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电气设备行业新能源系列之二:电网视角下新能源消纳的原理、空间和结构-1027-中泰证券-20页.pdf
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[Table_Industry]
证券研究报告/行业深度报告
2019 年 10 月 27 日
电气设备
电网视角下新能源消纳的原理、空间和结构
-新能源系列报告之二
[Table_Main]
[Table_Title]
评级:增持(维持)
分析师:苏晨
执业证书编号:S0740519050003
Email:suchen@r.qlzq.com.cn
分析师:花秀宁
执业证书编号:S0740519070001
Email:huaxn@r.qlzq.com.cn
[Table_Profit]
基本状况
上市公司数
164
行业总市值(百万元)
1335395
行业流通市值(百万元)
1076313
[Table_QuotePic]
行业-市场走势对比
公司持有该股票比例
[Table_Report]
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[Table_Finance]
简称
股价
(元)
EPS
PE
评级
2018
2019E
2020E
2021E
2018
2019E
2020E
2021E
通威股份
12.87
0.52
0.80
1.05
1.23
25
16
12
10
买入
金风科技
12.42
0.76
0.77
1.09
1.32
16
16
11
9
买入
隆基股份
23.26
0.71
1.35
1.65
1.94
33
17
14
12
买入
日月股份
19.06
0.53
0.95
1.36
1.71
36
20
14
11
增持
金雷股份
14.16
0.49
0.73
1.32
1.56
29
19
11
9
增持
[Table_Summary]
投资要点
电网成为新能源发展的瓶颈,市场存在两个疑惑。新能源(光伏和风电)
发展至今,电网分别扮演着接入者、消纳者的角色,目前转变为规划者。
在此背景下,市场存在两个疑惑:( 1)新能源占比较低背景下存在消纳
问题的原因;(2)电网约束背景下新能源最大消纳空间。
电源结构和发电计划制度是新能源发展受限的本质原因。从新能源消纳
原理可知,负荷规模、外送负荷(电网互联互通能力)、负荷率(负荷
峰谷差)以及电源调节性能是影响新能源消纳的关键因素。具体到我国
新能源消纳的限制因素主要是:(1)外送能力欠缺、灵活电源比例低等
电源结构问题;( 2)年度发电计划相当于增加常规机组最小技术出力,
降低系统调节能力,压缩新能源消纳空间。相应地,为了改善新能源消
纳,我国出台的各类政策主要围绕增加外送负荷、提高灵活电源比例、
提高负荷率三方面展开。
风光互补电源结构是最佳场景,理论新能源发电量比例可达 90 以上%。
从电网视角来看,对于某地区电力系统而言,电网的任务是根据用电负
荷曲线、各种能源的出力曲线对各种电源完成调度,以满足电力需求。
在新能源优先消纳、调峰能力足够强的假设下,风光配比实现最优新能
源消纳场景下新能源接入最高且调峰和弃电最小,此时风电装机
95.2GW,光伏装机 38.5GW,新能源消纳比例 93.1%,调峰量 6.9%。从
电力交易视角来看,光伏在出力阶段具有竞争力。
2050 年风电和光伏中性累计装机分别为 1919 和 3650GW。风光匹配
下是相对较优方案,假设新增电量 1:1 进行匹配,据中性测算,2050
年风电和光伏累计装机分别为 1919/3650GW,2020-2030 年风光年均
新增装机分别为 43/79GW,2030-2050 年风光年均新增装机分别为
62/130GW。
投资建议:在全球新能源渗透率逐步提升背景下,从中国角度出发的基
于电网视角分析新能源消纳的方法也适用于全球其他地区,在全球转型
过程中,一方面新能源发展空间足够大,另一方面中国新能源制造业具
有全球优势,新能源龙头企业值得期待。我们重点推荐各制造端的龙头
标的:(1)光伏:通威股份、隆基股份、福斯特、信义光能、福莱特、
阳光电源、正泰电器等;(2)风电:金风科技、日月股份、金雷股份、
天顺风能、泰胜风能等,重点关注风电整机弹性品种运达股份。
风险提示:政策性风险、新能源成本降低和电力体制改革不及预期。
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- 2 -
行业深度研究
内容目录
1、行业现状:电网成为新能源发展的关键瓶颈 ................................................. - 4 -
1.1 现状:电网成为新能源发展的规划者 ................................................... - 4 -
1.2 疑惑:电网成为瓶颈下的两个关键问题 ................................................ - 5 -
2、问题一:为何新能源发展受电网限制? ........................................................ - 7 -
2.1 用电负荷、外送负荷、负荷率、调峰性能是影响新能源消纳的关键因素- 7 -
2.2 原因分析:电源结构和发电计划制度是新能源发展受限的本质原因 .... - 7 -
2.3 消纳改善原因:增加外送负荷、提高灵活电源比例、提高负荷率 ........ - 9 -
3、问题二:新能源消纳极限空间 ..................................................................... - 10 -
3.1 理论消纳视角:新能源整体消纳空间可达 100% ................................ - 10 -
3.2 电网调度视角:风光互补电源结构是最佳场景 ................................... - 10 -
3.3 电力交易视角:光伏在出力阶段具有优势 .......................................... - 13 -
4、未来展望:电网结构限制下可实现 2550GW 的风光装机 ........................... - 15 -
4.1 远期展望:高比例风光接入下风电光伏的累计装机 ........................... - 15 -
4.2 达到高比例接入需要解决的问题 ......................................................... - 16 -
5、投资建议:风光景气持续性强,重点推荐先发优势龙头标的 ...................... - 17 -
6、风险提示 ...................................................................................................... - 19 -
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- 3 -
行业深度研究
图表目录
图表
1
:新能源(光伏)发展主要瓶颈
............................................................... - 4 -
