“二十大”的能源安全之下，电力是一个明显的短板。电力作为制造业最核心的能源，在我国大力发展制造业与电气化的趋势下，电力系统无疑成为保障能源安全的核心。当前我国电力系统存在明显的短板：一方面基础电源相对充裕，但尖峰可用容量严重不足；另一方电力缺口空间分布不均，这也是在过去两年造成“限电限产”现象的原因，并且这种特征将会随着新能源的发展越来越突出。因此为了保证我国能源供给的稳定性与安全性，相较于继续大力发展基础电源，弥补尖峰电源不足的短板可能是更迫在眉睫的事情，“加强能源基础设施建设”也是重要的提升有效需求的手段，兼顾了发展与安全。
　　“十四五”我国用电量缺口：总量缺，不同地区缺口差异大。根据我们的测算：（1）需求侧，在2025年的单位GDP能耗相较于2020年下降13.50%、终端电气化率提升至30%的背景下，2022-2025年我国电力需求年化增速可达4.55%；（2）供给侧，考虑到能源转型的目标，假设2025年非化石能源发电量占比为39%，同时2025年可再生能源发电量为3.3万亿千瓦时的情况下，2022-2025年我国发电量年化增速可达4.16%。发电量增速略低于用电需求的增速，到2025年用电量需求和发电量之间的缺口约为1亿吨标准煤（约合8335亿千瓦时）。这意味着“十四五”期间我国仍缺电。同时用电量的缺口还存在空间分布不均的特征：我们用用电量-发电量来衡量用电量缺口，则我国缺电地区主要是东部沿海及华北地区，而西北和西南地区则是电量输出大省。
　　“十四五”我国用电负荷缺口：尖峰时刻电源不足，缺口较大。用电负荷不同于用电量，它是用电设备在某一时刻实际取用的功率总和。由于风光水电等波动性电源的存在，可用容量可能在某些阶段无法满足用电负荷（比如冬夏高峰），就会造成用电负荷的缺口。根据我们的测算：（1）需求侧，假设2025年用电负荷/装机容量约51%（过去5年均值），则在“十四五”目标发电装机容量为30亿千瓦的基础上，预计2025年用电负荷最高可达约15.34亿千瓦（2020年最高为10.77亿千瓦）；（2）供给侧，根据不同电源的受阻系数进行测算，在风光提前达到2030年装机总和12亿千瓦目标的假设下，预计2025年新增可用容量可达2.16亿千瓦（不考虑煤电与备用）。这意味着由于风光的快速发展，导致电力系统的脆弱性上升，2025年用电负荷与可用容量之间的缺口高达约2.4亿千瓦。结构上看，华北、华东、华中的最高用电负荷/发电设备容量比值明显在全国51.93%的水平之上，意味着这些区域用电负荷缺口较大。
　　能源安全下的电力系统建设。“能源安全”的重点在于“多元供应保障安全、有序替代、强化底线思维”,以冗余度的系统抵抗冲击，本身也是更高成本和投入的来源，但这也是新的投资机遇：对于用电量缺口而言，（1）需求侧应进一步降低单位GDP能耗，这将带来高耗能产业技改专用设备的需求（如空气预热器、高效换热器等）；（2）供给侧可以进一步增加可再生能源发电量（水风光电站建设将带来原材料铝、铜的需求）；（3）区域不均衡可以通过加强电网投资来进行解决（电线电缆、换流阀、输变电设备、电力系统软件、发电监测等）。其次，对于解决用电负荷缺口而言，（4）需求响应的推广：分时电价将会使得更为稳定的火电产能价值提升，储能有利可图；而需求响应的技术框架包括电网侧的需求响应自动服务器、能量管理系统以及用电信息采集系统；通信层的远方通信技术；用电侧的智能楼宇、家居以及智能电表等；（5）提升尖峰时刻的可用容量：涉及抽水蓄能电站、电化学储能、燃气发电的建设。未来投资者可以进一步关注：各地可再生能源装机和消纳目标的完成情况，电网消纳能力的临界点将在各种用电高峰出现的紧缺中逐步被发现，这是未来补短板投资的进一步催化，也是我国制造业生产系统潜在供应冲击的来源。
　　风险提示：用电需求不及预期；相关政策落地不及预期；测算误差。
　　

研究报告全文：策略专题研究2023安全的内核系列一能源安全下的电力系统建设2023年01月30日TableAuthor二十大的能源安全之下电力是一个明显的短板电力作为制造业最核心的能源在我国大力发展制造业与电气化的趋势下电力系统无疑成为保障能源安全的核心当前我国电力系统存在明显的短板一方面基础电源相对充裕但尖峰可用容量严重不足另一方电力缺口空间分布不均这也是在过去两年造成限电限产现象的原因并且这种特征将会随着新能源的发展越来越突出因此为了保证我国能源供给的稳定性与安全性相较于继续大力发分析师牟一凌展基础电源弥补尖峰电源不足的短板可能是更迫在眉睫的事情加强能源基执业证书S0100521120002础设施建设也是重要的提升有效需求的手段兼顾了发展与安全邮箱mouyilingmszqcom十四五我国用电量缺口总量缺不同地区缺口差异大根据我们的分析师方智勇测算1需求侧在2025年的单位GDP能耗相较于2020年下降1350执业证书S0100522040003邮箱fangzhiyongmszqcom终端电气化率提升至30的背景下2022-2025年我国电力需求年化增速可达4552供给侧考虑到能源转型的目标假设2025年非化石能源发电量占比为39同时2025年可再生能源发电量为33万亿千瓦时的情况下相关研究2022-2025年我国发电量年化增速可达416发电量增速略低于用电需求的1策略专题研究平行世界将交汇1月以来增速到2025年用电量需求和发电量之间的缺口约为1亿吨标准煤约合的大类资产回顾与展望-202301292A股策略周报20230129钟摆的一瞬8335亿千瓦时这意味着十四五期间我国仍缺电同时用电量的缺口还-20230129存在空间分布不均的特征我们用用电量-发电量来衡量用电量缺口则我国缺3策略专题研究1930s世界往事发展与电地区主要是东部沿海及华北地区而西北和西南地区则是电量输出大省安全-20230127十四五我国用电负荷缺口尖峰时刻电源不