摘要
軟缺電或將頻發 煤電價值迎重估!儲能與智能電網是根本解決方案】短期內,裝機結構問題短期難以緩解,預計春節停工前的區域限電現象或繼續發酵且區域可能擴散。中期內,隨著新能源裝機規模進一步提升,煤電對電力保供的基礎作用有望得到重新審視,存量煤電利用小時數提升與電價向好,調峰電價機制有望加速優化也有助煤電改善盈利;長期看,期待儲能與智能電網等技術根本性解決軟缺電問題。
核心觀點
部分省份重現拉閘限電,主因為工業需求向好疊加採暖需求升溫助需求高漲, 而煤電持續受限使得電力系統應對尖峰負荷能力明顯下降。
短期內,裝機結構問題短期難以緩解,預計春節停工前的區域限電現象或繼續發酵且區域可能擴散。中期內,隨著新能源裝機規模進一步提升,煤電對電力保供的基礎作用有望得到重新審視,存量煤電利用小時數提升與電價向好,調峰電價機制有望加速優化也有助煤電改善盈利;長期看,期待儲能與智能電網等技術根本性解決軟缺電問題。
供給整體過剩下的限電,短期需求超預期與裝機結構性不足是主因。在國內電力市場整體過剩背景下,近期湖南、江西、浙江等省陸續發生拉閘限電現象。國內經濟向好,海外疫情嚴重導致出口訂單旺盛,冬季氣溫轉冷進一步推升用國內用電需求高漲;當前唯一具備快速可靠響應能力的火電在 「十三五」裝機持續受限,而水電在進入枯水期後出力受限,高速發展的風光機組出力不穩定,導致電力系統冗餘度持續下降,難以完全匹配峰值的需求,進而導致部分省份出現用電緊張。電煤供給非本次限電的主要矛盾,短期應對緊張形勢可用手段有限。裝機結構問題短期難有效解決,預計春節停工前,限電或將繼續發酵且區域可能擴散。煤電對保供的基礎作用應得到重視,行業盈利前景有望改善。清潔低碳能源政策意味著新能源為裝機主力,煤電裝機提升空間未來將持續受限,電力階段性緊平衡現象或將頻發,這將推動市場對具備調峰能力的火電重視程度提升,並相應改善存量火電機組盈利前景。火電重回壓艙石地位,預計「十四五」期間的煤電平均利用小時數將持續回升,且市場化交易電價有望企穩向好;此外,為保障電力系統穩定安全,預計煤電調峰補償機制將得到加速優化,改善通過靈活性改造後煤電項目的投資回報。長期期待儲能與智能電網等技術根本性解決軟缺電問題。我們認為,當前電力系統軟缺電的主要矛盾在於新增體量最大的風光裝機尚不具備調峰能力。伴隨儲能技術與成本在未來的成熟,風光機組有望逐步升格為具備調峰響應能力的電源。此外,智能電網等技術有望在供給側與需求側之間實現高效的對接響應,進一步提升電力系統效率和穩定性。屆時,限電問題有望得到根本性解決。風險因素:限電階段性影響區域經濟運行,用電需求不達預期;電價超預期下行; 電煤價格超預期上行。投資策略。我們認為限電現象意味著煤電的重要性有望得到重估,預計中期內存量煤電的利用小時數提升、電價企穩向好、調峰電價機制加速優化。龍頭髮電企業逐步轉型加碼風光裝機,待儲能技術成熟後有望幫助根本性解決軟缺電問題。
電力市場整體過剩,但限電現象近期頻發
國內電力市場整體過剩
國內電力裝機持續快速上升,各種電源的合計裝機容量自2010年的9.66億千瓦已經增至2019年的20.11 億千瓦;在裝機增長推動下,國內發電量自2010年的4.14萬億千瓦時增加值2019年的7.14萬億千瓦時,2019年的國內裝機容量及發電量兩項數據均位居全球第一。
在裝機快速增長、經濟整體增速拾級而下、能源使用效率提升、高耗能行業產能受到政府限制等系列因素共同推動下,國內電力市場近年呈現整體過剩局面,發電設備利用小時趨勢性下行。2007年,國內發電設備的平均利用小時為5,011小時,2019年已經回落至3,825小時,降幅接近1,200小時。
但局部省份近日限電現象已不容忽視
近日,湖南、江西、浙江等多個省份陸續發布了「有序用電」通知,給部分企業和居民的生產生活用電帶來一定影響。分地區看:
