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【研报】公用事业行业:“十四五”新能源高比例并网电网如何应对?-210118(18页).pdf

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研报 公用事业 行业 十四 新能源 比例 并网 电网 如何 应对 210118 18
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1、行业行业报告报告 | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 公用事业公用事业 证券证券研究报告研究报告 2021 年年 01 月月 18 日日 投资投资评级评级 行业评级行业评级 强于大市(维持评级) 上次评级上次评级 强于大市 作者作者 资料来源:贝格数据 相关报告相关报告 1 公用事业-行业研究周报:碳排放权 交易加速推进,新能源运营企业或将受 益 2021-01-11 2 公用事业-行业研究周报:碳中和承 诺下,新能源运营企业将充分受益 2021-01-04 3 公用事业-行业研究周报:环保专项 债梳理: 占比快速抬升, 规模持续扩大 2020-12-27。

2、 行业走势图行业走势图 “十四五”新能源高比例并网,电网如何应对?十四五”新能源高比例并网,电网如何应对? 本周专题:本周专题: 碳达峰、碳中和愿景下,风电、光伏装机容量高增确定性强,十四五期间预 计将有大规模新能源并网,电网系统将迎大规模新能源消纳需求。 核心观点:核心观点: 碳中和愿景下,十四五期间新能源装机高增确定性强碳中和愿景下,十四五期间新能源装机高增确定性强 我国电力与热力部门碳排放占比较高, 电力部门深度脱碳是实现碳中和的重 要途径。目前我国电源结构仍以煤电为主,提高可再生能源发电占比,从而 进一步降低煤电发电的占比, 是电力部门实现能源减排的必由之路。 我们预 计 2030 年。

3、风电、光伏装机有望达 22 亿千瓦。近期,多地、多企加大新能 源部署力度,十四五期间新能源装机高增确定性强。 新能源装机高增将带来大规模消纳需求,对电网提出更高要求新能源装机高增将带来大规模消纳需求,对电网提出更高要求 国家能源局法制和体制改革司司长朱明表示, “十三五”新能源发展面临的 最大的问题就是消纳的问题, “十四五”消纳和接入两个问题并存,表明解 决新能源消纳问题,仍是十四五期间的工作重点。一方面一方面,由于新能源发电 具有随机性、波动性的特点,新能源高比例并网将导致电力平衡较为困难, 对电网的调峰能力提出更高要求。 另一方面,另一方面, 新能源高比例并网增加了电网 安全稳定运行风险。

4、, 且由于我国新能源资源分布不均, 增大了电力外送需求, 对网架输送能力提出更高要求。 电网电网可通过多种途径,提高可通过多种途径,提高新能源新能源消纳消纳能力能力 一是加快储能发展,提高电网调峰能力一是加快储能发展,提高电网调峰能力。储能在电网中起到削峰填谷的作 用,可以提高送端电网调峰能力。伴随着电化学储能成本下降,国内有望逐 步迈向“光储平价” ,驱动储能装机规模增长。二是推动能源互联网建设,二是推动能源互联网建设, 提升电网智能调度能力提升电网智能调度能力。能源互联网可运用技术手段增强“源、网、荷、 储”要素间的相互联动,提高电网智能调度能力,进而带动新能源消纳能力 提升。我国已开始着。

5、手致力于能源互联网的建设。三是加大特高压建设力三是加大特高压建设力 度,提高度,提高远距离远距离输送能力输送能力。特高压输电是远距离、大容量、低损耗、少占 地的“电力高速路” ,能够助力实现新能源在更大范围内的消纳。我国在特 高压领域已取得多项重要技术突破,能够为特高压建设工作的进一步开展, 提供坚强技术支撑。 投资建议:投资建议:新能源消纳水平有望提升,新能源消纳水平有望提升,利好利好新能源运营企业新能源运营企业 碳达峰、碳中和愿景下,风电、光伏装机容量高增确定性强,将带来大规模 的新能源消纳需求。我们认为,未来电网有望通过加快储能发展、推动能源 互联网建设、加大特高压建设力度等多种途径,提。

6、高新能源消纳水平,促进 新能源行业健康发展。 装机容量高增确定性强, 叠加产业链的发展以及装机 成本的下降, 风电、 光伏发电行业将摆脱补贴依赖并获得进一步发展, 风电、 光伏发电运营类资产价值面临重估。建议关注光伏运营企业【太阳能】 【林光伏运营企业【太阳能】 【林 洋能源】 【信义能源】洋能源】 【信义能源】等;风电运营企业【节能风电】 【福能股份】 【金风科风电运营企业【节能风电】 【福能股份】 【金风科 技】 【龙源电力】技】 【龙源电力】等。 风险风险提示提示:政策推进不及预期;补贴兑付节奏大幅放缓;新能源消纳不及预 期;行业竞争加剧等。 -16% -9% -2% 5% 12% 19。

