及增速情况 . 28 图 40 中国电价改革历程 . 28 图 41 2010-2021 年我国单、三相智能电表招标总量及增速 . 30 图 42 2016-2021 年南方电网单、三相智能电表招标额 . 30 图 43 2021 年国网招标智能电表市场格局 30 图 44 各市场主体业务痛点 . 31 图 45 朗新科技电力大数据分析系统 . 32 图 46 用电信息采集系统架构 . 33 图 47 2014-2018 年中国能源管理系统行业市场规模（按销售总量计） . 34 图 48 各环节主要公司梳理 . 35 表格目录 表 1 全球 GDP 前 10 国家的气候承诺 1 表 2 双碳目标提出以来相关政策 2 表 3 新型电力系统和传统电力系统区别 . 7 表 4 国家电网总投资与智能化投资（单位：亿元） . 9 表 5 电力设计相关政策文件 13 表 6 我国电网调度系统五级分层 . 19 表 7 “十三五 ”期间智能变电站自动化市场容量估算 （ 单位 ： 亿元 ） 23 表 8 从传统配电网到智能配电网 . 24 表 9 配电自动化系统组成 . 27 表 10 配电自动化行业竞争格局 28 表 11 2021-2026 年用电信息采集系统市场规模测算（亿元） 33 表 12 用电信息采集系统终端功能介绍 33 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 1 1 以电力 IT 为核心的能源 IT 前景广阔 1.1“双碳”是全球共识 1.1.1 全球态势 ： 各国 低碳发展目标明确 低碳发展为全球转型主要方向，各国目标明确 。 为应对气候变化， 2015 年全球近 两百个国家通过《巴黎协定》，明确减少室气体排放，本世纪内控制温升在工业化前水平 2℃以内，并力争 1.5℃的气候共识，全球需在本世纪中叶前后实现温室气体净零排放。 欧盟率先于 2019 年发布了《欧洲绿色协议》，提出到 2050 年实现整个欧洲地区的碳中 和，并于 2021 年 6 月 28 日通过了《欧洲气候法案》，为欧盟各国在 2050 年实现碳中和 目标铺平了道路。 2021 年 4 月 22 日，美国总统拜登宣布将扩大美国政府的减排承诺， 到 2030 年将美国的温室气体排放量较 2005 年减少 50%～ 52%，到 2050 年实现碳中和目 标。根据能源与气候情报网 (Energy and Climate Intelligence Unit)的统计，截至 2021 年 8 月 12 日，全球共有 134 个国家和地区提出了零碳或碳中和的气候承诺，以低 碳发展为特征的新增长路径成为全球转型的主要方向。 部分国家以立法形式保障低碳政策目标如期实现。 提出碳中和目标的国家中，政 策宣示是这些国家选择的主要方式，部分国家也以立法形式宣告碳中和目标，如法国、 美国等。 美国多次制订降耗减排有关的 政策制度，低碳金融政策体系得到完善，相继出 台了《能源政策法》《美国清洁能源安全法案》等规范性文件，明确了碳减排目标，并将 碳捕获和碳封存技术上升为国家战略；欧盟先后制定了《可持续发展融资行动计划》等 政策法规，发布了《气候中立法》，意在将 2050 年气候中立目标以立法形式确立，为欧 盟气候政策提供长期发展方向，积极实现到 2030 年实现温室气体排放量净减少 55%的 目标。 表 1 全球 GDP 前 10 国家的气候承诺 资料来源： 《 全球能源转型及零碳发展白皮书 》 ，首创证券 能 源转型是实现碳中和的关键因素。 全球一半以上的温室气体排放来自能源行业， 因此，能源行业是各国最为重视的减排领域，面临的减排任务艰巨。国际能源署发布的 《 2020 能源技术展望》报告中显示，要实现全球经济与气候可持续发展，全球二氧化碳 排放需在本世纪中叶前后实现净零排放，全球能源生产和消费模式需发生深刻变革。 能 源转型主要包括两个方面内容 ： 一是实现能源结构调整，由化石能源向可再生能源转型， 从能源生产、输送、转换和存储全面进行改造或者调整，形成新的能源体系，全面提升 可再生能源利用率；二是加大电能替代及电气化改造力度，推行 终端用能领域多能协同 和能源综合梯级利用，推动各行业节能减排，提升能效水平。 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 2 可再生能源装机量 显著 增长 ，全球 太阳能总装机容量现已超过风能装机容量 。 