足缺口较大用电负荷4策略专题研究资金跟踪系列之五十七不同于用电量它是用电设备在某一时刻实际取用的功率总和由于风光水电顺风中的裂痕-20230125等波动性电源的存在可用容量可能在某些阶段无法满足用电负荷比如冬夏52022Q4基金持仓深度分析迷雾中探路-20230122高峰就会造成用电负荷的缺口根据我们的测算1需求侧假设2025年用电负荷装机容量约51过去5年均值则在十四五目标发电装机容量为30亿千瓦的基础上预计2025年用电负荷最高可达约1534亿千瓦2020年最高为1077亿千瓦2供给侧根据不同电源的受阻系数进行测算在风光提前达到2030年装机总和12亿千瓦目标的假设下预计2025年新增可用容量可达216亿千瓦不考虑煤电与备用这意味着由于风光的快速发展导致电力系统的脆弱性上升2025年用电负荷与可用容量之间的缺口高达约24亿千瓦结构上看华北华东华中的最高用电负荷发电设备容量比值明显在全国5193的水平之上意味着这些区域用电负荷缺口较大能源安全下的电力系统建设能源安全的重点在于多元供应保障安全有序替代强化底线思维以冗余度的系统抵抗冲击本身也是更高成本和投入的来源但这也是新的投资机遇对于用电量缺口而言1需求侧应进一步降低单位GDP能耗这将带来高耗能产业技改专用设备的需求如空气预热器高效换热器等2供给侧可以进一步增加可再生能源发电量水风光电站建设将带来原材料铝铜的需求3区域不均衡可以通过加强电网投资来进行解决电线电缆换流阀输变电设备电力系统软件发电监测等其次对于解决用电负荷缺口而言4需求响应的推广分时电价将会使得更为稳定的火电产能价值提升储能有利可图而需求响应的技术框架包括电网侧的需求响应自动服务器能量管理系统以及用电信息采集系统通信层的远方通信技术用电侧的智能楼宇家居以及智能电表等5提升尖峰时刻的可用容量涉及抽水蓄能电站电化学储能燃气发电的建设未来投资者可以进一步关注各地可再生能源装机和消纳目标的完成情况电网消纳能力的临界点将在各种用电高峰出现的紧缺中逐步被发现这是未来补短板投资的进一步催化也是我国制造业生产系统潜在供应冲击的来源风险提示用电需求不及预期相关政策落地不及预期测算误差本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告1策略专题研究目录1十四五我国用电量缺口测算311十四五我国用电需求测算2022-2025年年化增速455312十四五我国电力供给测算2022-2025年年化增速416413用电量缺口还存在空间分布不均的特征62十四五我国用电负荷缺口测算721由于波动性电源存在用电负荷与可用容量存在缺口7222025年我国用电负荷缺口预计约为24亿千瓦823用电负荷缺口同样存在空间分布不均的特征83能源安全之下如何解决用电量和用电负荷缺口931解决用电量缺口提升能源利用效率同时增加可再生能源发电量932解决用电量缺口空间分布不均加大电网投资1133解决用电负荷缺口需求侧响应优化电源供给结构124不同解决路径下对应的投资机遇145风险提示18插图目录19本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告2策略专题研究党的二十大报告首次将安全列入重要的议题之一其中就包括能源安全深入推进能源革命确保能源安全在未来电气化的趋势下电力系统无疑成为保障能源安全的核心与此同时近期发布的扩大内需战略规划纲要2022-2035年也指出要加强能源基础设施建设目前我国电力系统存在明显的基础电源相对充裕但尖峰可用容量严重不足叠加空间分布不均的特征这也是在过去两年造成限电限产现象的原因并且这种特征将会随着新能源的发展越来越突出因此为了保证我国能源供给的稳定性与安全性相较于大力发展基础电源弥补尖峰电源不足的短板可能是更迫在眉睫的事情而这也将带来相应领域的投资机遇1十四五我国用电量缺口测算11十四五我国用电需求测算2022-2025年年化增速455用电量的需求主要取决于两点能源消费总量中电力消费的占比即终端电气化率随着经济不断增长所需要的能源消费总量其中1终端电气化率电力消费量能源终端消费量能源消费总量并不代表电力消费总量而能源终端消费量也不等同于能源消费总量因此在计算终端电气化率时要注意这三者之间的差异电力消费是能源消费中的一种形式而终端能源消费是能源消费总量剔除能源各种损失量之后的值2能源消费总量实际GDP单位GDP能耗能源消费与经济增长之间存在很强的正相关性因此可以根据经济增长目标与单位GDP能耗的约束来算出能源消费总量最终电力消费总量实际GDP单位GDP能耗终端能源消费比例终端电气化率图1电力需求测算框架资料来源国家统计局民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告3策略专题研究根据十四五规划提出的目标单位GDP能耗下降1350终端电气化率为302020年单位GDP能耗为050吨标准煤万元而十四五规划提出在2021-2025年期间单位GDP能耗要下降1250则2025年的单位GDP能耗043吨标准煤万元根据十四五现代能源体系规划到2025年我国终端电气化率要达到30左右而能源消费总量能源终端消费量各种能源损失量2016-2020年能源终端消费量能源消费总量均值为7834图2十四五提出单位GDP能耗下降1350则图3预计2025年我国终端电气化率为30能源终2025年为043吨标准煤万元端消费量总量约为78资料来源wind中国政府网民生证券研究院资料来源wind十四五现代能源体系规划民生证券研究院最终我们测算得到在单位GDP能耗下降终端电气化率提升的背景下2022-2025年我国电力需求年化增速可达455图4根据测算2022-2025年电力消费的年化增速可达到4552022-2025年的实际GDP年化增长速度1419IMF2021-2025年单位GDP能耗