7、% 26% 33% 2020-012020-052020-09 公用事业沪深300 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录内容目录 1. “十四五十四五”新能源高比例并网,电网如何应对?新能源高比例并网,电网如何应对? . 4 1.1. 碳中和愿景下,十四五期间新能源装机高增确定性强 . 4 1.1.1. 电力部门深度脱碳是实现碳中和的必经之路,新能源发展前景明朗 . 4 1.1.2. 多地、多企加大新能源部署力度,十四五新能源装机高增确定性强 . 5 1.2. 新能源装机高增将带来大规模消纳需求,对电网提出更高要求 . 6 1。

8、.2.1. 回顾新能源发展历程,新能源消纳能力是影响产业发展的重要因素 . 6 1.2.2. “十四五”新能源高比例并网对电网提出更高要求 . 7 1.3. 电网可通过多种途径,提高新能源消纳能力 . 8 1.3.1. 加快储能发展,提高电网调峰能力 . 8 1.3.2. 推动能源互联网建设,提升电网智能调度能力 . 9 1.3.3. 加大特高压建设力度,提高远距离输送能力 . 11 1.4. 投资建议:新能源消纳水平有望提升,利好新能源运营企业 . 13 2. 环保公用投资组合环保公用投资组合 . 13 3. 重点公司外资持股变化重点公司外资持股变化 . 14 4. 行业重点数据跟踪行业重点。

9、数据跟踪 . 14 5. 行业历史估值行业历史估值 . 15 6. 上周行情回顾上周行情回顾 . 15 7. 上周行业动态一览上周行业动态一览 . 17 8. 上周重点公司公告上周重点公司公告 . 17 图表目录图表目录 图 1:我国历年电源结构 . 4 图 2:与其他国家相比,我国发电行业中,煤电占比较大 . 4 图 3:2015 年各地区弃风率情况 . 6 图 4:2015 年各地区弃光率情况 . 6 图 5:我国历年弃风、弃光量及弃风、弃光率 . 6 图 6:我国历年新能源利用水平 . 6 图 7:电网运行须满足电力电量平衡约束 . 7 图 8:某省某典型日风电出力和负荷曲线,风电日波动。

10、较大 . 7 图 9:截至 2020 年 9 月底,各省累计风电装机(万千瓦)分布 . 8 图 10:截至 2020 年 9 月底,各省累计光伏装机(万千瓦)分布 . 8 图 11:储能系统在电网中起到削峰填谷的作用 . 8 图 12:BNEF 对储能系统成本的预测(美元/kWh) . 9 图 13:能源互联网的预期成效表现之一:辅助提升电网平稳调控能力,做到超前响应和即 时处理 . 10 图 14:国家电网在建在运特高压工程示意图 . 11 图 15:长江电力外资持股情况 . 14 图 16:华能水电外资持股情况 . 14 pOpRpQnQrRtOsMyRmRnMpPbRbPaQoMqQsQ。

11、rQeRrRoPkPmNyRaQrQqNxNtRpMuOnMwP 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 17:国投电力外资持股情况 . 14 图 18:川投能源外资持股情况 . 14 图 19:秦皇岛 Q5500 动力煤价格(元) . 15 图 20:秦皇岛港煤炭库存(单位:万吨) . 15 图 21:电力行业历史估值 . 15 图 22:燃气行业历史估值 . 15 图 23:环保行业历史估值 . 15 图 24:水务行业历史估值 . 15 图 25:上周申万一级行业涨跌幅排名 . 16 图 26:上周电力、环保、燃气、水务涨跌幅 。

12、. 16 表 1:我们预计 2030 年“风光”装机总量有望达 22 亿千瓦 . 4 表 2:多地提出“十四五”新能源装机目标 . 5 表 3:九大央企“十四五”期间新能源、光伏规划 . 5 表 4:17 个省份新能源配储能方案 . 8 表 5:能源互联网模式下,各类元素互动所带来的好处. 9 表 6:不同国家和地区能源互联网项目 . 10 表 7:丽水绿色能源虚拟电厂试点成果 . 11 表 8:国网 2020 年五交五直特高压项目前期工作计划 . 11 表 9:2019 年,特高压共输送 2352 亿千瓦时可再生能源 . 12 表 10:我国特高压输变电技术取得多个重要突破 . 12 表 1。

