2021年通信行业周周谈：在“碳中和”大背景下，通信行业如何突围-solarbe文库

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余俊通信行业首席分析师 yujuncmschina.com.cn S1090518070002 招商通信周周谈（2021年第14周） 2021.04.05 证券研究报告| 行业定期报告通信 | 通信基础设施在“碳中和”大背景下，通信行业如何突围张皓怡通信行业研究助理 zhanghaoyicmschina.com.cn 2 “碳中和”和“碳达峰”被首次写入政府工作报告，未来最重要政策方向之一。从全球和中国可持续经济可持续发展的角度，“碳中和”和“碳达峰”将成为未来几十年最重要的政策方向。通信行业在国民经济体系中具备数字化经济基础设施属性，需要从节能、增效、赋能等多方面来融入大的历史背景。数据中心、5G基站等高耗能方向，具有快速降低能耗，提高能源效率的使命；工业互联网将赋能传统行业升级，带动数字化转型；海上风电将充分受益于能源结构升级。数据中心作为高能耗行业，积极提升能效对我国实现碳中和意义重大。数据中心属于高能耗行业，且伴随着数据中心建设的提速，IDC占全社会用电量的比重或将进一步提升至4.05。在用电量大幅增加的情况下，核心一线城市PUE指标纷纷收紧。降低能耗、建设绿色数据中心成为发展趋势，降PUE主要从制冷和供配电系统两方面着手。制冷方面，液冷方式可以显著降低PUE和电力成本，部分互联网厂商已经开始采用液冷技术；供配电系统方面，互联网厂商开始推广市电HVDC，节能效果显著。我国5G小基站规模将持续扩容，推动整体能效提升。从产能利用角度，小基站耗能约为宏基站的1/25，而覆盖范围仅缩小为宏基站的1/4。为解决5G宏基站高功耗问题，小基站或成为低功耗解决方案。从可持续发展角度，小基站有效提升单位空间内的频段密度，且安装维护成本相对较低。另一方面，根据中国铁塔预测，5G时代室内业务应用场景占比将达到85，为5G小基站发展带来充分机遇。数字化转型将清退落后产能，核心利好5G应用。工业互联网乘5G东风发展迅速，赋能企业助其实现节能增效。伴随数字化浪潮与可持续发展的渗透，智慧城市亦成为提效节能热点之一。碳中和为海上风电建设带来巨大机会，海缆业务是海上风电的生命线。作为能源系统去碳化和实现零排放的最关键技术之一，海上风电的地位日趋重要，海上风电目前也是我国的重点发展方向。海底电缆作为海上风电项目的重要构成，其需求或将受到海上风电市场增长的强力驱动。投资建议5G规模建设开启，云计算进入实质性落地阶段，5G应用加速发展，2021年建议围绕5G基建、云计算数据中心、物联网及5G新应用布局优势白马标的和优质成长公司。本周组合（6家重点推荐个股） ➢ 重点推荐中兴通讯、广和通、亿联网络、天孚通信、中际旭创、奥飞数据； ➢ 建议关注中国移动（港股）、中国电信（港股）、中国联通、英维克（机械组覆盖）、新易盛、鸿泉物联、太辰光、海格通信、宝信软件。风险提示碳中和、碳达峰实施不及预期、5G和云投资不及预期、物联网及5G下游应用发展不及预期。本周核心观点践行“碳中和”任重道远，通信行业蓄势以待 8VrQtMpPnQoQsRnPoMnRsOpP7NaOaQsQpPsQrQjMrRtPjMrRmRaQoMrQuOmPnNuOmQtR 3 5G投资图谱围绕“四条主线”布局5G大产业机遇资料来源招商证券主题子版块相关标的 5G基础设施建设器件/芯片/光模块重点推荐【光迅科技】、【天孚通信】、【中际旭创】、【和而泰】建议关注【新易盛】、【博创科技】、【太辰光】、【大富科技】、【亨通光电】、【京信通信】、【世嘉科技】设备/传输/网络重点推荐【中兴通讯】建议关注【星网锐捷】、【通鼎互联】、【紫光股份】、【海能达】、【烽火通信】电信运营重点推荐【中国联通】建议关注【中国移动】（港股）、【中国电信】（港股）、【天源迪科】 5G下游应用物联网重点推荐【广和通】建议关注【有方科技】、【日海智能】、【宜通世纪】、【东土科技】、【高新兴】、【映翰通】、【威胜信息】、【移为通信】车联网重点推荐【鸿泉物联】建议关注【盛路通信】、【国脉科技】、【中海达】、【高新兴】高清视频/AR/VR 