山西省光伏产业专题研究：基础雄厚政策发力山西能源转型大有可为.pdf

请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 1 光伏 报告原因 ： 专题研究 山西省光伏产业专题研究 基础雄厚 政策发力 ， 山西 能源转型 大有可为 2021 年 6 月 2 日 行业 研究 /深度报告 近四年山西省光伏发电装机容量 /GW 山西省发展光伏产业 的三大理由 ： 必要性：全国煤炭基地，争做能源革命排头兵 。 山西省地处中部，煤炭资 源储备丰富，是全国最大的煤炭外送基地，在低碳化、去产能的背景下， 山西省将 继续 加快优化省内能源结构，推进国家新型能源基地建设。 迫切性：响应碳中和远景目标，能源转型势在必行。 全球 多 国对碳 减排 已 达成共识 ， 从我国碳排放的结构来看，能源生产清洁化是 碳中和 实现 重要 途径，山西在碳中和实现过程中被赋予重大使命。 可行性： 光照资源禀赋良好，外送 +储能保障消纳 。 山西全省属于二、三类 资源区，属于日照充足地区， 适宜 光伏发电项目的大规模开发。 省内“三 交一直”特高压外送线路建成，逐步实现由输煤到输电的转化，配合电化 学储能及抽水蓄能保障新能源电力消纳。 山西省光伏产业发展现状： 装机： 截至 2020 年末，山西省太阳能发电装机容量达 13.08GW，全国排名 第七，新能源发电在省内占比提升迅速，并且在“十三五期间”光伏扶贫 、 领跑者项目 及 BIPV 方面均处于全国领跑地位，先发优势显著 ， 预计“十 四五”期间山西省光伏年均新增装机量可达 4-6GW。 政策： 省内各级主管部门 针对本地光伏产业发展的特征， 多年来 在实施方 案、电价补贴、扶贫、领跑者、分布式等各方面出台多项政策 ，已逐步形 成多层次、多维度的光伏产业扶持政策体系， 据不完全统计，目前各大企 业在晋规划光伏项目规模已超 20GW。 制造： 在山西省光伏制造龙头企业晋能科技和潞安太阳能等的带动下，山 西光伏制造业规模不断扩大。未来省内企业将持续发力异质结、 Topcon 等 第三代电池技术，逐步引进完善 产业链 配套体系，形成集成效应及品牌效 应，打造国家级光伏产业基地。 发展建议： 在光伏发电项目方面： 一是推广风光互补及各种“光伏 +”开发 模式。二是强化政府引导，开发农光互补、林光互补模式。三是继续推动 储能及电力外送通道建设，解决电力消纳及送出难题。 在光伏制造业方面： 一是完善人才引进政策。二是强化校企合作。三是完善配套的光伏支持政 策，鼓励企业进行商业模式创新。四是做好服务职责，持续招商引资。 风险提示： 新能源消纳不及预期风险；原材料价格波动风险；技术更 新替代风险；海外市场政策变动风险等。 分析师： 平海庆 执业 登记 编码 ： S0760511010003 电话 ： 010-83496341 邮箱 ： 研究助理： 潘海涛 电话： 010-83496305 邮箱 ： 太原市府西街 69 号国贸中心 A 座 28 层 北京市西城区平安里西大街 28 号中海国 际中心七层 山西证券股份有限公司 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 2 目录 1.借碳中和东风，资源及基建优势明显 . 6 1.1 必要性：全国煤炭基地，争做能源革命排头兵 . 6 1.2 迫切性：响应碳中和远景目标，能源转型势在必行 . 6 1.3 可行性：光照资源禀赋良好，外送 +储能保障消纳 . 10 1.3.1 辐照量属二、三类资源区，稳定度及直射比较好 . 10 1.3.2 “三交一直 ”特高压线路建成，输煤到输电逐步转型 . 12 1.3.3 新能源配储能保消纳，两大抽水蓄能电站规划中 . 13 2.山西光伏发展现状：项目开发全国领先，探索 多种应用模式 . 15 2.1 装机：规模增长迅速，扶贫 &领跑者建设领先， BIPV 大有可为 . 15 2.1.1 光伏扶贫规模全国第二，助力山西省打赢脱贫攻坚战 . 15 2.1.2 领跑者项目规模持续领先 . 16 2.1.3 政策先行，山西 BIPV 大有可为。 . 17 2.2 政策 ：支持政策体系逐步形成，多家能源国企来晋投资 . 19 2.3 制造：产业规模不断扩大，电池组件布局较深 . 21 2.3.1 电池片：连续多年维持高增，第三代技术布局领先 . 22 2.3.2 组件：着力打造品牌知名度，进入多个海外市场 . 23 2.3.3 光 伏玻璃：产能逐步扩大，完善配套能力 . 23 2.4 测算：“十四五”期间山西省年均光伏新增装机 4-6GW . 