欧盟能源启示录:绿电高增,消纳与市场化掘金火储价值
(报告出品方/作者:广发证券,郭鹏、姜涛)一、风光成欧盟主力电源,火电角色转向调峰复盘欧盟21世纪以来电力结构演变历程,整体来看,欧盟发
(报告出品方/作者:广发证券,郭鹏、姜涛)
一、风光成欧盟主力电源,火电角色转向调峰
复盘欧盟21世纪以来电力结构演变历程,整体来看,欧盟发电量保持稳定,在能源 转型的大背景下,风光呈现对煤电、核电的替代趋势,将成为欧盟未来最重要的电 力来源,气电煤电作为调峰电源在短期内仍然具有突出作用。从细节上梳理,可以 发现以下几点变化趋势:
(1)发电量持稳,电源相互替代:欧盟整体发电量在2008年达到顶峰后回落,2022 年最新发电量相比20年前并无太大增量,电力结构的演变更多体现在内部各种电源 的相互替代;
(2)风光持续增长为第一大电源:碳中和目标下风光将成未来主力电源,2000-2022 年风光发电量CAGR达16.6%,其发电量占比分别在2015年超越水电、2019年超越 煤电,2022年超越核电和气电,一跃成为欧盟第一大电源,2022年发电量占比达 22.3%;
(3)火电发电量先升后降,内部气电替代煤电:煤电在20余年间发电量大幅下滑, 占比由2000年30.5%下滑至2022年16.0%;美国页岩气革命增加天然气供给,气电 替代煤电成为欧盟能源转型中的过渡电源,发电量增幅仅次于风光;2022年水电核 电下滑带来的电量缺口部分由火电补齐,煤电占比回升至16%,即使俄乌冲突导致 天然气价格暴涨,气电发电量占比并未下滑;
(4)弃核立场导致核电占比大降:德国退核态度坚决,法国核电发电量亦有所下降, 欧盟核电发电量相比21世纪初已大幅下滑,尤其是2022年德国继续关停核电站以及 法国核电大面积停运检修进一步加剧了欧盟发电量的紧张情况;
(5)水电稳定,发电量仅受来水情况影响。
从装机变化趋势来看:欧盟煤电机组陆续关停,风光、气电是装机增长主要来源。
(1)煤电:煤电是欧盟碳减排碳中和过程中的能源转型重点,2000-2021年欧盟煤 电装机减少58GW(降幅35%),其中2000-2011年煤电仍然发挥了基荷电源作用, 装机逐年小幅下降,2012-2018年风光、气电规模扩大,煤电装机加速下滑,在2019 年末欧盟提出碳中和目标后,2020-2021年煤电装机减少28GW;
(2)气电:美国页岩气革命,气电装机扩大成为能源转型过程中的过渡电源。天然 气相比煤炭碳排放更低,同时气电具有出色的启停调峰能力,是能源转型过程中优 秀的过渡电源,美国页岩气革命增加了天然气供给降低气电成本,2000-2021年累计 新增111GW(增幅226%),主要集中于2000-2013年新增108GW;
(3)风光:风光作为未来能源供应主力,贡献了主要装机增量。2000-2021年风电 累计新增装机175GW、光伏累计新增装机160GW;
(4)核电:核电装机与核安全事故关系密切。2011年日本福岛发生核泄漏事件,次 年德国关闭核电装机8.4GW,2000-2021年欧盟核电装机累计减少23GW,2022年德 国计划关停全部核电机组,而法国、英国等多国正计划重启核电;
(5)水电、生物质能作为可再生能源,装机分别新增14、24GW。
二、能源转型下煤炭需求下降,期待能源价格回归
(一)煤电短暂回归后将回落,预计欧盟 2023 年火电发电量下滑
2022Q4欧盟用电需求降低、水电环比恢复,煤电发电量同比已大幅下滑。2022年, 欧洲遭遇极端干旱,全年水电发电量降至2000年以来最低水平,同时德国核电机组 关闭,法国核电大面积意外停电,发电缺口大部分由风光发电补齐,仍有小部分由 煤电、气电弥补,导致2022年3月到8月煤电发电量同比大幅提升20%,但9月份以来, 伴随欧盟缩减用电需求及水电环比恢复,煤电发电量同比已负增长,9-12月煤电发 电量同比下降6.6%。 进入2023年,1月份水电恢复、风光大增,挤压火电空间,煤电、气电发电量分别同 比下滑9.3%、32.5%,分别环比下滑12.4%、23.7%;2月份风电发电量同比大幅降 低24.1%,电量缺口主要由火电补齐,煤电同比增长5.7%,环比降低6.8%,气电同 比增长1.4%,环比增长17.2%。电量变化证明,一方面,在可再生能源发电提升情 况下,火电尤其是气电发电量将大幅下滑;另一方面,即使在可再生能源电量下降 的情况下,火电被迫多发,缺口仍然主要由气电补齐,煤电发电量已持续降低。