建议关注【号百控股】、【恒信东方】、【当虹科技】 IT云化 IDC 重点推荐【光环新网】、【宝信软件】、【奥飞数据】建议关注【数据港】、【万国数据】、【世纪互联】服务器重点推荐【紫光股份】、【浪潮信息】（招商计算机组覆盖）建议关注【中科曙光】、【深信服】（招商计算机组覆盖）交换机重点推荐【紫光股份】、【星网锐捷】光器件重点推荐【中际旭创】、【天孚通信】、【太辰光】建议关注【新易盛】、【光迅科技】云通讯重点推荐【亿联网络】、【会畅通讯】、【梦网集团】建议关注【淳中科技】、【二六三】、【齐心集团】（招商轻工组覆盖）自主可控重点推荐【和而泰】、【海格通信】、【振芯科技】建议关注【中科曙光】、【意华股份】、【天和防务】、【国睿科技】混改重点推荐【中国联通】、【海格通信】、【号百控股】建议关注【星网锐捷】、【国睿科技】、【七一二】 4资料来源Wind、招商证券预测（注中兴通讯、中国联通、奥飞数据已披露年报）重点覆盖公司2020年业绩预测细分行业证券简称市值（亿）净利润（亿元） PE 2019Q2 YOY 2019 YOY 2020Q1 YOY 2020H1 YOY 2020Q3 YOY 2020E YOY 2020E 通信设备中兴通讯 1365.58 6.08 125.16 51.48 173.71 7.80 -9.58 18.57 26.29 8.55 -68 42.60 -17.23 32.1 通信运营中国联通 1327.31 13.91 8.57 49.82 22.09 13.96 -14.11 33.44 10.89 14.40 11 55.21 10.82 24.0 通信设备烽火通信 218.12 2.61 -20.39 9.79 15.99 -1.90 -214.12 0.56 -86.97 2.22 16 10.42 6.46 20.9 光器件光迅科技 160.51 0.80 30.30 3.58 7.51 -0.06 -108.62 2.09 45.42 1.80 48 5.40 50.97 29.7 光器件天孚通信 90.92 0.43 61.60 1.67 22.91 0.47 37.39 1.26 63.25 0.88 80 2.80 68.08 31.5 光器件中际旭创 269.66 1.08 -36.26 5.13 -17.59 1.54 54.43 3.65 76.13 2.35 56 8.56 66.86 31.8 光器件新易盛 163.25 0.48 518.96 2.13 568.68 0.56 73.45 1.91 137.06 1.51 188 4.75 123.15 34.4 IDC 光环新网 269.28 1.97 27.85 8.25 23.54 2.21 13.17 4.51 15.06 2.31 5 9.24 12.06 29.1 IDC 宝信软件 657.56 2.04 38.16 8.79 31.42 2.74 36.35 6.59 62.40 3.09 37 13.08 48.75 50.3 IDC 奥飞数据 88.18 0.47 180.72 1.04 79.17 0.64 350.61 1.58 69.50 0.17 -4 1.57 50.88 56.2 云视频亿联网络 626.91 3.46 61.72 12.35 45.08 3.66 40.18 6.45 6.36 3.62 -4 15.27 23.61 41.1 物联网广和通 132.30 0.42 171.76 1.70 95.95 0.52 35.37 1.38 70.78 0.86 116 2.98 75.22 44.4 5 碳达峰、碳中和工作是我国2021年8大重点任务之一 2020年12月18日闭幕的中央经济工作会议中指出，做好碳达峰、碳中和工作是2021年要抓好的8大重点任务之一，这是碳达峰和碳中和首次出现在中央经济会议的重点任务中。 “碳达峰”是指二氧化碳排放量达到历史最高值，由增转降的历史拐点。而“碳中和”，是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。在今年全国两会上，“碳中和”和“碳达峰”被首次写入政府工作报告。