（报告出品方/作者：广发证券，陈子坤，纪成炜）

一、电力系统迎接双碳革命与挑战

（一）、年风光发电量占比25%、60%

1．非水可再生能源新增装机占比超65%，带动电量占比提升至13.8%

能源结构持续优化。年至年，我国发电装机容量从8.7提升至23.8亿千瓦，年均增速为9%，其中，水力发电装机容量从2.0提升至3.9亿千瓦，年均增速为6%；光伏发电装机容量从千瓦提升至3.1亿千瓦，年均增速为%；风力发电装机容量从0.2提升至3.5亿千瓦，年均增速为28%。风电、光伏发电装机规模容量均突破3亿千瓦，装机规模居世界首位。截止年6月，我国发电装机容量为24.4亿千瓦，水力、光伏、风力发电装机规模分别为4.0、3.4、3.4亿千瓦。上半年，水力、光伏、风电、生物质等可再生能源装机占全部新增发电装机容量约79%。

同期，我国发电量从3.7提升至8.4亿千瓦时，年均增速为7%，其中，水力发电量从0.6提升至1.3亿千瓦时，年均增速为7%；太阳能发电量从无提升至0.3亿千瓦时，年均增速为%；风力发电量从0.3提升至0.7亿千瓦时，年均增速为30%。

2.十四五风电太阳能发电量实现翻倍，非水可再生发电量占18%左右

根据《“十四五”可再生能源发展规划》，锚定碳达峰、碳中和目标和年远景目标，年非化石能源消费占比20%左右任务要求。根据国家能源局发布的一图读懂《“十四五”可再生能源发展规划》，到年可再生能源发电量达到3.3万亿千瓦时左右，其中，十四五期间风电和太阳能发电量实现翻倍。年我国太阳能、风电发电量为0.26亿千瓦时、0.47亿千瓦时，十四五末翻倍意味着发电量超过0.52亿千瓦时、0.95亿千瓦时。年我国太阳能、风电发电量分别有0.33亿千瓦时、0.66亿千瓦时，还有60%、42%的提升空间。到年，可再生能源电力总量消费比重达到33%左右，非水可再生能源电力消费总量比重达到18%左右。

年我国可再生能源发电量占全社会用电量的29.8%，其中，水电、光伏、风电、生物质发电量占比分别为16.1、7.9%、3.9%和2%，光伏、风电和生物质等非水可再生能源发电了占比合计约13.8%，因此根据规划可再生能源电力总量还需提升超过3个百分点，非水可再生能源电力消费总量比重提升近5个百分点。

（二）给电力系统的供需平衡机制带来的变革和挑战

随着光伏、风电占比的不断提高，电力系统的供需均面临强不确定性。供需平衡机理将向概率化、多区域、多主体的源网荷储的平衡模式转变。在碳达峰期，主要依靠灵活的火电、抽蓄等储能提供调节能力，支撑大规模风电光伏并网消纳，抽蓄与电化学储能快速发展。在碳中和期，光伏风电等清洁能源具备主动支撑能力，但是退役煤电机组仍保留一定容量，保障安全备用，多尺度多技术类型的储能体系与共享模式，全面形成各种低碳多元灵活性资源体系。

1.电力系统供需均面临强不确定性，大规模新能源并网压力大

我们在9月20日发布的南网科技跟踪报告中介绍了电网运行特点。电力系统是由发电、输电、配电、和售用电等环节组成的电力生产与消费系统。电网是将电力从电源侧输送到用电侧的输送网络，包含电力系统中间的输电、配电环节。电力是一种标准化产品，其唯一的运输手段是通过输电线路进行传输。从能量形式角度看，电能本身不能以任何形式存储，但它可以转化为其他形式的能量来实现存储，最后重新转化为电能。由于电力本身较难储存的特点，电力的生产和使用需要保持实时平衡，否则会导致频率、电压偏离正常范围，影响供电系统的安全和电能质量。根据基尔霍夫电流定律、节点电流定律，电路中任一个节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，即不存在规定的供电路径。

在现阶段，我国电力系统仍然是以煤电为主导，电力电量的平衡以及发电充裕度以确定性思路为主（年6月底，我国燃煤发电11.1亿千瓦，占全国24.4亿千瓦发电装机容量的45%）。电力的调度，是以“发电跟踪用电”的原则，根据自然规律安排发电出力大小及其网络布局使电力“选择性”地流向需要的用户，实现电力供需平衡，可再生能源出力仅作为电力系统的补充。随着光伏、风电占比的不断提高，电源结构将由可控连续出力的煤电装机占主导，向强不确定性、弱可控性的新能源发电装机占主导转变。电力系统的供需，即发电侧和用电侧均面临强不确定性。供需平衡机理将向概率化、多区域、多主体的源网荷储的平衡模式转变。