根 据 国际能源署（ IEA） 及 国际可再生能源机构 (IRENA)数据， 2021 年全球新增可再生能 源装机容量为 290GW， 截至 2021年全球可再生能源装机量达到 3064GW，同比增加了 9.1%。 2021 年，太阳能和风能继续在新增装机容量中占主导地位，这两种技术合计占所有新可 再生能源发电量的 88%，其中太阳能发电量同比增长 19%，风能发电量增加 13%。 2021 年全球 60%的新增可再生能源装机来自亚洲，中国是最大的贡献者，新增装 机 121GW；以美国为首的欧洲和北美分别位居第二和第三位，分别增加了 39GW、 38 GW。 非洲的可再生能源装机增长了 3.9%，中美洲和加勒比地区增长了 3.3%，尽管增长稳定， 但这两个地区的增长速度远低于全球平均水平，这表明需要加强国际合作以优化电力市 场并推动这些地区的大规模投资。 图 1 太阳能和风能在新增 可再生能源 装机容量中占主导地位 图 2 2000-2021 年全球风电和太阳能光伏装机量 资料来源： 北极星太阳能光伏网 ， 首创证券 资料来源： wind， BNEF 彭博新能源财经 ，首创证券 1.1.2 中国趋势 ： 清洁能源为大趋势 双碳目标明确， 政策陆续出台 。 2020 年 9 月 22 日，习近平 总书记 在第七十五届联 合国大会上宣布，中国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060 年前实 现碳中和目标。 此后，碳达峰、碳中和目标在国家多项重要会议和文件中被反复强调 ： 2020 年 12 月：总书记在气候雄心峰会中再次重申我国的碳达峰、碳中和承诺； 同 月， 国务院发布 的 《 新时代的中国能源发展白皮书》中提出新时代的中国能源安全新战 略； 2021 年 3 月 ： 政府工作报告中要求“扎实做好碳达峰、碳中和各项工作 ， 优化产 业结构和能源结构”；同月，《中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》推动“落实 2030 年应对气候变化国家自主贡献目标，锚定努力争取 2060 年前实现碳中和”； 2021 年 5 月 26 日：碳达峰碳中和工作领导小组第一次全体会议在北京召开。 2021 年 7 月 16 日：全国碳市场正式开市； 2021 年 10 月 ：《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的 意见》 以及《 2030 年前碳达峰行动方案》两个重要文件的相继出台，共同构建了中国碳达峰、 碳中和“ 1+N”政策体系的顶层设计，重点领域和行业的配套政策也将围绕以上意见及方 案陆续出台。 《 2030 年前碳达峰行动方案》 提出，到 2025 年非化石能源消费比重达到 20%左右，到 2030 年非化石能源消费比重达到 25%左右。 表 2 双碳目标提出以来相关政策 时间 发布单位 政策 内容 88% 12% 太阳能和风能 其他 0 200 400 600 800 1000 全球风电装机容量（ GW） 全球太阳能光伏装机容量（ GW） 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 3 2021-03 国务院 《 中国国民经济和社 会发展第十四个五年 规划和 2035 年远景目 标纲要 》 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，提升清洁能源消 纳和存储能力，提升向边远地区输配电能力，推进煤电灵活性改 造，加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。 加快发 展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏 发电规模，加快发展东中部分布式能源，有序发展海上风电，加 快西南水电基地建设，安全稳妥推动沿海核电建设，建设一批多 能互补的清洁能源基地， 非化石能源占能源消费总量比重提高到 20%左右 。 