碳中和系列报告——电力设备篇：碳中和下的能源电力维“新”变法.pdf

碳中和系列报告 电力设备篇 碳中和下的能源电力维”新”变法 行 业 深 度 报 告 行 业 报 告 电力设备 2021 年 03 月 23 日 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 强于大市 （ 维持 ） 行情走势图 证券分析师 朱栋 投资咨询资格编号 S1060516080002 021-20661645 皮秀 投资咨询资格编号 S1060517070004 010-56800184 王霖 投资咨询资格编号 S1060520120002 研究助理 王子越 一般从业资格编号 S1060120090038 wangziy “碳中和 ”势在必行，能源电力行业是突破口 。 根据 BP 统计数据， 2019 年我国二氧化碳排放量 98.26 亿吨，同比增长 3.4%，约占全球总排放量 的 28.8%，是全球最大的二氧化碳排放国 ； 在气候问题日益凸显以及应对 气候变化成为全球共识的背景下，“碳达峰、碳中和”战略势在必行。 发 电及供热是我国最主要的二氧化碳排放来源，约占到总排放量的一半，其 中，煤电又是最主要的发电排放 方式 ，能源电力行业控排是实现 “ 碳达峰、 碳中和” 目标的关键 。 从 能源电力的角度 看 ，控制和减少碳排放应该着重 把握以下三个方面 ： 1）电力生产端的变革至关重要，需要将以高碳排放 的火电为主的电力生产模式转变为以低碳排放的可再生能源（包括光伏、 风电、水电等）为主的电力生产模式。 2）基于电力生产环节的低碳化， 应大力推动交通和工业环节的电能替代，尽量将采用化石能源作为动力的 生产和使用环节改用电能作为动力。 3）加强工业用能领域的能效管理， 采用更先进的节能装置，实现能耗水平的降低。 电力生产端：以新能源为主的可再生能源替代 。 中央财经委第九次会议指 出，要构建以新能源为主体的新型电力系统，也就基本明确了新能源未来 的主力电源地位 ； 未来 陆上新能源的开发将是 “风光并举”的模式，旨在 寻求系统最优 ， 光伏和陆上风电 均具有较好发展前景；海上风电是我国未 来新能源基地的重要组成，未来发展 前景广阔 。 在“碳达峰、碳中和”战 略的引领之下，我国将从以煤电为主的电源结构向以新能源为主的电源结 构转变，到十四五末我国光伏、风电的 总 装机规模 有望 较 2020 年实现翻 倍增长 ；从新增装机角度看， 2021 年国内 合计的 风 电 、光伏新增装机量 有望超过 0.9 亿千瓦， 整体判断十四五期间国内光伏和风电新增装机将呈 现平稳增长的态势。随着电源端从以火电为主逐步转变为以新能源为主， 需要构建以新能源为主体的新型电力系统与之配套 ；一方面，需要 提前布 局相关的输送通道以满足新能源大基地的电力外送需求 ，另一方面，为 满 足 高比例新能源接入带来的调峰 需求 ， 以抽水蓄能、电化学储能为代表的 储能产业有望 加快发展 。 电力消费端： 碳中和约束下电动车行业将有更多政企端措施出台 。 汽车电 动化被视为应对气候变化的主要途径之一，我们测算纯电车的百公里二氧 化碳排放在 7.6kg，相当于燃油车的一半； 2030 年国内新能 源汽车销量占 比有望提升至 30%以上，对应年减二氧化碳排放量近 5 千万吨。全球来看， 美国拜登政府的新能源汽车政策有望超预期，欧洲碳排放标准不 断升级， 国内双积分政策预计将进一步趋严 ； 从碳中和的角度出发， 要求新能源车 不仅要“多快好”，还要能省 有效减少单车碳排放，这意味着车的减 重 、 电机效能的提升，未来政策面或将对中短续航如 500 公里以下的车型 更多倾斜，在持续探索提升电池能量密度的同时， 还需要 加快提升电池充 电倍率，推广建设快充网络。 -20% 0% 20% 40% 60% 80% Mar-20 Jun-20 Sep-20 Dec-20 沪深 300 电力设备 证 券 研 究 报 告 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 2 / 31 电力消费端： 高效电机渗透率 有望加速 提升 ，节能型变频器需求持续增长 。 根据碳中和的政策目标， 到 2030 年，国内单位 GDP 的碳排放相比 2005 年需要下降 65%以上，这意味着在增大清洁能源占 比的同时，工业领域的节能减排也是实现碳中和的重要措施。