电力IT：研究框架-首创证券.pdf-solarbe文库

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请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 [Table_Rank] 评级看好 [Table_Authors] 翟炜首席分析师 SAC 执证编号 S0110521050002 zhaiweisczq.com.cn 电话 13581945259 [Table_Chart] 市场指数走势（最近 1 年）资料来源聚源数据相关研究 [Table_OtherReport]  网络安全板块下半年或迎来改善  行业信创趋势已成  计算机行业中期策略坚守景气，迎接板块反转核心观点 [Table_Summary]  双碳背景下，清洁能源为大趋势，电网投资确定性强。低碳发展为全球转型主要方向，各国目标明确，我国“双碳”目标在国家多项重要会议和文件中被反复强调。 “十三五”期间，我国新能源累计新增 3.6 亿千瓦，年均增长超过 7000 万千瓦，是“十二五”的 2.5 倍。在此背景下，国家电网和南方电网均加大了“十四五”期间电网投资规划国家电网计划投入 3500 亿美元（约合 2.23 万亿元）；南方电网计划投入 6700 亿元，较十三五增加 51。  电力 IT 是电网投入重点，前景广阔。数字化和智能化将提升能源系统整体效率和安全性，是电网投资的重点。 2009-2020 年国家电网规划智能化投资占国网投资总额比重不断提升，三个阶段占比分别为 6.2、 11.7和 12.5。智能化数字化也是南方电网 6700 亿投资的主要方向之一，南网计划 2025 年全面建成数字电网。南网将推进智能输电、配电、用电领域升级，例如无人巡视、智能配电台区、多站融合变电站（ 2025 年达 100 座）等，到 2025 年， 35 千伏及以上线路实现无人机智能巡检全覆盖。  电力 IT 各环节均会受益（ 1）发电侧随着太阳能、风能等可再生能源逐步成为主力，风电、光伏电站建设基建软件、设计软件、运营管理软件、功率预测、智能并网等需求有望快速释放；（ 2）输变配侧一方面随着电力在社会终端能源消耗中的占比不断提升，以特高压电网为代表的输配电网建设将会增加，相关硬件和软件需求将增加；另一方面，在分布式发电引入后，分布式电源和微电网将成为现有能源供给体系的有力补充，电网的调度压力将会加大，需要更为智慧的电网调度与管理系统；（ 3）用电侧一方面，电能占终端能源消费比重不断提升，用电服务核心系统、电能采集核心系统、市场及销售分析软件、电力大数据系统等需求均会增大；另一方面，随着“分时电价”政策深入，针对 B 端和 C 端用户节能节电需求的智能用电和服务需求将会增加；同时由于分布式发电的产生，微电网间的新型的电力交易需求也将会产生；此外，随着电动车等新兴电力终端的出现，电力的应用场景不断增多，终端电力运营服务需求（充电、运营、收费）预计会增多。  用电侧改革可能成为新型电力系统建设重心。我们认为下一阶段用电侧改革可能会成为电力系统改革的重心，通过推动用电侧市场化、数字化、场景化需求，倒逼智能电网建设，进而满足发电侧新能源化带来的更高更复杂的要求。  投资建议重点推荐朗新科技、安科瑞、南网科技、远光软件、东方电子等，推荐关注国能日新、恒华科技、国电南瑞、国网信通、智洋创新、容知日新、煜邦电力、映翰通等。  风险提示电网投资不及预期；新能源并网不及预期；电价改革推进不及预期；宏观经济下行，投资不及预期。 -0.4 -0.2 0 0.2 19 -Jul 29 -Sep 10 -Dec 20 -Feb 3- May 14 -Jul 计算机沪深 300 [Table_Title] 电力 IT 研究框架 [Table_ReportDate] 计算机 | 行业深度报告 | 2022.07.19 行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明目录 1 以电力 IT 为核心的能源 IT 前景广阔 . 1 1.1“双碳 ”是全球共识 1 1.1.1 全球态势各国低碳发展目标明确 1 1.1.2 中国趋势清洁能源为大趋势 2 1.2 新能源占比不断提升，电网压力持续加大 . 7 1.3 电网加大投入，电力 IT 是投入重点 . 7 1.3.1 十四五期间电网投资规模将进一步提升 7 1.3.2 电力 IT 是电网投资的重点 8 1.4 电力市场改革，售用电侧前景广阔 . 9 2 电力 IT 各环节全梳理 . 11 2.1 各环节电力 IT 需求总览 . 11 2.2 发电侧新能源发电带来更多需求 . 12 2.2.1 风光等新能源发电厂持续建设 12 2.2.2 设计软件 13 2.2.3 电站运维 14 2.2.4 功率预测 15 2.2.5 智能并网 16 2.2.6 设备监测 17 2.2.7 管理软件 18 2.3 输电侧调度与监测需求 . 19 2.3.1 特高压投资加大，设计软件需求增加 19 2.3.2 电力交易需求增大，调度系统复杂度提升 19 2.3.3 电网运营安全性稳定性需求提升自动监测、巡检等需求提升 20 2.4 变电侧自动化与运维需求 . 