2021-05 国家能源局 《 关于 2021 年风电、 光伏 发电开发建设有 关事项的通知 》 要落实碳达峰、碳中和目标，以及 2030 年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达到 12 亿千瓦 以上等任务，坚持目标导向，完善发展机制，释放消纳空间，优 化发展环境，发挥地方主导作用，调动投资主体积极性，推动风 电、光伏发电高质量跃升发展。 2021 年，全国风电、光伏发电发 电量占全社会用电量的比重达到 11%左右，后续逐年提高，到 2025 年达到 16.5%左右。 2021-09 国家能源局 《 关于公布整县 (市、 区 )屋顶分布式光伏开 发试点名单的通知 》 通知明确全国 共有 676 个，全部列为整县 (市、 区 )屋顶分布式光伏开发试点，试点工作要严格落实“自愿不强 制、试点不审批、到位不越位、竞争不垄断、工作不暂停”的工 作要求。 2021-10 国务院 《 关于完整准确全面 贯彻新发展理念做好 碳达峰碳中和工作的 意见 》 中共中央、国务院积极发展非化石能源。实施可再生能源替代行 动，大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等，不 断提高非化石能源消费比重。坚持集中式与分布式并举，优先推 动风能太阳能就地就近开发利用。因地制宜开发水能。积极安全 有序发展核电。合理利用生物质能。加快推进抽水 蓄能和新型储 能规模化应用。统筹推进氢能“制储输用”全链条发展，构建以 新能源为主体的新型电力系统，提高电网对高比例可再生能源的 消纳和调控能力。 2021-10 国务院 《 2030 年前碳达峰行动方案 》 要坚持“总体部署、分类施策，系统推进、重点突破，双轮驱 动、两手发力，稳妥有序 .安全降碳”的工作原则，强化顶层设计 和各方统筹，加强政策的系统性、协同性，更好发挥政府作用， 充分发挥市场机制作用，坚持先立后破，以保障国家能源安全和 经济发展为底线，推动能源低碳转型平稳过渡，稳妥有序、循序 渐进推进碳达峰行动。《方案》提出 了非化石能源消费比重、能源 利用效率提升、二氧化碳排放强度降低等主要目标。 2022-01 发改委、国 家能源局 《 关于加快建设全国 统一电力市场体系的 指导意见 》 到 2025 年，全国统一电力市场体系初步建成，电力中长期、现 货、辅助服务市场一体化设计，联合运营，跨省跨区资源市场化 配置 和绿色电力交易规模显著提高，有利于新能源、储能等发展 的市场交易和价格机制初步形成。鼓励抽水蓄能、 储能 、虚拟电 厂等调节电源的投资建设。鼓励分布式光伏、分散式风电等主体 与周边用户直接交易，完善微电网、存量小电网、增量配电网与 大电网间的交易 结算、运行调度等机制，增强就近消纳新能源和 安全运行能力。 2022-01 国家电网 《 落实中央决策部署 加快推进电力市场体 系建设 》 深刻认识建设统一电力市场体系的重大意义。 二、坚决落实市场化改革要求，电力市场建设基础不断夯实。 三、坚持市场化改革方向，积极稳妥推动电力市场体系建设。 2022-02 发改委、国 家能源局 《 “十四五”新型储能 发展实施方案 》 到 2025 年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大 规模商业化应用条件。其中，电化学储能系统成本降低 30%以 上，在光伏方面 :支持高比例可再生能源基 地外送。依托存量和 “十四五”新增跨省区输电通道，在东北、华北、西北、西南等 地区充分发挥大规模新型储能作用，通过“风光水火储一体化” 多能互补模式，促进大规模新能源跨省区外送消纳，提升通道利 用率和可再生能源电量占比。 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 4 2022-03 国务院 《政府工作报告 》 2021 年成就 :可再生能源发电装机规模突破 10 亿千瓦。出台碳达 峰行动方案，启动全国碳排放权交易市场。报告提出 :2022 年， 有序推进碳达峰碳中和工作。推动能源革命，确保能源供应，立 足资源点赋，坚持先立后破，通盘谋划，推讲能源低碳转型。加 强煤炭清洁高效利用， 有序减量替代，推动煤电节能降碳改造、 供热改造。推进大型风光电基地及其配套调节性电源规划建设， 提升电网对可再生能源发电的消纳能力。 资料来源： 政府官网，永福股份招股书，首创证券 新能源新增装机规模首次突破 1 亿千瓦。 