中信证券：“双碳”目标下的电新投资主线

作者：华鹏伟 华夏

核心观点

碳中和发展背景下，展望新型电力系统。围绕大电网、配网侧和用电侧三条主线脉络，充分认识新型电力系统满足电能供给与需求痛点，结合投资结构化侧重，重点跟踪行业业态升级背景下的细分领域的优质企业。

“双碳”目标下新型电力系统的新定位。“碳达峰，碳中和”目标指引下，是更加深刻的能源体系变革——供给侧：清洁化将推动可再生能源装机及发电占比快速增长，出力不稳定性增加；需求侧：用电需求受电能替代拉动有望迎来新一轮高增长，重点关注新场景需求的爆发和能效诉求的提升。在此背景下，新型电力系统面向“双碳”目标下能源供给侧与能源需求侧的痛点、难点，围绕枢纽电网、一体规划、业态升级等方向有望迎来长远发展，其重点建设内容及投资体量有望带动相关产业链快速发展，优质的场景方案及技术难点解决商料将迎来新一轮发展机遇期。

“双碳”目标下新型电力系统的建设方向。围绕新型电力系统所面临的痛点问题，我们梳理了主要环节下一阶段可能推进的重点建设方向：1）大电网（骨干网架）建设：围绕大型能源基地的跨区域输送、调度能力和储能的推广，重点关注细分产业链龙头供应商；2）配电网建设：扩容与升级并举，重点区域、示范项目先行，场景融合发展，重点关注智能终端行业先行企业和示范项目能力者；3）用电侧建设：电能替代持续深入，驱动能源数字化和电力电子化两大趋势，重点关注综合能源服务商、低压电器龙头企业及IGBT国产化厂商。

“双碳”目标下新型电力系统的电网投资。在电力供（政策导向）、需（电能替代）格局发生巨大变化的背景下，电网作为电力系统枢纽的作用凸显，所需优先满足的痛点更加聚焦，在此背景下我们预计“十四五”期间，电网及下游领域投资将呈现两大特点：1）结构重于总量，2）电网投资“杠杆属性”强化。加快建设能源互联网企业，为此未来5年国家电网公司将年均投入超过700亿美元，预计2021年国网投资计划将同比提升，全年规模有望超4700亿元。未来，预计电网投资将突出作为压舱石的作用，重点投向系统痛点和难点问题，并带动社会资本参与建设新型电力系统，开放共建将成为发展主题。

风险因素：“双碳”目标推进不及预期，新型电力系统建设不及预期，电网投资出现波动，行业竞争加剧，特高压建设不及预期，智能终端渗透不及预期，国产化替代进展缓慢，综合能源服务推广不及预期。

投资策略。碳中和及电网变革领域，建议关注的投资主线包括：1）电网高端设备、调度及管理系统；2）配电侧智能终端；3）综合能源服务提供商；4）受益于电能替代需求的低压电器龙头及IGBT国产厂商。

“双碳”目标下新型电力系统的新定位

“碳达峰，碳中和”目标指引下，是更加深刻的能源体系变革，电能作为重要性愈加显著的低碳行动载体，其系统整体性的升级与变革将成为产业研究的核心命题；从政策与规划层面解读，搭建新型电力系统是满足社会生产生活发展和实现“双碳”目标的必由之路——从“双碳目标”的提出，到国家电网3月初发布“碳达峰、碳中和”行动方案，再到3月15日中央财经委员会第九次会议上提出要“构建以新能源为主体的新型电力系统”，聚焦于电力系统变革和定位，助力把脉未来产业成长方向。

近期“碳达峰、碳中和”相关会议及文件主要精神一览

“碳达峰、碳中和”的远景规划，对电力系统的后续发展提出了明确的要求命题，我们总结为三条主线：

1）清洁化：电源侧清洁化带来的输送与调度能力提升；

2）再电气化：用电侧电能替代带来的扩容与保护需求，以及电力电子比例大幅提升；

3）数字化：源网荷储协同发展与下游能源数字化催生综合能源服务快速发展，带来电力系统持续数字化升级需求。电力系统加速迈向“源网荷储”协同发展阶段，电网的枢纽与稳定器作用凸显。“双碳目标”下，电力系统的清洁化（电源侧）、电气化（用电侧）与数字化（全环节）发展大势所趋。

电力系统供需格局变化愈加深入，将进一步考验电网作为未来能源体系、电力系统枢纽的稳定性与安全性。

供给侧：清洁化将推动可再生能源装机及发电占比快速增长，出力不稳定性增加。

根据国家电网报披露数据，我国全部二氧化碳排放中，能源燃烧占比达88%，其中电力行业占比为35%；而截至2020年，我国发电结构中，火电占比为68%，新能源占比9%（风电占比6%，太阳能占比3%）。在电能替代背景下，推动终端用能电气化的同时，上游发电侧清洁化需求庞大；根据国家电网“碳达峰、碳中和”行动方案预计，能源供给侧2025/2030年非化石能源占一次能源消费比重将达到20%/25%左右。因此，展望“十四五”、“十五五”期间的风电、光伏装机及2030年发电结构，以新能源为代表的清洁化有望迎来快速发展。