在工业领域，电机耗电量约占工业用 电量的 75%左右 ，我们预计 IE3 及以上高效电机的渗透率在未来几年加速提升，将有利于具有成熟 产品和技术储备的龙头企业。此外，预计冶金、电力、石化等行业将加大在节能改造方面的投入， 对节能型高压变频器的需求有望持续上升。 投资建议 ： 在碳中和背景下，新能源有望逐步成为主力电源，光伏、陆上风电、海上风电都具有广 阔的发展前景，十四五期间光伏和风电将迎来更大规模的发展；随着政策端和车企端的加力以及私 人消费的不断挖掘，新能源汽车在全球市场的渗透正迎来新一轮提速，行业景气高企； 工业领域的 节能减排、节能改造的重视程度有望提升 ；新能源、新能源汽车、工控等都将明显受益 与“碳达峰、 碳中和”战略的实施 。 光伏方面， 推荐隆基股份、通威股份等核心制造龙头，以及美畅股份、金博 股份等细分领域的优势企业 ；风电方面， 推荐明阳智能、金风科技等风机龙头，以及日月股份、东 方电 缆、天顺风能、大金重工等各细分零部件环节的龙头企业 ； 新型电力系统 方面，建议关注国电 南瑞、阳光电源、派能科技等 ；新能源 汽车 方面，推荐宁德时代、当升科技、新宙邦、杉杉股份等 龙头企业，关注欣旺达、中科电气、星源材质、德方纳米、天赐材料等高业绩弹性标的 ； 工控及节 能 方面 ，推荐 工控龙头汇川技术以及国内电机龙头卧龙电驱 。 风险提示 ： 1、能源产业发展受宏观经济影响，如果经济发展以及用电增速不及预期，可能影响到清 洁能源的投资需求和投资能力。 2、构建以新能源为主体的新型电力系统需要大量的技术创新作支撑， 存在推进进度不及预期并导致新能源替代节奏不及预期的风险。 3、光伏、风电等新能源的快速发展 依赖自身竞争力的提升，如果技术进步速度不及预期或其他更有竞争力的能源品种涌现，新能源可 能难以兑现其主力电源地位。 4、尽管光伏、风电、新能源汽车需求有望持续增长，但有可能资本大 量涌入，供给端产能快速增长，出现制造环节产能严重过剩和无序竞争的风险。 股票名称 股票代码 股票价格 EPS P/E 评级 2021-03-22 2019A 2020E 2021E 2022E 2019A 2020E 2021E 2022E 宁德时代 300750 307.80 1.96 2.16 2.95 3.70 157.0 142.5 104.3 83.2 强烈推荐 当升科技 300073 47.73 -0.48 0.87 1.34 1.75 / 54.9 35.6 27.3 强烈推荐 杉杉股份 600884 15.41 0.17 0.28 1.09 1.48 90.6 55.0 14.1 10.4 强烈推荐 汇川技术 300124 88.70 0.55 1.07 1.32 1.67 161.3 82.9 67.2 53.1 强烈推荐 隆基股份 601012 80.05 1.40 2.27 3.07 3.74 57.2 35.3 26.1 21.4 推荐 通威股份 600438 31.42 0.61 1.14 1.32 1.70 51.5 27.6 23.8 18.5 推荐 美畅股份 300861 51.78 1.02 1.15 1.62 2.04 50.8 45.0 32.0 25.4 推荐 金博股份 688598 166.80 0.97 1.99 3.78 5.39 172.0 83.8 44.1 30.9 推荐 明阳智能 601615 18.90 0.38 0.73 1.25 1.25 49.7 25.9 15.1 15.1 推荐 金风科技 002202 14.23 0.52 0.77 1.01 1.33 27.4 18.5 14.1 10.7 推荐 日月股份 603218 34.16 0.61 1.21 1.61 2.03 56.0 28.2 21.2 16.8 推荐 东方电缆 603606 23.05 0.69 1.32 1.83 1.38 33.4 17.5 12.6 16.7 推荐 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 3 / 31 正文目录 一、 “碳中和 ”势在必行，能源电力行业是突破口 .6 1.1 势在必行的 “碳达峰、碳中和 ”. 6 1.2 如何实现 “碳中和 ”，能源电力行业是重要抓手 . 8 二、 电力生产端 ：以新能源为主的可再生能源替代 .10 2.1 风电和光伏，合力构建我国未来的主力电源 . 