23 3.山西光伏产业链引进分析 . 25 3.1 矿产资源分布情况 . 25 3.1.1 石英砂矿 . 25 3.1.2 银矿 . 26 3.1.3 铝土矿 . 27 3.1.4 铜矿 . 27 3.1.5 金刚石矿 . 27 3.2 光伏产业链基础分析 . 27 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 3 3.2.1 多晶硅 . 27 3.2.2 硅片 . 28 3.2.3 电池片 . 29 3.2.4 组件：着力打造品牌知名度，积极拓展海外市场 . 30 3.2.5 逆变器 . 31 4 山西省重点光伏企业简介 . 31 4. 1 晋能清洁能源科技有限公司 . 31 4.2 潞安太阳能科技有限责任公司 . 33 4.3 山西日盛达太阳能科技有限公司 . 33 4.4 山煤国际能源集团股份有限公司 . 34 5.山西省光伏产业存在的问题及发展建议 . 34 5.1 存在问题：土地资源掣肘 . 34 5.2 山西省光伏产业发展建议 . 35 6.风险提示 . 37 图表目录 图 1：我国能源相关碳排放领域构成 . 8 图 2：山西省平均年太阳总辐射空间分布 . 10 图 3：山西地级市太阳辐射情况 . 11 图 4：山西地级市水平面辐射稳定度情 况 . 11 图 5：山西地级市太阳能资源直射比情况 . 12 图 6：山西省历年发电装机容量（ GW）及结构 . 15 图 7：山西光伏扶贫 1 . 16 图 8：山西光伏扶贫 2 . 16 图 9：大同未来能源馆 . 19 图 10：大同未来能源馆俯视 . 19 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 4 图 11：山西省光伏电池历年产量 . 22 图 12：光伏产业链构成（红色框内为山西省重点布 局环节） . 25 图 13：我国石英砂矿分地区分布 . 26 图 14：我国银矿分地区分布 . 26 图 15：我国银矿资源分布示意图 . 26 图 16：我国铝土矿分布示意图 . 27 图 17：我国铜矿资源分布示意图 . 27 图 18：国内历年多晶硅产量及进 口情况 . 28 图 19：西门子法生产多晶硅成本结构 . 28 图 20：国内历年硅片产量 . 29 图 21：晋能科技三代电池技术发展 . 32 表 1：承诺碳中和的部分国家和地区 . 7 表 2：年水平面总辐照量（ GHR）等级 . 11 表 3：水平面总辐射稳定度（ GHRS）等级 . 12 表 4：太阳能资源直射比（ DHRR）等级 . 12 表 5：各省新能源配储能政策 . 14 表 6：山西光伏领跑者项目 . 17 表 7：普通彩钢瓦屋顶与隆顶性能对比 . 18 表 8：山西省新能源政策 . 20 表 9：山西光伏项目投资情况 . 21 表 10： PERC、 TOPCON、 HJT 三 种技术路线对比 . 23 表 11：山西省 “十三五 ”期间发电数据 . 24 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 5 表 12：山西省 2021-2030 年非水可再生能源消纳责任权重 . 24 表 13：山西省光伏发电装机测算 . 24 表 14：光伏产业链所需矿产 . 25 表 15：国内异质结电池投资建设情况 . 30 表 16： 2015-2019 年全球逆变器出货量 TOP5 企业排名 . 31 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 6 1.借碳中和东风，资源及基建优势明显 1.1 必要性： 全国煤炭基地，争做能源革命排头兵 山西省，简称“晋”，位于中国华北，东邻河北，西望陕西，南接河南，北连内蒙，介于北纬 34 34 40 44，东经 110 14 114 33之间，地处中纬度地带的内陆，属温带大陆性季风气候，总 面积 15.67 万平方千米。山西省共辖 11 个地级市，常住人口 3700 余万人，地区 GDP 总值超过 1.7 万亿元。 山西之重，在乎能源。 煤炭目前在我国能源消费结构中依旧处于主导地位 。我国能源禀赋多煤、贫油、 少气，目前发电结构以火电为主，火电又以燃煤为主，据中电联统计， 2019 年我国发电 量中火电占比高达 72%。 山西 煤种齐全，储量巨大 ，在全国煤炭工业格局中居于举足轻重的地位 ， 根据山西煤炭地质局公布数 据，山西无烟煤查明储量占全国的 39.6%，其中最优质的肥煤、焦煤储量占全国的 54%，是全国乃至全球 储量 最多的地区之一。 