13、1:环保公用投资组合(截至 1 月 15 日收盘) . 13 表 12:上周个股涨跌幅排名 . 15 表 13:上周行业动态一览 . 17 表 14:上周重点公司公告 . 17 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 1. “十四五”新能源高比例并网,电网如何应对?“十四五”新能源高比例并网,电网如何应对? 1.1. 碳中和愿景下,十四五期间新能源装机高增确定性强碳中和愿景下,十四五期间新能源装机高增确定性强 1.1.1. 电力部门深度脱碳是实现碳中和的必经之路,新能源发展前景明朗电力部门深度脱碳是实现碳中和的必经之路,新能源发展前景明朗。

14、 碳中和、碳达峰承诺下,电力部门深度脱碳是必经之路。碳中和、碳达峰承诺下,电力部门深度脱碳是必经之路。2020 年以来,我国碳减排布署 工作加速推进,以实现 2030 年碳达峰、2060 年碳中和的目标。据 IEA 机构发布的 2018 数据,我国能源消费产生的二氧化碳排放量中,电力与热力部门碳排放占比高达 51%,电 力部门深度脱碳是实现碳中和的重要途径。目前我国电源结构仍以煤电为主,2019 年煤 炭发电占比达 62%。提高可再生能源发电占比,从而进一步降低煤电发电的占比,是提高可再生能源发电占比,从而进一步降低煤电发电的占比,是电电 力部门实现能源减排的必由之路。力部门实现能源减排的必由。

15、之路。 图图 1:我国历年电源结构:我国历年电源结构 图图 2:与其他国家相比,与其他国家相比,我国发电行业中,煤电占比较大我国发电行业中,煤电占比较大 资料来源:Ember、天风证券研究所 资料来源:Ember、天风证券研究所 预计预计 20302030 年风电、 光伏装机有望达年风电、 光伏装机有望达 2222 亿千瓦。亿千瓦。 据我们测算, 在碳中和及碳达峰愿景下, 预计到 2030 年,风电、光伏发电量分别由 2019 年 0.4/ 0.2 万亿度,提升至 1.6/ 1.6 万 亿度; 装机容量分别由 2019 年 2.1/ 2.0 亿千瓦提升至 7.7/13.8 亿千瓦, 合计 22。

16、 亿千瓦, 高于 2020 年 12 月气候雄心峰会上提出的 12 亿千瓦最低目标。 表表 1:我们预计我们预计 2030 年“风光”装机总量有望达年“风光”装机总量有望达 22 亿千瓦亿千瓦 项目项目 20192019 2030E2030E 一次能源消费总量(万吨标准煤) 487000 585000 化石能源占比 85% 70% 非化石能源占比 15% 30% 非化石能源消费总量(万吨标准煤) 74511 175500 非化石能源发电总量(亿千瓦时) 22806 53716 水电发电量(亿千瓦时) 13019 14815 核电发电量(亿千瓦时) 3487 6669 风电发电量(亿千瓦时) 4。

17、057 16116 光伏发电量(亿千瓦时) 2243 16116 水电利用小时数 3726 3726 核电利用小时数 7394 7394 风电利用小时数 2082 2082 光伏利用小时数 1169 1169 水电装机规模(亿千瓦) 3.56 3.98 核电装机规模(亿千瓦) 0.5 0.90 风电装机规模(亿千瓦) 2.11 7.7 光伏装机规模(亿千瓦) 2.04 13.8 风电、光伏合计装机规模(亿千瓦) 21.521.5 77% 78% 74%74% 70% 68% 66%65% 64% 62% 1%2% 2% 3% 3% 3% 4% 5% 5% 6% 1% 2% 3% 3% 0% 1。

18、0% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2010201120122013201420152016201720182019 煤炭天然气其他化石燃料水电风电光伏生物质核电其他 62% 35% 23% 14% 30% 3% 24% 38% 22% 33% 2% 3% 1% 3% 6% 18% 17% 6% 11% 8% 6% 5% 7% 13% 1% 3% 3% 3% 4% 8% 2% 2% 1% 7% 4% 5% 11% 19% 26% 8% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 中国全球美国欧盟日本 煤炭天。

19、然气其他化石燃料水电风电光伏生物质核电其他 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 2019-2030 年,风电装机 CAGR 13%13% 2019-2030 年,光伏装机 CAGR 19%19% 资料来源:国家统计局、 中国能源电力发展展望 2020 、中国电力企业联合会、 中国“十四五” 电力发展规划研究 、 天风证券研究所 注:假定 2030 年利用小时数与 2019 年保持一致;假定水电装机规模年复合增速 1%,核电十五五装机增量与十四五保持一 致,为中国“十四五” 电力发展规划研究报告中提出的 0.21 亿千瓦;假定 2030。