下降幅度21350十四五规划纲要2025年终端电气化率33000十四五现代能源体系规划能源终端消费能源消费总量47834取2016-2020年均值数据测算2025年实际GDP亿元5129142230根据1而来2025年单位GDP能耗吨标准煤万元6043根据2而来2021年电力消费量电热当量万吨标准煤710522093能源统计年鉴2025年能源消费总量电热当量万吨标准煤855930008562025年能源终端消费量电热当量万吨标准煤943815568482025年电力消费量电热当量万吨标准煤1013144671932022-2025年电力消费年化增速11455根据10和7而来资料来源wind十四五规划纲要十四五现代能源体系规划民生证券研究院12十四五我国电力供给测算2022-2025年年化增速416这里的电力供给不是指瞬时发电能力而是全年发电总量发电总量的测算主要取决于两点1非化石能源发电量比重在我国电力统计项目下化石能源发电量就等同于火电发电量广义上的火电发电量包括燃油燃煤燃气等发电而非本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告4策略专题研究化石能源发电量包括水电核电风电和太阳能发电根据非化石能源发电占比可以倒算发电总量2可再生能源发电量可再生能源发电量即在非化石能源发电量的基础上剔除核电包括水电风电和太阳能发电可以将可再生能源发电当成一个整体进行测算即非化石能源发电量可再生能源发电量核电发电量最终发电量总量可再生能源发电量核电发电量非化石能源发电量比重图5电力供给测算框架资料来源民生证券研究院2025年我国非化石能源发电量比重将达到39可再生能源发电量将达到33万亿千瓦时根据十四五现代能源体系规划到2025年非化石能源发电量比重水电核电风电太阳能发电达到39左右2021年为3259根据十四五可再生能源发展规划到2025年可再生能源发电量水电风电太阳能发电达到33万亿千瓦时左右2021年为232万亿千瓦时图62025年我国非化石能源发电量的比重将上升到图72021-2025年可再生能源发电量的年化增速将会39达到918资料来源wind十四五现代能源体系规划民生证券研究院资料来源wind十四五可再生能源发展规划民生证券研究院最终2022-2025年我国发电总量的年化增速可以达到416略低于前文本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告5策略专题研究我们测算的用电需求年化增速到2025年我国用电量缺口约为1亿吨标准煤约合8335亿千瓦时这意味着如果完全按照前文的基准假设情形进行测算则十四五期间我国仍缺电图8根据测算2022-2025年发电量的年化增速可达到416核心假设具体数值预测数据来源2025年非化石能源发电量占比13900十四五现代能源体系规划2025年可再生能源发电量亿千瓦时23300000十四五可再生能源发展规划2025年核电运行装机容量亿千瓦307十四五现代能源体系规划核电可利用小时数小时4780200取2021年的值数据测算2025年核电发电量亿千瓦时5546140342022年非化石能源发电量亿千瓦时63846140252025年发电总量亿千瓦时79861897612025年发电总量电热当量万吨标准煤812120272根据电热当量系数折算2022-2025年发电量年化增速941672021年发电总量14-1资料来源wind十四五可再生能源发展规划十四五现代能源体系规划民生证券研究院13用电量缺口还存在空间分布不均的特征除了总的用电量缺口以外不同区域之间的用电量缺口差异十分明显我国东部沿海以及华北地区存在较为严重的用电量缺口我们用用电量-发电量来衡量用电量缺口值越大代表越缺电则我们发现我国缺电地区主要是东部沿海及华北地区而西北和西南地区则是电量输出大省图9从地域分布上看用电量缺口主要集中在我国东部沿海华北地区资料来源wind民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告6策略专题研究2十四五我国用电负荷缺口测算21由于波动性电源存在用电负荷与可用容量存在缺口用电负荷VS发电量VS装机容量用电负荷是用电设备在某一时刻实际取用的功率总和发电量是可用容量与时间的积分装机容量是发电机组的总容量并非实际可用容量由于风光水电等波动性电源的存在可用容量可能在某些阶段无法满足用电负荷比如冬夏高峰图10由于风光水电等波动性电源的存在可用容量可能会不足可用容量发电方式碳排放发电量优点缺点负荷煤炭大量稳定且低价碳排放较大高快速启停适合调碳排放较大燃气峰燃气资源有限出力不稳定水电大量环保且低价建设时间较长选址问题建抽水蓄能成本低量大设时长较长储能效率高应用其他形式储能成本较高场景较多低安全问题建核电大量稳定且低价设时长较长低碳环保边际燃风电出力不稳定料成本几乎为0低碳环保边际燃太阳能发电出力不稳定料成本几乎为0资料来源民生证券研究院整理从实际情况来看用电负荷增速在大部分时间都高于发电量增速有数据以来我国用电负荷增速在大部分时间段均高于发电量增速用电负荷与可用容量之间存在一定的缺口图11由于风光水电等波动性电源的存在可用容量可能会不足资料来源wind民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告7策略专题研究222025年我国用电负荷缺口预计约为24亿千瓦假设2025年用电负荷装机容量约51过去5年均值则在十四五目标发电装机容量为30亿千瓦的基础上预计2025年用电负荷最高可达约1534亿千瓦根据不同电源的受阻系数进行测算预计2025年新增可用容量可用容量装机容量1-受阻系数可达216亿千瓦不考虑煤电与备用机组则2025年用电负荷与可用容量之间的缺口可达约24亿千瓦图12预计2