预期2023年欧盟火电发电量大幅下滑。根据Ember发布报告《European Electricity Review 2023》,预计2023年欧盟电力总需求下滑840亿千瓦时,水电发电量增长400 亿千瓦时、风光发电量增长860亿千瓦时、核电及其他电源持平,煤电+气电发电量 大幅下滑2110亿千瓦时。预计在电力需求下滑,风光持续发展而水电有所恢复下, 欧盟能源结构中化石能源占比将快速下降,将进一步降低煤炭和天然气需求。
电煤需求持续回落,二十年间消费量下降五成。煤炭消费结构方面,欧盟电力行业 煤炭消耗量占比最大,历年在70~80%左右;伴随欧洲电力结构脱碳转型,电力行业 煤炭消耗量逐年下滑,由2000年6.0亿吨降至2020年3.0亿吨。2021年由于天然气价 格高企,叠加欧洲来水偏枯,因而煤电发电量提升,煤炭消费量有所回升达4.84亿 吨,其中电煤为3.43亿吨。
电煤需求降低、库存增加,欧盟增量煤炭需求或将下滑。2022年欧盟电煤消费量增 加带动煤炭消费量提升,1-8月电煤消费量同比提升16.2%,煤炭消费量同比提升 8.8%,非电煤消费量同比下降5.1%;9月后电煤消费量同比出现下滑,与煤电发电 量走势一致,9月、10月电煤消费量分别同比下降0.9%、2.6%,煤炭消费量同比下 滑5.1%、6.6%。从煤炭供给量和消费量对比来看,2021年欧盟煤炭产量+进口量仅 超出煤炭消费量163万吨,2022年,欧盟增加煤炭供给量,1-10月煤炭产量+供给量 合计4.32亿吨,而消费量为4.15亿吨,增加库存1721万吨,库存增加、需求降低将 导致2023年欧盟增量煤炭需求下滑。
(二)法国核电检修压制发电,多国核电重启加速煤电替代
欧盟加速弃核,2000-2022年欧盟核电发电量降幅达28.7%,减量主要来自于法德两 国。法国是核电大国,其贡献了欧盟一半左右的核电发电量,德国则是去核最坚决 的国家。2000-2022年,欧盟核电发电量累计减少2471亿千瓦时(降幅28.7%),其 中法国减少1180亿千瓦时(降幅28.4%),德国减少1331亿千瓦时(降幅78.5%),欧 盟其他25国核电发电量提升39亿千瓦时,核电发电量的降低基本来自法德两国。在 此期间英国核电发电量同样下滑,减少382亿千瓦时(降幅44.9%)。2022年是德国 承诺关闭全部核电机组的最后一年,当年其核电发电量减少326亿千瓦时(同比47.2%),而法国因核电站大面积停运维修导致核电发电量减少822亿千瓦时(同比 降低21.7%)。
2000-2021年欧盟核电装机减少21GW,主要源于德国关闭核电机组。2011年日本福 岛核泄漏事件发生后,德国执政联盟承诺2022年彻底放弃核电,次年即关闭8.4GW 核电装机,截至2021年底仅余4GW(2000年为22.4GW)。2022年德国延长最后三台核电站退役时间至2023年4月中,当前时点德国核电站即使全部退役对欧洲发电 量影响也并不大。从法国来看,虽然法国核电发电量降幅达28.4%,但装机仅减少 1.8GW,2022年核电发电量大减主要原因为管道腐蚀核电站停运检修,法国核电发 电量达2000年以来最低值,但在检修后仍可恢复正常发电,因此预计法国核电短期 1-2年内仍可贡献增量。
多国宣布重启核电,核电纳入绿色能源。2022年欧洲的能源危机使各国重新审视自 身的能源结构和能源安全供应,法国、英国、荷兰、瑞典相继宣布新建核电站。2022 年2月,法国总统宣布重振法国核电计划,2050年前新建6个第二代欧洲压水反应堆, 研究建设另外8个压水反应堆,12月,法国重启一座核电站;英国推出以核电为核心 的最新能源战略,规划以每年批准一个的速率,2030年前新建8个核反应堆,并希望 在2050年把核电产能提高到24GW(2021年为8.3GW);荷兰考虑2035年前新建2台 核电机组;瑞典也表示正在提议修改现行立法,以允许建造和运营更多核反应堆。 欧洲多国恢复对核电积极态度,同时欧洲议会将核电列为“绿色能源”,为核电建设 扫除障碍,核电重启将加快替代煤电,或将加速欧洲煤电需求回落。
(三)碳中和背景下欧洲退煤立场坚定,长期煤炭需求持续降低