20、 年,风电、光伏发电量相同。 1.1.2. 多地、多企加大新能源部署力度,十四五新能源装机高增确定性强多地、多企加大新能源部署力度,十四五新能源装机高增确定性强 各地加快新能源开发力度,十四五期间新增新能源装机容量较高。各地加快新能源开发力度,十四五期间新增新能源装机容量较高。近期,已有多个省份发 布新能源十四五发展规划,提出要大力发展新能源和可再生能源。以江苏省为例, 江苏 省“十四五”可再生能源发展专项规划(征求意见稿) 提出,到 2025 年全省风电装机达 到 2600 万千瓦,光伏发电装机达 2600 万千瓦。据投资文件估算,十四五期间江苏省光伏 新增约 9GW;风电新增 11GW。 。

21、表表 2:多地提出“十四五”新能源装机目标多地提出“十四五”新能源装机目标 省份省份 文件文件/ /会议会议 内容内容 新增装机容量(预期)新增装机容量(预期) 广东省 广东省培育新能源战略性新兴产业集群行 动计划(20212025 年) 到 2025 年, 新能源发电装机规模约 10250 万千瓦 (其中核电装机约 1850 万千瓦, 气电装机约 4200 万千瓦,风电、光伏、生物质发电装机约 4200 万 千瓦) 2020 年以及十四五期间, 新能源 (风电、 光伏、 生物质)新增 29GW29GW 江苏省 江苏省“十四五”可再生能源发展专项规 划(征求意见稿) 到 2025 年,全省可再。

22、生能源装机力争达到 5500 万千瓦以上,省内可再生能源装机占总装机比重超 过 30%。其中,风电装机达到 2600 万千瓦,光伏 发电装机达到 2600 万千瓦 十四五期间,光伏新增 9GW9GW; 风电新增 11GW11GW 河北省 关于推进风电、光伏发电科学有序发展的 实施方案(征求意见稿)、 中共河北省委关 于制定国民经济和社会发展第十四个五年规 划和二三五年远景目标的建议 到 2025 年,河北省风电、光伏发电装机分别达到 2600 万千瓦、2000 万千瓦以上 十四五期间,光伏新增超 22GW22GW 四川省 (三州一 市) 2020 年 6 月 30 日,四川省甘孜、阿坝、凉 山。

23、州及攀枝花市“三州一市”召开光伏基地 规划评审会 据介绍,四川“三州一市”光伏基地十四五规划总 装机容量预计 20GW 光伏新增装机预期约为 20GW20GW 资料来源:索比光伏网、北极星太阳能光伏网、天风证券研究所 此外, 大型发电企业也响应政策号召, 加快转型步伐, 大力布局新能源。此外, 大型发电企业也响应政策号召, 加快转型步伐, 大力布局新能源。 如华能集团表示, 十四五期间要新增 8000-10000 万千瓦的清洁能源, 初步估算投资额在 7000 亿元左右。 据阳光工匠光伏网统计,九大央企十四五期间光伏装机至少据阳光工匠光伏网统计,九大央企十四五期间光伏装机至少 170GW170。

24、GW。 表表 3:九大央企“十四五:九大央企“十四五”期间新能源、光伏规划期间新能源、光伏规划 新能源装机(万千瓦)新能源装机(万千瓦) 光伏装机(万千瓦)光伏装机(万千瓦) 国家能源投资集团 7000-8000(可再生) 2500-3000 中国华能 8000-1 亿 720-900 中国华电 1500 万千瓦 3000 国家电力投资集团 / 2800 中国大唐集团 / 2500-3000 三峡集团 5*1500 万千瓦 2954 中国广核集团 2000 万千瓦 2135 华润电力 / 455 国投电力 / 720-900 资料来源:阳光工匠光伏网、天风证券研究所 行业报告行业报告 | | 。

25、行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 1.2. 新能源装机高增将带来大规模消纳需求,对电网提出更高要求新能源装机高增将带来大规模消纳需求,对电网提出更高要求 1.2.1. 回顾新能源发展历程,新能源消纳能力是影响产业发展的重要因素回顾新能源发展历程,新能源消纳能力是影响产业发展的重要因素 新能源装机容量快速增长新能源装机容量快速增长,叠加消纳能力不足,我国弃风、弃光率曾一度较高。叠加消纳能力不足,我国弃风、弃光率曾一度较高。据中国电 科院相关专家介绍,新能源消纳能力是指,在新能源资源及并网容量、常规电源装机、负 荷水平条件下,受电力系统安全稳定运行约束下,能发多。