2.火电可以缓解弃风弃光外同时产生的电力短缺问题

在国家电网主管的《电网技术》杂志刊印的《新能源电力系统电力电量平衡问题研究》指出，考虑新能源随机性与波动性的电力系统时序生产模拟模型，对未来新能源高比例情形下存在的电力平衡问题进行量化研究表明，新能源装机或时间尺度越大，新能源出力波动越大。随着新能源装机占比的不断提升，新能源出力波动越来越大，并且新能源月度电量分布与负荷需求不匹配。“三北”地区负荷表现为夏、冬高峰，风电为春、秋高峰，光伏发电为夏、秋高峰。夏季负荷电量高，而新能源发电量低，存在季节性电量平衡难题。

在未来新能源装机继续增长的情况下，除了现有的弃风弃光问题以外，还会同时产生新的电力短缺问题。电力短缺主要发生在夏季和冬季，集中在负荷晚高峰时段。通过增加火电装机容量可以缓解此问题，但火电的利用小时数将继续下降。西北地区陆上风资源、光照资源好，但是电力负荷中心聚集在人口密集、工业发达的东部沿海地区，因此风电、光伏消纳问题一直存在。电力短缺早在年就已出现，至今年的四川缺电，在既有的电源投资框架下，问题趋严重。年8月23日自然资源保护协会（NRDC）与中国能源研究会碳中和产业合作中心合办的西北新能源高比例发展研讨会上，中电联专家委员会首席专家肖创英指出，四川缺电带给西北的重要启示是，要保障高比例可再生能源地区的供电可靠性，就要充分提升电网的调节能力；其次，火电在未来相当长一段时间仍然是保供的主力。

3.要实现“碳达峰、碳中和”目标，储能是有效缓解技术手段

传统火电机组也面临着超低负荷深度调峰、频繁启停调峰等新形势。部分煤电机组还会因冬季承担供热负荷，而需要“以热定电”的方式来运行，调节能力下降。要实现“碳达峰、碳中和”目标，多元储能技术无疑是有效缓解大规模可再生能源并网压力的一种有效技术手段。如我们在9月20日发布的南网科技跟踪报告中介绍的，储能在电力系统中的作用包括但不限于参与电网调峰调频、缓解阻塞、提供电压支撑、无功控制和在故障时提供紧急用电等，可以延缓输配电设备投资、提升系统运行的安全稳定性、为电网提供灵活控制资源、高效消纳新能源发电等。

二、传统火、水电迎来“类储能”发展机遇

（一）电力供应保障压力持续加大，1-9月火电投资同比增长48%

经济增长带动全社会用电量刚性稳定增长，虽然发电设备装机规模一直保持不低的水平，但是其中，高利用小时数/利用率的煤电装机受煤价及能耗双控影响，增速得到明显遏制。年全国新投产煤电装机规模仅万千瓦，是15年以来的最低水平，今年1-8月新增投产仅万千瓦，比去年同期下降33%。新增煤电占整体新增发电装机规模的比重从年历史高点的64%，下降至今年1-8月的12%。叠加，疫情缓解，经济恢复性增长，全国电力供应保障压力持续加大，各地煤电建设提速，煤电建设有望回到15年前的投资高峰期。

1.年以前年均新增煤炭发电装机容量持续下台阶

经济稳步增长，全社会用电量保持了刚性稳定增长。年国民经济增长8.1%，全社会用电量实现增长10.3%至8.3万亿千瓦时。年全社会用电量净增量超过亿千瓦时，是十三五平均净增量的2倍以上，也远远高于年的历史最高水平万千瓦时。

全社会用电量刚性稳定增长，发电新增设备装机规模也保持不低的水平，但是受高煤价以及能源消耗总量和强度“双控”行动等因素影响，年以前高利用小时数的煤电装机容量增速得到明显遏制。年全国新投产煤电装机规模仅万千瓦，是15年以来的最低水平，今年1-8月新增投产仅万千瓦，比去年同期下降33%。新增煤电占整体新增发电装机规模的比重从年历史高点的64%，下降至今年1-8月的12%。

2.各地煤电建设提速，有望回到前期投产高峰

全国电力供应保障压力持续加大，各地煤电建设提速。年1-9月火电电源基本建设投资完成亿元，超过年全年的81%，同比增速一直保持在32-72%的水平。火电电源占整体电源基本建设的比重也由年的10-12%提速至今年1-9月15-17%。与新能源占比较高的德国、西班牙、丹麦相比，我国火电平均利用小时数一直维持在较高水平。全社会用电量净增量创历史新高，我们认为煤电设备有望回到15年前的煤电投产高峰期。