2020 年，我国新能源新增装机容量 1.2 亿千瓦，同比增加 6377 万千瓦。截至 2020 年年底，我国新能源装机容量 5.3 亿千瓦， 占全国发电总装机容量的 24%，较 2015 年提高 13 个百分点。“十三五”期间，我国新 能源累计新增 3.6 亿千瓦，年均增长超过 7000 万千瓦，是“十二五”的 2.5 倍。 图 3 2015— 2020 年我国新能源发电装机容量及占比 资料来源： 国际能源网 ， 首创证券 图 4 2015 年和 2020 年我国发电装机容量及占比 资料来源： 国际能源网， 首创证券 根据国家能源局数据， 2021 年我国风电和光伏发电新增装机规模达到 1.01 亿千 瓦，其中风电新增 4757 万千瓦，光伏发电新增 5297 万千瓦 （连续 9 年稳居世界首位） 。 截至 2021 年底，光伏发电并网装机容量达到 3.06 亿千瓦 ，突破 3 亿千瓦大关，约相当 于 13 个三峡电站的装机容量，连续 7 年稳居全球首位。 从发展情况看， 2021 年海上风 电异军突起，全年新增装机 1690 万千瓦，是此前累计建成总规模的 1.8 倍，目前累计 17293 22378 29393 35860 41333 53496 11.4% 13.7% 16.5% 18.9% 20.6% 24.3% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 新能源发电装机容量（万千瓦） 新能源占总装机量比例 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 5 装机规模达到 2638 万千瓦，跃居世界第一；分布式光伏发展亮点突出，年新增装机约 2920 万千瓦，约占光伏新增装机的 55%；第一批约 1 亿千瓦大型风电光伏基地项目建设 稳步推进，目前已开工约 7500 万千瓦。 根据中国能源局数据，截至 2022 年 3 月底，我 国太阳能发电装机容量 317.98GW，同比增长 22.9%。第一季度光伏新增装机容量 13.21GW， 同比增长 148%。国内光伏装机以分布式为主，分布式光伏约 9GW，占比将近 70%。 新能源发电市场将在未来较长一段时间内处于快速发展阶段。 我国在《能源生产 和消费革命战略（ 2016-2030）》中提出了到 2050 年非化石能源消费占能源消费总量 50% 以上的目标；同时，我国在 2020 年 12 月的气候峰会上承诺，到 2030 年我国非化石能 源占一次能源消费的比重将达到 25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千 瓦以上，根据上述装机容量目标，预计 2021 年至 2030 年我国风电、光伏装机容量年均 复合增长率将至少达到 8.41%，平均 每年风电、光伏新增装机容量不低于 70GW（ 2011 年 至 2020 年我国平均每年风电、光伏新增装机容量为 51.00GW）。 2020 年，我国非化石能 源消费占一次能源消费的比例为 15.9%,考虑到 2050 年非化石能源消费占能源消费总量 50%以上的目标，以及我国到 2060 年实现“碳中和”的战略目标， 新能源发电市场将在 未来较长一段时间内处于快速发展阶段 。 图 5 2017-2022 年中国光伏电站行业累计装机容量（ GW） 图 6 我国非化石能 源消费占一次能源消费总量目标 资料来源： 国家能源局， 智研瞻产业研究院 ， 首创证券 资料来源： 《能源生产和消费革命战略（ 2016-2030）》 ，国电南瑞公司公告， 首创证券 能源电力领域事关国家能源安全和国民经济发展，也是减排的主战场。 全社会对 于能源领域的重视程度前所未有，随着我国经济进入到高质量发展阶段，我国能源中长 期发展面临的“安全、经济、绿色”之间的矛盾愈发凸显。必须转换发展思路，以数字 化为基础、市场化为前提、场景化为手段，通过构建新型电力系统，尤其是围绕用电需 求环节，推进能源消费电气化和 节能提效，解决“安全、经济、绿色”的能源不可能三 角问题。 1）在能源供给侧，构建新能源为主的多元化能源供应体系。 目前电力系统 68%的 发电量来自燃煤发电，在全国二氧化碳排放量中占比 40%，是我国碳排放占比最大的单 一行业，减排效果对“双碳”目标至关重要。