11 2.2 十四五期间新能源总装机倍增，新增装机平稳增长 . 14 2.3 构建 新型电力系统，适配高比例的新能源 . 15 三、 电力消费端：电能替代与节能并举 .17 3.1 更多政企端措施有望出台，加速新能源汽车渗透率提升 . 17 3.2 能耗要求趋严，高效电机和节能型变频器迎发展机遇 . 25 四、 投资建议 .29 五、 风险提示 .30 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 4 / 31 图表 目录 图表 1 各国家和地区承诺碳中和时间 . 6 图表 2 碳达峰与碳中和示意图 . 7 图表 3 我国二氧化碳排放量及占全球比重 . 7 图表 4 2019 年全球主要国家二氧化碳排放量情况 . 8 图表 5 各国近年来二氧化碳排放量年平均增速（ 2015-2019） . 8 图表 6 我国碳中和实现路径及投资机会 . 9 图表 7 我国 2017 年二氧化碳排放量明细拆分（亿吨） . 9 图表 8 我国历年的一次能源消费总量 . 10 图表 9 我国历年的一次能源消费结构 . 10 图表 10 我国 2020 年的发电量 结构 . 10 图表 11 我国近年的发电量结构（亿千瓦时） . 11 图表 12 全球地面光伏电站平均投资成本趋势 . 12 图表 13 全球地面光伏电 站平均度电成本趋势 . 12 图表 14 全球陆上风电项目平均投资成本趋势 . 12 图表 15 全球陆上风电平均度电成本趋势 . 12 图表 16 十四五期间我国规划的大型能源基地布局示意图 . 13 图表 17 2020 年各类电源贡献的发电量增量占总发电增量的比例 . 14 图表 18 碳达峰背景下我国电源装机规模预测（亿千 瓦） . 14 图表 19 国内新增光伏装机预测（ GW） . 15 图表 20 国内新增风电装机预 测（ GW） . 15 图表 21 国家电网在建和在运的特高压工程 . 16 图表 22 高比例可再生能源面临诸多挑战 . 16 图表 23 “十四五 ”规划纲要提及的清洁能源基地、外送通道和灵活性电源 . 17 图表 24 国内分级别的典型纯电动乘用车与汽油乘用车基本参数 . 18 图表 25 全球新能源汽车销量预测 单位：万辆 . 18 图表 26 近年来美国新能源汽车市场销量 . 19 图表 27 美国新能源汽车市场销售结构（万辆） . 19 图表 28 欧洲碳排放 标准 . 20 图表 29 欧洲主要国家新能源汽车政策分类 . 20 图表 30 政策推动下欧洲电动汽车销量持续走高 单位：辆 . 21 图表 31 新能源乘用车国补标准 单位：万元 . 21 图表 32 乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分管理 . 22 图表 33 部分电动车型新能源单车积分变化 . 22 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 5 / 31 图表 34 2020 年下半年以来国内新能源汽车市场呈强劲增长态势 单位：万辆 . 23 图表 35 2020 年 1-9 月国内新能源汽车销售结构 . 23 图表 36 2019 年国内新能源汽车销售结构 . 23 图表 37 2020 年 1-9 月国内新能源乘用车价格带分布 . 24 图表 38 2019 年国内新能源乘用车价格带分布 . 24 图表 39 2020 年 国内新能源汽车销量排名 单位：万辆 . 24 图表 40 国内一线电池材料企业研发投入方向 . 25 图表 41 IE1IE4 能效等级电机效率曲线 . 26 图表 42 部分海外国 家 IE3 能效等级执行时间表 . 26 图表 43 国内不同能效等级电机占比 . 27 图表 44 国内低压工业电机市场规模 . 27 图表 45 电动给水泵节能改造示意图 . 28 图表 46 高炉鼓风机节能改造示意图 . 28 图表 47 国内高压变频器市场规模 . 28 图表 48 2019 年高压变频器下游主要行业占比 . 29 图表 49 2019 年 国内高压变频器市场主要供应商份额 . 