山西 在全国煤炭及煤层气供给中占比较大 。 长期以来，山西是全国最大的煤炭产地和供给地，年产原 煤量长期居全国第一、二位，占全国总量的 1/4 以上， 70 年间累计开采煤炭 193 亿吨，外调 130 亿吨， 70% 以上外输全国 ， 并且是全国最大的焦煤产地和供应地。山西是全国煤层气资源富集程度最高，开发潜力最 大的省份。煤层气产量占到全国总产 量 的 95%，煤层气抽采量和利用量以及煤层气发电量都占到全国总量 的 90%以上。 去产能任务圆满完成 。 “十三五”期间山西省累计 关停淘汰煤电机组超 326 万千瓦， 化解煤炭过剩产能 15685 万吨 /年，超额完成了国家确定的 11380 万吨 /年的去产能任务，退出总量居全国第一 。 山西省煤炭产 能由 14.6 亿吨 /年减少到 13.5 亿吨 /年，煤矿数量由 1078 座减少到 900 座以下，煤矿先进产能占比由不足 30% 提高到 68%，建 成 23 座国家级绿色矿山，原煤洗选率达到 72%以上。 加快经济转型发展， 争做能源革命排头兵。 2017 年 9 月，国务院印发关于支持山西省进一步深化改 革促进资源型经济转型发展的意见， 提出努力把山西省改革发展推向更深入的阶段，为其他资源型地区经 济转型提供可复制、可推广的制度性经验； 党的十九大报告中专门提出“支持资源型地区经济转型发展” ； 在国家政策的引领下， 山西 省顺应形势 提出打造全国能源革命排头兵的战略目标。近年来，山西以低碳理 念引领转型发展，深化能源供给、消费、技术、体制“四个革命”，加速 退 出煤炭过剩产能，加快推进国家 新型能源基地建设，不断优化调整能源产业结构 ， 发展光伏、风电等清洁能源的必要性 逐渐凸显 。 1.2 迫切性：响应碳中和远景目标，能源转型势在必行 全球已经形成碳中和共识。 近百年来，工业得到快速发展，人类活动空前活跃，由二氧化碳等温室气 体的排放引起全球气温的持续升高，世界各国对于气候变化可能带来的灾难性后果逐步达成共识，并采取 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 7 措施来降低温室气体排放以减缓气候变化。 1994 年签订的联合国气候变化框架公约首次确定了温室气 体减排目标及减排的基本原则 ，此公约的缔约方从 1995 年起每年召开联 合国气候变化大会以评估应对气候 变化的进展 ； 1997 年所签订的京都议定书首次以法规形式限制温室气体排放，对发达国家及发展中国 家开始承担碳减排义务的时间分别做出了规定，并允许采用四种减排方式以促进各国完成温室气体减排目 标； 2015 年达成的巴黎气候协定改变了前两项协议确立的“自上而下”的治理模式，构建了基于国家 自主贡献方案的“自下而上”的治理模式，由此形成人类历史上参与范围最广的全球减排协议。 包括我国在内的 多个国家和地区 已 提出碳中和目标。 截止 2020 年底，占全球碳排放 42%的地区已承诺 碳中和，其中 9 个国 家通过立法， 26 个国家正在立法， 17 个国家政府已宣布碳中和目标，另外还有 68 个 国家正在对该问题进行商讨。国家领导人于 2020 年 9 月 22 日在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出， 我国将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳 中和，首次向全球明确了我国的碳中和时间表。 2021 年 3 月 5 日， 2021 年 政府工作报告中指出，扎实做好 碳达峰、碳中和各项工作，制定 2030 年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构。 表 1： 承诺碳中和的部分国家和地区 承诺类型 国家和地区（承诺年份） 已实现 不丹，苏里南 已立法 瑞典（ 2045）、英国（ 2050）、法国（ 2050）、丹麦（ 2050）、新西兰（ 2050）、匈牙利（ 2050） 立法中 韩国（ 2050）、欧盟（ 2050）、西班牙（ 2050）、智利（ 2050）、斐济（ 2050）、加拿大（ 2050） 政策宣示 乌拉圭（ 2030）、芬兰（ 2035）、奥地利（ 2040）、冰岛（ 2040）、美国加州（ 2045）、德国（ 2050）、瑞士（ 2050）、 挪威（ 2050）、爱尔兰（ 2050）、葡萄牙（ 2050）、哥斯达黎加（ 2050）、马绍尔群岛（ 2050）、斯洛文尼亚（ 2050）、 马绍尔群岛（ 2050）、南非（ 2050）、日本（ 2050）、中国（ 2060）、新加坡（本世纪下半叶尽早）、中国香港（ 2050） 资料来源： ECIU、 “一带一路”网 、 山西证券 研究所 我国在碳减排领域已取得显著成效，但要实现碳达峰、碳中和宏伟目标依旧困难重重。 