025年用电负荷最高约1534亿千瓦图13预计2025年新增可用容量可达216亿千瓦资料来源wind十四五现代能源体系规划民生证券研究院资料来源wind十四五现代能源体系规划民生证券研究院23用电负荷缺口同样存在空间分布不均的特征从最高用电负荷分布来看华东地区是全国用电负荷最高的区域其次是华北而东北西北的用电负荷较低但西北增速最快我们用过去5年的发电设备容量年化增速-最高负荷年化增速以及最高用电负荷发电设备容量的比值来衡量不同区域的用电负荷缺口发现华东华中南方的发电设备容量增速不如用电负荷而华北华东华中的最高用电负荷发电设备容量比值明显在全国5193的水平之上意味着这些区域的用电负荷缺口较大图14华东华北依旧是用电负荷水平最高的区域图15华东华北华中用电负荷缺口较大资料来源wind民生证券研究院注年化增速计算区间为2017-资料来源wind民生证券研究院2022本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告8策略专题研究3能源安全之下如何解决用电量和用电负荷缺口31解决用电量缺口提升能源利用效率同时增加可再生能源发电量用电量缺口如何解决需求侧进一步降低单位GDP能耗在电气化率提升的背景下提升高耗电产业的能源利用效率供给侧进一步增加可再生能源发电量首先从需求侧来看实际GDP年化增速是相对而言约束不那么强的变量面对基准情形假设下明显的用电量缺口根据测算只有当2022-2025年的实际GDP年化增速2时才没有用电量缺口图16根据测算只有当2022-2025年实际GDP年化增速低于2才没有用电量缺口资料来源wind民生证券研究院因此如果要保证经济增速处于相对合理的区间内则只有通过进一步降低单位GDP能耗才能降低能源总需求从而降低用电量缺口这就要求我国在重点高耗电领域进行相应的技术改造提高能源利用效率其次从供给侧来看在绿色转型大方向不变的前提下在不降低非化石能源发电量占比的假设下只有通过加大可再生能源发电量或者核电发电量次优来降低用电量缺口根据测算在保证单位GDP能耗下降幅度目标值不变1350的情况下需要将2025年可再生能源发电量在原目标的基础上再提升3000亿千瓦时以上才能弥补用电量缺口而在保证2025年可再生能源发电量目标值不变33000亿千瓦时的情况下仅仅通过降低单位GDP能耗不太可能实现目标本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告9策略专题研究图17在不同单位GDP能耗和可再生能源发电量的组合下2025年用电量缺口的情况横十四五单位GDP能耗下降幅度13501400145015001550160016501700竖2025年可再生能源发电量亿千瓦时3300083352277169970987664805258622952440646258340075934000577112515289453465391642329819267996206172144349350003207022588781970551352327340911585-50238-11206136000642912468-59355-121178-183002-244825-306648-36847137000-192119-253942-315765-377589-439412-501235-563058-62488238000-448529-510352-572176-633999-695822-757645-819469-88129239000-704940-766763-828586-890409-952232-1014056-1075879-113770240000-961350-1023173-1084996-1146819-1208643-1270466-1332289-1394112资料来源wind民生证券研究院注中间数字代表用电量缺口亿千瓦时其中粉色代表用电量缺口0即有盈余目前市场预期的可再生能源发电量是否能够满足上述要求核心假设假定2025年水电常规抽水蓄能的累计装机量为46亿千瓦水电可利用小时为3668小时2017-2021年均值下同风电可利用小时数为2086小时光伏可利用小时数为1194小时如果2025年提前完成2030年的风电光伏装机容量12亿千瓦目标假设风电与光伏的装机容量分别为6亿千瓦则十四五期间风电和光伏的新增装机容量分别需要达到318亿千瓦318GW和343亿千瓦343GW在这种情形下可再生能源发电量36487亿千瓦时足以满足前文测算的36000亿千瓦时要求保证单位GDP能耗不变的前提下提升可再生能源发电量图18如果2025年风电光伏的累计装机容量均约为6亿千瓦则可以弥补前文测算的用电缺口横2025年风电累计装机容量亿千瓦508518528538548558568578588598竖2025年光伏累计装机容量亿千瓦5753437127345798734788473499707352056735414273562287358314736040073624867595346100734818673502727352358735444473565307358616736070273627887364874761534848873505747352660735474673568327358918736100473630907365176736726276353508767352962735504873571347359220736130673633927365478736756473696507655353264735535073574367359522736160873636947365780736786673699527372038767535565273577387359824736191073