29 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 6 / 31 一、 “ 碳中和 ”势在必行，能源电力行业是突破口 1.1 势在必行的“碳达峰、碳中和” 1.1.1 碳中和是 全球共振的大趋势，事关应对气候变化和可持续发展 气候变化是全球性议题。为应对气候变化， 2015年巴黎协定正式签订，目标是将全球平均气温较前 工业化时期上升幅度控制在 2以内，并努力将温度上升幅度限制在 1.5以内。根据联合国政府间 气候变化专门委员会的科学评估，实现 2目标需要全球于 2070年左右实现碳中和，实现 1.5目 标需要于 2050年实现碳中和。 2017-2018年全球平均气温已比工业革命前高出 1，按照当前的排 放趋势和各国现有行动力度， 2040年左右将达到 1.5， 2065年左右将达到甚至超过 2，本世纪 末将达到 3-4甚至更高，无法实现巴黎协定的目标，并可能引发生态灾难和公共卫生事件等。 为应对气候变化， 我国推出 “碳达峰、碳中和” 战略 ， 并赋予了较高的重视程度 。 2020 年 9月，习近平在联合国大会提出，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策 和措施，力争于 2030 年前实现二氧化碳排放达峰，努力争取 2060 年前实现碳中和。 2020 年 12月，习近平主席在气候雄心峰会上发表题为继往开来，开启全球应对气候变化新 征程的重要讲话，到 2030 年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年下降 65% 以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右，森林蓄积量将比 2005 年增加 60 亿 立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上。 2021 年 3月，习近平主持召开中央财经委员会第九次会议， 会议强调，我国力争 2030年前实 现碳达峰， 2060年前实现碳中和，是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，事关中华民族 永续发展和构建人类命运共同体 。 应对气候变化需要全球共同的努力，海外诸多国家制定了碳中和时间表。 2019 年 12 月，新一届欧 盟委员会发布欧洲绿色协议（ European Green Deal），明确 2030 年碳减排目标从 40%提高到 50%-55%，将 2050 年的 80%-90%减排目标上调为碳中和；日本、韩国、美国等 国家 计划在 2050 年实现碳中和。 以上表明 ，控制二氧化碳排放、应对气候变化已经成为全球共识。 图表 1 各国家和地区承诺碳中和时间 国家 /地区 进展情况 时间计划 乌拉圭 政策宣示 2030 芬兰 政策宣示 2035 奥地利、冰岛 政策宣示 2040 瑞典、苏格兰 已立法 2045 英国、法国、丹麦、新西兰、匈牙利 已立法 2050 欧盟、西班牙、智利、斐济 立法中 2050 德国、瑞士、挪威、葡萄牙、比利时、韩国、 加拿大、日本、南非等 政策宣示 2050 美国 拜登竞选承诺 2050 中国 政策宣示 2060 资料来源：刘满平（ 2021）， CF40，平安证券研究所 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 7 / 31 图表 2 碳达峰与碳中和示意图 资料来源： 世界资源研究所（ WRI），平安证券研究所 1.1.2 我国具有加快实施“碳达峰、碳中和”的现实压力 根据 BP 统计数据， 2019 年我国二氧化碳排放量 98.26 亿吨，同比增长 3.4%，约占全球总排放量 的 28.8%， 是全球最大的二氧化碳排放国 。美国是第二大二氧化碳排放国， 2019年排放量约 49.65 亿吨，欧洲 2019年排放量约 41.11万吨，整体看，我国二氧化碳排放总量远高于其他国家。 从人均 二氧化碳排放量看，我国也高于世界平均水平。 