在经济社会快 速发展的同时，我国加快推进绿色低碳转型，积极参与全球气候治理， 2019 年我国碳排放强度比 2005 年下 降了 48.1%，提前完成了 2015 年提出的 2020 年碳排放强度比 2005 年 下降 40%-45%的目标。但是另一方面， 根据 PBL 挪威环评机构的数据， 2018 年全球温室气体排放量约为 556 亿吨二氧化碳当量，其中中国排名第 一，占比约 26%，减排之路任重而道远。 目前来看，我国实现碳达峰、碳中和目标主要将面临三项挑战： 1） 能源需求持续增长。 我国在碳中和路径上将面临的最大挑战是经济增长长期动能充足，能源需求难 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 8 以很快见顶。根据 IMF 研究，发达国家目前经济平均增速约 1%-2%，而中国 GDP 年均增速将长期 保持在 5%以上。 假设 我国一次能源需求年均增速 为 2%，到 2030 年 我国一次能源需求 将 增长至 60 亿吨标准 煤，人均能源需求 将 从 2019 年的 3.4 吨标准煤提升到 4.1 吨标准煤。在严格控制碳排放的 情况下还要保持经济高速增长， 给我国的碳减排工作 带来巨大挑战。 2） 产业结构重型化。 2019 年，全社会碳排放（含 LULUCF）约 105 亿吨，其中能源活动碳排放约 98 亿吨，占全社会碳排放（不含 LULUCF）比重约 87%。分领域来看，能源生产与转换、工业、交 通运输、建筑领域碳排放占能源活动碳排放的比重分别为 47%、 36%、 9%、 8%，其中工业领域钢 铁、建材、化工三大高耗能产业占比分别达 17%、 8%、 6%。传统工业为主导的经济增长模式产生 大量碳排放，在碳中和目标下，我国将面临传统发展模式转型的挑战。 图 1： 我国能源相关碳排放领域构成 数据来源： CEIDCO、 山西证券研究所 3） 能源结构高碳化。 从能源消费结构来看， 我国化石能源占一次能源消费比重接近 85%，其中煤炭占 比约 58%，呈现“一煤独大”格局，清洁能源占一次能源消费比重仅为 15%，能源消费碳排放强度 比世界平均 水平 高出 30%以上。 从发电结构来看， 根据中电联统计， 2019 年我国火电占全部发电 量的比重达 72%，电力领域碳排放占全国碳排放的 30%以上 。 碳中和进程将进一步提升我国能源需 求电气化，未来 40 年我国电力需求将保持较高速增长 。 根据清华大学气候变化与可持续发展研究 员测算，当前电力在终端能源消费中占比约 25%，而实现碳中和要求 2030 年电气化率占比提升到 30%以上，到 2050 年进一步提升到 55%， 2050 年中国非化石能源发电 占总发电量比例将达 90%以 上，而煤电比例将降至 5%以下，能源结构调整面临高碳能源资产累积规模总量大，转型困难等一 系列挑战。 控制能源生产及能源消费碳排放是实现全社会碳达峰目标的关键，其中能源生产清洁化是基础。 2019 年我国终端能源消 费约为 35 亿吨标准煤，其中化石能源消费量 24 亿吨标准煤，占比高达 68%，在我国能 能源生产与 转换 47% 钢铁 17% 建材 8% 化工 6% 其他工业 5% 交通 9% 建筑 8% 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 9 源消费结构中依旧占据主导地位，分领域看，钢铁、建材、化工、交通和建筑等领域在能源活动碳排放中 占比较高，因此，通过提升工业、交通及建筑领域的电气化水平，实现电力消费对化石能源消费的替代， 辅以各行业能效水平的提升就成为实现碳达峰、碳中和目标的核心，而电力生产的清洁化就成为目标实现 的基础。 能源生产清洁化转型中，光伏将成为主力。 根据国际能源署（ IEA）预测，碳中和条件下，若要满足未 来电力增长需求，未来 30 年全球可再生能源年均新增装机需 求达 700GW，约为 2019 年新增装机容量的 4 倍，其中，全球光伏和风电在总发电量中的比重将从现在的 7%提升至 2040 年的 24%。过去十年间，全球 光伏发电成本累计下降了 82%， 2019 年并网大规模太阳能光伏发电成本降至 0.068 美元 /千瓦时，已在大 部分国家和地区实现平价上网。