（二）加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用

1.抽蓄占比绝对领先，铅酸电池、液流电池、超级电容、飞轮储能、压缩空气以及锂离子电池等新型储能快速发展

储能是指通过设备或者物理介质，将能量储存起来，并在需要的时候释放出来。根据储能过程涉及的用能形式，可以分为化学储电、物理储电和其他储电技术三类。化学储电主要包括锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池、液流电池等。物理储电主要包括抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气储能等。其他储电技术主要是超导储能、超级电容等。

根据中国能源研究会储能专委会/中关村储能产业技术联盟（CNESA）发布的储能产业白皮书摘要版统计，截至年底，全球已投运电力储能项目累计装机规模.4GW，同比增长9%。其中，抽水蓄能的累计装机规模占比下降至86.2%；铅酸电池、液流电池、超级电容、飞轮储能、压缩空气以及锂离子电池等新型储能的累计装机规模紧随其后，为25.4GW，同比增长67.7%，其中，锂离子电池占据绝对主导地位，市场份额超过90%。中国已投运电力储能项目累计装机规模46.1GW，同比增长30%。其中，抽水蓄能占比重与去年同期相比再次下降，下降了3个百分点，至86.3%；市场增量主要来自新型储能，累计装机规模达到.7MW，同比增长75%。

2.抽水蓄能中长期发展规划（-年）开启千亿市场

抽水蓄能电站由两个相互连接、处在不同高度的水库组成，分别称为上水库和下水库，同时安装配套涡轮机、泵、发电机和电动机。抽水蓄能电站利用的是可以兼具水泵和水轮机两种工作方式的抽水蓄能机组，在用电低谷期因部分用户用电停止，而各种大型火电、水电、核电不能大幅度停机或少发电，电力系统出现剩余电量时，抽水蓄能电站可以利用这些剩余电量，开动设备把低处的水抽到高处蓄存起来，等到电力系统用电高峰时，再把高处的水放下来，带动水轮发电机组发电，把电力送回电网，供给用户用电，发电后的水仍回到低处。如此循环往复的操作运用，保障整个电网运行灵活可靠、安全经济。

抽水蓄能机组可实现抽水、发电、抽水调相、发电调相四种工况，可在电力系统中起到调峰、调频、调相、事故备用、黑启动等功能。

（1）中国是抽蓄大国，但是占比不高

根据抽水蓄能产业发展报告，截至年底，我国抽水蓄能电站装机容量万千瓦，居世界首位，在建项目装机容量万千瓦，正在开展预可研工作的项目共计个装机容量.5亿万千瓦，可研工作的项目40个装机容量万千瓦。截至年9月，我国抽水蓄能装机规模占总装机规模约1.6%，与发达国家相比仍有较大差距。

（2）到年，抽水蓄能电站投产总规模达1.2亿千瓦左右

年7月12日，国家能源局在《对十三届全国人大四次会议第号建议的答复》（国能建新能〔〕71号），指出“抽水蓄能电站是技术成熟、使用经济、运行环保的大规模优质储能装置”。当前，我国正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期，随着风电、光伏等新能源大规模发展，调峰调频、储能等高质量辅助服务将成为配套需求，成为建设新型电力系统的关键组成部分和电力系统稳定、安全的关键支撑。

年9月17日国家能源局印发《抽水蓄能中长期发展规划（-年）》指出，到年，抽水蓄能投产总规模万千瓦以上；到年，投产总规模1.2亿千瓦左右；规划布局重点实施项目个，总装机容量约4.2亿千瓦；并储备了个项目，总装机容量约3.1亿千瓦；到年，形成满足新能源高比例大规模发展需求的，技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业，培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。年底抽水蓄能电站装机容量万千瓦，到年，投产总规模1.2亿千瓦左右意味着未来9年新增万千瓦，按照单位动态投资元/瓦，总投资约亿元。