图表 3 我国二氧化碳排放量及占全球比重 资料来源 :BP， 平安证券研究所 排放量 时间 累计排放总量 排放峰值 达峰时间 平台期：长或短 下降： 快速或缓慢 增长： 迅速或平缓 实现碳中和碳 排放量 下降过程碳排放 量 达峰过程 24.5% 25.0% 25.5% 26.0% 26.5% 27.0% 27.5% 28.0% 28.5% 29.0% 70 75 80 85 90 95 100 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 我国二氧化碳排放量（亿吨） 占全球比例 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 8 / 31 图表 4 2019 年全球主要国家二氧化碳排放量情况 资料来源 :BP， 平安证券研究所 与此同时，我国的二氧化碳排放量仍处于上升趋势，从近 5 年碳排放量的年平均增速来看，中国碳 排放平均增速为 1.2%，高于全球 0.8%的水平，部分主要经济体（如英国、巴西、日本、德国、美 国、墨西哥、法国）的碳排放量增速已经降为负值。 在气候 问题日益凸显以及应对气候变化成为全球共识的背景下，如果不调整现有的模式，我国在二 氧化碳排放方面可能将面临较现实的国际压力；因此，“碳达峰、碳中和”战略势在必行，结合我国 在清洁能源等领域的竞争优势，有望 实现 化被动为主动。 图表 5 各国近年来二氧化碳排放量年平均增速（ 2015-2019） 资料来源： Wind，平安证券研究所 1.2 如何实现 “碳中和” ， 能源电力行业 是重要抓手 为 实现 “ 碳达峰 、 碳中和 ” 的“ 30 60”目标，至少需要考虑从三条路径入手：一是控制和减少碳 排放，包括限制化石能源的使用，增加清洁能源的使用；二是促进和增加碳吸收，主要包括技术固 碳和生态固碳两种手段；三是通过建立绿色金融体系来支持碳中和目标的实现 ；其中，控制和减少 碳排放是核心关键。 其他国家 32% 中国 9826 29% 美国 4965 15% 印度 2480 7% 俄罗斯 4%日本 3% 德国 2% 伊朗 2% 韩国 2% 印度尼西亚 2% 沙特 2% 全球各国 CO 2 排放量 (百万吨， 2 0 1 9 年） -3.3% -2.6% -2.1% -1.8% -1.1% -0.2% -0.2% -0.1% 0.1% 0.1% 0.3% 0.4% 0.5% 0.5% 0.8% 0.8% 0.8% 1.1% 1.2% 1.9% 2.8% 3.0% 3.6% 5.5% -4.0% -3.0% -2.0% -1.0% 0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 英 国 巴 西 日 本 德 国 美 国 瑞 士 墨 西 哥 法 国 俄 罗 斯 加 拿 大 沙 特 南 非 西 班 牙 意 大 利 波 兰 韩 国 世界 澳 大 利 亚 中 国 以 色 列 土 耳 其 伊 朗 印 度 印 度 尼 西 亚 二氧化碳排放量平均增速（ 2015-2019） 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 9 / 31 图表 6 我国碳中和实现路径及投资机会 资料来源：平安证券研究所 从 我国二氧化碳排放明细拆分来看， 根据国际能源署（ IEA）的统计， 煤炭、石油、天然气等化石能 源的利用是我国二氧化碳排放的主要来源，其中煤炭利用排放的二氧化碳约占全国总排放量的 80%， 因此，为实现“碳达峰、 碳中和”目标，能源的利用方式需要发生改变。 图表 7 我国 2017年二氧化碳排放量明细拆分（亿吨） 煤炭 石油 天然气 其他 合计 份额 发电与供热 44.7 0.2 1.0 0.3 46.2 49.6% 制造和建筑业 24.6 1.6 1.3 27.5 29.6% 交通运输 0.0 8.4 0.5 0.0 8.9 9.6% 住宅 1.9 1.1 0.8 0.0 3.9 4.1% 其他能源工业自用 1.5 1.0 0.6 3.1 3.4% 商业和公共服务 0.7 0.5 0.3 1.5 1.6% 其他 1.4 0.6 0.0 0 1.9 2.1% 合计 74.7 13.5 4.5 0.3 93.0 100.0% 资料来源： IEA，平安证券研究所 从 我国 能源消费 端看， 2020年全国一次能源消费总量约 49.8亿吨标准煤，同比增长约 2.3%。 非化 石能源消费占比近年来持续增长，到 2019年升至 15.3%，已提前完成到 2020年非化石能源消费比 重达到 15%左右的目标。 