(报告出品方/作者:开源证券,陈宝健)
1、“双碳”政策积极,能源IT大有可为1.1、“双碳”承载国家意志,政策催化行业景气向上
全球“减碳”趋势明确。由二氧化碳等温室气体排放引起的全球气候变化已经成 为本世纪人类面临的最大挑战之一。在此背景下,全球减碳趋势势在必行,在《巴黎 协议》的框架下,到本世纪中叶实现碳中和是全球应对气候变化的根本举措。根据高 瓴产业与创新研究院引自 ECIU、“一带一路”网数据,截至 2020 年底,全球共有 44 个国家和经济体正式宣布碳中和目标,包括已经实现目标、已写入政策文件、提出或 完成立法程序的国家和地区。其中,英国 2019 年 6 月 27 日新修订的《气候变化法 案》生效,成为第一个通过立法形式明确 2050 年实现温室气体净零排放的发达国家。
1.2、“双碳”时间紧,任务重,能源数字化成“双碳”落地重要支撑
“双碳”目标减排总量大、时间紧。2020 年我国二氧化碳排放总量约 110 亿吨, 居世界首位。碳达峰要求碳排量控制在 120 亿吨。碳中和意味着实现全社会碳排放 与森林、草原、土壤等碳汇集能力持平,对应碳排放总量约 15 亿吨。欧美发达国家 从“碳达峰”到“碳中和”的时间普遍超过 50 年,而我国目标 30 年内减排 95 亿吨, 减排压力大,时间紧。
能源数字化是实现“双碳”目标的应有之义。据数字能源产业智库,传统能源行 业仅关注瓦特流,“发-输-配-储-用”节点之间彼此孤立,难以协同,导致电力生产效 率低;且全链路存在大量“哑设备”依靠人工维护,运维效率低。因此传统能源基础 设施运行方式难以应对“双碳”发展带来的新挑战。能源数字化通过引入 5G、AI、 大数据、IoT 等数字化技术,可有效提升能源生产效率、运维效率和能源效率,最终 助力碳中和目标实现。我们认为“双碳”目标有望催生能源 IT 行业景气高位向上, 打开龙头成长天花板。
2、电力信息化:老树发新芽,龙头乘风起2.1、驱动1:“双碳”目标催生电力消费需求,电网投资有望持续景气
“双碳”目标催生电力消费需求高增长。在宏观经济平稳增长的背景下,中国电 力消费规模逐年增长,全社会用电量由 2011 年的 46928 亿千瓦时增长至 2020 的 75110 亿千瓦时。 据《中国 2060 年前碳中和研究报告》,电能是一种清洁、高效、零排放的能源, 产生的经济价值相当于等当量煤炭的 17.3 倍、石油的 3.2 倍。推动电能替代、提高 电气化水平是降低能源消费总量和碳排放量的关键。2020 年中国电能占终端能源消 费比重达到 26%,要实现碳达峰、碳中和目标,2030、2060 年电能占终端能源消费 占比需要分别达到 35%、70%。(报告来源:未来智库)
用电需求拉动电网投资高景气。根据《南方电网“十四五”电网发展规划》,南 方电网“十四五”规划电网投资约 6700 亿元,较十三五 4400 亿元电网投资总额增 长超 50%,资金投向包括加快数字电网建设和现代化电网进程,推动以新能源为主 体的新型电力系统构建等。根据《国家电网 2020 年社会责任报告》,国家电网 2021 年电网投资预计 4730 亿元,较 2020 年的 4605 亿元保持高位向上。我们认为“双碳” 目标催生电力消费需求,进而拉动电网投资持续景气,产业龙头有望确定受益。
2.2、驱动2:电力领域减碳形势严峻,数字化成新型电力系统投资重点
电力部门为碳排放最大来源。2020 年中国电力行业碳排放量约 39 亿吨,占碳排 放总量比重约 35%,为中国碳排放量最大来源。此外,电力行业还要承接其他领域 转移碳排放,国家电网预计 2030 年通过电能替代减少其他行业二氧化碳排放约 5.5 亿吨。