浙江:優先限制行政單位用電。浙江省機關事務管理局近日發布通知稱,從即日起至12月31日,省各有關單位辦公區域在氣溫達到3℃以下(含 3℃)時方可開啟空調等取暖設備,且設置溫度不得超過16℃。12 月13日,浙江省義烏市發展改革局、金華市節能減排領導小組節能辦公室發布《節能建議》,提出合理使用空調系統,行政事業單位儘量不開空調,公共場所,當室外溫度超過5攝氏度時,自覺關閉暖氣空調。此外,還建議合理使用照明,停開三樓以下電梯。
湖南:保障民生與重點企業、優先壓制行政單位和景觀用電。湖南省發改委要求,12月8日起,全省啟動限電措施。湖南省發改委發布的《關於啟動2020年全省迎峰度冬有序用電的緊急通知》顯示,湖南全省最大負荷已達3093萬千瓦,超過冬季歷史紀錄,日最大用電量6.06億千瓦時,同比增長14.1%,電力供應存在較大缺口。為保障電網平穩運行和電力可靠供應,將優先保障居民生活、關鍵公共設施和重點企業用電,適當壓限行政單位和景觀用電。
江西:12月15日開始限電。12月14日,來自國網江西省電力有限公司電力調度控制中心的數據顯示,受今冬首個寒潮的影響,江西電網統調用電負荷達2,547.5萬千瓦,調度發受電電力達2,631.1萬千瓦,均創歷史新高。江西發改委決定,江西省自12月15日起,開始啟動今冬可中斷負荷和有序用電工作。
內蒙:對鐵合金行業實行有序用電。根據華夏時報報導,烏蘭察布電力面臨短缺,由於系統出力不足,烏蘭察布地區預計缺額300萬 KW,不排除後期電力短缺會加大,前期烏蘭察布發布有序用電方案通知,自 4季度開始烏蘭察布地區鐵合金實行有序電力調整,針對不同容量電爐實施不同電力安排。
陝西:不排除短暫限電。根據新華社報導,受低溫天氣及「煤改電」等因素影響,預計2020年西安電網將迎來冬季負荷最高峰值,最大負荷達790萬千瓦,同比增長15%。今冬西安供電形勢嚴峻,負荷高峰期間,部分地區將出現用電緊張情況,不排除在局部地區短暫實施有序用電。
四川:採取工業用戶錯避峰。根據封面新聞報導,12月17日,成都電網負荷達1,437.6萬千瓦,創歷年冬季負荷歷史新高,超過成都電網供電承載能力。今冬明春,成都電力供需形勢偏緊,成都市經信局將根據電力供應缺口情況,實行限電管理,採取工業用戶錯避峰等措施。
廣西:部分用戶錯峰用電。根據中國新聞網報導,12月14日,廣西電網最高負荷達2681萬千瓦,創歷史新高。當地部分電廠和電力用戶接到限電通知,被要求錯峰用電。目前廣西電力供應尖峰時段偏緊,南方電網將繼續密切跟蹤氣象和負荷增長趨勢,多措並舉挖掘廣西發電、供電潛力,及時督促各統調電廠加強機組及送電線路維護,科學有序安排廣西電網運行方式,全力保障廣西經濟社會生產生活用電需求。
原因剖析:需求超預期旺盛,供給結構性緊張
需求端:經濟向好,氣溫轉冷,電力負荷超預期
國內經濟向好,出口需求旺盛,電力需求持續向好。伴隨國內的疫情緩解與經濟向好, 國內經濟需求整體向好。與此同時,海外疫情形勢近期再度轉差,導致今年以來海外需求大量依賴國內出口而滿足,進一步推升國內經濟活動水平。上述因素推動了經濟基本面的持續改善。
極端天氣疊加電能替代推動,用電增速進一步提升。根據美國國家氣象局跟蹤的太平洋海水溫度,今年拉尼娜現象發生概率較高,冷冬預期不斷強化。進入12月以來,華東、 華中、華南等多地陸續降溫並正式入冬,對於三產及城鄉居民生活用電料帶來進一步推升。部分省份三產及居民用電佔比高,根據中國能源報報導,湖南的三產及居民合計用電量在高峰月份可達到全社會用電需求的46%,因此當地需求峰谷差較大,進一步提升了當地電力系統的調峰難度。
用電需求增速持續上行,11月單月用電增速已經接近10年歷史高位。在上述因素的綜合影響下,今年以來全社會用電量在擺脫年初疫情期間的低谷之後,單月增速屢創新高。5月以來,除了7月發生歷史級洪澇災害影響開工之外,其餘月份單月全社會用電量增速全部高於 5%。11月,全社會用電量增速高達9.4%,較10月的6.6%進一步抬升2.8個百分點,體現電力需求的加速向好。撇除春節及年末等不可比口徑之後,9.4%的單月增速是2011年以來歷史第二高的單月最高增速,僅次於2011年的9.91%。
