电网新能源消纳系列报告之三：电力辅助服务及储能市场兴起，助力电网新能源消纳.pdf

证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 未经许可，禁止转载 证券研究 报告 电网新能源消纳 系列报告之三 推荐 （ 维持 ） 电力辅助服务 及储能市场 兴起 ， 助力 电网新能源消纳 新能源发电 对电网冲击愈发强烈 。 2017 年底 ，我国 总 发电装机容量达到1777GW，其中新能源发电装机量 比例已达到 16.54%。新能源发电的 新增 装机量已经从 2013 年的 28GW 分 三级台阶逐步提升 至 2017 年 的 68GW， 在新增装机 量 中的占比达到 50%。 从 2015 年开始 ，我国弃电率 水平 迅速恶化 。 2017 年，因新增新能源装机量 向 中东部地区转移 ，冲击 有所减弱。但是 ， 部分 省份的弃电率水平仍然在两位数以上 ，并且全国 年新增装机量大概率将维持在 60GW 以上 ， 对电网冲击仍然强烈 。 电力系统 结构日益复杂， 调节能力 亟待提升 。 2018 年上半年，全社会 用电量同比 增长 9.8%， 2017、 2018 年 7 月份 最高电网负荷均保持了 7%以上的 同比增速 。 电网规模 日益扩大，同时新能源发电装机 量 继续 保持高位 。 华东 区域最高电网负荷在可调度的非新能源发电装机中的比例已经达到 90%，电网调节压力非常巨大。 西北 、东北 区域 2017 年 底的 新能源 渗透率 分别 达到 93%、 100%，已达到丹麦 的 水平 。 这些都对 我国电网调节能力 提出了 巨大挑战 。 辅助服务机制调整 ，弃电率恶化态势得到有效遏制 。 2015 年 、 2016 年 ，东北、西北地区的辅助服务机制开始做出重大调整，西北地区大幅提高了 服务 补偿 标准，东北地区建立了市场化 报价 机制 ， 以火电为主的传统能源参与电网调节的积极性 增强 ，备用、调峰等工作量明显 提高 ， 两区域的弃电率 恶化 态势得到显著 缓解 。 2018 年 上半年，全国弃风率仅为 8.7%，同 比 下降 5 个 百分点，弃光率 3.6%， 同比下降 3.2 个 百分点。 市场化辅助服务在 全国推广，为新能源 、 储能 发展铺平道路 。 2017 年 开始，全国 已经有 9 个 省份出台了电力辅助服务市场化改革文件，福建、安徽 、 山东 、新疆、宁夏 率先 启动了调峰辅助服务的市场化运作 。 借鉴 东北地区调峰市场化的经验，这些地区已经为新能源的 进一步 发展铺平道路。 此外 ，山西、广东等地区 的 调频 市场化 改革也已经启动 。市场化 的 调频 机制， 为储能参与电网调节奠定了制度基础， 储能商业 模式得以丰富， 可获得更 体现其价值 的经济收益 。储能参与电网调节，也将反向促进电网调节能力 的 增强。 投资建议 1： 新能源 发电 空间 仍然巨大， 2019 年 望 迎新一轮成长周期 。 我国用电量 未来几年对于 发电装机 的需求 仍 望 保持在 120GW 左右 。 新能源 料 将成为我国新增发电装机的 主力 。 华东 、华中、南方 地区新能源 渗透率 仍不足 20%，拥有 非常巨大的渗透空间。 我们 预计 2019 年 ， 新能源 发电在 地方补贴 、 电力市场化改革政策的促进下 有望 迎来新一轮成长周期。 投资建议 2： 电网级储能 爆发， 对 锂 电池需求边际 带动提高 。 2018 年 上半年 我国 电化学储能装机量同比增长 127%， 其中电网侧、辅助服务领域 装机量 占比超过 60%，且 全部为锂离子电池 。 从已经公开的项目看，仅宁德时代在福建的储能规划第一期项目就达到 100MWh，江苏、河南共 300MWh 的电网侧储能项目 也已开工 ，“火电 +储能” 合计需求也 料 将突破 100MWh。我们认为，从2019 年开始，电网级锂电池储能需求 有望 达到 GW 级别，对于锂电池需求的边际带动 料 将显著增强。 风险提示 ： 新能源政策不及预期；辅助服务市场化改革不及预期 重点公司盈利预测、估值及投资评级 EPS（元） PE（倍） 简称 股价（元） 2018E 2019E 2020E 2018E 2019E 2020E PB 评级 隆基股份 12.81 0.99 1.08 1.24 12.94 11.86 10.33 2.52 推荐 通威股份 6.36 0.5 0.77 0.97 12.72 8.26 6.56 1.85 推荐 金风科技 11.51 1.11 1.35 1.52 10.37 8.53 7.57 1.8 强推 天顺风能 3.82 0.38 0.56 0.68 10.05 6.82 5.62 1.4 强推 宁德时代 64.5 1.41 1.88 2.36 