22 2.4.1 电网运营安全性稳定性需求提升变电站监控运维 22 2.4.2 变电站自动控制系统 23 2.5 配电侧自动化与运维需求 . 24 2.5.1 配网投资加大，设计软件需求增加 24 2.5.2 配网自动化监测、运维 25 2.5.3 配网故障指示 IWOS. 26 2.5.4 配电自动化 27 2.6 用电侧电力市场化改革带来更多综合能源服务的需求 . 28 2.6.1 电力市场化交易与结算系统 28 2.6.2 营销系统营销 2.0 29 2.6.3 智能电表 29 2.6.4 虚拟电厂 30 2.6.5 电力交易辅助预测、数据管理等 31 2.6.6 用电信息采集系统 32 2.6.7 综合能源服务 34 3 各环节主要公司梳理 . 34 4 电力 IT 高景气 . 35 4.1 电力 IT 迎来向上大周期 . 35 4.2 短期看发电侧，中期看输配电，长期大空间在用电侧 . 35 行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 5 投资建议 . 36 6 风险提示 . 36 插图目录图 1 太阳能和风能在新增可再生能源装机容量中占主导地位 . 2 图 2 2000-2021 年全球风电和太阳能光伏装机量 . 2 图 3 20152020 年我国新能源发电装机容量及占比 4 图 4 2015 年和 2020 年我国发电装机容量及占比 4 图 5 2017-2022 年中国光伏电站行业累计装机容量（ GW） 5 图 6 我国非化石能源消费占一次能源消费总量目标 . 5 图 7 2060 年风光新能源占比将超过 60 6 图 8 我国电能占终端能源消费比重在 2060 年将达到 70 . 6 图 9 到 2060 年工业、建筑、交通等领域终端电气化水平将提升至 50以上 . 6 图 10 2008-2020 年中国电网投资情况 . 8 图 11 国家电网年均总投资与智能化投资 9 图 12 市场化电量占比持续提升 10 图 13 电气化带来多领域的发展 . 10 图 14 电力各环节 . 11 图 15 电力各环节 IT 需求 12 图 16 2014-2024 年中国风力发电装机容量及预测 . 13 图 17 2014-2024 年中国光伏发电装机容量及预测 . 13 图 18 电力设计软件国内外竞争格局 14 图 19 2019-2025 年预计光伏电站运维成本走势 . 14 图 20 2015-2019 年光伏电站运维市场容量 . 14 图 21 2008-2020 年全球风电运维市场规模（亿美元） . 15 图 22 2019-2024 年中国新能源发电功率预测市场规模 . 16 图 23 2019 年中国光伏发电功率预测市场竞争格局 16 图 24 2019 年中国风力发电功率预测市场竞争格局 16 图 25 预计 2019-2024 年我国新能源并网智能控制系统市场的年均复合增长率为 12.30 17 图 26 我国设备监测与故障诊断技术的发展可分为 4 个阶段 . 18 图 27 2017-2019 年风电设备监测市场竞争格局 . 18 图 28 国网 “十三五 ”与 “十四五 ”特高压线路规划对比 19 图 29 2019-2020 年国家电网调度类硬件中标分布（按中标数） . 20 图 30 2019-2020 年国家电网调度类软件中标分布（按中标数） . 20 图 31 输电线路不同监测方式应用场景图 . 21 图 32 2015-2020 年我国 110KV 及以上输电线路长度 . 21 图 33 输电可视化产品空间测算 21 图 34 主要参与者相关输电线路监测业务 . 22 图 35 变电站自动化系统的主要子系统 . 23 图 36 2009-2020 年国家电网智能配电网投资额及占比 . 25 图 37 恒华科技三维配网设计平台 . 25 图 38 智能化配电网线路状态监测系统 IWOS 26 行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明图 39 2017-2024 年中国配电自动化市场规模及增速情况 . 28 图 40 中国电价改革历程 . 28 图 41 2010-2021 年我国单、三相智能电表招标总量及增速 . 30 图 42 2016-2021 年南方电网单、三相智能电表招标额 . 30 图 43 2021 年国网招标智能电表市场格局 30 图 44 各市场主体业务痛点 . 31 图 45 朗新科技电力大数据分析系统 . 32 图 46 用电信息采集系统架构 . 33 图 47 2014-2018 年中国能源管理系统行业市场规模（按销售总量计） . 34 图 48 各环节主要公司梳理 . 35 表格目录表 1 全球 GDP 前 10 国家的气候承诺 1 表 2 双碳目标提出以来相关政策 2 表 3 新型电力系统和传统电力系统区别 . 7 表 4 国家电网总投资与智能化投资（单位亿元） . 9 表 5 电力设计相关政策文件 13 表 6 我国电网调度系统五级分层 . 19 表 7 “十三五 ”期间智能变电站自动化市场容量估算（单位亿元） 23 表 8 从传统配电网到智能配电网 . 24 表 9 配电自动化系统组成 . 