639967366082736816873702547372340737442676953580407360126736221273642987366384736847073705567372642737472873768147715360428736251473646007366686736877273708587372944737503073771167379202773536281673649027366988736907473711607373246737533273774187379504738159077553652047367290736937673714627373548737563473777207379806738189273839787资料来源wind民生证券研究院注中间数字代表不同风电光伏累计装机容量的情景假设下2025年可再生能源发电量总计亿千瓦时粉色代表满足此前的36000亿千瓦时的需求目前根据我们的梳理十四五期间31个省份风电光伏计划新增装机容量合计分别超过320GW450GW风电基本符合上述要求而光伏则远远超过了上述要求而根据SPESolarPowerEurope的预测十四五期间我国光伏新增装机容量也超过了400GW根据全球风能协会GlobalWindEnergyCouncil的预测十四五期间我国风电新增装机容量约为226GW远低于上述目标所以目前来看光伏装机的预期足以满足上述新增可再生能源发电的需求而即便风电仍存在一定的分歧以及存在可能不够的风险但光伏超出目标的装机部分其实也能缓解风电装机的压力即便风电新增装机只有226GW但如果光伏新增装机可以达到450GW则最终用电量缺口也仅仅不到60亿千瓦时本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告10策略专题研究图19十四五期间31个省份风电光伏计划新增装图20国际机构预测的光伏装机符合预期而风电装机容量合计分别为32105GW45489GW机则有所保守资料来源各地方政府官网民生证券研究院注由于黑龙江云南资料来源SolarPowerEuropeGlobalWindEnergyCouncil民生证广东海南辽宁吉林陕西新疆重庆只有光伏和风电装机容量的券研究院总增量故将总增量平均分到光伏和风电32解决用电量缺口空间分布不均加大电网投资虽然目前预期新增的可再生能源发电量基本上可以弥补用电量的总缺口但用电量的结构性缺口却并不能通过发展基础电源解决而是需要通过加大电网投资来解决这一点在扩大内需战略规划纲要2022-2035年也有所体现提升电网安全和智能化水平优化电力生产和输送通道布局完善电网主网架布局和结构有序建设跨省跨区输电通道重点工程积极推进配电网改造和农村电网建设提升向边远地区输配电能力而过去十几年的现实是2009年至今电网基本投资建设的年化增速仅为266但是跨区域的送电量年化增长高达1523这意味着的是随着经济增长跨区域的送电量需求其实也在不断增长但连接不同区域之间电力系统的电网建设增速却明显跟不上图212009年至今电网投资增速远低于跨区域送电量增速电网基本建设投资完成额累计同比跨区域送电量全国合计累计同比802009年至今电网基本投资完成额年化增速26660跨区域送电量年化增速152340200-20-40-602010-032015-062020-092010-102011-052011-122012-072013-022013-092014-042014-112016-012016-082017-032017-102018-052018-122019-072020-022021-042021-112022-062009-08资料来源wind民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告11策略专题研究面对上述现状以南方电网和国家电网为代表的电网公司纷纷提出在十四五期间进一步加大电网投资的计划其中根据南方电网十四五电网发展规划南方电网将在十四五期间投资约6700亿元以加快数字电网和现代化电网建设进程而国家电网则计划投入3500亿美元以12月23日的汇率换算约合人民币24500亿元推进电网的建设升级两者的十四五计划的投资总额就已经超过3万亿元高于十三五期间的投资总额268万亿元其中南方电网投资030万亿元国家电网投资238万亿元33解决用电负荷缺口需求侧响应优化电源供给结构从需求侧来看随着中国经济结构发生转变新旧动能转换以及电气化的趋势用电负荷呈现出明显的尖峰化和双峰化的特征在部分地区全年最大负荷95以上的尖峰持续时间低于24小时97以上的持续时间则更短图22我国用电负荷呈现出明显的尖峰化双峰化特征资料来源中国电力供应安全的经济分析与保障路径研究2022年民生证券研究院由于目前国内电力市场化程度比较低同时需求响应技术条件仍不完善因此更多时候在需求侧采取的都是有序用电错峰用电限电紧急拉闸等的手段来对应对尖峰时刻的超负荷问题给工业生产带来了很大干扰尤其是2021-2022年夏季高峰时期的限电限产未来如果将需求响应1纳入区域规划可以削减尖峰用电负荷的有效能力将负荷平衡条件下调例如需求响应可以有效降低最大用电负荷5则95最大用电负荷为新的平衡条件从而减少电源容量建设降低供电成本自2012年以来电力需求响应的试点逐步由最开始的北京苏州唐山和佛山四个城市向全国推广越来越多的用电大省城市开始试行1所谓的需求响应是指当电力批发市场价格升高或系统可靠性受威胁时电力用户接收到供电方发出的诱导性减少负荷的直接补偿通知或者电力价格上升信号后改变其固有的习惯用电模式达到减少或者推移某时段的用电负荷而响应电力供应从而保障电网稳定并抑制电价上升的短期行为本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