26、少电量的问题。过去,我国新能 源装机容量快速增长,而受系统调峰能力不足、网架限电、供电负荷增长缓慢、外送计划 电量偏低等多重因素影响,新能源电力消纳受限,导致我国部分地区,特别是新能源资源 富余,但用电负荷增长较慢的“三北”地区,弃风、弃光率居高不下,新能源利用率也较 低。例如 2015 年,甘肃、吉林、新疆总的弃风、弃光率分别高达 36.8/30.8/30.7%。 图图 3:2015 年各地区弃风率情况年各地区弃风率情况 图图 4:2015 年各地区弃光率情况年各地区弃光率情况 资料来源:舒印彪新能源消纳关键因素分析及解决措施研究 、天风证券 研究所 资料来源:舒印彪新能源消纳关键因素分析及。

27、解决措施研究 、天风证券研 究所 受益于政策推动受益于政策推动,及特高压、新能源交易市场等建设,我国新能源消纳能力有所提升,但及特高压、新能源交易市场等建设,我国新能源消纳能力有所提升,但 仍是未来需要重点解决的问题。仍是未来需要重点解决的问题。为解决新能源消纳问题,政府出台了一系列保障可再生能 源电力消纳的政策措施,国家电网等机构也通过多种举措全力消纳新能源,同时特高压等 新能源并网和送出工程建设力度持续加强,新能源市场交易也在不断扩大,我国新能源消 纳矛盾逐渐得到缓解。2020 年前三季度,我国弃风/弃光率已分别下降至 3.4%/1.7%,部分 地区弃风/弃光率仍有望进一步下降,如新疆弃风。

28、率 10.3%,西藏弃光率 8.7%。国家能源局 法制和体制改革司司长朱明表示, “十三五”新能源发展面临的最大的问题就是消纳的问“十三五”新能源发展面临的最大的问题就是消纳的问 题, “十四五”面临消纳和接入两个问题并存题, “十四五”面临消纳和接入两个问题并存,表明解决新能源消纳问题仍是十四五期间 的工作重点。 图图 5:我国历年弃风、弃光量及弃风、弃光率:我国历年弃风、弃光量及弃风、弃光率 图图 6:我国历年新能源利用水平:我国历年新能源利用水平 资料来源:Wind、中电新闻网、中国电力企业联合会、国家能源局、北极 星电力网、天风证券研究所 资料来源: 中国新能源发电分析报告 2020 。

29、、天风证券研究所 12.6% 10.3% 6.0% 3.2% 2.0% 1.7% 15.0% 17.1% 12.0% 7.0% 4.0% 3.4% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 0 100 200 300 400 500 600 201520162017201820192020Q1-3 弃光量(亿kwh)弃风量(亿kwh)弃光率弃风率 78% 80% 82% 84% 86% 88% 90% 92% 94% 96% 98% 0 100 200 300 400 500 600 20152016201720182019 新能源弃电量(亿kw)新能源利用率 行业。

30、报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 1.2.2. “十四五”“十四五”新能源高比例并网新能源高比例并网对电网提出更高要求对电网提出更高要求 新能源高比例并网将导致电力平衡较为困难,对电网的调峰能力提出更高要求。新能源高比例并网将导致电力平衡较为困难,对电网的调峰能力提出更高要求。由于在电 力系统中,发电、供电同时完成,电网运行必须满足电力电量平衡约束,保持发、供电电 力实时平衡。而新能源发电具有随机性、波动性的特点,据新能源消纳关键因素分析及 解决措施研究文中介绍,风电日波动最大幅度可达装机容量的 80%,且呈现一定的反调 峰特性;光伏发。

31、电受昼夜变化、天气变化、移动云层的影响,同样存在间歇性和波动性。 新能源高比例接入电力系统后,将导致发电波动大幅增加,增加了维持电力平衡的难度, 对电网的调峰能力提出更高要求。 图图 7:电网运行须满足电力电量平衡约束:电网运行须满足电力电量平衡约束 资料来源:高重晖吉林电网提高新能源消纳水平的措施分析 、天风证券研究所 图图 8:某省某典型日风电出力和负荷曲线,风电日波动较大:某省某典型日风电出力和负荷曲线,风电日波动较大 资料来源:舒印彪新能源消纳关键因素分析及解决措施研究 、天风证券研究所 新能源高比例并网增加了电网安全稳定运行风险,同时增大了电力外送需求,对网架输送新能源高比例并网增加。