我国2020年发电结构及电力碳排放情况

在此趋势下，结合2025/2030年非化石能源消费占比中枢分别达21%/26%的目标，若按光伏/风电年发电利用小时数分别为1200/2100h测算：

1）预计“十四五”期间，光伏凭借低成本和灵活配置的相对优势，将占风光发电总量比例50%-60%，对应光伏年均装机需求将达67-80GW，风电年均需求将达30-38GW；

2）预计“十五五”期间，仍按照光伏电力占风光发电总量比例50%-60%测算，对应光伏年均装机需求将达99-119GW，风电年均需求将达45-57GW。中性假设下，2025年/2030年我国新能源装机量有望累计达到1070/1870GW，同时，2030年电力系统发电结构亦有望调整为：火电发电比例下降至56%，新能源发电占比大幅提升至23%（风电占比10%，太阳能占比13%）。

“十四五”及“十五五”期间，新能源装机量持续增长（GW）发电量占比大幅提升

但同时，我们也需要认识到，新能源作为不稳定出力电源对于电力系统稳定运行带来巨大挑战。因此，源网荷储协调发展有望成为新型电力系统的发展主线，以大型能源基地平衡出力和加速新一代调度系统迭代等方式，有望被持续应用于管控新能源发电比例持续提升和维护电网坚强稳定运行。

需求侧：用电需求受电能替代拉动有望迎来新一轮高增长，重点关注新场景需求的爆发和能效诉求的提升。

在关注能源供给侧由清洁化带来的不稳定趋势的同时，我们也需要关注终端用能形式变化，即终端电能替代的推进——国家电网“双碳”行动方案中预计能源消费侧全面推进电气化和节能提效，2025/2030年电能占终端消费比重将达到30%/35%以上。国民经济持续发展，叠加终端应用场景的电气化加速，我们预计“十四五”及“十五五”期间我国用电需求将进入新一轮较快增长，预计2030年用电量有望达到11.5万亿千瓦时。

国内用电量长期趋势展望

在此背景下，新型电力系统面临的痛点问题进一步集中体现为：高比例可再生能源（风光）、高比例电力电子设备（逆变器）接入的“双高”特征，针对我国用电冬、夏“双峰”特征愈发显著的情况，考验调频、调压能力面对清洁发展与电力保障的协同能力。

国家电网各省级电网2020年最大负荷出现时间：高峰集中“冬夏”两季

因此，国家发改委、能源局发布《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》，强调充分挖掘常规电源、储能、用户负荷等各方调节能力，同时也需要电网侧从软件（系统）、硬件（设备）、业态（模式及机制）上加以升级和配合。

《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》要点一览

新型电力系统面向“双碳”目标下能源供给侧与能源需求侧的痛点、难点，围绕枢纽电网、一体规划、业态升级等方向有望迎来长远发展，其重点建设内容及投资体量有望带动相关产业链快速发展，优质的场景方案及技术难点解决商料将迎来新一轮发展机遇期。

“双碳”目标下新型电力系统的建设

方向

从技术领域来看，电力系统建设中长期的重点诉求来源于1）平衡我国清洁能源与重点负荷区域之间的地理差异矛盾；2）控制非基荷电源装机占比提升对电网稳定安全运行的影响；3）满足电能替代带动用电量持续增长的扩容需求；4）满足用电侧能源利用智能化、精细化的升级需求。

围绕新型电力系统所面临的痛点问题，自电网输变电环节，向配网侧、用电侧延伸，我们梳理了主要环节下一阶段可能推进的重点建设方向。

大电网（骨干网架）建设：围绕大型能源基地的跨区域输送、调度能力和储能的推广

从大电网建设角度，重点在于满足大型能源基地与负荷中心的联通通道需求，以及负荷中心区域内调配通道能力。

其一，结合我国清洁能源资源区位禀赋因素，大型能源基地配套调峰机组以实现稳定外输效果（参考青海-河南特高压直流线路输出端的海南州风-光-水互补新能源基地），将有望继续作为“十四五”期间大电网建设的重点；