告12策略专题研究图23需求响应的不同类别图2411个主要省市的需求响应试点政策省市响应能力建设目标参与主体响应模式工商业用户各类型空调负荷江苏最高用电负荷的5填谷竞价储能电动汽车含居民党政机关的用电主体浙江最高用电负荷的5竞价模式容量补偿为固定价格储能电动汽车工商业用户分布式可再生上海最高用电负荷的3竞价模式能源储能充电桩等河南最高用电负荷的3工商业用户暂无竞价湖南削峰200万千瓦工商业用户竞价模式湖北最高用电负荷的3-5工商业用户竞价模式工商业用户储能电动汽车山东最高用电负荷的5竞价模式新能源电站工商业用户储能电动汽车天津最高用电负荷的3竞价与固定价结合非工空调具备负荷自动调节能力的工商重庆暂未明确暂无竞价业用户含居民的用电主体储能电陕西削峰200万千瓦暂无竞价动汽车参与电力市场用户储能电广东暂未明确竞价模式动汽车资料来源中国电力供应安全的经济分析与保障路径研究2022年资料来源各地方政府网站民生证券研究院民生证券研究院除了需求侧响应在供给侧可以考虑优化电源结构提升尖峰时刻的可用容量从而提升调峰的能力如何优化尖峰时刻的电源结构可以根据不同机组组合在不同的负荷缺口持续时间情境下的成本最小化来进行选择比如在中国电力供应安全的经济分析与保障路径研究2022年报告中以山东省为例进行了尖峰电源组合最优化的分析当尖峰负荷缺口时长较短的时候最优的方案即是需求响应而随着尖峰负荷持续时间延长最优的电力资源组合是需求响应延寿煤电因此对于山东省而言优化供电结构的方法是进一步扩大需求响应和外电入鲁的规模同时减少基础电源中煤电的规模增加延寿煤电机组的规模根据报告的测算山东省现有电力结构的发电年化成本约为1466亿元而优化方案的年化成本约为1232亿元节约了234亿元的成本山东的实例分析表明中国电力行业存在着依靠很大的低效冗余电源投资保障电力供应安全的问题结构性改革降成本的潜力巨大图25电力资源满足高峰尖峰用电负荷的组合排序资料来源中国电力供应安全的经济分析与保障路径研究2022年民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告13策略专题研究4不同解决路径下对应的投资机遇根据前述解决用电量缺口用电负荷缺口的路径可以得出相应的投资机遇图26能源安全下的电力投资图鉴资料来源民生证券研究院绘制1进一步降低单位GDP能耗并非所有领域降低单位产值能耗都能够降低用电需求中间还隔了一个电气化率因此对于电气化率本身就比较高的领域而言重点在于提升对电力能源的利用效率而对于电气化率比较低的领域这些领域可能会进行电气化改造这样反而会增加对于电力的需求比如钢铁由高炉转电炉但在这个过程中可以通过一些节能设备来尽可能降低电气化改造过程中对于电力的需求增长比如能够用于提高能源利用效率的空气预热器高效换热器等专用设备制造根据高耗能行业重点领域节能降碳改造升级以煤焦钢为代表的细分行业领域仍有50以上的产能需要被改造提升这些高耗能领域的能源利用效率是降低用电需求的重要一环图27在以煤焦钢为代表的细分领域仍有大量的产能需要进行节能改造需要进行低碳节需要进行低碳节行业重要节能设备行业重要节能设备能改造的产能能改造的产能高效空气预热器高效换热器炼油25黄磷35技术改进高效烟机建立替代原燃材料供应支撑体系加大清洁能源使用比分凝分馏塔可塑性耐火材料例支持鼓励水泥企业利用自有设施场地实施余热余压乙烯40水泥49高效吹灰器利用替代燃料分布式发电等努力提升企业能源自给能力减少对化石能源及外部电力依赖对二甲苯45换热器换热管平板玻璃23节能技术清洁能源原燃料替代煤制甲醇40加快高效煤气化炉合成反应器建筑卫生陶瓷30节能技术清洁能源原燃料替代高效精馏系统智能控制系统加大技术创新鼓励支持电炉转炉等复杂条件下中高温煤制烯烃2高效降膜蒸发技术等装备研发钢铁55烟气余热冶金渣余热高效回收及综合利用工艺技术装备应用采用高效压缩机变压器研发应用等高效节能设备进行设备更新改进一步加大余热余能的回收利用提高节能型水泵永磁煤制乙二醇50焦化行业68造电机永磁调速开关磁阻电机等高效节能产品使用比例等温变换炉反辐射和吸热涂料合成氨27铁合金56电炉热炉改造升级高效压缩机电石52技术改进铜20烧碱50技术改进电解铝40鼓励电解铝企业提升清洁能源消纳能力推广应用低碳技纯碱24带式过滤机高效尾气吸收塔等铅20术应用合理压减终端排放磷铵35技术改进锌35资料来源高耗能行业重点领域节能降碳改造升级民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告14策略专题研究2加大2025年可再生能源发电量加大水电风光电站建设由此带来相应原材料需求铝铜等每新增1MW的光伏就需要129吨的铝和5吨的铜新增1MW的海上风电需要36吨的铝与153吨的铜新增1MW的陆上风电需要24吨的铝和54吨的铜图28风光的铝需求强度比传统能源要大很多图29海上风电对铜需求量最大资料来源CRU民生证券研究院资料来源WoodMackenzie民生证券研究院如果根据前文假设到2025年风电和光伏的累计装机容量分别可以达到6亿千瓦其中根据克拉克森研究的专题报告聚焦中国海上风电市场2025年海上风电投运规模有望达到60GW则2022-2025年新增装机容量带来的铝和铜的新增需求量分别可以达到11992万吨和4805万吨占2021年铝铜表观消费量的292346从年化增速的视角来看2017-2021年5年铝的年化消费增速为519铜为332假定不考虑其他变化则上述光伏风电装机带来的铝铜的新增消费量年化增速可以分别达到058068图302022-2025年新增装机容量带来的铝和铜的新图31光伏风电装机带来的铝铜的新增消费量年化增需求量分别可以达到11992万吨和4805万吨增速可以分别达到058068资料来源wind聚焦中国海上风电市场民生证券研