欧洲是全球应对气候变化、减少温室气体排放行动的有力倡导者,推动能源转型之 路不可逆转。近些年欧盟履行《巴黎协定》承诺,并在2019年出台碳中和计划,加 速能源转型。在气候问题上的共识,既是欧洲各国结合起来的纽带,也是出于国家 利益的考量,总体来看欧盟将持续推进能源转型、推动碳中和的实现。
欧盟国家陆续宣布退煤计划,部分国家已实现退煤。欧盟大半国家已宣布退煤计划, 其中冰岛、瑞士、比利时等国家已退煤,包括德国、波兰在内的煤电大国均承诺退煤 时间,长期来看,欧盟的煤炭需求将持续降低。
欧盟化石能源进口高度依赖俄罗斯,2021年欧盟煤炭、天然气进口量中分别44%、 41%来自俄罗斯,俄乌冲突导致欧洲面临能源价格和供应的双重危机。长远来看, 欧盟实现能源独立将从两方面着手:一是多元化进口天然气气源,二是加速能源转 型,提高能效,减少对化石能源的依赖,欧盟对煤炭的需求或将持续下降。 煤炭:欧盟的煤炭供给量逐年下降至2021年的4.87亿吨,较2000年的8.31亿吨减少 41.4%,同时同步减少煤炭本土产量和进口量,对外依存度保持在20%~25%。从煤 炭进口来源看,欧盟煤炭前三大进口国是俄罗斯(占比44%)、澳大利亚(占比14%)、 美国(占比13%);德国和波兰为本土的产煤大国,合计产量占欧盟总产量的70%。
天然气:欧盟的天然气对外依存度始终保持高位,2021年欧盟天然气产量511亿立方 米,消费量达4169亿立方米,对外依存度高达88%。主要进口国包括俄罗斯(占比 41%)、挪威(占比15%)、阿尔及利亚(占比11%);本土天然气产量大国主要是 荷兰和罗马利亚,合计占比59%。
碳关税加快执行、碳价格依然看涨, 2023 年 2 月底欧盟碳价突破 100 欧元。2023 年 2 月,欧盟碳价突破 100 欧元/吨,创下历史记录高位。一方面,考虑到欧洲天然 气等能源价格快速回落,部分能源密集型工业陆续复工复产,因而对碳配额的需求 有所增加;另一方面,欧盟碳关税与欧盟碳市场方案落地、削减配额数量等,亦增强 了碳价的上涨。若考虑碳价提升,预期煤电性价比将逐步低于气电,将有望进一步 削弱电煤需求。
能源价格波动影响煤电、气电发电成本,看好煤价均值回归。作为世界上最主要的 一次能源,煤、石油、天然气的价格主要受供需影响,一方面2023年欧盟煤电发电 量下降减少煤炭需求,另一方面碳价提升进一步提高煤电成本,长期来看需求下滑 将推动能源价格回归,当前气价下降87.3%(3月23日),回归至十年中枢附近,但煤 价相较此前高位下降65.3%(3月17日),持续看好电煤需求下降的趋势下,煤价加 速回归均值。
三、风光发电量跃升,传统电源调峰化解决消纳问题
(一)风光占比提升带来消纳问题,火电是调节电源主力
欧洲各国电源结构迥异,风光占比提升为共同趋势。欧洲各国根据资源禀赋差异, 发展出不同的主力电源,在面对风光占比提升带来的消纳问题中,火电、水电等传 统能源普遍发挥调峰消纳能力,主要可以分为以下几类:
(1)丹麦,以煤为主到以风光为主:2000年煤电发电量占比超40%,2022年降至 10.5%,风光发电量占比已超60%,生物质发电占比23%,丹麦主要依靠与邻国电网 互联,挪威和瑞典均是水电富余国家,通过电量进出口调节国内电量消纳,所以风 光占比高仍然没有出现消纳问题;
(2)法国,以核为主发展风光:2000年核电发电量占比78%,2022年降至63%,风 光占比提升至12%,气电占比9%,核电自身具备一定调节能力,作为清洁电源不存 在碳排放压力,稳定运行的核电降低了法国对外国天然气的依赖,少量气电可调节 风光消纳;
(3)挪威,以水为主发展风光:挪威境内水能资源丰富,21世纪初发电量几乎全部 来自水电,2022年水电发电量占比90%以上,风光占比提升至7.5%,水电兼具清洁 性稳定性,无消纳压力,同时可与丹麦互联相互调节;
(4)波兰,以煤为主转型风光:波兰是欧盟煤炭大国,2000年煤电发电量占比95%, 2022年降至69%,风光占比提升至15.5%,高比例煤电可以解决风光消纳问题,短 期内仍然难以摆脱对煤炭依赖;
(5)意大利:以气为主发展风光:2022年气电发电量占比51%,风光占比17%,高 比例气电调峰能力强,主要补齐电量缺口;