其二，结合2020年四季度的区域性供用电紧张情况，重点负荷区域内以特高压环网架为代表的建设需求也有望加速推进。

综合定量测算及定性分析，我们预计“十四五”期间特高压投放量有望达到10-15条。从定量分析来看，特高压建设需求集中在

1）配套在建及规划大型能源基地的外输需求，

2）跨区域输送及调配电量的需求；

从定性分析看，“十四五”期间，待投放特高压线路主要包括：

1）2018年9月规划的12条特高压线路中待核准的储备项目，包括白鹤滩-浙江直流、南阳-荆门-长沙交流、驻马店-武汉交流、南昌-武汉交流等；

2）国家电网2020年初宣布拟推进纳入电力规划的三条直流线路：金山水电外送、陇东-山东直流、哈密-重庆直流等；

3）各省及国家电网近期披露的特高压建设计划：青海海西州外送通道、哈尔滨风电外送通道、成渝环网建设等。持续的特高压建设，有望继续利好核心站内设备龙头相关业务在“十四五”期间的发展与业绩兑现。

2020年3-11月各省份区间电力供需差额（亿千瓦时）

其三，与跨区域输送能力相配套的，电网新一代调度系统的推广应用有望提速。目前，国家电网新一代调度系统已经步入推广阶段，首批试点推广范围包括：2个区域级调度系统、4个省级调度系统以及2个地市级调度系统。作为电网调度领域的领先龙头，国电南瑞主导参与新一代调度系统的开发及应用工作，更新周期内相关订单展望乐观。

国电南瑞调度控制云产品示意图

储能建设有望持续加码：抽水蓄能持续推进，电化学储能加速渗透。储能应用场景丰富，在新型电力系统中的应用前景广阔，具体应用领域可分为发电侧、电网侧和用户侧三大类以及多种子场景：

1）发电侧：火储联合调频，稳定输出功率；新能源发电配储，平抑出力波动，提高消纳等；

2）电网侧：调峰、二次调频、冷备用、黑启动等；

3）用户侧：峰谷套利、需量管理、动态扩容，用户主要分为家庭、工业、商业、市政等；

4）微电网：主要为离主电网络较远的无电、弱电地区，需要自建电网，可采用可再生能源与储能作为解决方案；

5）分布式离网：4G/5G基站供电、风景区驿站供电、森林监控站供电、油田采油站供电、高速加油站供电等。

近年来，国家电网持续推进抽水蓄能电站建设，将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，适于调频、调相以及稳定电力系统的周波和电压；2021年3月，国家电网宣布将开放1000亿元股权投资，以吸引资本参与和支持“十四五”期间计划新增的2000万千瓦抽水蓄能电站建设（总体规模约为国家电网现有在运电站规模的95.4%）。抽水蓄能作为电网侧的重要补充，其建设节奏有望在“十四五”期间迎来集中释放。

国家电网在运抽水蓄能电站一览（万千瓦）

电化学储能因其更广泛适用性及受地理环境等外部因素影响较小等特点，在2017-2019年期间占全球和中国新增储能装机比例逐年上升，分别为14%/66%/80%和3%/28%/58%。电化学储能成为新增储能项目中的主流技术，预计2020全年该趋势继续维持。同时，锂电池储能技术渗透率快速提升——锂电储能由于能量/功率密度更高、使用与循环寿命更长、响应时间更快、适应场景多等优势，2017年至今占全球新增电化学储能90%以上，国内锂电储能占新增电化学储能的比例亦从2017年51%上升到2020 3Q的99%。

2017-20203Q全球/中国电化学储能占新增储能比例、锂电储能占新增电化学储能比例

配电网建设：扩容与升级并举，重点区域先行，场景融合发展。

“双碳”目标下，新能源的接入比例持续提升，集中式与分布式并进的格局有望持续强化，要求配网逐步向供需互动的有源网络过渡。用电形式多样化与能源结构清洁化，预计将加速配网系统的复杂化和功能多样化，对配网系统的要求不断提升。

“双碳”目标对配电网发展的要求

因此，我们认为打造新型电力系统的过程，其实也是配电网持续向主动配电网升级的过程，其中配网建设料将重点围绕扩容与升级展开，重点满足下游用电需求增长以及电力系统复杂化的趋势；同时升级过程将率先围绕我国重点城市群及核心负荷区域展开，呈现一定的区域阶梯性。

配网下一阶段发展预计将呈现一定的差异性

在具体的配网建设方向上，我们认为中短期需重点需关注的方向主要集中在两点：

1）扩容与升级：配网适应新型电力系统所需呈现的坚强化与主动性，要求持续提升以一二次融合设备、带电作业机器人、智能电力通信开关、国产芯电能表等为代表的智能终端大规模应用水平，与此相应产生的海量数据流的利用将催生电网领域加速与云平台、IDC、边缘计算等新型数字技术融合落地。