聚焦对能源产能、产量的软性限制，完善能源消费总量和强度双控制度，包括重点控制化石能源消费、使用碳配额与碳交易等手段，以市场化的形式推动过剩产能行业进一步分化，实现节能减排。从整体来看，中国的碳中和路径大致可以分为三个阶段阶段一2021到2030年，主要目标是实现碳排放达峰；阶段二为2031-2045年，主要的任务是快速降低碳排放；阶段三2046-2060年，主要任务是深度脱碳，实现碳中和目标。风电、光伏将成为碳中和主力军；碳排放交易将成为碳中和目标有力抓手。图我国“碳中和“和”碳达峰”的相关规划资料来源中国政府网、招商证券 2020年 2060年2030年 9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会上明确提出将提高国家自主贡献力度，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。锚定努力争取2060年前实现碳中和，采取更加有力的政策和措施。落实2030年应对气候变化国家自主贡献目标，制定2030年前碳排放达峰行动方案，二氧化碳排放力争于 2030年前达到峰值。 2021年 3月5日，十三届全国人大四次会议开幕，国务院总理李克强在政府工作报告中提出，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。 3月13日，该目标列入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 6 我国能源结构将明显优化，终端电气化水平持续提升图我国能源消费结构资料来源国家统计局、中国产业经济信息网、招商证券图我国能源生产结构我国能源结构持续优化，不断加快向清洁低碳转变。2020年我国能源生产总量为40.8亿吨，同比增长2.8，较去年下降2.3个百分点，增速自2017年以来持续放缓。近十年，我国原煤产量自2014年开始下降，2016年达十年内最低值34.11亿吨，2019年产量恢复至38.5亿吨，与2014年相当；整体占比趋势稳中有降，2019年较2010年下降7.4个百分比。同时，天然气和一次电力等清洁能源占比不断扩大，2015年-2019年依次为 19.3、21.9、22.8、23.6、24.5。结合“碳达峰，碳中和”的要求，我国未来能源结构有望明显优化。 2020年我国能源消费总量为49.8亿吨标准煤，比上年下降2.3，其中煤炭消费量同比增长0.7，需求增速均放缓。2020年11月，国网能源研究院发布中国能源发展展望，我国一次能源需求近期增长缓慢，将于2030年前后达峰，峰值约为5659亿吨标准煤。经初步核算，2020年煤炭消费占能源消费总量比重为56.8，比2012年降低11.7个百分点；天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量比重为24.3，比2012年提高9.8个百分点；报告指出在深度减排情境下，一次能源将加速清洁化，2060年终端电气化将达70，而煤炭占比约1。 72 70 70 69 69 9 8 8 7 7 5 5 5 5 6 15 17 17 18 19 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2015 2016 2017 2018 2019 煤炭原油天然气一次电力及其他（风水核电） 64 62 61 59 58 57 18 19 19 19 19 19 6 6 7 8 8 共计 24 12 13 14 15 15 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2015 2016 2017 2018 2019 2020 煤炭石油天然气一次电力及其他（风水核电） 7 碳中和背景下，通信行业机遇与挑战并存通信行业在国民经济体系中具备数字化经济基础设施属性，需要从节能、增效、赋能等多方面来融入大的历史背景。数据中心、5G基站等高耗能方向，具有快速降低能耗，提高能源效率的使命；工业互联网将赋能传统行业升级，带动数字化转型；海上风电将充分受益于能源结构升级。 