提升新能源比重为电力行业碳中和的必由之路。中国电力结构目前仍以火力发 电为主,2020 年火电占全国总发电量比重高达 68%。逐步降低煤电占比,提升可再 生能源占比,是电力行业减碳的必由之路。据全球能源互联网研究院,碳中和目标要 求 2060 年中国清洁能源占一次能源消费比重达到 90%,清洁能源装机达到 76.8 亿 千瓦,是现有模式延续情景的 2 倍。
新能源为主体的新型电力系统将成为未来电网投资核心。现有电力系统已无法 适应大规模可再生能源发电的接入,难以满足新形势下的电网运行需求,因此需要 构建新型电力系统以保障高比例可再生能源的并网和消纳,从而实现打造清洁低碳 安全高效的能源体系。根据安永研究,与传统电力系统相比,新型电力系统要能全力 支撑新能源规模化发展、并网与消纳;其次,新型电力系统的电网智能化、数字化水 平大幅提升,同时要具备更加强大的安全防御体系和灵活柔性的调节能力。
数字化是新型电力系统建设重要抓手。根据《双碳目标驱动的数字化新型电力 系统》,数字化作为“电力 CPS 协调规划的基础、大电网稳定运行的保障、配电网价 值提升的途径”,有望成为新型电力系统建设的主要抓手和建设重点。伴随电网数字 化水平提升,电力系统网络攻击挑战将更为严峻,电力信息安全需求更为迫切。我们 认为,在电力领域具备丰富行业 know-how 的电力信息化厂商和电力信息安全厂商, 有望享受碳中和时代红利,进入业绩高增长通道。
新型电力系统建设加速电力信息化落地,十四五期间高景气有望延续。国家电 网电子平台关于电力信息化建设招投标显示,2019 年国家电网信息化设备(调度硬 件类)招标数量为 57886 台/套,同比增长超 60%,新型电力系统建设拉动电力信息 化招标进度显著加速。我们认为十四五期间新型电力系统建设有望持续景气,龙头 业绩增长可期。
3、新型电力系统建设景气,催生“虚拟电厂 储能”蓝海市场新型电力系统建设势在必行,储能和“虚拟电厂”应运而生。新能源装机比例及 用户侧间歇性负荷的进一步增长,对电力系统灵活调节能力要求日益提高,以新能 源为主体的新型电力系统建设势在必行。储能和虚拟电厂在新能源消纳方面能够发 挥重要作用,有望成为开展新型电力系统建设、实现“双碳”目标的重要手段,进入 快速发展阶段。
3.1、虚拟电厂:新型电力系统建设开启蓝海市场
“虚拟电厂”通过软件系统,实现多种分布式资源的聚合和协同优化。根据《虚 拟电厂基础特征内涵与发展现状概述》的定义,虚拟电厂(Virtual power plant,VPP) 不是一个真实的物理电厂,但起到了电厂的作用:发出电能,参与能量市场;通过调 节功率来参与辅助服务市场调峰、调频等。作为一个特殊的电厂,参与电力市场和电 网运行的协调管理系统。它既可以作为“正电厂”向系统供电调峰,又可作为“负电 厂”加大负荷消纳配合系统填谷。
虚拟电厂是对安全高效进行新能源消纳的有效手段。以风能和太阳能为代表的 新能源具有显著的间歇性和强随机波动性,若将单一形式的多台新能源发电机组规 模化地接入大电网,将产生较严重的系统稳定性问题,制约新能源电力大规模开发 利用。虚拟电厂是满足新型电力系统需求侧互动响应能力提升重要工具。虚拟电厂 提供的新能源电力与传统能源和储能装置集成的模式,能在智能协同调控和决策支 持下对大电网呈现出稳定的电力输出特性,成为安全高效利用新能源电力有效抓手。
电力供需趋紧背景下,虚拟电厂经济效益突出,前景可观。根据 36 氪数据,在 需求侧,我国东西部电力供需关系趋紧,电力峰谷差矛盾日益突出,各地年最高负荷 95%以上峰值负荷累计不足 50 小时,亟需可靠的解决方案来应对。在供给侧,技术 日渐成熟促使虚拟电厂成本不断下降。根据 36 氪引自国家电网数据,通过火电厂实 现电力系统削峰填谷,满足 5%的峰值负荷需要投资 4000 亿;而通过虚拟电厂,在 建设、运营、激励等环节投资仅需 500-600 亿元。我们认为虚拟电厂显示出较强的经 济性,有望成为新型电力系统建设的重要方向。