32、了电网安全稳定运行风险,同时增大了电力外送需求,对网架输送 能力提出更高要求。能力提出更高要求。新能源接入电网后,可能会出现电网电压稳定性降低、线路传输功率 超出热稳极限、系统转动惯量下降等一系列问题,增加了电网安全稳定运行风险,导致电 网可消纳最大新能源发电电力存在极限值。若网架结构较为薄弱,即使电网具备足够的消 纳空间,仍可能因为输电线路的输送功率超过电网稳定限值,从而使得新能源消纳受限。 此外,我国新能源分布不均匀此外,我国新能源分布不均匀,跨区输电通道跨区输电通道建设至关重要建设至关重要。新能源装机容量集中在西北 地区,而这些地区的用电负荷通常较低,较易出现新能源过剩问题;此外,出于降。

33、低新能 源度电成本等目的,十四五期间西北地区新能源大基地建设有望加速推进,新能源过剩风 险进一步凸显。而我国东部经济发达省份新能源装机数量较少,消纳空间较大。新能源高 比例并网背景下,需要进一步加强电网建设,扩大资源富集区外送规模,提升电网大范围 资源配置能力。 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 图图 9:截至:截至 2020 年年 9 月底,各省累计风电装机(万千瓦)分布月底,各省累计风电装机(万千瓦)分布 图图 10:截至:截至 2020 年年 9 月底,各省累计光伏装机(万千瓦)分布月底,各省累计光伏装机(万千瓦)分布 资料来。

34、源:光伏界、全国新能源消纳监测预警中心、天风证券研究所 资料来源:光伏界、全国新能源消纳监测预警中心、天风证券研究所 1.3. 电网电网可可通过多种途径,提通过多种途径,提高高新能源新能源消纳消纳能力能力 1.3.1. 加快储能发展,提高电网调峰能力加快储能发展,提高电网调峰能力 储能可提高送端电网调峰能力,来提升新能源消纳。储能可提高送端电网调峰能力,来提升新能源消纳。储能是指将电能转化为其他形式的能 量存储起来,并在需要时转化为动能、势能等,在可再生能源并网、电网辅助服务、电网 输配、分布式及微网、用户侧多个场景均可适用。从电网侧来看,在可再生能源发电系统 中加入储能装置,一定程度上可以稳。

35、定输出电力,在电网中起到削峰填谷的作用,提高送 端电网调峰能力,进而提升新能源消纳。 图图 11:储能系统在电网中起到削峰填谷的作用:储能系统在电网中起到削峰填谷的作用 资料来源:国网信通产业集团、OE 能源、天风证券研究所 政策层面看,多省发文鼓励或强制要求新能源配套储能。政策层面看,多省发文鼓励或强制要求新能源配套储能。截至目前已有 17 省份发布文件 明确提出新能源配储能,而配置的比例各不相同。根据 CNESA 的统计,2020 年 1-9 月 中国新增的电化学储能投运 533.3MW,其中新能源发电侧储能比重最大已达到 2/3。 表表 4:17 个省份新能源配储能方案个省份新能源配储能。

36、方案 省份省份 政策政策 储能方案储能方案 辽宁 辽宁省风电项目建设方案 优先考虑附带储能设施、有利于调峰的风电项目 吉林 吉林省 2020 年风电和光伏发电项目申报指导方案 大力支持储能、氢能等有带动作用的项目 河南 关于组织开展2020年风电、 光伏发电项目建设的通知 新增风电光伏应配置足够储能 湖南 关于做好储能项目站址初选工作的通知 新建平价光伏项目鼓励配套储能 湖北 关于开展2020年平价风电和平价光伏发电项目竞争配 置工作的通知 优先支持风储一体化 风电不低于 10%配储能 内蒙 古 2020 年光伏发电项目竞争配置方案 优先支持光伏+储能项目建设 配置 5%储能 行业报告行业报告。

37、 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 新疆 新疆电网发电侧储能管理办法 补偿标准 0.55 元/kWh 鼓励发电侧储能设施建设 西藏 首批光伏储能示范项目征集通知 启动首批光伏储能示范项目 江西 江西省新能源产业高质量跨越式发展行动方案(2020 2023 年) 培育与分布式能源应用的储能市场 安徽 关于进一步促进光伏产业持续健康发展的意见 开展风光储一体化等新能源微电网技术研发 山东 关于 2020 年拟申报竞价光伏项目意见的函 2020 年申报竞价光伏项目要求配 20%储能 山西 关于 2020 年拟新建光伏发电项目的消纳意见 建议新增光伏发电项目。

38、配备 15-20%储能 江苏 关于进一步促进新能源并网消纳有关意见的通知 鼓励发电企业配置电源侧储能设施 河北 关于推进风电、光伏发电科学有序发展的实施方案(征 求意见稿) 支持风电光伏按 10%配置储能 贵州 贵州省可再生能源电力消纳实施方案 2021 年消纳受限区域光伏需配备 10%储能 福建 “电动福建”建设三年行动计划(2020-2022 年) 鼓励风力、光伏电站等配备储能设备 提升电能质量 广东 广东省培育新能源战略性新兴产业集群行动计划 (20212025 年) 推进“可再生能源+储能”发电系统建设 资料来源:中国储能网、天风证券研究所 经济性看,储能成本下降,有望驱动储能装机规模。