图表
2
:《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》示意图
............. - 5 -
图表
3
:历年弃风率数据
..................................................................................... - 6 -
图表
4
:风电占主要国家地区一次能源的比例(
%
)
......................................... - 6 -
图表
5
:光伏占主要国家地区一次能源的比例(
%
)
......................................... - 6 -
图表
6
:新能源消纳空间示意图
.......................................................................... - 7 -
图表
7
:新能源理论消纳空间计算
...................................................................... - 7 -
图表
8
:某地区风电典型日出力曲线
................................................................... - 8 -
图表
9
:某地区光伏典型日出力曲线
................................................................... - 8 -
图表
10
:各地新能源消纳空间(
TWh
)影响因素及其测算
............................... - 8 -
图表
11
:新能源理论消纳空间
............................................................................ - 9 -
图表
12
:年度发电计划下新能源实际消纳空间
.................................................. - 9 -
图表
13
:近年新能源消纳改善措施归类分析
...................................................... - 9 -
图表
14
:新能源消纳空间占用电负荷量比例对调峰性能和负荷率敏感性
........ - 10 -
图表
15
:某地区典型日负荷曲线、风光出力曲线
............................................ - 11 -
图表
16
:五种不同风光发展策略下的新能源
.................................................... - 11 -
图表
17
:只接入光伏且不弃光调度场景
........................................................... - 12 -
图表
18
:只接入风电且不弃风调度场景
........................................................... - 12 -
图表
19
:优先接入光伏(风电补充)调度场景
................................................ - 12 -
图表
20
:优先接入风电(光伏补充)调度场景
................................................ - 12 -
图表
21
:风光无优先级以实现最大化新能源占比调度场景
.............................. - 12 -
图表
22
:电力现货市场交易可以还原电力商品的本质
..................................... - 13 -
图表
23
:不同电源度电成本比较(
USD/kWh
)
.............................................. - 13 -
图表
24
:光伏正常出力阶段现货市场交易示意图
............................................ - 14 -
图表
25
:非光伏出力阶段现货市场交易示意图
................................................ - 14 -
图表
26
:
2050
年高比例新能源接入展望
......................................................... - 15 -
图表
27
:中国抽水蓄能历年装机(
GW
)
........................................................ - 15 -
图表
28
:无补贴储能成本(
$/MWh
)
.............................................................. - 15 -
图表
29
:高比例新能源接入需要克服的问题
.................................................... - 16 -
图表
30
:风光占主要国家地区一次能源的比例(
%
)
..................................... - 17 -
图表
31
:历年全球光伏
GW
级市场数量
.......................................................... - 17 -
图表
32
:估值一览表(
2019-10-27
)
.............................................................. - 18 -
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请务必阅读正文之后的重要声明部分
- 4 -
行业深度研究
1、行业现状:电网成为新能源发展的关键瓶颈
1.1 现状:电网成为新能源发展的规划者
新能源发展过程电网角色由接入者、消纳者向规划者转变。新能源(光
伏和风电)发展至今在不同时间点主要面临并网难、局部消纳难以及补
贴拖欠的问题,在此过程中电网分别扮演者接入者、消纳者的角色。展
望平价上网,新能源占比提升后面临的是全局消纳问题,消纳问题的解
决或将前置到规划阶段。
图表
1
:新能源(光伏)发展主要瓶颈
来源:中泰证券研究所
电网作为新能源发展的规划者。2019 年 5 月 15 日,国家发展改革委、
国家能源局联合印发了《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的
通知》,指出各省级能源主管部门会同经济运行管理部门在省级电网企业
和地方电网企业技术支持下,对国务院能源主管部门统一测算提出的消
纳责任权重进行研究后向国务院能源主管部门反馈意见,这表明电网成
为新能源发展规划的一员。
•并网难
2007年
•消纳(西北)
•补贴拖欠
2013年
•补贴拖欠
2018年
•全局消纳
(规划)
平价上网
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