数据中心IDC行业电能消耗量巨大，预计2020年总耗电量占全社会耗电量的比重将提升至 3.7。能评审批收紧、PUE监管趋严将成为IDC行业的必经之路。今年1月，腾讯宣布启动碳中和规划，用科技助力实现0碳排放，研发节能技术降低IDC碳排放，“碳中和”数据中心跃然纸上。我们认为未来IDC行业能耗审批和PUE控制将更加严格，具备先进的能耗控制技术和研发能力的头部公司有望迎接消费结构改善、产品升级，实现营收增长。 基站在整个移动通信网络中，基站的能耗占比大约是72。特别是在5G时代，功耗的提升是同级4G基站的4倍左右，而同一覆盖范围下，5G基站的需求数量又是4G的3-4倍左右。5G小基站凭借对配套设施要求低、设备体积小、部署较灵活、施工周期短且易维护等特点，成为宏基站信号的有效延伸。我们认为小基站产能利用率效用更高，有利于5G低碳化建设。为解决5G宏基站高功耗问题，小基站或成为低功耗解决方案。 工业互联网以工业硬件设备的更新迭代为依托的碳减排技术难度大、成本高。在数字经济大趋势下，工业互联网通过全面构建人、机、物的互联，有效支持工业制造全要素、全产业链、全价值链信息的全面链接，大力提升生产管理能效，减少资源消耗，成为生产力提升与环境友好之间的新平衡点，推动碳减排工作迈上新台阶，助力实现碳中和目标。我们认为数字化转型是实现碳中和的必要手段，5G应用将在各行各业加速落地。 海上风电2020年9月和12月，习近平主席分别在第七十五届联合国大会和气候雄心峰会上提出到2030年，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿kW以上。我国能源转型将依托海上风电的高质量发展。我们认为我国海上风电项目将进入高速发展时期，助力海洋经济再上新台阶，利好上下游产业链。海缆业务是海上风电的生命线，对于技术要求较高，国内具备海缆制造以及施工的海缆公司数量较少，将核心受益。 8 8 数据中心PUE等能耗限制将更加严格。伴随数据中心用电在全社会用电所占比重越来越高，北上广深等地将进一步限制新建数据中心数量和能耗指标、PUE值等，其他地区也将逐渐开始对数据中心能耗进行限制。监管部门将推广先进适用节能减排技术装备。（1）更多数据中心企业因政策引导和节能减排带来的成本下降，主动加入碳中和规划推进行列。（2）具备节能降耗技术的基础设施厂商也将迎来更大的发展机会。更多钢铁、制造业等高能源消耗领域的企业开展IDC业务。（1）铁行业的能源消耗远超数据中心，占全国碳排放总量15左右，这类企业将面临更大压力。（2）国内数据中心市场成长更具有确定性，因此会有更多能源高消耗企业选择跨界转型IDC业务。绿色能源或将在数据中心逐步应用。为了减少碳排放，风电、水电、光伏发电、可再生能源发电等绿色能源会成为数据中心传统能源的互补或者替代。资料来源电子发烧友、招商证券整理数据中心是为数不多能源消耗占社会总用电量比例持续增长的行业。因此，数据中心行业积极践行碳中和，对于我国实现2060年的目标意义重大。数据中心行业积极践行碳中和，对我国实现2060年目标意义重大图碳中和对IDC企业的影响 9 数据中心属于高能耗行业，且伴随着数据中心建设的提速，能耗问题面临巨大挑战。IDC托管的服务器需要全年不间断运行以向互联网用户提供服务，同时需要空调等辅助制冷设备实时供应冷能以维持其可靠运行，因此电能消耗量巨大。2018年全国的数据中心用掉了1608.89亿千瓦时电量，占中国全社会用电量的2.35，超过上海市2018年全社会用电量（1,567亿千瓦时）。截至2019年，数据中心的耗电量已连续八年超过12的速度增长，年耗电量超过1800亿千瓦时。预计2020年总耗电量将超过2000亿千瓦时，占全社会用电量的比重升至3.7。随着IDC的大量建设，IDC将面临日益增长的资源和电力需求。IDC圈预计到2025年，占比进一步提升至4.05。在用电量大幅增加的情况下，核心一线城市PUE指标纷纷收紧。目前包括北京、上海等地要求新建IDC PUE小于 1.3，广州和深圳限制相对宽松但也优先支持PUE值在1.3以下。预计一线城市的数据中心建设将更加具有规划性，大型绿色数据中心的集约化建设会更加突出，而 PUE 不达标的低小旧散数据中心则将逐渐退出。