随着光伏、风电等风光新能源的持续投入， 预计到 2030 和 2060 年，我国新能源发电量占比将分别超过 25%和 60%，风光新能源将 成为我国电力供给的主力军。 130.25 174.46 204.68 253.43 305.99 317.98 0 50 100 150 200 250 300 350 2017 2018 2019 2020 2021 2022Q1 2017-2022年中国光伏电站行业累计装机容量 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 6 图 7 2060 年风光新能源占比将超过 60% 资料来源： 《数字 电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》 ，首创证券 2） 在能源消费侧，全面推进电气化。 全球能源互联网合作发展组织发布的《中国 2060 年前碳中和研究报告》中提到， 2020 年 中国 全社会用电量达到 7.5 万亿度，电能 在终端能源消费的比重达到 26%，随着各行业脱碳进程的加快，清洁电能在终端能源消 费的比重将持续增加，电能占终端能源消费比重在 2030 年和 2060 年有望分别达到约 35%和 70%。 图 8 我国电能占终端能源消费比重在 2060 年将达到 70% 资料来源： 《 中国 2060 年前碳中和研究报告》 ，首创证券 2060 年重点行业 终端 电气化水平将超 50%。 根据南方电网测算，工业、建筑、交 通三大领域终端用能电气化水平将从目前的 30%、 30%和 5%提升至 2060 年约 50%、 75%和 50%， 数字经济的快速发展也将推动终端用能电气化水平进一步提高 。电力电子装备的 广泛应用在提升能效的同时将使需求侧电力电子化特征更加凸显。 图 9 到 2060 年工业、建筑、交通等领域终端电气化水平将提升至 50%以上 资料来源： 《数字电网推动构建以新能源为 主体的新型电力系统白皮书》 ，首创证券 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 7 1.2 新能源占比不断提升，电网压力持续加大 风能和太阳能 等可再生能源具有间歇性、 波动性 、随机性等 特征， 导致 新能源发电 的稳定性较差，发电电量较难预测，新能源电力的大规模集中并网会对电网的稳定运行 产生较大的冲击。如何实现新能源电力的有序并网，提高电网对新能源电力的消纳能力， 减少“弃风弃光”等资源浪费，已成为新能源发展中的一个重要问题。 因此，必须加快构建以新能源为主的新型电力系统，大力提升新能源消纳和存储 能力，以能源电力绿色低碳发展引领经济社会系统性变革。 建设以新能源为主 体的新型 电力系统是能源革命及最终实现‘双碳’目标的重要途径。随着新能源成为主力电源， 高渗透率接入的新能源将改变传统电力系统的形态、特征和机理，对电力系统带来新的 挑战。构建新型电力系统，将打造更加灵活高效的能源资源优化配置平台，支撑大规模 新能源开发与利用，同时可有效促进需求侧大力推进“新电气化”进程。 相比传统大电网模式， 微电网是新型电力系统的重要特征。 过去传统电网模式下， 中国主要通过“大电网 +大基地”将西北地区富裕的 风电 、光伏和西南地区富裕的水电运 送到东中部负荷中心，这种“大电网 +大基地”粗放的发展模式虽能 满足新能源在全国范 围内大规模开发、配置和利用，但已不符合构建新型电力系统的基本要求，且大电网的 发展模式也对未来电力供应的安全稳定构成隐患。 随着分布式可再生能源发电的增加， 新型电网需要 构建“大电网 +大基地” +“ 微电网 +分布式能源” 协同的 能源利用模式。 表 3 新型电力系统和传统电力系统区别 指标 传统电网 新型电力系统 电源结构 可连续出力的煤电装机主导 强不确定性、弱可控出力的新能源发电装机占主导 负荷特征 传统的刚性、纯消费型 柔性、生产与消费兼具型 电网形态 单向逐级 输电 为主的传统电网 交直流混连大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网 技术基础 同步发电机为主导的机械电磁系统 有电力电子设备和同步机共同主导的混合系统 运行特征 源随荷动的实时平衡模 式、大电网一体化控制 模式 源网荷储协同互动的非完全实时平衡模 式、大电网 +微电网协同控制模式 电源结构 可连续出力的煤电装机主导 强不确定性、弱可控出力的新能源发电装机占主导 资料来源： 北极星电力网 ，首创证券 1.3 电网加大投入，电力 IT 是投入重点 1.3.1 十四五期间电网投资规模将进一步提 升 国家电网： “十四五”期间 计划投入 3500 亿美元（约合 2.23 万亿元）， 2022 年计 划投资金额为 5012 亿元 （创历史新高，同比增长 8.84%） ，预测十四五年均投资规模将 维持在 5000 亿元以上。 