根据中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年 远景目标纲要，到 2025 年非化石能源占能源消费总量比重提高到 20%左右；按照中国政府承诺， 到 2030 年，这一指标将提升到 25%左右 。 碳中和 30/60 目标 减少 / 控制 碳排放 增加 / 促进 碳吸收 能源结构调整 生态固碳 碳定价：碳税 & 碳排放交易（ ETS ） 绿色金融支 持碳中和 绿色信贷 增加生态碳汇： 森林、草原 、绿地、湖泊、湿地 等 重点领域节能 限制化石能源使用 增加清洁能源使用 光伏、风能、氢能、核能、水电等 工业领域 建筑领域 交通领域 低能耗、绿色制造业，清洁化改造 . 超低能耗、近零能耗建筑，零碳建筑 . 新能源汽车，铁路电气化，港口岸电 . 其他领域 碳捕集、利用与封存技术（ CCUS ）技术固碳 绿色金融支持碳中和 绿色债券 绿色股指 绿色保险 绿色基金 绿 色 金 融 体 系 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 10 / 31 图表 8 我国历年的一次能源消费总量 图表 9 我国历年的一次能源消费结构 资料来源：国家统计局，平安证券研究所 资料来源：国家统计局，平安证券研究所 我们认为，站在能源电力的角度， 控制和减少碳排放 应该着重把握以下三个方面。 1） 在能源利用环节， 发电及供热是我国最主要的二氧化碳排放来源，约占到总排放量的一半，其中， 煤电又是最主要的发电排放形式。因此， 电力生产端的变革至关重要， 需要 将 以高碳排放的火电为 主的电力生产模式转变为以低碳排放的可再生能源 （包括光伏、风电、水电等） 为主的电力生产模 式 。 图表 10 我国 2020年的发电量结构 资料来源： 中电联 ，平安证券研究所 2）基于电力生产环节的低碳化， 应大力推动交通 和工业 环节的电能替代，尽量将采用化石能源作为 动力的生产和使用环节改用电能作为动力，其中，交通运输环节的电能替代较为关键，其典型方式 是电动汽车替代传统燃油汽车。 3） 加强工业用能领域的能效管理，采用更先进的节能装置，实现能耗水平的降低。 二、 电力生产端： 以新能源为主的可再生能源替代 0 10 20 30 40 50 60 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 我国一次能源消费总量（亿吨标准煤） 57.7% 18.9% 8.1% 15.3% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 煤炭 石油 天然气 非化石能源 水电 17.8% 火电 67.9% 核 电 4.8% 风电 6.1% 太阳能发电 3.4% 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 11 / 31 根据 中央财经委第九次会议 精神， “十四五”是碳达峰的关键期、窗口期 ，要 实施可再生能源替代行 动，构建以新能源为主体的新型电力系统 。因此，可再生能源替代 传统火电的趋势是比较明确的， 核心的关切点主要包括三个方面：（ 1）可再生能源种类较多，各类可再生能源扮演什么样的角色； （ 2）可再生能源替代的节奏是怎样的；（ 3）如果通过可再生能源替代实现新能源 成为主力电源，需 要什么样的 辅助 支撑 条件 。 2.1 风电和光伏 ，合力构建我国未来的主力电源 2.1.1 新能源大概率将成为我国 未来 的主力电源 我国的电力结构以火电（主要为煤电）为主，其他主要的电源包括水电、核电、风电和光伏等低碳 排放的 非化石 电源 。由上述分析可知，电力生产的低碳转型是未来的大趋势，火电以外的其他主要 电源有望迎来发展机遇。 图表 11 我国近年的发电量结构（亿千瓦时） 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 水电 8921 10601 11127 11748 11931 12321 13021 13552 火电 42216 43030 42307 43273 45558 49249 50465 51743 其中：燃煤 39805 40266 38977 39457 41498 44829 45538 燃气 1164 1333 1669 1883 2028 2155 2325 核电 1115 1332 1714 2132 2481 