(6)德国:煤+风光为主、逐步关停核电:德国能源结构相对均衡,过去以煤电、 核电为主,重点发展风光,2022年煤电和风光发电量占比分别为31%、32%,气电 16.5%,并计划关闭所有核电站,2022年核电占比降至6.3%,较高比例的火电和跨境 互联的电网为德国风光提供调峰消纳。
风光发电份额的增加放大电力系统净负荷波动,调高灵活性调节需求。根据IEA预测, 在APS情景中(假设所有减排承诺和能源目标都实现),到2030年全球电力系统中 风光发电份额将增至30%,到2050年将增至60%。在欧盟能源转型的过程中,不可 调度的风光发电份额的增加放大了净负荷(电力需求中去除风光发电后的负荷)的 变动,显著提高了电力系统灵活性调节的需求。预测到2030年底,欧洲的电力系统 灵活性调节需求将增加50%。
灵活调节电源与可再生能源发电装机的配比不断提升。欧洲国家灵活电源比重相对 较高,德国、丹麦、西班牙、英国的灵活调节电源与可再生能源发电装机的配比分别 为44%、43%、140%和190%。在欧洲五大电力市场中(英国、德国、法国、意大利 和西班牙),Wood Mackenzie预测到2040年将新增169GW风电和172GW光伏装机, 与之对应的电力系统灵活性资源将从2020年的122GW增至2030年的202GW、2040 年的260GW,灵活性电源的装机占比再度提升。 火电是现阶段灵活性调节的主要电源,储能和需求侧响应将接力火电成为能源结构 转型的后备主力。电力系统的灵活性资源包括发电侧、电网侧、需求侧响应和储能 四类。从灵活性调节的供给结构来看,火电提供了目前维持电力系统可靠性所需要 的大部分灵活性电源,其次是水电和需求侧响应。在近十年,火电仍是灵活性调节 的主要电源,其次是电池储能和需求侧响应的大规模增长,是能源结构转型的后备 主力。
(二)他山之石,丹麦和德国传统电源调峰化解决消纳问题
丹麦、德国等国家新能源占比超30%,其解决风光消纳方式可供借鉴。欧盟新能源 发展速度快,但各国发展进度不一,2022年1-11月丹麦风光发电量占比已达64%, 德国、荷兰等国占比已超30%,这些国家在新能源渗透率提升过程中已面临过消纳 问题,其解决方案主要在于将传统电源调峰化、以市场化电价机制鼓励火电调峰, 或通过跨境电力互济引入其他国家的传统电源参与调峰消纳。
丹麦加速淘汰煤电,当前煤电主要发挥调峰作用。复盘丹麦21世纪以来电力结构演 变过程,风光等可再生能源逐渐取代煤电等传统能源,在2000年丹麦煤电装机 5.0GW(占比56.3%),2000-2009年,丹麦煤电缓慢下滑,仍是电力的主要供应来 源并提供灵活性调节,2009年后,煤电装机加速淘汰,到2021年煤电装机仅余1.2GW (占比9.2%),发电量占比降至13%,主要发挥调峰作用,而风光装机从2.39GW提 升至8.55GW,发电量占比从12%提升至64%。
新能源渗透率提升的同时,德国保留一定火电装机用于调峰。与丹麦不同,德国在 风光发电量提升的同时,始终保留一定的煤电、并新增一批气电装机解决风光消纳 问题,这与德国资源禀赋有关,德国是欧盟最大的煤炭产出国,2021年德国煤炭产量占欧盟的38%,这与我国颇为相似。2000-2021年德国煤电和气电装机占比从63.3% 降低至29.2%,风光装机占比从6.0%提升至58.7%,新增装机主要由风光贡献。发电 量结构来看,2000-2021年德国煤电和气电发电量占比从61.0%降低至44.6%,风光 发电量占比从1.6%提升至28.2%,火电仍然保持了一定比例用于调峰。
总结丹麦和德国新能源发展过程中的经验,其解决风光消纳问题主要依靠三个措施: 一是增加灵活调节电源,对煤电进行灵活性改造、扩大气电装机,并大力发展储能; 二是引入市场化电价机制,包括电力现货市场和负电价,通过市场化机制鼓励火电 灵活性改造、为调节电源提供合理收益,并引导用户削峰填谷;三是跨境电力互补, 欧洲大部分国家实现电网互联,可依靠其他国家为本国提供调峰消纳。
1. 灵活调节电源:煤电灵活性改造、气电和储能
丹麦的调峰手段经历了从电源侧火电灵活性调节、到电网负荷预测和调度、再到用 电侧需求调节的过程。在2009年之前新能源发电量占比不足20%,丹麦主要依靠灵 活热电厂和联网线路进行调节,2010-2015年增加预测和调度系统以及部门耦合方 式,加强电网调度能力,2015年后,进一步加强需求侧调节,火电灵活性调节的作 用逐渐削弱。