未来五年光伏产业链各环节均拥有丰富的技术储备来推动成本的进一步下 降，其中，硅片端可通过硅片尺寸大型化、薄片化来降低原材料成本；电池端，新一代的 HJT 及 Topcon 技 术的逐渐成熟将使电池转换效率由当前的 23%提升到 27%左右，远期来看 ，具备更高理论转换效率的钙钛 矿电池技术若成功投入量产将进一步降低光伏制造成本；组件端，厂商通过叠瓦、多主栅、双面组件等技 术来提高组件受光面积，从而摊薄综合成本。光伏发电优秀的持续降本潜力 决定了 它 将 在清洁能源发展中 发挥主力作用。 2020 年 12 月 12 日，我国主要领导人在联合国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，并宣布：到 2030 年 ， 我国单位国内生产总值二氧化碳排放将比 2005 年降低 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到 25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到 1200GW 以上。要实现此目标，根据 GEIDCO 测算，到 2030 年水电、风电、太阳能发电累计装机量将达到约 440/800/1025GW，其中太阳能发电年均新增装机量比“十三五”期间年均新增装机量增长 84.5%左右。 “世界能源转型看中国，中国能源转型看山西。” 山西作为中部省份之一，承接东西，连接南北， 铁路、 公路、输电、输气立体能源输送管网基本形成，是京津冀、环渤海、中原经济区、长三角、珠三角等地区 重要的能源供应基地 ，在全国能源供应体系中占据重要地位 。 2019 年 5 月，中央全面深化改革委员会第八 次会议审议通过了 关于在山西开展能源革命综合改革试点的意见 ，将山西设为 能源革命综合改革试点省 ， 这是国家赋予山西的重大使命 。 现阶段，降低碳排放强度的主要途径之一就是大规模发展非化石能源。山 西不仅煤炭资源极为丰富，风能、太阳能、地热能等可再生能源资源也相对富集 ， 开发潜力巨大。 在此背 景下，依托丰富的光照资源禀赋，推动集中式和分布式光伏建设，打造光伏制造产业链生态体系，加快电 力及新能源领域的持续健康发展，将成为山西 在实现碳 中和 目标过程中 的必经之路 。 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 10 1.3 可行性： 光照资源禀赋 良好 ， 外送 +储能保障消纳 1.3.1 辐照量属二、三类资源区， 稳定度及直射比较好 山西省的太阳能资源 储备 丰富 ， 虽不及西藏、新疆、青海、甘肃等地，但高于同纬度的河北、北京、 东北和山西以南各省市，全省年日照小时数在 2200-3000h 之间，年日照百分率为 51-67%，其中绝大部分地 区全年日照数在 2600h 以上，约有 1/3 地区在 2800h 以上，属日照充足地区。 空间分布： 全省属二、三类资源区，空间分布呈北高南低特征。 下图给出了 1981-2010 年间山西省平 均年太阳总辐射的空间分布情况。可以看出，山西省年太阳总辐射自北向南递减，全省年太阳总辐射介于 46005800MJ/（ m2*a）之间，南北辐射差异超过 1100 MJ/（ m2*a）；山西省北部为年太阳总辐射分布的高值 区，该区域全年太阳总辐射基本在 5300 MJ/（ m2*a）以上，中心区域接近 5800 MJ/（ m2*a），而中南部的年 太阳总辐射基本在 5200 MJ/（ m2*a）以下，总体而言，年辐射量除随着纬度降低而递减外，还呈现山地辐 射较盆地辐射大的特点。 图 2： 山西省平均年太阳总辐射空间分布 数据来源： 山西省太阳能资源时空分布特征及利用潜力评估、 山西证券研究所 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 11 主要可从以下三个方面 对山西省的太阳能资源 进行 评价 ： 1）年水平面总辐照量及丰富等级； 2）太阳 能资源主要时间变化特征及水平面总辐射稳定度等级； 3）太阳能资源的直射比等级。 水平面辐照量： 根据太阳能资源评估方法 GBT37526-2019 分类，能够达到“资源很丰富”带就比 较适合大型光伏电站的建设。山西省的 11 个地级市中，大同、朔州、忻州处于太阳辐射资源很丰富带（二 类资源区），其余地级市处于较丰富带（三类资源区）。 