2950 3487 3662 风电 1383 1598 1856 2409 3034 3658 4053 4665 太阳能发电 84 235 395 665 1166 1769 2237 2611 总发电量 53721 56801 57399 60228 64171 69947 73266 76236 资料来源：国家能源局、中电联，平安证券研究所 就水电、核电和新能源的关系而言 ， 十四五期间 西南水电开发进程有望加快，但国内水电资源已较 高比例地开发利用，尚未开发的水资源 有限， 多集中在开发条件较差、开发难度较高的区域；核电 在十四五期间的发展或好于十三五，但 依然受大众对核电安全性问题担忧的影响 ，目前局限在稳妥 地推动沿海核电建设。 相对而言，风电和光伏 等新能源 发展的约束条件较弱，未来发展潜力更大 ； 中央财经委第九次会议指出，要构建以新能源为主体的新型电力系统，也就基本明确了新能源未来 的主力电源地位 。 目前 来看，风电、光伏等新能源 相对煤电的 经济性拐点的 逐步 显现 ， 具备大发展、逐步迈向主力电 源的有利条件。 受技术进步的推动，过去十年间光伏和风电实现了快速的成本下降。 根据国际可再生能源署（ IRENA） 的统计， 2019 年全球新增地面光伏电站平均投资成本降至 995 美元 /kW，平均度电成本降至 68 美 元 /MWh； 2010-2019 年 ，全球光伏电站投资成本下降幅度约 79%，度电成本下降幅度约 82%。风 电的成本下降 速度 相对平缓，但也取得了全球陆上风电项目平均度电成本下降 38%的优异成绩。 长期以来，国内光伏和风电的发展需要国家补贴支持， 2020年，国内大量的平价光伏和风电项目已 经开始涌现； 2021年，国内新核准光伏和陆上风电项目将基本实现平价或低价 。 基于更陡峭的成本 下降曲线，未来新能源有望 获得 相对煤电的经济性优势。 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 12 / 31 图表 12 全球地面光伏电站平均投资成本趋势 图表 13 全球地面光伏电站平均度电成本趋势 资料来源 :IRENA， 平安证券研究所 资料来源 : IRENA， 平安证券研究所 图表 14 全球陆上风电项目平均投资成本趋势 图表 15 全球陆上风电平均度电成本趋势 资料来源 :IRENA， 平安证券研究所 资料来源 : IRENA， 平安证券研究所 2、 从新能源的 格局 和 业态 看光伏和风电的前景 光伏和风电是主要的新能源品种， 未来光伏和风电的竞争关系备受关注。 在“碳达峰、碳中和”的 大战略之下，光伏和风电的发展 需 从系统的角度去考量， 如何以系统最优的方式开发新能源并 满足 “碳达峰、碳中和”的需求值得重点关注。 整体来看 ，我国未来的新能源开发 格局 将是以集中式和分布式并举的方式 ，这一整体发展格局在中 华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035年远景目标纲要中得以明确 ，而这一 格局的确立是由我国新能源资源和负荷中心的逆向分布所决定的。具体而言，我国陆上光照资源和 风资源较好的地区主要分布在三北和西南地区，而负荷中心集中在东中部地区，因此，在资源丰富 的三北和西南地区建设大型的新能源基地、在东中部负荷中心着力发展分布式新能源，构成了我国 陆上新能源开发的整体格局。 此外，东南沿海的风资源丰富，适合发展基地型的海上风电。结合 位 于三北和西南 的 陆上 新能源 基地和 位于东南沿海的 海上风电基地，就形成了围绕东中部负荷中心的 新能源基地群。 我们认为，考虑资源和土地 等 因素，大基地模式将是我国 未来 新能源集中式开发的主要模式 ，而陆 上新能源基地的开发一般依赖于输电通道将电力输送至负荷中心，为了平抑新能源基地的 出力 波动、 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 地面电站投资成本（美元 /kW） 0 50 100 150 200 250 300 350 400 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 地面电站度电成本（美元 /MWh） 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 投资成本（美元 /kW） 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 度电成本（美元 /MWh） 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 13 / 31 提升输电通道的利用率、降低受端电网的调峰压力，目前规划的陆上新能源基地主要采用多能互补 的模式 ，以 寻求 系统的最优 。 