3.新能源配储和电网侧配储需求到年约56.4GW/.1GWh

年，国家双碳战略的实施，大幅促进了储能技术和产业的发展，中国储能实现了从商业化发展初期到规模化发展的转变。包括我们在9月16日发布的储能行业系列之四统计的支持政策在内，多项储能相关政策出台。锂离子电池、铅酸电池、液流电池等电化学储能、飞轮储能、压缩空气等物理储能以及超级电容等新型储能各具优势，电化学储能规模通常为10~MW级，响应速度在几十至几百毫秒、能量密度高、调节精度好，在技术上适合频繁快速调节环境，但规模化发展受到安全环保的制约。压缩空气储能以空气为介质，具有容量大、充放电次数多、寿命长的特点，但目前效率相对较低，压缩空气储能是与抽水蓄能最为类似的储能技术，对于沙漠戈壁荒漠等不适宜布置抽水蓄能的地区，压缩空气储能的布置能够有效配合大型风光基地新能源的消纳。

（三）煤电、抽蓄设备是寡头垄断行业

煤电行业投资跌入冰谷，东方电气、上海电气、哈尔滨电气传统三大动力设备集团仍保留煤电设备业务，积极贯彻落实国家关于能源转型相关部署，锚定“双碳”目标，对推动产业绿色低碳转型，积极布局和推动储能等新型能源产业。

1.煤电：上游主设备商为东方电气、上海电气、哈尔滨电气

《新型百万级煤电机组造价与经济评价分析》中介绍，某滨海厂址的百万机组2台万千瓦总投资63.5亿元，单位造价元，其中，锅炉、汽轮机+凝汽器、汽轮发电机三大主设备单位造价元，占据了50%的投资比例。三大主设备供应商主要是东方电气、上海电气、哈尔滨电气。

由于年以前煤电装机增速受限，东方电气、上海电气、哈尔滨电气的煤电三大主设备汽轮发电机组、电站汽轮机、电站锅炉产量均有明显下降。汽轮发电机方面，东方电气年产量接近万千瓦，-下降至-万千瓦，年前三季度万千瓦产量是年全年的79%；上海电气，从披露数据看年产量超过万千瓦，年下降至万千瓦以上。哈尔滨电气，年产量接近万千瓦，年下降至万千瓦。

电站汽轮机方面，东方电气年产量超过万千瓦，-下降至万千瓦左右，年前三季度万千瓦产量是年全年的81%；上海电气，从披露数据看年产量超过万千瓦，年下降至万千瓦左右。哈尔滨电气，年产量超过万千瓦，年下降至万千瓦。电站锅炉方面，东方电气年产量超过2万千瓦，-下降至-1万千瓦左右，年前三季度万千瓦产量是年全年的77%；上海电气，从披露数据看年产量接近万千瓦，年下降至万千瓦左右。哈尔滨电气，年产量超过2万千瓦，年下降至万千瓦。

2.抽蓄：下游运营及上游设备供应均为双寡头

通过一批大型抽水蓄能电站建设实践，国内基本形成涵盖标准制定、规划设计、工程建设、装备制造、运营维护的全产业链发展体系和专业化发展模式。（1）南网国网为主要投资主体、万亿市场吸引发电企业及地方能源集团入场。-年，根据国家政策，抽水蓄能电站的建设运营管理主体为电网。年，国务院印发《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》（国发〔〕60号）鼓励社会资本投资常规水电站和抽水蓄能电站。抽蓄投资主体开始多元化的新阶段。年，国家能源局印发《抽水蓄能中长期发展规划（-）》，提出进一步完善相关政策，稳妥推进以招标、市场竞价等方式确定抽水蓄能电站项目投资主体，鼓励社会资本投资建设抽水蓄能。

我国幅员辽阔，区域经济发展水平各不相同，抽水蓄能电站的消纳也不同。并且，我国以省为界的行政管理、资源规划与电力调度特点明显，不从资源效率最大化的角度，更大规模的跨区域资源调配，很有可能造成区域范围内抽蓄电站建设的重复和浪费。因此，非电网企业的业主选择与电网合作或可从电力调度中获得一些优势。我们认为电网仍会是抽水蓄能的重要投资主体。

预计到年投产超过1.2亿千瓦抽蓄电站，国网与南网分别约占1亿千瓦、0.2亿千瓦多。《为美好生活充电为美丽中国赋能》提出，力争年、年国网经营区抽水蓄能装机分别达到万千瓦、1亿千瓦。支持新型储能规模化应用，预计年国网经营区新型储能装机达到1亿千瓦。南方电网公司发布《建设新型电力系统行动方案（~年）白皮书》，“十四五”和“十五五”期间，南方电网将分别投产万千瓦和万千瓦抽水蓄能，分别投产万千瓦新型储能。

（2）哈尔滨电气和东方电气是水电机组制造的大型骨干企业。年底抽水蓄能电站装机容量万千瓦，到年投产总规模1.2亿千瓦左右。那么未来9年新增装机容量万千瓦，按照单位动态投资元/瓦，总投资约亿元。假设抽水蓄能电站投资机电设备及安装工程占26%，那么未来9年机电设备及安装工程投资约亿元。年均投产装机规模及机电设备及安装工程投资规模分别为万千瓦和亿元。