具体看丹麦的火电灵活性改造措施主要分两个阶段:第一阶段是改进过载能力,提 高爬坡速率,降低最小稳定出力,第二阶段是完全或部分的涡轮机旁通、使用电热 锅炉或者热泵生产热能、用于转变电力生产方式的附加水基蓄热。火电的灵活性调 节能力不断加强,由基荷电源完全转向调峰电源。
德国除保留火电装机外,还积极发展储能。与丹麦不同,德国用电规模大,风光消 纳面临形势更严峻,除了保留一定规模的火电装机外,德国还积极发展储能,储能 规模排在欧洲国家前列,同时德国电网跨度大,储能调度困难,因此重点发展户用 储能,2021年德国户用储能占欧洲比例达61%。
2.市场化电价机制:电力现货市场
完善的市场化机制、合理的补偿收益推动丹麦火电灵活性改造。2005年,丹麦放开 电力现货市场,将电价调整频率由一天3次调为一天24次,同时将热电联产机组推入 现货市场,并在2009年进一步引入负电价机制,火电可以依靠自身灵活性在现货市 场获得调峰收益。2015年出现跨越欧洲大部分的协调日前市场,欧洲国家可以通过 跨境交易加强可再生能源的调度能力。
丹麦电力市场采用调度与交易分离模式,交易所负责交易组织(现货市场:日前和 日内交易),电网公司负责调度与系统平衡(调节功率市场),丹麦属于北欧电力市 场的一部分,现货交易在北欧电力交易所进行,调节功率市场由输电网运营商—丹 麦电网公司组织。
现货市场实时反映电力供需情况,新能源直接参与日前市场,以低边际成本优势获 得优先发电权,除了在市场收入之外还能获得政府给予的溢价补贴,一定程度上保 证收益的稳定性,但新能源发电的不稳定性同样导致现货市场电价波动上行。
调节功率市场是丹麦解决风光消纳和电网平衡的主要手段,负责平衡的主体(包括发 电和负荷)在市场报价,对于上调服务,按照平衡资源报价由低到高的原则进行排序 (高于现货价格) ,对于下调服务,按照平衡资源报价由高到低的原则进行排序(低于 现货价格),有效通过市场激励各类资源参与系统调节,通过竞价反映短期成本。对 于造成不平衡的发电与用户,事后根据不平衡量支付不平衡成本。
德国完善市场化电价机制,建立备用市场实施容量电价保障电力供应。德国在电源 侧建立了中长期市场、现货市场和备用市场,备用市场中除电能量交易之外引入容 量电价,所有电力运营商平等参与电力市场,通过市场机制调节电力供需;需求侧 实施分时电价、尖峰电价等机制,同时参与欧洲跨国电力市场,进一步提升系统灵 活性和调节能力。
德国的现货市场分为日前拍卖,日内拍卖和日内交易,日前市场的竞争机制按照按 边际成本(燃料和排放成本)排序,其中可再生能源发电的边际成本为零,核电较 低,煤电较高,燃气发电更高,燃油发电的边际成本最高。日前市场的价格机制采用 按用电需求统一出清的方法,市场需要的发电量按边际成本排序,一直到满足负荷 需求为止,这时的电价被称为出清价格。从现货市场价格来看,德国日前和日内交 易价格波动较大,日内交易15分钟结算一次,更高频反映电力供需情况。
3. 跨境电力互补:电网互联实现多国联合电力调节
欧洲跨国电力市场发达,可以多国联合调节电力供需平衡。德国位于欧洲大陆中心, 德国电网通过30个220千伏~400千伏的跨国输电通道与周围瑞典、丹麦、法国、荷 兰等多个国家互联,还通过海底电缆与瑞典、挪威电网互联。跨国输电能力达到2700 万千瓦,占系统最高负荷的1/3。在可再生能源发电较高时,德国可以将多余电力出 口至邻国电网,当可再生能源发电不足时,可以通过电力进口保障供应,在本国常 规电源调节能力用尽后仍无法满足全部负荷的情况下,可以从邻国进口电力保障能 源供应安全。
丹麦依赖邻国解决风光消纳问题。以丹麦为例,丹麦邻近瑞典和挪威两大水电富余 国家,可以联合两国水电作为短期灵活性来源,丹麦大力发展电力跨境交易市场,有效地从市场层面促进了风电的积极消纳与波动平衡。风电能够在丰富时期,利用 市场价格优势向境外邻国输送;低谷时期,由于价格劣势,可从境外购买相对廉价 电力,这种电力的跨境交易,本质上仍是新能源与传统能源的一体化调节,导致丹 麦的进口电量和出口电量规模均较大。我国幅员辽阔、资源分布不均,亦可借鉴电 力的跨区域调度和调节。
四、我国能源转型之路:煤价回落,火电转型火储