从全省逐月太阳能资源分布来看，根据位于大同、太原、侯马的 3 个辐射观测站所得数据，山西省平 均月太阳总辐射呈现单峰型， 5 月太阳总辐射最大， 12 月份最小 ， 4-8 月份太阳总辐射均在 500MJ/m2以上。 夏季太阳总辐射最大，春季次之，秋季和冬季太阳辐射较小。 总辐射稳定度： GHRS 代表水平面总辐射的稳定度，计算时， 首先计算代表年各月平均日水平面总辐 照量，然后求最小值和最大值之比。在实际大气中其数值在 （ 0， 1） 区间变化，越接近于 1 说明越稳定。 采用稳定度作为分级指标，将太阳资源分成四个等级： 很 稳定、稳定、一般及 欠 稳定。根据太阳能资源 评估方法 GBT37526-2019 分类 ，长治、晋城、临汾、运城属稳定等级，其余地级市属于一般等级。 图 3： 山西地级市太阳辐射情况 图 4： 山西地级市水平面辐射稳定度情况 数据来源： 坎德拉 、 山西证券研究所 数据来源： 坎德拉 、 山西证券 研究所 表 2： 年水平面总辐照量（ GHR）等级 等级名称 资源代号 分级阈值（ MJ/m2） 分级阈值（ kWh/m2） 最丰富 GHR 6300 GHR 1750 很丰富 5040 GHR 6300 1400 GHR 1750 丰富 3780 GHR 5040 1050 GHR 1400 一般 GHR 3780 GHR 1050 资料来源： 太阳能资源评估方法 GBT37526-2019、 山西证券 研究所 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 太原 大同 朔州 阳泉 长治 晋城 忻州 晋中 临汾 运城 吕梁 年总辐射量（ kW h/m 2） 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 太原 大同 朔州 阳泉 长治 晋城 忻州 晋中 临汾 运城 吕梁 GH RS 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 12 表 3： 水平面总辐射稳定度（ GHRS）等级 等级名称 分级阈值 等级符号 很稳定 GHRS 0.47 A 稳定 0.36 GHRS 0.47 B 一般 0.28 GHRS 0.36 C 欠稳定 GHRS 0.28 D 资料来源： 太阳能资源评估方法 GBT37526-2019、 山西证券 研究所 直射比： DHRR 表示直射比， 计算时，首先计算代表年水平面直接辐照量和总辐照量，然后求二者之 比。 根据太阳能资源评估方法 GBT37526-2019，可将太阳辐射资源的直射比数值分为四个等级，其中大 同、朔州、忻州属于高级别，其余地级市均属于中级别。 图 5： 山西地级市太阳能资源直射比情况 数据来源： 坎德拉 、 山西证券研究所 表 4： 太阳能资源直射比（ DHRR）等级 等级名称 分级阈值 等级符号 等级说明 很高 DHRR 0.6 A 直接辐射主导 高 0.5 DHRR 0.6 B 直接辐射较多 中 0.35 DHRR 0.5 C 散射辐射较多 低 DHRR 0.35 D 散射辐射主导 资料来源： 太阳能资源评估方法 GBT37526-2019、 山西证券 研究所 1.3.2 “三交一直 ”特高压线路建成， 输煤到输电逐步转型 “十三五”期间，山西省积极推进清洁电力外送基地建设。 截止“十三五”末，作为我国重要的能源 基地以及全国西电东送、北电南送的枢纽，山西变输煤为输电，巩固电力外送基地国家定位，依托“三交 一直”特高压直流大电网，将山西的清洁煤电及新能源输送到东部十余个省份。 国网山西省电力公司建成 9 个外送电通道，特高压工程建设完成输电线路长度达到 2545.2 千米，变电（换流）容量 2300 万千伏安，外 送电能力达 38.30GW，建成投产 35 千伏 500 千伏输电线路 8922.47 千米，变电容量 2987.49 万千伏安， 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 太原 大同 朔州 阳泉 长治 晋城 忻州 晋中 临汾 运城 吕梁 DH RR 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 13 全省用电负荷达到 36.43GW，净外送电量突破 1000 亿大关，达到 1053.6 亿千瓦时，创历史新高 ，接近全 省发电量的三分之一，五年累计外送电量达到 4460 亿千瓦时，相当于输送燃煤 1.9 亿吨，有力支持了全国 能源供给及经济建设。 多条输电通道规划中，巩固全国能源基地及电力外送基地地位。 “十四五”期间，华北、华东、华中区 域能源电力需求仍保持旺盛态势， “碳中和”目标下， 受环保因素制约和煤炭消费总量控制影响，上述地 区 用电缺口将主要通过 外区输入电力 解决。 目前山西省 与浙江省已初步达成送受电协议 ，规划建设山西 浙江 800 千伏直流特高压工程来缓解华东地区电力供需缺口，推动山西新能源在更大范围内消纳；还规划 建设大同 怀来 1000 千伏交流特高压、山西开关站 晋北 石北 1000 千伏交流特高压线路，进一 步提升山西作为华北地区电力外送基地的能级，保障京津冀地区的能源安全。另外， 随着大电网的发展， 电网交直流耦合日趋紧密，直流故障易引发电压、频率稳定问题。华北 华中区域电网目前仅通过长治 南阳单回 1000 千伏交流特高压工程相连， 因与华中电网直流特高压存在耦合关系，导致已投运的哈密 河 南、酒泉 湖南 2 回直流特高压最大运行功率限额 540-550 万千瓦，不到设计功率的 70%，华中区域受电 能力受到限制。规划 中的 长治 南阳第二回交流特高压工程，将缓解现有华中特高压网架受限问题，提升 华中区域受电能力，满足山西长治地区 外 送电 力 需求。 另外，山西 京津唐 500 千伏交流、山西 河 北南网 500 千伏交流等输电通道如纳入规划，将继续完善山西省电力外送网络。 1.3.3 新能源配储能保消纳，两大抽水蓄能电站规划中 由于光伏新能源发电的间歇性及波动性，为了促进新能源消纳，降低弃光率， 2020 年多个省份纷纷出 台政策要求光伏发电项目配置一定比例的储能。 2020 年 6 月 2 日，山西省电力公司发布关于 2020 年拟建 光伏项目的消纳意见，规定 新增光伏项目应统筹考虑具有一定用电负荷的全产业链项目，配备 1520%的 储能 。 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 14 表 5： 各省新能源配储能政策 省份 发布日期 文件 发布单位 主要内容 备注 山东 2020/6/5 关于 2020 年拟申报竞价光伏项目意见的函 国网山东 要求申报竞价的光伏项目承诺：储能配置规模按项目装机 规模 20%考虑，储能时间 2 小时，可以与项目本体同步分 期建设。 20%*2 小时 山西 2020/6/2 关于 2020 年拟建光伏项目的消纳意见 山西省电力公司 新增光伏项目应统筹考虑具有一定用电负荷的全产业链项目，配备 1520%的储能，落实消纳协议 1520% 河南 2020/4/21 关于 2020 年申报平价风 电和光伏发电项目电网消纳 能力的报告 国网河南省电 力公司 河南省的风电、光伏规模已经超过研究的“十四五”边界 条件，河南省全省风电、光伏发电弃电率已超过消纳上线， 无新增规模空间。建议今后纳入政府开发方案的风电、光 伏发电项目应配置足够的储能设施提高调峰能力。 新疆 2020/3/1 关于开展发电侧储能电站建设试点的通知 新疆发改委 储能项目原则上不低于光伏电站装机容量的 15%，且额定功率下的储能市场不低于 2 小时配置。 15%*2 小时 内蒙古 2020/3/26 2020 年光伏发电项目竞争配置方案 内蒙古自治区能源局 优先支持光伏 +储能项目建设。应保证储能系统时长为 1小时及以上，配置容量达到建设规模的 5%及以上。 5%*1 小时 宁夏 2021/1/11 关于加快促进自治区储能 健康有序发展的指导意见 （征求意见稿） 宁夏自治区发 改委 “十四五”期间，储能设施按照容量不低于新能源装机的 10%、连续储能时长 2 小时以上的原则逐年配置。 10%*2 小时 青海 2021/1/18 关于印发支持储能产业发展若干措施（试行）的通知 青海省发改委、 科技厅、工信 厅、能源局 新建新能源项目，储能容量原则上不低于新能源项目装机 量的 10%，储能时长 2 小时以上。对储能配比高、时间长 的一体化项目给予优先支持。对 新能源储能” 给予每 千瓦时 0.10 元运营补贴，补贴时限暂定为 2021 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 3 1 日。 10%*2 小时 资料来源： 公开资料整理、 山西证券 研究所 抽水蓄能作为一种容量大、工况多、速度快、可靠性高、经济性好的储能方式，未来将在保障大电网 安全、促进新能源消纳、提升全系统性能中发挥更强的基础作用。目前我国在运的抽水蓄能电站装机规模 31.79GW，其中国家电网在运抽水蓄能电站 22 座，装机容量 20.96GW；南方电网在运抽水蓄能电站 5 座， 装机容量 7.88GW。