资料来源中国IDC圈、各城市部门网站、招商证券表一线城市数据中心相关政策数据中心能耗问题面临挑战，一线城市PUE指标收紧图数据中心耗电量占比预测 2.19 2.42 2.71 2.99 3.29 3.59 3.85 4.05 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 城市发布时间内容摘要北京 2019 数据中心PUE值低于1.3。新建的数据中心PUE值要求低于1.3，原有的数据中心要进行节能改造，改造完成后，PUE值需达到1.4以下上海 2019 新增数据中心机架规模6万以内，PUE不超过1.3，建设E级高性能数据中心，推进数据中心布局，加速体系建设广州 2020 到2022年打造粤港澳大湾区信息基础设施领先城市，数据中心可用机架规模达到20万个,优先支持PUE1.3数据中心建设深圳 2019 PUE1.4以上的数据中心不享有支持。对于PUE值为1.35-1.40（含 1.35）的数据中心，新增能源消费量可给予实际替代量10及以下的支持。对于PUE值为1.30-1.35（含1.30）的数据中心，可给予实际替代量20及以下的支持。对于PUE值1.25-1.30（含1.25）的数据中心，可给予实际替代量 30及以下的支持。PUE低于1.25的数据中心可享受新增能源消费量40以上的支持。 10 降低IDC机房PUE主要从制冷和供电系统两方面着手降低IDC机房PUE主要从制冷和供电系统两方面着手。根据TGG 的定义 , PUE 计算公式为PUEPt/PIT,其中Pt为数据中心全年总耗电量, 单位是KWh;PIT为数据中心的IT设备全年耗电量, 单位也是KWh。 𝑃𝑈𝐸 𝑃cooling𝑃power𝑃lighting𝑃𝐼𝑇𝑃 𝐼𝑇 ，其中𝑃cooling 约占𝑃𝐷𝐶 的 20-40 ； 𝑃power 约占10-20。降PUE主要从制冷和供配电系统两方面着手。降低能耗、建设绿色数据中心成为发展趋势。政策支持、技术创新两个层面将有效推动数据中心绿色化、节能化演进。 ➢ 已知𝑃𝑈𝐸 𝑃𝐷𝐶𝑃 𝐼𝑇 ➢ 其中， 𝑃𝐷𝐶为数据中心的总功耗； 𝑃𝐼𝑇为IT设备能耗。其中， 𝑃𝐷𝐶由IT设备功耗（ 𝑃𝐼𝑇 ）、冷却设备功耗（ 𝑃cooling ）、电源设备功耗（ 𝑃power ）及照明设备功耗（ 𝑃lighting ）构成； ➢ 故 𝑃𝑈𝐸 𝑃cooling𝑃power𝑃lighting𝑃𝐼𝑇𝑃 𝐼𝑇 ，其中𝑃cooling 约占𝑃𝐷𝐶 的20-40；𝑃power约占10-20。降PUE 主要从制冷和供配电系统两方面着手。图PUE公式推理 50 35 10 5 IT设备制冷系统供配电系统照明及其他图传统数据中心能耗购成资料来源宁波公共机构节能管理处、招商证券 11 目前的数据中心制冷方式主要包括风冷、水冷、间接蒸发冷却和液冷技术。液冷技术散热性能优越，但机柜改造成本、消耗品氟化液价格等推高TCO成本，短期来看其投资回收期与传统方案相比不占据绝对优势。间接蒸发冷却冷板式方案不需要昂贵的水冷机组和较好的兼容性成为一种选择，后续随着数据中心集中化和性能需求，浸没式液冷渗透率有望逐步提升。技术结构图示原理局限风冷风冷技术通过冷/热空气通道的交替排列实现换热。机架产生的热空气由机房空调（CRAC）或者机房空气处理单元（CRAH）产生的冷空气进行冷却，冷空气通过地下的通风口输送至机架间的冷空气通道。其中，CRAC采用制冷剂为媒介进行冷却，而CRAH则采用水-空气换热器对水进行冷却。低密度和相对较低的散热能力的不足。水冷数据中心水冷技术是指通过非接触的方式实现液体冷却媒介和发热电子器件间的换热。冷却媒介分散单元（coolant distribution units，CDU）通过与外界冷源如水、水塔及冷却塔等换热冷却，然后通过内部冷却环进入电子器件区域。在冷却系统中，制冷剂被输送至各个机柜或者服务器，通过强制对流实现吸热。液体没有与散热元件直接接触，而是通过金属管壁进行热交换。间接蒸发冷却间接蒸发冷却系统IDEC机组由箱体、室内风机、室外风机、空空换热器、喷淋水泵、DX（直膨式制冷）系统、电控系统组成。通过空空换热器实现室内空气与室外空气的不接触换热。