(一)火电增量空间有限,电煤需求放缓加速煤价回落
1.火电发电量逐渐接近顶峰,预测2022-2025年火电发电量CAGR仅为1.4%
《政府工作报告》设定2023年GDP增速目标5%,我们对规模以上口径发电量进行预 测,假设2023-2025年发电量增速维持5%。2023年起来水修复、水电核电新增装机 贡献增量、风光装机加速建设,持续挤压火电发电量占比,根据测算,2022-2025年 火电发电量CAGR仅为1.4%左右,占比逐渐下降至63%,电煤需求逐渐放缓带动煤 价回落,同时风光贡献主要的发电量增量,占比逐渐提升至近17%。
2.水电:来水修复新增装机发力,预测23年水电发电量同比+10.1%
十四五初期迎水电投产高峰期,2021-2022年累计新增常规水电装机30GW。2020年 以来,乌东德、白鹤滩、两河口、杨房沟四座大型水电站陆续投产,合计装机30.70GW, 带动水电迎来投产高峰,截至2022年末,我国水电装机413.50GW,其中常规水电装 机368.31GW,抽水蓄能装机45.19GW。 乌白、两杨四座电站合计设计发电量1192亿千瓦时,2023年起全面发力。乌东德电 站机组自2020年6月至2021年6月陆续投产,2021年实现发电量390亿千瓦时,在 2021年机组并未全部出力以及来水偏枯的双重不利因素下,发电量已超设计发电量。 2022年底白鹤滩电站机组已全部投产,叠加长江电力六库联调增发电量后,乌白实 际贡献发电量将有望超过设计发电量;杨房沟、两河口电站分别于2021年10月和 2022年3月完全投产,两河口电站作为多年调节电站,对下游电站抬高水头、增发电 量、减少弃水存在明显增益。
测算2023年水电发电量1.32万亿千瓦时,同比增长10.1%。由于乌白、两杨四座电 站规模较大、利用小时数高于全国平均水平,且2022年底之前并未完全出力,将四 座电站剔除,经历连续两年枯水年后考虑来水均值修复,水电利用小时数逐渐提升; 四座电站2023年发电量取设计发电量合计值,参考乌东德2021年发电量已超设计发 电量,以及六库联调、两河口调节增发电量,该测算方法仍偏保守。根据规划十四五 期间新增常规水电40GW,假设剩余装机在2024、2025年投产。在以上假设条件下, 测 算 2023-2025 年 水 电 发 电 量 分 别 为 1.32/1.40/1.48 万 亿 千 瓦 时 , 同 比 增 长 10.1%/5.8%/5.7%。
3.核电:新增装机发力,预测23年核电发电量同比+3.2%
截至2022年底在运核电装机达56.71GW ,2022-2025年预计将新并网7台核电机组。 福清6号机组、红沿河6号机组分别于2022年1月、5月并网,防城港3号机组2023年 1月并网,将为核电2023年发电量贡献增量。假设在机组投产后的下一年首次换料大 修,负荷因子80%,次年换料大修负荷因子90%,第三年95%,测算新并网机组2023- 2025年贡献发电量258/385/508亿千瓦时。
测算2023年核电发电量4322亿千瓦时,同比增长3.4%。近五年核电利用小时数逐年 提高,2021-2022年已超7600小时,对2023-2025年存量核电装机对应利用小时数取 前两年均值,新并网机组发电量单独测算。在以上假设条件下,测算2023-2025年核 电发电量4322/4443/4569亿千瓦时,同比增长3.4%/2.8%/2.8%。
4.风光:装机建设加速,预测23年风光发电量同比+18.3%
预测2023年风光发电量1.08万亿千瓦时,同比增长18.3%。2022年全国新增风电装 机37GW、新增光伏装机86GW,风光总装机达758GW,根据国家统计局月度发电 量累计值数据(规模以上口径),2022年全国风电、光伏发电量6867、2290亿千瓦 时,占总发电量比例10.9%。根据《2023年全国能源工作会议》,国家能源局提出 2023年风电装机达4.3亿千瓦左右、光伏装机达4.9亿千瓦左右,新增装机达1.6亿千 瓦,假设2023-2025年分别新增风电65/75/85GW,新增光伏100/120/140GW。考虑 风电、光伏项目规模较小,且在年内投产进度较均匀,假设年内新增装机中50%为 有效装机。新增装机占总比例减小、海风占比提高,假设利用小时数逐年提高。根据 以上假设条件,测算2023-2025年风光发电量分别为1.08/1.35/1.66万亿千瓦时,占 总发电量比例12.3%/14.6%/17.1%。