新能源发电量占比提升、用电负荷结构变化等因素导致电网结 构复杂性大幅提高，电网加速升级改造的需求显著提升。 2022 年 1 月 13 日，国家电网 年度工作会议中指出， 2022 年电网计划投资将达 5012 亿元，为国家电网年度电网投资 计划首次突破 5000 亿元，创历史新高，同比增长 8.84%。 南方电网：“十四五”期间规划 6700 亿元， 较十三五增加 51%。 南网发布《十四五 电网发展规划》， 从投资额来看，“ 十四五 ”期间 南网的电网建设规划投资约 6700 亿元， 较十三五增加 51%;年均投资额为 1340亿元，较投资额最高年度的 2019年同比增加 27%。 十四五期间，南网将加快数字电网建设和现代化电网进程，推动以新能源为主体的新型 行业深度报告  证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 8 电力系统构建。 图 10 2008-2020 年中国电网投资情况 资料来源： 国家能源局，能见 Eknower， 首创证券 1.3.2 电力 IT 是电网投资的重点 各国在推进气候行动的同时， 均高度重视数字技术应用，支持能源、工业、交通和 建筑等 部门 零碳转型。据世界经济论坛分析，到 2030 年， 5G、物联网、人工智能、云等 数字技术可以助力全球 15%的碳减排。 数字化和智能化提升能源系统整体效率和安全性 。 向综合能源体系转型的过程将 伴随着各类能源间的灵活转换和互通互济，以及生产、传输、消费环节数据利用效率的 提升。数字化和智能化将充分挖掘和利用各类能源全生命周期数据价值： 5G 技术为能源 系统提供超大带宽、超低时延的通讯能力，物联网技术实现海量设备在线接入和数据采 集，云计算和人工智能技术提高能源大数据的计算、 处理和分析效率。能源企业通过数 据分析优化决策，从而提升能源生产、传输、交易与消费的运营效率，最终提升能源系 统整体效率与安全性。以电力系统为例，清洁能源大规模接入，分布式能源、储能、电 动汽车、智能用电设备等交互式设施大量使用，伴随大数据、云计算、物联网、人工智 能等信息技术的广泛应用，电力系统向更加高效化、互动化、智能化发展已成为必然趋 势。 新型电力系统更智能化、数字化、互动化。 新型电力系统模式下，源网荷储，供需 互动，电力系统的各个环节将全面智能化、数字化、互动化。通过智能化、数字化手段 可以实现多种能源的高效互 联。因此，开放互联、多源协同、多能互补、能源与数字化 深度耦合的能源互联网将会是未来新型电力系统的主要形态特征。 《“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要》中提出：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，提 升清洁能源消纳和存储能力。 ① 国家电网：智能化投资占比不断提升 根据国家电网发布的《国家电网智能化规划总报告》 ，电网的智能化投资占国网投 资总额比重不断提升。 第一阶段（ 2009-2010）、第二阶段（ 2011-2015）、第三阶段（ 2016- 2020） 电网的智能化投资比重分别为 6.2%、 11.7%、 12.5%。 2009-2020 年前三阶段，国 家电网总投资为 3.45万亿元，其中智能化投资 3841亿元，占电网总投资的比重为 11.1%。 34.66 -11.55 6.92 -0.69 6.36 5.79 12.64 17.06 -1.70 0.64 -9.62 -3.23 -20 -10 0 10 20 30 40 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 电网基本建设投资额（亿元） 电网基本建设投资额同比（ %） 行业深度报告 