究院资料来源wind聚焦中国海上风电市场民生证券研究院3加大电网投资特高压智慧电网等根据国家电网和南方电网公布的投资计划来看未来电网投资的重点主要在于特高压线路建设包括国内特高压直流工程跨国直流联网工程等以及电网的智能化建设发电和电网领域的本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告15策略专题研究数字建设包括智能化数字化发电厂建设数字驱动的新型管理模式等其中特高压线路的建设就涉及到对换流阀输变电设备等的需求而智慧电网的建设涉及到虚拟电厂智能输变配电智能电表等领域图32十四五期间特高压建设规划图33十四五数字电力建设重点工程序号十四五数字电力建设重点工程分项内容说明建成特高压骨干通道推动跨国互联互通深度利用数字资产发挥数构建电厂数据模型实现数据共国内输电工程输送能力万千瓦字价值享推进智能化数字化发电厂1发电领域数字建设构建数字化发电运行管控系统四川雅中-江西南昌800kV直流工程800建设形成数字驱动的新型管理拓宽电厂数字化升级范围发挥陕北榆林-湖北武汉800kV直流工程800模式虚拟电厂最大效能强化电网规划建设调度运白鹤滩-江苏800kV直流工程800加快电网企业数字化转型行检修等全环节数字化管控白鹤滩-浙江800kV直流工程800推动可再生能源发电的全息感知2电网领域数字建设工程支撑新型电力系统建设智能分析和精准预测提升可甘肃-山东800kV直流工程800再生能源高比例消纳能力以数字化支撑现代电力市场建服务新型电力交易模式新疆-重庆800kV直流工程800设推动能源数据信息透明开放加深安全防护搭建数据安全组金上-湖北800kV直流工程800制定数字电力安全防护标织机构健全数据安全管理制度准跨国输电工程输送能力万千瓦与流程升级行业重点领域安全防结合实际场景分析风险特征优3数字电力安全防护升级工程中-蒙800kV直流互联工程800护水平化安全风险感知平台推动安全防护全面覆盖数字电力中-巴800kV直流互联工程800集中构建全面安全防护体各环节建设数字电力网络安全系中-缅-孟660kV直流互联工程400防护体系建设能源互联网标准体系构建加速构建能源信息互联网中-韩日500kV直流互联工程200重点领域数据模型建立健全电力行业协同创集合电力行业各领域资源构建中-尼背靠背互联工程200新平台电力行业协同创新平台中-缅背靠背互联工程1004电力行业协同联动深化工程确立完善重点领域考核评制定电力行业重点领域数字建设价体系考核评估标准中-老背靠背互联工程100面向电力行业各领域进行知识提建设面向数字电力的智能取建设重点领域知识库及知识中-越背靠背互联工程100管理平台平台资料来源中国十四五电力发展规划研究民生证券研究院资料来源十四五数字电力发展规划报告民生证券研究院4需求响应需求响应的分时电价将会使得更为稳定的火电和储能有利可图而需求响应的技术框架包括电网侧的需求响应自动服务器能量管理系统以及用电信息采集系统通信层的远方通信技术用电侧的智能楼宇家居以及智能电表等图34需求响应的技术框架资料来源国家电网民生证券研究院5提升尖峰电源的可用容量利用好延寿煤电机组配套抽水蓄能电化学储能燃气发电等受阻系数较低的电源根据前文测算到2025年尖峰时刻的可用容量缺口为24亿千瓦假设需求侧响应可以降低5左右的尖峰负荷而延寿煤电机组增加的系统调节能力为04亿千瓦2则这个缺口可以缩小到12亿2来自国家发改委和能源局共同发布的全国煤电机组改造升级实施方案本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告16策略专题研究千瓦这个缺口只能由供给侧增加可用容量解决根据不同电源的受阻系数我们测算了假设只增加某种电源的情况下该电源新增装机容量需要超出原有计划多少亿千瓦其中抽水蓄能新型储能核电所需装机容量均为12亿千瓦分别是原计划的约3倍4倍和8倍而常规水电和气电均为15亿千瓦都是原计划的3倍而在大多数储能形式中抽水蓄能的单位能效能量成本其实是最低的图35要弥补用电负荷的缺口受阻系数相对较低的图36在大多数储能形式中抽水蓄能的单位能效能电源形式所需超预期的装机量约为原计划的3倍及以上量成本最低资料来源wind十四五现代能源体系规划民生证券研究院资料来源CNESA民生证券研究院在上述领域未来有进一步的投资催化在于1有关电力投资政策的细化与落地比如各地关于可再生能源装机和消纳目标的完成情况电网投资完成总额电力市场化改革的进程等2各省市2023年年度重大项目投资计划中的电力重点项目披露一般在次年的3月各省市都会公布当年的重大项目投资计划其中就包括电力的重点项目因此当年电力投资的力度基本上就确定了3随着经济逐步从疫情冲击中恢复用电需求将会逐步恢复尤其是到了夏季由于尖峰电源短期仍不足因此很有可能再次发生电力紧缺限电限产的现象从而进一步凸显保障电力安全的重要性本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告17策略专题研究5风险提示1用电需求不及预期如果用电需求不及预期则用电量和用电负荷的缺口就会减小会影响文中提到的相关解决路径的实现程度2相关政策落地不及预期如果文中提及的有关电力投资的政策落地不及预期则会影响相关领域的上市公司业绩改善预期3测算误差文中部分测算是基于第三方机构的预测数据测算的结果可能存在不准确性本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告18策略专题研究插图目录图1电力需求测算框架3图2十四五提出单位GDP能耗下降1350则2025年为043吨标准煤万元4图3预计2025年我国终端电气化率为30能源终端消费量总量约为784图4根据测算2022-2025年电力消费的年化增速可达到4554图5电力供给测算框架5图62025