供給端:煤電供給側改革導致「軟缺電」
執行有序用電方案並非今冬獨有。受持續強降溫雨雪天氣影響,湖南和江西在2018年1月份就曾下發有序用電通知。特殊原因如特殊天氣等會帶來極端較高且不穩定用電負荷,電源類型單一的省份容易發生短時缺電。「十三五」期間,我國電力需求快速增長、電力裝機容量不斷擴大,但「整體過剩與尖峰電力短缺並存」的電力結構性矛盾始終沒有得到有效解決,出現了「全年富電量、短時缺電力」的現象,影響了我國電力供應安全。
供給側改革之下,煤電裝機增速連年跑輸電力行業增速。2017年起,我國執行嚴格的煤電裝機去產能、停緩建工作。與此同時,我國風電、光伏等新能源裝機在補貼扶持與平價上網的刺激下維持高速增長。在此影響下,我國煤電裝機增速連年顯著跑輸電力行業整體裝機增速。
煤電佔比顯著下降,意味著電力系統冗餘度下降。在各類電源中,水電出力存在典型的豐枯年和豐枯季波動;核電基本為帶基荷運行,利用小時數本已較為飽滿,且核電僅建設於沿海省份;燃氣發電雖然調峰響應速度最快,但其度電燃料成本約為煤電的2倍,且在冬季往往受制於氣源緊張、需執行更高氣價;風電與光伏受制於儲能技術發展的不完善,日內出力仍存在較大波動及不可控性。相比之下,煤電是唯一能夠較為穩定、經濟地實現短時大規模增發的電源品種,這一優勢在冬季尤為明顯。
隨著我國對煤電裝機的供給側改革堅決推進,我國煤電裝機佔比與發電量佔比大致每年下降1個百分點。這意味著我國電力系統的整體裝機冗餘度與調峰能力逐步下降。
水電出力季節性下滑,冰雪天氣或進一步影響風光出力。進入冬季,由於水電來到傳統的枯水期,出力自然季節性下滑。部分地區入冬後出現冰雪天氣,對風電與光伏出力以及輸電線路的穩定性或帶來進一步不利影響。
中部省份外來電輸入不足,電網冗餘度尤其偏低。對於各省而言,特高壓輸送的外來電是省內機組的重要補充,也是電力系統裝機冗餘度的重要來源。對於湖南、江西等中部省份而言,當前外來輸電通道建設普遍不足,導致冬季用電緊張時缺乏後備力量。其中, 湖南的主要外來電通道祁韶直流多年來送電量不達預期,近年來線路利用小時數不到3,000小時,且祁韶直流的送電基地絕大多數為風電光伏裝機,基地內常樂火電未能建成, 本身出力穩定性即有不足。江西目前沒有重點外來電通道,僅以三峽、葛洲壩、四川等地的零星電量為主,唯有待雅礱江中遊的楊房溝投產後,方可經由雅中直流將更多電量送入江西。
典型樣本省份分析:近期湖南為何缺電嚴重
從湖南省裝機增長情況看,2010年以來,省內電源裝機增長明顯慢於全國平均水平, 預計截至2020年末,湖南省裝機規模將達到4244萬千瓦,相比2010年增長約40%,而同期全國裝機增長約100%。從電源構成看,新增裝機主要為風光等清潔能源,相比2010年末新增加1254萬千瓦裝機,其中風電新增514 萬千瓦,光伏新增378萬千瓦。
2019年湖南省內發電量為1551億千瓦時,其中火電為906億千瓦時,水電、風光等清潔能源發電量在整體發電量中佔比已經達到41.5%,可見湖南省對於出力不穩、無法及時響應的清潔能源供給依賴度較高。湖南當地冬季供暖需求旺盛,而且供暖主要依賴電力, 因此當地的居民用能需求在冬季旺盛,進一步加劇當地電網的調峰壓力。根據國網湖南有限公司舉行的「2020年湖南電力迎峰度冬動員暨防凍融冰視頻會」披露,近期湖南省尖峰時段的電力需求負荷已經超過3,000萬千瓦,在豐水期該負荷帶來的壓力尚還可控,但是在冬季枯水期,供給對於極端需求響應能力不足的矛盾開始暴露。
短期展望:供給增量料有限,冬季限電或繼續發酵
預計春節停工前電力需求仍將持續旺盛
預計直到春節停工前,經濟仍將維持向好的運行,且海外疫情短期內難以緩解,對我國出口訂單仍將帶來持續增量;氣溫同樣仍將維持在偏低水平,帶來持續採暖需求。整體而言,我們預計春節停工前,電力需求仍將持續旺盛狀態。
煤炭供給問題並非限電主因,存量煤機滿發仍存缺口