39、增长。经济性看,储能成本下降,有望驱动储能装机规模增长。2007 年,我国大规模锂电池储 能系统的成本大约是 800010000 元/kWh,2019 年锂电池储能系统的成本已下降至 1500 元/kWh 左右。据 BNEF 预测,完成安装的 4 小时电站级储能系统成本在 2030 年 有望降至 167 美元/kWh。伴随着储能成本下降,国内有望逐步迈向“光储平价” ,驱动储 能装机规模增长。 图图 12:BNEF 对储能系统成本的预测(美元对储能系统成本的预测(美元/kWh) 资料来源:BNEF,天风证券研究所 注:预测针对于完成安装的 4 小时电站级储能系统,基于可用容量 1.3.2. 推。

40、动能源互联网建设,提升电网智能调度能力推动能源互联网建设,提升电网智能调度能力 能源互联网可能源互联网可运用运用技术手段增强“源技术手段增强“源、网网、荷荷、储”要素间的相互联动,提高电网智能调储”要素间的相互联动,提高电网智能调 度能力,进而带动新能源消纳能力提升。度能力,进而带动新能源消纳能力提升。据中国电力科学研究院有限公司总经理王继业介 绍,能源互联网是源、网、荷、储、人、各社会要素及环境要素互联的平台性网络,实现 多种能源的相互转化和用能的优化配置,通过互联互动、数字赋能,形成各要素之间的高 效协同与资源的优化匹配。能源互联网能够以数字化手段补足当前能源系统电气物理特性 带来的挑战,。

41、尤其是可以辅助提升电网平稳调控能力,应对安稳保护等方面的各类故障和 事件,并做到超前响应和即时处理,进而驱动新能源的顺畅消纳。 表表 5:能源互联网模式下,各类元素互动所带来的好处能源互联网模式下,各类元素互动所带来的好处 要素互动方式要素互动方式 好处好处 源源互补 强调不同电源之间的有效协调互补,通过灵活发电资源与清洁能源之间的协调互补,克服清洁能源清洁能源发电 176 165 149 135 122 109 101 93 86 80 74 69 35 35 30 29 27 26 25 25 25 24 24 24 39 31 30 30 29 29 28 28 28 27 27 26 。

42、38 29 32 29 28 24 25 23 23 22 23 21 0 50 100 150 200 250 300 350 201920202021202220232024202520262027202820292030 电池BOSPCSSIMEPC*开发费用其他 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 出力受环境和气象因素影响而产生的随机性、波动性问题,将可有效提高可再生能源的利用效率,减少将可有效提高可再生能源的利用效率,减少 电网旋转备用,增强系统的自主调节能力电网旋转备用,增强系统的自主调节能力 源网协调 在现有电源、电网。

43、协同运行的基础上,通过新的电网调节技术有效解决新能源大规模并网及分布式接入 电网时的“不友好”问题,让新能源和常规电源一起参与电网调节,使得新能源朝着具有友好调节能力使得新能源朝着具有友好调节能力 和特性(即柔性电厂)的方向发展和特性(即柔性电厂)的方向发展 网荷互动 在与用户签订协议、采取激励措施的基础上,将负荷转化为电网的可调节资源(即柔性负荷) ,在电网 出现或者即将出现问题时通过负荷主动调节和响应来改变潮流分布,确保电网安全经济可靠运行确保电网安全经济可靠运行 网储互动 充分发挥储能装置的双向调节作用充分发挥储能装置的双向调节作用。储能就像大容量的“充电宝” ,在用电低谷时作为负荷充电。

44、,在用 电高峰时作为电源释放电能,其快速、稳定、精准的充放电调节特性,能够为电网提供调峰、调频、备 用、需求响应等多种服务 源荷互动 智能电网是由时空分布广泛的多元电源和负荷组成, 电源侧和负荷侧均可作为可调度的资源参与电力供 需平衡控制,负荷的柔性变化成为平衡电源波动的重要手段之一。通过引导用户改变用电习惯和用电行通过引导用户改变用电习惯和用电行 为,汇聚各类柔性、可调节资源参与电力系统调峰和新能源消纳为,汇聚各类柔性、可调节资源参与电力系统调峰和新能源消纳 资料来源:国网能源互联网技术研究院、天风证券研究所 图图 13:能源互联网的预期成效表现之一:辅助提升电网平稳调控能力,做到超前响应和。