三北和西南地区是国内 富集 风资源和光照资源的 重叠区，光伏和风电 不仅 在日内具有出力的互补性，也具有季节性的出力互补性， 适合采用风光互补的开发模式。十四 五 规划纲要披露的 9个拟规划建设的可再生能源基地均采用了风光打捆的模式。 图表 16 十四五期间我国 规划的 大型能源基地布局示意图 资料来源 :中国政府网， 平安证券研究所 在分布式这一端，目前分布式光伏相对比较成熟， 2020年全国分布式光伏新增装机约 15.5GW，占 国内 光伏 新增装机 总量 的 27.7%，其中主要 构成 是 户用分布式。 分散式风电的发展 速度 相对缓慢， 但 2019-2020年各省出台了大量的分散式风电项目， 2021年将是分散式风电的抢装年，有望 加快 分 散式风电的 发展进程 。根据国家能源局发布的关于 2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通 知（征求意见稿）， 2021 年将启动“千乡万村驭风计划”和“千乡万村沐光行动”，表明在分布式 这一端风电和光伏也是协同开发的。 基于以上分析， 我们认为未来陆上新能源的开发将是“风光并举”的模式， 旨在 寻求 系统最优 ； 光 伏和陆上风电都有美好的明天 。 对于海上风电，目前依然需要补贴支撑，高成本也是其被市场诟病的地方。 但纵观国家规划 布局 的 十四五期间的新能源基地， 多数 沿海省份都 规划了 海上风电基地 ，广东等地已经明确在十四五期间 对 新建的 海上风电项目给与省级补贴。 这种看似违背经济性 原理 的布局背后有其合理性：首先，海 上风电具有很大的降本潜力，例如，目前国内正在建设的海上风电项目采用的风电机组以 5-6MW 单 机容量的机组为主，而欧洲主流的海上风机企业已经开发出超过 10MW 的机组，国内企业也正在开 发 10MW 及以上的机组，大兆瓦机组将产生巨大的降本效应，这一点已经在陆上得以验证 ；按照业 内预测，十四五期间国内海上风电将实现平价。 第二，海上风电 具有靠近负荷中心、不占用土地、 发电利用小时长等显著优点， 多数沿海省份为用电大省，且经济较发达、土地较稀缺 ，发展集中式 新能源则土地可能成为瓶颈，分布式新能源又难以 形成足够的电量支撑，在考虑本 省 电源供应保障 的情况下，海上风电 可能 是一个优选方案 。 因此，中长期看，国内海上风电的前景是广阔的 。 电力设备 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 14 / 31 2.2 十四五 期间 新能源 总 装机倍增 ，新增装机平稳增长 2020 年，我国总发电量同比增长约 4.1%，对应的增量发电量约 0.3 万亿 度电，其中火电贡献增量 电力的约 43%，风电和光伏合计贡献增量电力的 33%。 在 “ 碳 达峰、碳中和 ” 战略的引领之下，我 国将从以煤电为主的电源结构向以新能源为主的电源结构 转变 ，中短期看，这一过程伴随的是增量 电力 逐步地实现主要由新能源装机提供 、煤电机组装机规模达峰 。 图表 17 2020 年各类电源贡献的发电量增量占总发电增量的比例 资料来源：中电联，平安证券研究所 在 2030年前 实现 碳达峰的目标 指引之下 ，新能源的开发节奏与达峰时间、峰值的碳排放量以及 用电 增速等诸多因素有关。 参考全球能源互联网合作组织的 情景 假设，即 2028年实现碳达峰、峰值的二 氧化碳排放量 约 109亿吨、 当年非化石能源占一次能源消费占比约 27%，在此情景之下煤电机组装 机规模将在 2025 年达峰， 后续煤电装机规模开始回落。 按照全球能源互联网合作组织的情景假设以及 相关 预测， 2025年我国 总的 发电量规模 将 达到 9.3万 亿 度 电 （基于十四五期间发电 量复合 增速 约 4%估算 ） ， 到十四五末，我国光伏 +风电的装机规模将 达到 11亿千瓦