年我国非化石能源发电量的比重将上升到395图72021-2025年可再生能源发电量的年化增速将会达到9185图8根据测算2022-2025年发电量的年化增速可达到4166图9从地域分布上看用电量缺口主要集中在我国东部沿海华北地区6图10由于风光水电等波动性电源的存在可用容量可能会不足7图11由于风光水电等波动性电源的存在可用容量可能会不足7图12预计2025年用电负荷最高约1534亿千瓦8图13预计2025年新增可用容量可达216亿千瓦8图14华东华北依旧是用电负荷水平最高的区域8图15华东华北华中用电负荷缺口较大8图16根据测算只有当2022-2025年实际GDP年化增速低于2才没有用电量缺口9图17在不同单位GDP能耗和可再生能源发电量的组合下2025年用电量缺口的情况10图18如果2025年风电光伏的累计装机容量均约为6亿千瓦则可以弥补前文测算的用电缺口10图19十四五期间31个省份风电光伏计划新增装机容量合计分别为32105GW45489GW11图20国际机构预测的光伏装机符合预期而风电装机则有所保守11图212009年至今电网投资增速远低于跨区域送电量增速11图22我国用电负荷呈现出明显的尖峰化双峰化特征12图23需求响应的不同类别13图2411个主要省市的需求响应试点政策13图25电力资源满足高峰尖峰用电负荷的组合排序13图26能源安全下的电力投资图鉴14图27在以煤焦钢为代表的细分领域仍有大量的产能需要进行节能改造14图28风光的铝需求强度比传统能源要大很多15图29海上风电对铜需求量最大15图302022-2025年新增装机容量带来的铝和铜的新增需求量分别可以达到11992万吨和4805万吨15图31光伏风电装机带来的铝铜的新增消费量年化增速可以分别达到05806815图32十四五期间特高压建设规划16图33十四五数字电力建设重点工程16图34需求响应的技术框架16图35要弥补用电负荷的缺口受阻系数相对较低的电源形式所需超预期的装机量约为原计划的3倍及以上17图36在大多数储能形式中抽水蓄能的单位能效能量成本最低17本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告19策略专题研究分析师承诺本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为注册分析师基于认真审慎的工作态度专业严谨的研究方法与分析逻辑得出研究结论独立客观地出具本报告并对本报告的内容和观点负责本报告清晰准确地反映了研究人员的研究观点结论不受任何第三方的授意影响研究人员不曾因不因也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿评级说明投资建议评级标准评级说明推荐相对基准指数涨幅15以上以报告发布日后的12个月内公司股价或行业谨慎推荐相对基准指数涨幅515之间公司评级指数相对同期基准指数的涨跌幅为基准其中性相对基准指数涨幅-55之间中A股以沪深300指数为基准新三板以三回避相对基准指数跌幅5以上板成指或三板做市指数为基准港股以恒生指数为基准美股以纳斯达克综合指数或标普推荐相对基准指数涨幅5以上500指数为基准行业评级中性相对基准指数涨幅-55之间回避相对基准指数跌幅5以上免责声明民生证券股份有限公司以下简称本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格本报告仅供本公司境内客户使用本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户本报告仅为参考之用并不构成对客户的投资建议不应被视为买卖任何证券金融工具的要约或要约邀请本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的特殊状况目标或需要客户应当充分考虑自身特定状况不应单纯依靠本报告所载的内容而取代个人的独立判断在任何情况下本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容而导致的任何可能的损失负任何责任本报告是基于已公开信息撰写但本公司不保证该等信息的准确性或完整性本报告所载的资料意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断且预测方法及结果存在一定程度局限性在不同时期本公司可发出与本报告所刊载的意见预测不一致的报告但本公司没有义务和责任及时更新本报告所涉及的内容并通知客户在法律允许的情况下本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行财务顾问咨询服务等相关服务本公司的员工可能担任本报告所提及的公司的董事客户应充分考虑可能存在的利益冲突勿将本报告作为投资决策的唯一参考依据若本公司以外的金融机构发送本报告则由该金融机构独自为此发送行为负责该机构的客户应联系该机构以交易本报告提及的证券或要求获悉更详细的信息本报告不构成本公司向发送本报告金融机构之客户提供的投资建议本公司不会因任何机构或个人从其他机构获得本报告而将其视为本公司客户本报告的版权仅归本公司所有未经书面许可任何机构或个人不得以任何形式任何目的进行翻版转载发表篡改或引用所有在本报告中使用的商标服务标识及标记除非另有说明均为本公司的商标服务标识及标记本公司版权所有并保留一切权利民生证券研究院上海上海市浦东新区浦明路8号财富金融广场1幢5F200120北京北京市东城区建国门内大街28号民生金融中心A座18层100005深圳广东省深圳市福田区益田路6001号太平金融大厦32层05单元518026本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告20