45、即时处理能源互联网的预期成效表现之一:辅助提升电网平稳调控能力,做到超前响应和即时处理 资料来源:中国电力科学研究院、天风证券研究所 我国已开始着手致力于能源互联网的建设。我国已开始着手致力于能源互联网的建设。近十年来,欧美发达国家的能源互联网研究项 目纷纷落地,德国于 2008 年在智能电网的基础上选择了 6 个试点地区进行为期 4 年的 E-Energy 技术创新促进计划,成为实践能源互联网最早的国家,国内部分公司及组织也已 开始着手致力于能源互联网的建设,例如在 2018、2019 年,南方电网和国家电网分别成 立了大数据中心,此外它们也纷纷出台了能源互联网投资计划;2021 年 1 月。

46、,浙江电网首 次实施虚拟电厂辅助电网调峰试点,标志着国网浙江电力,能源互联网形态下多元融合高 弹性电网建设在虚拟电厂调控技术方面实现了“首面首域”突破,该试点项目实现零成本 调峰,增加新能源消纳 108 万千瓦时。未来随着更多能源互联网项目落地,有望进一步推未来随着更多能源互联网项目落地,有望进一步推 动新能源的高效利用。动新能源的高效利用。 表表 6:不同国家和地区能源互联网项目不同国家和地区能源互联网项目 地区地区 项目项目 简介简介 欧盟 未来智能能源互联网 ICT 项目 项目的核心在于构建未来能源互联网的 ICT 平台,支撑配电系统的智能化,并 开拓新的创新服务 德国 E-Energy。

47、项目-基于ICT的未来能 源系统 E-Energy 计划选取了 6 个示范项目,围绕低碳环保、经济节能的目标,开展 大规模清洁能源消纳、节能、双向互动等方面的示范工作。 瑞士 Vision of Future Energy Networks 瑞士联邦政府能源办公室和产业部门共同发起,重点是研究多能源传输系统的 利用和分布式能源的转换和存储,开发相应的系统仿真分析模型和软件工具。 欧盟 Future Internet for Smart Energy 识别智能能源系统的需求;通过分析智能能源场景,识别 ICT 需求,开发参考 架构并准备欧洲范围内的试验,最终形成欧洲智能能源基础设施的未来能源互 。

48、联网 ICT 平台。 美国 未来可再生电能传输与管理系统 研究一种构建适应高渗透率分布式可再生能源发电和分布式储能并网的高效配 行业报告行业报告 | | 行业研究周报行业研究周报 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 11 电系统,称之为能源互联网 资料来源:北极星售电网、天风证券研究所 表表 7:丽水绿色能源虚拟电厂试点成果丽水绿色能源虚拟电厂试点成果 项目简介项目简介 主要成果主要成果 丽水智慧水电调度平台利用光纤、 无线专网以及 北斗通信新技术将全域水电发电信息聚合, 与浙 江高弹性电网智慧调度平台进行信息交互, 实现实现 丽水绿色能源虚拟电厂辅助电网调峰丽水绿色能源虚拟电厂辅助电网调。

49、峰 实现零成本调峰 增加新能源消纳 108 万千瓦时 节约需求侧响应资金 130 万元 减少燃煤机组深度调峰 43 万千瓦 提高在网机组负荷率 1.27 个百分点 减少发电耗煤 94 吨 资料来源:国网浙江电力、北极星电力网、天风证券研究所 1.3.3. 加大特高压建设力度,提高加大特高压建设力度,提高远距离远距离输送能力输送能力 特高压输电是远距离、大容量、低损耗、少占地的“电力高速路” ,助力实现新能源在更特高压输电是远距离、大容量、低损耗、少占地的“电力高速路” ,助力实现新能源在更 大范围内大范围内的的消纳。消纳。 我国源电力网注重的一般都是低电压的穿越, 再加上风电调风性能较差, 会。

50、造成能源的很大损耗。而特高压输电是远距离、大容量、低损耗、少占地的“电力高速 路” ,能大大提升我国电网的输送能力。2019 年,特高压线路累计送电 449TWh,可再 生能源电量达 235TWh,其中,水电 178TWh、风电和光伏共 57TWh。截至目前,我 国在运特高压达“13 交 16 直” ,其中,国网经营区有“13 交 12 直” ,南网经营区有“4 直” 。2020 年 2 月,国家电网编制了2020 年特高压和跨省 500 千伏及以上交直流项目 前期工作计划 ,加快 5 交 5 直特高压工程年内核准以及前期预可研工作。 图图 14:国家电网在建在运特高压工程示意图:国家电网在建。

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