机组一般有三种工作模式干模式、喷淋模式和混合模式。三种运行模式均可实现全部或者部分的自然冷却，达到降低能耗的效果。降PUE的能力不及液冷技术。液冷技术体制冷剂直接和电子器件接触,绝缘液体介质能够保证电子器件的绝缘。 1节能降耗。采用接触式液冷技术，大幅降低冷却能耗。PUE 可达1.04，无限接近理论极限值1。2）提高运算设备性能和可靠性。芯片功耗的突然增加不会导致温度瞬间的大幅变化。3降低风扇振动、噪声和耗能。浸没式（接触式）液冷技术完全不需要风扇，最大限度减少噪声污染源。4提高数据中心功率密度，减小机房占地面积。采用3M公司的液冷补充剂，价格高昂。资料来源CNKI、招商证券整理制冷供电系统方面间接蒸发冷却和浸没式液冷技术可以有效降低PUE 12 液冷方式可以显著降低PUE和电力成本，液冷的换热能力是空气的100倍左右，且冷水与发热器件的温差大于20℃即可有效制冷，能耗开销小，可将制冷能耗占数据中心能耗降至10以下。机组一般有三种工作模式 ①干模式当室外环境温度较低时，仅依靠空空换热器即可完成冷却。②喷淋模式当室外环境温度升高但湿球温度仍较低时，开启喷淋系统，利用水蒸发带走热量完成冷却。③混合模式当室外环境湿球温度较高时，需要同时开启喷淋系统及DX制冷系统完成冷却。三种运行模式均可实现全部或者部分的自然冷却，达到降低能耗的效果。目前，腾讯仪征东升云计算数据中心项目、阿里巴巴张北数据中心等数据中心均已采用液冷数据中心冷却方案。英维克已推出XGlacier服务器液冷解决方案，并可以充分利用余热回收，使得数据中心PUE可低至 1.1以下。中国首座5A级绿色液冷数据中心阿里巴巴仁和数据中心在杭州落地，整体PUE值低至1.09，液冷技术开始进入应用期。液冷方式可以显著降低PUE和电力成本，部分互联网厂商已经开始采用液冷技术应用成熟度 PUE 成本 CO2 基准带冷却塔和周边 CRAH 的冷水机组 1.71 40.7百万 50267吨冷冻水架构带干冷器和行级 CRAH 的风冷冷水机组 1.46 34.9百万 43060吨乙二醇架构带干冷器的直膨式 CRAC 1.63 38.8百万 47858吨风冷架构间接式蒸发冷却器 1.31 31.3百万 38571吨表不同制冷方式对 PUE/年度用电成本/年度碳排放量的影响资料来源施耐德、安耐智、招商证券图液冷模式下各部件温度 65 25 9 35 7 0 10 20 30 40 50 60 70 发热器件温度冷空气温度冷媒温度冷却塔温度环境温度 13 供电系统方面互联网厂商推广市电HVDC，节能效果显著 IDC和数据机房作为数据业务专用机房，根据直交流转换的不同，目前的数据中心供电方式主要有以下三种模式传统UPS供电系统、HVDC供电系统和市电直供。 UPS（Uninterruptible Power Supply）利用电池的化学能作为能量后备，存在效率低、可用性较差的局限。目前数据中心应用最广的主流产品即在线双变换UPS。但是随着数据中心建设规模越来越大，用户对数据中心能耗和可用性要求逐渐提高，该方案固有的低效率和可用性差等缺点逐渐暴露。 HVDC系统以其在系统效率、可靠性、可维护性及建设成本等方面的突出优势大获互联网厂商青睐。HVDC系统结构大大简化，同时在低故障率、在线扩容、系统复杂度、可维护性上都具有一定优势。此外目前模块化UPS 在产品端与HVDC产品也差别不大，但由HVDC构成的供电系统及其后端服务器的变化才是HVDC真正的价值体现。市电HVDC技术节能效果显著。经测算，如果对于10万台服务器的一个大型数据中心按60个供电系统计算，相比“模块化UPS”及“市电模块化UPS”仅仅是采用了“市电240VHVDC”技术，在8年时间内就可以节省电费高达2619万元，该技术或将在业界推广使用。项目 AC UPS 市电AC UPS HVDC 市电HVDC 实际系统效率 80-90 97 96 98 节能效果中下较显著中等显著架构复杂程度复杂复杂简单简单可靠性中等较高高最高维护难度高较高低较低维护费用高较高低最低建设成本高中低最低可扩展性低低高高表 HVDC 与传统 UPS 电源比较资料来源腾讯数据中心、招商证券 14 5G基站建设小型化推动整体能效提升我国5G小基站规模将持续扩容。