電煤供給受限與煤價高企對電企執行發電任務的影響極小。我們認為本輪部分省份的缺電與動力煤各個供給渠道的受限並無直接因果關係。由於電企以國企為主,普遍具備較強的社會責任擔當,因短期月度、周度級別的煤價上漲而影響發電意願的概率極低。
浙江電煤庫存充足,證偽「缺煤」猜測。參考本輪限電省份之一的浙江,我們注意到當地國企浙能集團的電煤庫存在2020年整體高於往年水平,尤其是在2020年11月底以來的3周自360萬噸大幅上升至400萬噸以上,較往年高出約60萬噸。浙能集團最新的電煤庫存可用天數超過32天,較2019年同期的25~28天亦有顯著增長。
因此,雖然發改委等部門近日強調加強煤炭市場的保供力度,但由於本次限電並非因為庫存不足或者煤價太高導致發電企業不願意發電造成,對於解決限電問題實質影響有限。
特高壓外來電調度或為湖南提供有限增量
據國家電網官網報導,湖南省在確保省內機組滿發情況下,積極協調上級調度和外省電力,爭取祁韶直流和鄂湘聯絡線按600萬千瓦穩定送入湘;優化水電生態流量管理,安排小水電低谷蓄水、高峰發電,增強頂峰能力。為了向祁韶直流增送電量,作為送電電源省份的甘肅甚至已經在本省推行限電措施。我們認為相關措施將有望幫助湖南省收窄供電缺口,但直到春節停工前,省內電力供需仍難言平衡。
浙江等省限電形勢或率先改善
考慮到浙江省電煤庫存相對較為充足,且特高壓調度渠道較為豐富,結合「十三五」的收官,我們預計自2021年1月1日起,浙江省的限電形勢有望領先於其餘省份得到率先改善。
中期展望:期待存量煤電價值重估
電力緊平衡下,煤電的重要性理應得到重新評估
煤電對保供的基礎作用應得到重視,行業盈利前景有望改善。我們認為至少在中期內, 煤電對電力保供的基礎性地位仍無可替代,但清潔低碳能源政策意味著煤電裝機提升空間仍將受限。由此,電力持續緊平衡與市場重視程度提升有望推動行業存量機組盈利前景改善。存量機組的利用小時數、市場化交易電價、乃至調峰電價機制均有望邊際改善。
預計2021~2023年煤電利用小時數分別同比增長5%/1%/1%
預計2021~2023年我國全社會用電量同比增長7%/5%/5%。考慮到國內經濟向好, 海外當前疫情下需求缺口主要由中國出口產能填補,後續疫情恢復後需求將顯著修復進一步利好我國經濟,疊加2020 年的年度GDP、電力需求低基數,我們預計2021~2023年我國全社會用電量或同比增長7%/5%/5%,從而為存量火電機組的出力預留充足空間。
預計2021~2023年,我國火電利用小時數同比增長5%/1%/1%。我們預計到「十四五」 末期,在碳中和2060等清潔能源政策的框架下,我國煤電裝機較「十三五」末期增長不足1.5億千瓦,結合燃機發電後的火電總裝機達到約13.7億千瓦。在此情景下,考慮2021年的用電需求高增預期,預計2021年我國火電利用小時數同比增速達到約4.7%,後續年度火電利用小時數同比增速維持在1%~1.5%。
2021年電力年度長協交易結果陸續出爐,普遍體現電力緊平衡態勢
我們認為,過去幾年以來,各省的電力年度長協交易普遍較為有效地體現了煤電供給側改革以來的電力緊平衡狀況。例如,在2018年夏季發生拉閘限電後,廣東省2019年度電力長協交易的成交電價同比提升了 3分錢/千瓦時。
展望2021 年,伴隨煤電裝機供給側改革的延續,預計電力局部區域、局部時段緊平衡仍將成為常態。在此基礎上,預計市場化交易電價整體有望企穩,部分地區或持續向好。 觀察已經完成2021年度電力長協交易的省份,我們發現年度長協成交電量增速普遍放緩,而成交電價有穩有增。其中,安徽省2021年度長協成交價差僅為4.6元/MWh,同比2020年收窄33.3元/MWh,預計當地發電企業有望顯著受益於電價上行。
預計電力靈活性改造深化,調峰收益有望提升
對於電力系統而言,電力保供與清潔低碳是雙重硬約束,但這兩個約束在當前傳統的電價機制下互相矛盾。因為前者要求增加煤電裝機,而後者希望壓降煤電發電量。在當前煤電機組絕大多數收益依賴於與上網電量掛鈎的一部制電價的情況下,壓降煤電發電量將無疑影響業主對新增煤電的投資回報率和投資意願。