哈尔滨电气和东方电气是水电机组制造的大型骨干企业。年东方电气和哈尔滨电气水轮发电机组产量分别为、万千瓦，创历史新高。根据抽水蓄能行业分会新闻，3月22日抽水蓄能行业分会组织召开装备制造产能支撑能力研讨会，会上东方电气和哈尔滨电气两家厂商分别介绍了现有产能情况、产能提升计划及产能提升措施。哈尔滨电机厂有限责任公司副总经理张连彬表示，哈电目前具备年产20台大型抽水蓄能机组的制造、交付、安装服务能力。

为响应《规划》要求，已组织制定《哈电抽水蓄能产业中长期发展规划》，重点将从技术人才队伍与研发设计、工艺制造设备与质量检测、关键材料供应与资源开发、产品交付与现场服务能力等方面做好工作提升计划，预计“十四五”末、“十五五”期间生产能力将大幅提升。东方电气集团东方电机有限公司副总经理张天鹏表示，东电目前已具备15~20台套/年的大型抽水蓄能机组生产能力。依据《规划》要求、集团和公司对市场的分析，为保证产能满足市场需求，制定了东方电机制定了两阶段的抽蓄产能提升规划。

3．多元储能布局，重点抽蓄及锂电储能

我们在储能报告系列之四介绍过，能源建设集团、大型设计院、电网产业公司、电池企业、逆变器企业、光伏组件企业、风电主机厂、动力电池企业、储能电新企业、消费电池企业等纷纷入局新型储能市场。传统三大动力设备集团也不例外。

（1）东方电气-锂电、压缩空气、储热

年10月，公司举行了储能及综合能源系统发布会。东方自控推出了一系列储能逆变器产品。公司的东方研究院多年从事锂电池储能技术研发，积累了负极材料、软包电池、储能系统集成设计等关键技术，具备电池测试能力，完成多项重大科研项目，形成多项储能系统技术工程应用业绩。东方汽轮机公司储能以物理储能压缩空气、二氧化碳储能为主，可配套电化学储能、飞轮储能等，提供综合解决方案。东方锅炉具有水储热、熔盐储热和固体颗粒储热从低温区到高温区不同的储热技术，可以根据使用温度区间的不同，选用不同的储热技术。

（2）上海电气-锂电、液流钒电池、飞轮储能、压缩空气储能、熔盐储热

在储能领域，公司积极布局储能锂电池、液流电池、飞轮储能等多元化储能技术创新，面向电源侧、电网侧和用户侧的应用场景和个性化客户需求，提供多元化的储能解决方案。在锂电池储能领域，依托储能电池、PCS、储能系统集成等技术和产品，提供储能微网、工商业储能、电网侧储能、5G备用电源、光伏共享储能、储能+充电等解决方案，实现了源网荷应用场景的全覆盖。在全钒液流电池领域，公司自主研发了5/10/25/32/50kW系列电堆、5/50///kW智能化储能模块产品，可模块化扩展应用，累计液流储能装机容量超过50MWh。

在储能商业模式探索上，公司投建了国内首个市场化运营的电网侧共享锂电储能电站；自主研发的1MW/2MWh（指最大功率和最大储能容量）全集装箱式全钒液流电池系统中标国家电投海阳储能电站项目，系统采用高性能电堆成组，系统交流侧设计效率大于75%，达到行业领先水平；中标广东粤电大埔电厂储能调频项目；年上半年公司与美国太平洋绿色技术公司成功签约首个海外大型储能项目——英国REP12储能项目，项目总容量为MW/MWh。公司通过收购赢合科技进一步深入锂电池产业链。在国内退役电池储能领域公司已完成了10余个示范项目。

（3）哈尔滨电气-压缩空气储能

在储能领域，哈尔滨电气的重点会是在传统优势的抽水蓄能。依靠锅炉储热方面技术积淀，开展新型高温、低温储能产品关键技术研究。公司参建的金坛盐穴压缩空气储能国家示范项目投运。

三、投资分析：重视“类储能”产业链电力设备投资机会

传统电源投资占比下滑，传统电力设备公司寻求风电、海外业务等新的发展，收入规模持续增长，但是利润规模情况并不乐观。随着这一轮煤电投资重回历史高点、抽水蓄能等储能投资持续稳定增长，传统电力设备公司业绩有望持续稳定增长，并且，估值受制于前期传统能源的约束得到释放，建议

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