(二)风光占比提升消纳问题待解,火电转型塑造火储价值
部分欧洲国家与我国电力结构相似,能源转型过程值得借鉴。从我国电力装机结构来看,过去我国以传统电源火电、水电为主,2010年两者装机占比96%,风光等可 再生能源逐渐成为发展重点,水电、火电装机占比下降,2022年火电装机占比52%, 水电开发已进入后半程增量有限,风光成为新增装机主力,这与部分欧洲国家如德 国、波兰颇为相似,2022年德国煤电发电量占比已经降至31%,风光发电量占比提 升至32%,其能源转型走在我国之前。随着我国提出双碳目标,风光占比提升成为 必然趋势,德国等欧洲国家能源转型过程中的经验对我国有重要的借鉴意义。
我国风光发电量占比快速逼近水电,消纳问题亟待解决。从欧盟经验来看,2015年 欧盟风光发电量超过水电,各国开始推行煤电灵活性改造,并扩大有调峰能力的气 电装机,截至2022年末,我国风光发电量占比10.9%(规模以上口径),若考虑全口 径数据,风光发电量已接近水电。而当前我国灵活性调节电源不足,火电灵活性改 造比例低,风光消纳问题将愈加突出。
五、重点公司分析
(一)华能国际(A)/华能国际电力股份(H):风光快速发展,期待火电扭亏 为盈
火电为基础,十四五全力发展新能源。公司是我国电力龙头企业,2022年末控股装 机127GW(火电占84%),全年完成上网电量4252亿千瓦时。2022年归母净利润亏 损73.87亿元,主要系新能源发电盈利未能覆盖煤电亏损、计提28亿元减值等影响;2022年长协煤占比仅为36%,而2023年至今已实现长协签约率的大幅提升;伴随长 协比例提升,预期火电业绩拐点已至。参照公司规划,2025年末风光装机目标达 55GW(风电29GW、光伏26GW),2022年仅新增风光6GW(年初规划值8GW), 观察最近硅料价格已经大幅下降,暂缓装机有望在后续逐步加速,绿电成长性值得 期待。
(二)华电国际(A)/华电国际电力股份(H):期待火电盈利转正,关注华电 新能 IPO 进程
全国性火电龙头,直接持有华电新能31%股权。截至2022年6月底,公司控股装机 53.41GW,其中燃煤42.36GW(占总装机79.3%,下同),燃气8.59GW(占16.1%), 水电2.46GW(占4.6%)。2022年预计归母净利润扭亏为盈0.1~2亿元;全年完成发 电量2209亿千瓦时。考虑公司燃煤成本仍存改善空间、而电价高位保持,期待火电 业务恢复盈利。2021年中公司用新能源资产换股,现直接持有华电新能(集团新能 源平台)31%股权,华电新能拟登陆A股募资300亿元用于15GW新能源项目建设及 补流;华电集团十四五拟新增新能源装机75GW,预计华电新能持续高增长可期。
(三)福能股份:期待煤电盈利回升,海风竞配落地
福建省属平台,全力转型新能源发电。公司隶属于福建省能源集团,截至2022年6月 末控股装机5.99GW,其中燃煤/燃气/风电分别为2.6/1.5/1.8GW。2022全年预计实现 归母净利润25.37~26.63亿元(同比+100%~110%)。2022H1煤电已实现净利润2.75 亿元(不含晋南热电)、Q4煤电电量大幅提升,预计盈利环比改善,看好2023年长协煤履约提升等因素影响下,公司综合用煤成本的下降带动盈利持续回升。海风方面, 当前风机大型化趋势显著、海风造价成本有望继续下降;公司作为省属电力平台, 坐拥优质海风资源,期待福建省海风竞配进程加速,看好公司在海风项目方面持续 发力。
(四)上海电力:股权激励剑指清洁能源,煤价下降提速火电反转
国家电投旗下重要电力平台,股权激励加速清洁能源装机。公司隶属于国家电投, 业务立足上海江苏辐射全国, 2022Q3控股装机19.98GW,其中煤/气/风/光分别为 9.19/2.87/3.88/4.04GW,清洁能源装机占54%。2022年6月股权激励落地,考核ROE 及清洁能源装机占比。2022全年预计归母净利润扭亏为盈3.01~3.53亿元。公司煤炭 外购比例较高,近期已观测到进口煤价下降,预计伴随长协占比提升及煤价回归合 理水平,公司煤电业绩将持续改善。新能源装机占比已达40%,十四五预计新增风/ 光分别3.45/8.15GW;此外,公司积极发展氢能、储能业务;12月末2.45亿元完成对 匈牙利Tokaj光伏项目收购,加快国际化进程。