45.74 34.31 27.33 5.67 强推 资 料 来源： Wind，华创证券预测 注：股价为 2018 年 09 月 12 日 收盘价 证券分析师：胡毅 电话： 0755-82027731 邮箱： huyihcyjs 执业编号： S0360517060005 联系人：邱迪 电话： 010-63214660 邮箱： qiudihcyjs 占比 % 股票家数 (只 ) 190 5.36 总市值 (亿元 ) 14,322.08 2.77 流通市值 (亿元 ) 9,760.2 2.63 % 1M 6M 12M 绝对表现 -4.8 -30.03 -32.93 相对表现 0.51 -8.5 -17.2 电气设备行业周报（ 20180827-20180831）：上海启动城市出租车电动化，海上风电刺激新增投资需求 2018-09-02 三省八城草根调研，全面呈现新能车行业换挡提质 2018-09-09 电气设备行业周报（ 20180903-20180907）：明星车型陆续落地新能车换挡提质，特高压项目重启助力新能源消纳 2018-09-09 -38%-20%-3%15%17/09 17/11 18/01 18/03 18/05 18/072017-09-13 2018-09-11 沪深 300 电气设备 相关研究报告 相对指数表现 行业基本数据 华创证券研究所 行业研究 电气设备 2018 年 09 月 13 日 电网新能源消纳 系列报告之三 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 2 目 录 一、新能源规模逐年提升，调节能力不足是弃电的根本 .7 （一）新能源装机实现 “三级 ”台阶跃升 .8 （二） “第三级 ”冲击减弱，东北、西北弃电问题仍然严峻 .9 （三）弃风、弃光的本质是参与电力系统调节 . 11 二、电力系统日趋 复杂，调节补偿机制 . 13 （一）用电量增速回升，电网负荷保持高速增长 . 13 （二）华东电力 “缺口 ”显现，配额制带来装机压力 . 15 1、华东 地区尖峰电力 “缺口 ”扩大 . 15 2、配额制约束下，全国装机量仍需维持高位 . 18 （三）系统调节能力不足，辅助服务意义日益重要 . 19 1、电力系统调节能力亟待提升 . 19 2、调峰、备用服务对新能源消纳意义重大 . 19 3、电网日趋复杂 ，调频工作量增速将会加快 . 20 三、辅助服务（补偿）机制调整，有效遏制弃电率恶化 . 22 （一）西北辅助服务机制调整，弃电率得到缓和 . 22 1、补偿力度加大，风电、光伏 “购买 ”传统电厂调节服务量大幅提升 . 22 2、新疆弃电率恶化趋势得到遏制， 2018 年弃电率进一步下降 . 25 （二）东北辅助服务市场化，弃电率指标摆脱两位数 . 26 1、 2014 年启动调峰市场， 2016 年启动电力辅助服务市场化改革专项试点 . 26 2、 2016 年国家能源局在东北启动火电灵活性改造试点，创造火电 “调峰资源 ”供给 . 27 3、东北弃电率降至个位数，辅助服务贡献主要消纳空间 . 29 四、市场化辅助服务全国铺开，为新能源、电力现货市场铺路 . 31 （一）电力辅助服务机制是电网调节的重要支撑体系 . 31 （二）我国电力辅助服务已开始向 “市场化 ”改革 . 32 1、起步晚、跟进慢，我国辅助服务发展滞后 . 32 2、体系初见雏形 ，区域电网间结构差异凸显 . 33 3、辅助服务市场化改革加速 . 36 （三）国外辅助服务市场为标尺，辅助服务市场规模料将不断提升 . 37 五、储能优势尽显，调频领域商业模式日渐清晰 . 38 （一）辅助服务市场化，奠定储能参与电网调节制度基础 . 38 （二 ）储能调频商业模式日益成熟， “火电 +储能 ”模式率先爆发 . 38 六、投资建议 . 41 电网新能源消纳 系列报告之三 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 3 （一）新能源发电空间巨大， “市场化 ”政策望催化 2019 年新成长周期 . 41 （二）电网级电化学储能爆发，对锂离子电池需求边际带动快速提高 . 41 七、风险提示 . 43 电网新能源消纳 系列报告之三 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 4 图表目录 图表 1 2009 年至今我国发电装机量增长 103%（电网并网口径，下同，单位：万千瓦） .7 图表 2 2009 年至今我国发电装机量增长 103%（单位：万千瓦） .7 图表 3 我国历年新增装机量、增速及其构成（单位：万千瓦） .8 图表 4 我国历年新增装机量、增速及其构成（单位：万千瓦） .8 图表 5 风电、光伏合计装机量在区域新增装机量（单位： GW） .9 图表 6 2016 年一季度我国弃风率达到高点 .9 图表 7 2017 年 “三北 ”地区风电、光伏年新增装机量被其他区域反超（单位 ： GW） . 