国家能源局正在组织开展新一轮抽水蓄能中长期规划，推动完善价格形成机制，保障抽 水蓄能健康发展，预期到 2025 年，在运装机总规模将达到 62GW。 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 15 目前，山西省在运的抽水蓄能电站只有一座，为位于五台县的西龙池电站，该电站 2002 年正式开工建 设，于 2008 年全部建成投产，装机容量达 1.20GW。另外，山西省内运城垣曲和大同浑源一南一北两座大 型抽水蓄能电站正在加紧建设。其中，垣曲电站规划装机容量 1.20GW，设计年发电量 12 亿千瓦时，总投 资 79.6 亿元；浑源电 站规划装机 1.5GW，设计年发电量 19.22 亿千瓦时，总投资 89.2 亿元。两座电站将力 争在“十四五”末完成建设，为推动山西省实现能源革命转型升级，有效消纳新能源做出贡献。 2.山西光伏发展现状： 项目开发全国领先，探索多种应用模式 2.1 装机 ：规模 增长迅速， 扶贫 &领跑者建设领先， BIPV 大有可为 山西省太阳能发电 装机容量增长 迅速，在全省电力生产结构中占比持续提高。 截止 2020 年末，山西省 全类别发电装机为 103.83GW，其中太阳能发电装机容量为 13.09GW，总规模排名全国第七，“十三五”期 间 GAGR 达到 44.9%，在全省电力生产结构中的比重由 2017 年的 7.3%提高到了 12.6%，提升 5.3pct，另外， 全省新能源发电量达到 424.3 亿千瓦时，占发电量的 12.5%，比 2015 年提升了 8.11pct。 图 6： 山西省历年发电装机容量 （ GW） 及结构 数据来源： 山西省统计局 、 山西证券研究所 光伏发电占比提升，弃光率略有 反弹。 山西省 2020 年全年光伏发电量 158.6 亿千瓦时，占全省总发电 量的比重为 4.7%，同比增长 0.8pct。根据山西省电力行业协会公布数据， 2020 年全年山西省太阳能发电设 备利用小时数 1431 小时，同比提高了 281 小时，高于 2019 年全国平均值。全省弃光电量达到 4.8 亿千瓦时， 弃光率为 3%，主要是受新冠疫情影响，一季度用电增速同比大幅下降，给新能源消纳带来一定的压力，另 外，供暖调峰受限等因素也对一季度新能源消纳带来负面影响。 2.1.1 光伏扶贫 规模全国第二， 助力山西省打赢脱贫攻坚战 山西是国家光伏扶贫工程首批试点省份，从 2014 年 10 月开始，山西选取临汾、大同两市的汾西、大 5.90 8.64 10.88 13.090% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2017 2018 2019 2020 太阳能 风电 火电 水电 证券研究报告：行业研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 16 宁、吉县、天镇、浑源 5 个贫困县作为试点县，在 50 个试点村建设了 50 座村级分布式光伏扶贫电站。之 后，山西光伏扶贫 2015 年试点， 2016 年全省铺开， 2017-2019 年集中建设， 2020 年效益全面显现。 山西省产业扶贫工作站先后起草制定 7 份省级光伏扶贫政策文件 ，在光伏扶贫顶层设计方面走在全国 前列。 2016 年 产业扶贫工作站起草制定的山西省光伏扶贫项目管理暂行办法（试行）成为全国首份省级 光伏扶贫行业标准 ， 基本明确了光伏扶贫产业的基本规范 ；光伏扶贫电站用地采取“一事一议”方式 ， 工 程建设进度坚持每月通报 ， 建设过程中全省自上而下成立光伏扶贫工作领导小组，全程落实项目监管；收 益分配方面，在全国率先起草出台 山西省村级光伏扶贫电站收 益分配管理办法（试行） ， 确保了光伏扶 贫收益的精准发放和使用 。 图 7： 山西 光伏扶贫 1 图 8： 山西 光伏扶贫 2 数据来源： 山西扶贫 、 山西证券研究所 数据来源： 山西扶贫、 山西证券 研究所 截至目前， 山西 省建有村级扶贫电站 5479 座，集中电站 53 座，总装机 294.4 万千瓦，规模居全国第二， 实现了光伏扶贫电站 11 个市的 58 个脱贫县的全覆盖，惠及 6602 个贫困村、 3361 个非贫困村， 72 万贫困 户受益 ， 2020 年，光伏扶贫收益全年突破 19.6 亿元， 在能源革命和脱贫攻坚过程中均起到带头作用 。 2.1.2 领跑者项目 规模 持续领先 “光伏领跑者项目”是国家能源局从 2015 年开始