(五)宝新能源:业绩对煤价高弹性,新增装机储备多
广东地区民营火电龙头,火电装机弹性高。公司是广东地区民营火电龙头,2021年 末在运装机为3.52GW,2022年预计归母净利润盈利1.6~2.4亿元(同比下降 70.9%~80.6%)。公司火电燃料主要是市场煤,若煤价下跌业绩弹性较大,亦期待 公司2023年煤炭长协比率提升。测算若综合用煤成本每下降30元/吨时(考虑煤矸石 及劣质煤),对应度电毛利将提升0.0095元/千瓦时。另有火电在建2GW、远期规划6GW,装机储备多;联合中广核运营汕尾后湖0.5GW海风。
(六)粤电力:量价双升+煤硅共振,风光火储齐头并进
区位资源及风光火储一体化优势显著,十四五全力发展新能源。公司是广东省属国 资控股唯一资产过千亿的上市公司,2022年末公司可控装机容量31.4GW,其中控股 装机29.7GW(煤电/气电/可再生分别为20.6/6.4/2.8GW)。2022年发电量1141亿度, 其中煤电/气电分别占82%/13%。2022全年预计归母净利润亏损26~31亿元,主要系 煤价高企导致火电利润大幅下滑。2022年至今已新增核准8GW煤电、2.1GW气电, 看好公司火电侧保持装机、电价、利润率的三重提升;十四五拟新增风光14GW,区 位资源及风光火储一体化优势显著。
(七)长江电力:乌白注入、来水修复,公司业绩有望跃升
乌白注入、来水均值修复,公司2023年业绩有望大幅跃升。2022年公司预计实现业 绩214亿元(同比-18.6%),其中Q1/Q2/Q3/Q4业绩分别为31/82/77/25亿元(分别 同比+9.3%/42.7%/-30.3/-63.4%),下半年业绩下滑幅度较大主要系来水严重偏枯 以及投资收益不及预期影响。23年1-2月份长江上游来水恢复正常,公司六座电站实 现发电量381亿千瓦时,同比+22.3%,剔除乌白后四座电站发电量同比+12.5%。考 虑上年极端来水偏枯情况及来水丰枯交替特点,期待23年来水均值修复。 乌白注入规模跨越式提升,水风光、抽水蓄能接力成长。云川公司已完成过户成为 公司全资子公司,2023年乌白电站将开始全面出力,六库联调进一步提升发电量稳定性。考虑六库联调增发电量,测算乌白净利润可达85.65亿元,公司利润规模跃升。 同时公司主导开发金沙江下游水风光基地、开工建设张掖抽水蓄能,风光、抽蓄贡 献成长性。风险提示:来水偏枯;六库联调不及预期;乌白利润不及预期。
(八)中国核电:审批重启、电价上浮,估值存修复可能
低估值核电龙头,量价齐升业绩稳健增长。22年公司预计实现归母净利润89.5~92.0 亿元(调整后同比增长11.34%~14.46%),其中Q4预计实现净利润9.2~11.7亿元(调 整前同比降低40.0%~23.7%),全年业绩增长主要系量价同比提升, 22年公司完成 发电量1993亿千瓦时(同比7.0%),四季度业绩下滑或因费用增加。截至22年末, 公司拥有在建+核准核电装机12.55GW,在建新能源项目装机5.73GW,成长空间充 足。截至2023年3月24日,公司PE(TTM)、PB(LF)分别为12.9、1.5倍,估值存 在修复空间。
(九)青达环保:火电基建+灵改景气度持续,期待订单加速释放
火电灵活性改造先行者,政策理顺市场空间释放可期。公司2022年预计实现营业收 入7.59亿元(同比+20.89%),扣非归母净利润5298.17万元(同比增长20.25%)。 灵活性改造景气度持续,根据能源局统计,截至2021年底灵活性改造渗透率仅7.7%, 伴随山东、广东、甘肃等地出台政策补偿火电调峰价值,改造意愿加速提升。本轮灵 活性改造多聚焦于“锅炉+全负荷脱硝”,未来伴随峰谷价差拉大或容量电价等政策 落地,我们预计火电企业的储能改造有望推动第二轮市场空间释放。此外,十四五 火电新增装机有望加速,公司已打入五大电力集团供应链,传统业务将受益于火电基建投资加速,实现订单的超预期增长。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】。