10 图表 8 东北、西北新能源渗透率已达到 90%以上 . 10 图表 9 六大电网新能源渗透率逐年提升 . 11 图表 10 2017 年，东北、西北弃风率仍然高居不下 . 11 图表 11 光伏发电典型功率曲线（晴天） . 12 图表 12 光伏发电典型功率曲线（阴天） . 12 图表 13 风电 “反负荷 ”曲线特性更强 . 12 图表 14 电 能替代带动电力弹性系数回升，用电量增速回升 . 13 图表 15 2018 年上半年，电能替代贡献 2.8 个百分点的用电量增速 . 14 图表 16 华北区域最高用电负荷保持增长 . 14 图表 17 东北区域最高用电负荷保持增长 . 14 图表 18 华东区域最高用电负荷保持增长 . 15 图表 19 华中区域最高用电负荷企稳回升 . 15 图表 20 南方区域最高用电负荷 17 年增幅超 10% . 15 图表 21 西北区域最高用电负荷保持增长 . 15 图表 22 六大区域最高电网负荷占比总装机量比例 . 16 图表 23 风电、光伏年利用小时数远低于其他发电形式（单位：小时） . 16 图表 24 六大区域最高电网负荷占比除去风电、光伏装机后总装机量比例 . 17 图表 25 六大区域近 5 年装机结构变化（单位： GW） . 17 图表 26 2020 年配额制要求我国新能源发电量占比有望达到 10.2% . 18 图表 27 风电、光伏装机比例将保持增长 . 18 图表 28 关于提升电力系统调节能力的指导意见内容 . 19 图表 29 新能源渗透率提升将增加调峰、备用需求 . 20 图表 30 电力系统频率变化本质是能量（功率）的不平衡 . 21 图表 31 新能源发电比例提升后波动性冲击电网 . 21 图表 32 2015 年版本辅助服务补偿力度大幅提高 . 22 电网新能源消纳 系列报告之三 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号：证监许可（ 2009） 1210 号 5 图表 33 2015 年版本辅助服务补偿费用大幅提升（单位：千元） . 23 图表 34 近两年补偿工作量大幅提升（单位：分） . 23 图表 35 2015 年 10 月开始风电、光伏发电主体被纳入费用分摊体系 . 24 图表 36 2015 年至今参与主体数量增长一倍（单位：家） . 24 图表 37 2015 年 2017 年，风电、光伏合计补偿火电费用规模大幅提升（单位：万元） . 25 图表 38 新疆弃风限电率大幅下降 . 25 图表 39 新疆弃电率恶化态势显著缓解 . 25 图表 40 新疆新能源装机量增速放缓（单位： GW） . 25 图表 41 新疆弃风率恶化趋势被显著扭转 . 26 图表 42 东北电力辅助服务改革政策汇总 . 26 图表 43 东北火电调峰辅助服务市场报价区间 . 27 图表 44 东北有偿调峰定价机制示意图 . 27 图表 45 市场、供给双重推动，有效促进新能源消纳 . 27 图表 46 能源局两批次灵活性改造试点项目 . 28 图表 47 2018 年一季度黑龙江弃电率大幅下降 . 29 图表 48 东北地区弃风率保持稳步下降（ %） . 29 图表 49 东北三省风电装机量（ GW） . 29 图表 50 电力辅助服务是维护电网平衡的体系服务 . 31 图表 51 辅助服务是保证电网电量交易的重要工作 . 31 图表 52 我国电力辅助服务政策发展历史 . 32 图表 53 2020 年我国电力辅助服务市场机制将建立完善 . 33 图表 54 我国电力辅助服务将出现重大变化 . 33 图表 55 我国电力辅助服务概况 . 33 图表 56 2017 年 Q2Q4 辅助服务费用占比（单位：亿元） . 34 图表 57 2017 年 Q2Q3 六大区域辅助服务费用占比 . 34 图表 58 2017 年 Q2Q4 六大区域辅助服务费用及其在总上网电费中的占比（单位：亿元） . 35 图表 59 辅助服务费用来源（单位：亿元） . 35 图表 60 2017 年 Q3Q4 风电光伏分摊费用比例（单位：亿元） . 36 图表 61 辅助服务费用来源（单位：亿元） . 36 图表 62 调频辅助服务市场机制价格形成示意图 . 37 图表 63 辅助服务补偿费用占比总电价比例需要提高 . 37 图表 64 储能将通过电力辅助服务制度大幅提升新能源消纳能力 . 38 图表 65 山西调频性能直接影响收益、调用排序 .