部分智能终端产品示意图

2）场景融合化：从多站融合、有序充电到智慧小镇，新型电力系统下的融合场景加速涌现，解决方案提供商的角色愈加重要。以配网辐射用电侧的融合化场景解决方案在快速增加，以220千伏滨州郭集变电站为试点核心的全国首个“八站合一”智慧能源综合示范区建成投运（包含光伏站、储能站、数据中心站、电动车充电站、电动车放电站、5G基站、北斗地面增强站）、国网智芯公司中国西部创新港有序充电示范系统顺利通过验收、天津中新天津生态城（惠风溪）小镇和北辰产城融合区（大张庄）小镇的智慧能源小镇示范区建设等为代表的示范项目及示范区建设正呈现“多点开花”的形势。建议关注重点参与和实现解决方案落地的综合解决方案提供商，上述企业既具备领先行业的综合方案设计及投放能力，亦有望受益于示范项目的推广带动订单增长。

智芯公司西部创新港有序充电示范系统

用电侧建设：电能替代持续深入，驱动能源数字化和电力电子化两大趋势。

1）能源数字化：将进一步改变并催化综合能源服务（节能服务）的快速发展。以电力流为载体，追求能源使用低碳化、数字化（可视化）的主动能源管理，预计将广泛辐射工业项目、数字新基建项目、商业园区、住宅、公共事业项目等全领域用电主体。

施耐德定义下的主动能源管理

综合能源服务（节能服务）的商业模式预计将持续快速增长，并进一步带动传感器、电能计量等产品需求和电能管理系统采购增长。据中国节能协会数据显示，我国节能服务业在“十二五”至“十三五”期间快速发展，截至2019年我国节能服务产业总产值达5222亿元，同比增长9.38%；同期，我国合同能源管理投资规模整体呈现增长趋势，2019年我国合同能源管理投资额达到1141亿元。展望“十四五”，伴随“双碳”目标的逐步落地，用电侧电能替代的同时有望大量催生对综合能源服务（节能服务）的需求，以能源数字化为路径，实现能耗的低碳可控。

2）电力电子化：终端用电设备的电力电子化预计将持续维持加速渗透态势。以逆变器、工业变频等产品为代表的终端用能设备的增长在切实增加多电力系统影响的同时，也预示着其自身及核心元器件——功率半导体（例如IGBT等）的需求持续走强。其中，需求覆盖广泛电力下游领域的IGBT产品，具备巨大的国产化替代前景，建议关注逆变器等领域具备全球竞争力的国产龙头和中高压IGBT环节逐步实现批量供货的国产企业。

IGBT产品主要下游应用领域

中国IGBT市场规模

“双碳”目标下新型电力系统的电网

投资

在电力供（政策导向）、需（电能替代）格局发生巨大变化的背景下，电网作为电力系统枢纽的作用凸显，所需优先满足的痛点更加聚焦，在此背景下我们预计“十四五”期间，电网及下游领域投资将呈现两大特点：1）结构重于总量，2）电网投资“杠杆属性”强化。

中国国家电网有限公司董事长辛保安以视频方式出席世界经济论坛“达沃斯议程”对话会时，在“加速清洁能源转型”环节作交流发言，提出国网将落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略，加快建设能源互联网企业，为此未来5年国家电网公司将年均投入超过700亿美元，累计投入超过3500亿美元。据此展望“十四五”电网投资预期，我们预计在总体规模稳健的基础上，结构化趋势和重点建设方向进一步清晰；结合电网历史投资经验，预计2021年国网投资计划将同比提升，全年规模有望超4700亿元。

我国电网投资结构化有望愈加凸显

国家电网自2020年起，逐步强调电网投资对产业链相关投资的带动作用；2020年10月，国家电网在央视采访中提到预计“十四五”期间电网及相关产业投资将超6万亿元，未来新型电力系统的构建过程中，电网投资将突出作为压舱石的作用，重点投向系统痛点和难点问题，并带动社会资本参与建设新型电力系统，以国家电网开放千亿股权投资助力抽水蓄能电站建设为代表，预计在未来综合能源服务等商业模式及场景拓展领域，开放共建将成为发展主题。

风险因素

“双碳”目标推进不及预期，新型电力系统建设不及预期，电网投资出现波动，行业竞争加剧，特高压建设不及预期，智能终端渗透不及预期，国产化替代进展缓慢，综合能源服务推广不及预期。

“双碳”目标下的投资主线

我们预计电网将成为新型电力系统的枢纽环节，未来新型电力系统的发展将围绕大电网骨干网架完善、主动配电网扩容升级以及用电侧电能替代三大方向持续推进，结合数字化融合场景落地，推进全产业自设备系统向商业模式迎来全面的业态升级。

具体利好包括：跨区域输送通道核心站内设备龙头供应商、新一代调度系统供应商、储能产业链优质标的、智能终端领导品牌、综合能源服务解决方案提供商、电能替代带动需求增长的低压电器及功率半导体国产化龙头厂商等。

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