基于功率和覆盖范围的不同，5G基站可分为宏基站和小基站，其中小基站包括微基站、皮基站、飞基站。已知5G的频段相对4G更高，故覆盖范围较小，通常将5G宏基站建设在空旷地区，其它区域则通过小基站的补充来整体提升5G的覆盖范围。而5G如果实现与4G相同的网络覆盖，需要的基站数量将是4G的2倍以上。宏基站整体耗能大且产能有效利用率相对较低，故很难大量建设，5G小基站凭借对配套设施要求低、设备体积小、部署较灵活、施工周期短且易维护等特点，成为宏基站信号的有效延伸。根据 Leadleo预测，2022年我国5G小基站设备规模将突破300亿大关，年复合增长率达174。为解决5G宏基站高功耗问题，小基站或称为低功耗解决方案。从产能利用角度小基站耗能约为宏基站的1/25。取小基站单载波动率的中位数即500mW进行简单测算，其耗能较少，而覆盖范围仅缩小为宏基站的1/4，故在产能利用率上小基站效用更高，且在一定程度上有利于 5G低碳化建设。从可持续发展角度小基站可控性好，同频干扰信号间的距离较低，故可有效提升单位空间内的频段密度，且安装维护成本相对较低，比目前的宏基站更靠近用户。另一方面，根据中国铁塔预测，5G时代室内业务应用场景占比将达到85，这为相对灵活、占地较小的5G小基站发展带来充分机遇。表5G宏基站 vs 小基站资料来源GGII、招商证券分类安装维护基站类型单载波动率覆盖范围宏基站运营商专业人员施工安装宏基站 12.6W以上 200m 小基站用户安装或运营商简单安装微基站 500mW-12.6W 50-200m 皮基站 100mW-500mW 20-50m 小基站 100mW 10-20m 资料来源Leadleo、招商证券图中国5G小基站行业设备建设规模预测（单位亿元） 8.1 113.5 248.5 314.6 342.5 0 100 200 300 400 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 15 工业互联网乘5G东风发展迅速，赋能企业助其实现节能增效。据悉，截至2021年3月，全国在建的各种应用场景工业互联网项目超过1100个，而当前我国工业产能利用率仍低于79的全球标准，伴随5G多场景、大面积应用以及碳中和大背景，预计工业互联网势必将渗透高质量、智能化应用，从而提升我国工业产能利用率。对于企业，工业互联网的赋能会使其生产效率得到提升，同时减少碳排放和能源消耗。工业互联网具体赋能按产业划分第二产业规模最大，第三产业增速最快。据预测，2020年工业互联网带动第二产业规模增长接近2万亿元，而带动第三产业规模复合增速达19，具体共覆盖19个行业门类，这不仅体现我国工业互联网应用之广，也体现了其稳定高速增长的强大韧性。第二产业具体应用智能制造。工业富联已成立国家精密工具智能制造创新联盟，其在山西晋城部署包括矿用高端精密材料及工具生产项目，使单个厂区钨矿、水电等资源综合利用率提升30，年节电100万千瓦时，年节省水资源使用量为6万吨，年度循环使用碳化钨材料300吨。第三产业具体应用智能云平台。东方国信旗下Cloudiip作为国内领先的国产工业互联网平台，覆盖炼铁、锅炉等多个工业应用，通过内部APP数字赋能提高能源利用效率。据悉，其风电云平台可为企业每年节约30维修费用，锅炉云平台则可降低单炉能耗15。图2013-2020年中国工业产能利用率资料来源国家统计局、招商证券图近三年我国工业互联网带动三大产业情况（单位万亿元）资料来源中国工业互联网研究院、招商证券测算工业互联网通过促进产业智能化提高能源利用效率 76 76 74 73 77 77 77 75 71 72 73 74 75 76 77 78 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0.059 1.935 1.791 0 0.5 1 1.5 2 2.5 第一产业规模第二产业规模第三产业规模 2018 2019 2020E 复合YoY 15 复合YoY 19 16 图我国智慧城市市场支出规模（单位亿美元）资料来源IDC、招商证券图2019年智慧城市各类目支出情况资料来源IDC、招商证券智慧城市通过数字化助力城市生活提效、节能 147 173 201 230 259 302 343 389 0 5 10 15 20 0 100 200 300 400 500 智慧城市市场支出规模 YoY 33 1814 35 弹性能源管理及基础设施数据驱动的公共安全智能交通其他伴随数字化浪潮与可持续发展的渗透，智慧城市成为提效节能热点之一。