調峰電價機制有望成為平衡保供與低碳兩大目標的重要抓手。通過建立調峰電價機制, 新增煤電裝機可以更順暢地經由靈活性改造,成為備用調峰機組。煤電機組減發的電量也可以經由兩個細則等機制自優先消納機組收取調峰補償收益,從而在不發電、少發電的情況下仍然保證基礎的投資回報率。在尖峰時刻,煤電備用機組可以發揮及時響應的特性, 完成保供任務,並且賺取增量發電收益。
本輪限電或將加速調峰機制的優化推廣。展望後續年度,隨著新能源裝機與發電量佔比的持續提升,預計電網的調峰壓力與緊急響應難度將進一步加大,本輪限電即為電力緊平衡的初步體現。為了保障供電安全,預計調峰電價機制有望加強優化推廣。對於煤電發電企業而言,其機組的後續回報率預期有望提升。
遠期展望:期待儲能與智能電網根本性解決限電問題
智能電網建設與輸電通道互保,有望強化電力系統韌性
由於風能、太陽能等電源的發電能力由自然資源條件決定,呈現隨機、波動的不可控特點,難以為系統提供穩定的電力供應,更無法隨負荷需求大小變化而調節出力。隨著大規模清潔能源基地和分布式能源的持續開發,高比例清潔能源電力系統逐步形成,系統的淨負荷波動不斷增加,電力系統對調節能力的需求也隨之增強。引入智能電網及儲能等技術作為新的調節能力來源至關重要。
國家電網公司已提出智能電網建設規劃:國家電網提出建設以特高壓電網為骨幹網架, 各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度 6 大環節,涵蓋所有電壓等級,實現「電力流、信息流、業務流」的高度一體化融合,具有堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放和友好互動內涵的現代電網。目前我國已開展了數百項 SG 試點項目建設,試點範圍涵蓋了發電、輸電、 配電、用電、調度 6 大環節和通信信息平臺,並根據技術成熟度和應用情況,陸續選擇了 SG 調度系統、配電自動化、用電信息採集等 14 類項目進行推廣建設。一大批智能輸配電技術,調度技術已經得到廣泛運用。隨著持續的技術投入,未來我國電網的智能性, 可靠性有望得到不斷提升。
期待儲能技術成熟,將風光機組升格為可調峰電源
儲能同樣在提升電力系統靈活性、經濟性和安全性方面發揮著重要的作用。隨著儲能技術性能和經濟性的提高,將廣泛應用於電力系統的各個環節,促進能源電力系統清潔化順利轉型。在電力系統電源側、電網側、用戶側的不同場景均可廣泛應用儲能提供調節能力。電源側,儲能可以平滑新能源出力波動、調頻,提高新能源基地送出、季節性調峰能力;電網側,儲能可以提高系統穩定、提供無功支撐,提供系統備用;用戶側,儲能可以提高電能質量,參與需求側響應。
目前制約儲能技術大規模推廣的成本問題預計隨著技術發展將得到逐步解決。根據 BNEF 測算,全球儲能 LCOE(平準化度電成本)已經從約 600 美元/MWh 降低至 150 美元/MWh,後續仍有較大下降空間。目前我國風光+儲能 LCOE 仍略高於火電,預計2021年將實現與火電基本平價,未來隨著水系電池/液流電池等新技術的大規模推廣,經濟性仍將持續提升。隨著儲能設施的大規模建設,未來光伏/風電等可再生能源的發電的穩定性將得到有效提升。
風險因素
限電階段性影響區域經濟運行,用電需求不達預期;電價超預期下行;電煤價格超預期上行
投資策略:持續看好龍頭髮電企業
我們認為本輪限電現象意味著煤電的重要性有望得到重估,煤電不僅僅是碳排強度相對較高的化石電源,也是在儲能技術成熟之前,中期內唯一經濟、可靠、響應及時的主力保供電源。電力緊平衡的狀態始於煤電供給側改革,在後續解決問題的過程中,煤電的展望將迎來改善。
具體而言,預計中期內存量煤電的利用小時數持續提升、電價企穩向好、調峰電價機制有望加速優化。長期來看,龍頭髮電企業逐步轉型加碼風光裝機,待儲能技術成熟後有望幫助根本性解決軟缺電問題。