5G、人工智能等新型数字化技术的持续创新与发展有利于城市智能化管理，另一方面数字化生活下实现城市可持续发展同样重要，预计未来智慧城市发展思路将充分融合二者。据预测， 2020年我国智慧城市市场支出规模达到259亿美元，同比增长约 13，成为全球支出第二大国。而2019年数据显示，我国智慧城市各类目支出中，弹性能源管理及基础设施占比约1/3，主要由智能电网驱动；数据驱动的公共安全和智能交通分别占18和14。我们将基于三大类目举例说明智慧城市的提效节能成果。智能电网国家电网积极推动能源电力转型。截至2020年底，旗下21个省区公司新能源成为首要电源；风电和太阳能发电量5872 亿千瓦时，减少电煤消耗2.5亿吨、减排二氧化碳4.5亿吨。数据驱动的公共安全智慧路灯为5G基站建设及市民安全保驾护航。广州作为5G试点城市，其5G微基站需求量巨大，自带充电装置的智慧路灯为5G网络布局提供了优质载体，从避免重复建设造成的资源浪费角度节能；另一方面，电网数字化转型大幅提升用户获得感和安全感，全天不同时段不同利用率助力城市生活提效。智能交通智慧机场发展成效显著。已知飞机自带的APU（辅助动力装置）在运行时，不仅会消耗飞机燃油，还会产生大量二氧化碳、碳氢化合物等气体。建设APU替代设施可减少飞机APU装置的使用。深圳宝安机场目前APU替代设施的配置率、签约率、使用率已实现三个100。统计数据显示，“十三五”期间，通过 APU替代设施应用，宝安机场累计减少二氧化碳排放55万吨。 17 作为能源系统去碳化和实现零排放的最关键技术之一，海上风电的地位日趋重要，海上风电目前也是我国的重点发展方向。海上风电具有资源高效丰富、不占用土地、不消耗水资源等特点，据全球风能理事会（GWEC）数据显示，2020年全球海上风电累计装机容量超3500万千瓦，其中英国占最大份额29，中国通过近年来快速发展已达到世界第二，占比28.12。 2020年我国海上风电新增装机超过300万千瓦，海上风电累计装机容量预计达到900万千瓦，近些年保持高速增长。2020年和2021年为我国海上风电抢装潮，根据北极星电力网预测，预计“十四五”期间我国新增海上风电规模超3200万千瓦，平均年新增海上风电装机600万千瓦以上。GWEC预测，到2030年，全球海上风电装机量将升至234 GW，亚太地区会成为最重要的市场，而欧洲依然能保持强劲的增长势头。届时，预计中国将超过英国，成为世界海上风电累计装机容量最大的国家。资料来源GWEC、招商证券图全球海上风电累计装机容量占比图中国海上风电累计装机容量（万千瓦）及增速碳中和为海上风电建设带来巨大机会，中国海上风电累计装机容量将大幅增长 29.00 28.12 21.96 7.42 6.42 7.08 英国中国德国荷兰比利时其他 73.33 50.00 15.38 48.89 55.2256.73 71.17 59.14 33.56 51.77 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 中国海上风电累计装机容量 YOY（） 18 目前广东省、江苏省和浙江省分别公示了十四五期间的海上风电发展规划。据预测，未来福建、山东、辽宁三省也将出台专项规划，合计容量在 6-10GW，全国十四五海上风电新增装机将超过32GW，年均新增海上风电装机6GW 以上。海底电缆作为海上风电项目的重要构成，其需求受到海上风电市场增长的强力驱动。据北极星电力网估计，海缆费用约占海上风电项目投资的8。海缆业务是海上风电的生命线，对于技术要求较高。目前我国海上风电机组均设置在离岸距离几十公里的地区，海缆对于将海上风电传输至陆地是必不可少的。海缆技术含量较高，具有较强的技术壁垒，因此国内具备海缆制造以及施工的海缆公司数量较少，主要有中天科技、亨通光电、东方电缆、汉缆股份等。资料来源GWEC、