27 表 10 配电自动化行业竞争格局 28 表 11 2021-2026 年用电信息采集系统市场规模测算（亿元） 33 表 12 用电信息采集系统终端功能介绍 33 行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 1 1 以电力 IT 为核心的能源 IT 前景广阔 1.1“双碳”是全球共识 1.1.1 全球态势各国低碳发展目标明确低碳发展为全球转型主要方向，各国目标明确。为应对气候变化， 2015 年全球近两百个国家通过巴黎协定，明确减少室气体排放，本世纪内控制温升在工业化前水平 2℃以内，并力争 1.5℃的气候共识，全球需在本世纪中叶前后实现温室气体净零排放。欧盟率先于 2019 年发布了欧洲绿色协议，提出到 2050 年实现整个欧洲地区的碳中和，并于 2021 年 6 月 28 日通过了欧洲气候法案，为欧盟各国在 2050 年实现碳中和目标铺平了道路。 2021 年 4 月 22 日，美国总统拜登宣布将扩大美国政府的减排承诺，到 2030 年将美国的温室气体排放量较 2005 年减少 50～ 52，到 2050 年实现碳中和目标。根据能源与气候情报网 Energy and Climate Intelligence Unit的统计，截至 2021 年 8 月 12 日，全球共有 134 个国家和地区提出了零碳或碳中和的气候承诺，以低碳发展为特征的新增长路径成为全球转型的主要方向。部分国家以立法形式保障低碳政策目标如期实现。提出碳中和目标的国家中，政策宣示是这些国家选择的主要方式，部分国家也以立法形式宣告碳中和目标，如法国、美国等。美国多次制订降耗减排有关的政策制度，低碳金融政策体系得到完善，相继出台了能源政策法美国清洁能源安全法案等规范性文件，明确了碳减排目标，并将碳捕获和碳封存技术上升为国家战略；欧盟先后制定了可持续发展融资行动计划等政策法规，发布了气候中立法，意在将 2050 年气候中立目标以立法形式确立，为欧盟气候政策提供长期发展方向，积极实现到 2030 年实现温室气体排放量净减少 55的目标。表 1 全球 GDP 前 10 国家的气候承诺资料来源全球能源转型及零碳发展白皮书，首创证券能源转型是实现碳中和的关键因素。全球一半以上的温室气体排放来自能源行业，因此，能源行业是各国最为重视的减排领域，面临的减排任务艰巨。国际能源署发布的 2020 能源技术展望报告中显示，要实现全球经济与气候可持续发展，全球二氧化碳排放需在本世纪中叶前后实现净零排放，全球能源生产和消费模式需发生深刻变革。能源转型主要包括两个方面内容一是实现能源结构调整，由化石能源向可再生能源转型，从能源生产、输送、转换和存储全面进行改造或者调整，形成新的能源体系，全面提升可再生能源利用率；二是加大电能替代及电气化改造力度，推行终端用能领域多能协同和能源综合梯级利用，推动各行业节能减排，提升能效水平。行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 2 可再生能源装机量显著增长，全球太阳能总装机容量现已超过风能装机容量。根据国际能源署（ IEA）及国际可再生能源机构 IRENA数据， 2021 年全球新增可再生能源装机容量为 290GW，截至 2021年全球可再生能源装机量达到 3064GW，同比增加了 9.1。 2021 年，太阳能和风能继续在新增装机容量中占主导地位，这两种技术合计占所有新可再生能源发电量的 88，其中太阳能发电量同比增长 19，风能发电量增加 13。 2021 年全球 60的新增可再生能源装机来自亚洲，中国是最大的贡献者，新增装机 121GW；以美国为首的欧洲和北美分别位居第二和第三位，分别增加了 39GW、 38 GW。非洲的可再生能源装机增长了 3.9，中美洲和加勒比地区增长了 3.3，尽管增长稳定，但这两个地区的增长速度远低于全球平均水平，这表明需要加强国际合作以优化电力市场并推动这些地区的大规模投资。图 1 太阳能和风能在新增可再生能源装机容量中占主导地位图 2 2000-2021 年全球风电和太阳能光伏装机量资料来源北极星太阳能光伏网，首创证券资料来源 wind， BNEF 彭博新能源财经，首创证券 1.1.2 中国趋势清洁能源为大趋势双碳目标明确，政策陆续出台。 2020 年 9 月 22 日，习近平总书记在第七十五届联合国大会上宣布，中国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和目标。此后，碳达峰、碳中和目标在国家多项重要会议和文件中被反复强调 2020 年 12 月总书记在气候雄心峰会中再次重申我国的碳达峰、碳中和承诺；同月，国务院发布的新时代的中国能源发展白皮书中提出新时代的中国能源安全新战略； 2021 年 3 月政府工作报告中要求“扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，优化产业结构和能源结构”；同月，中国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要推动“落实 2030 年应对气候变化国家自主贡献目标，锚定努力争取 2060 年前实现碳中和”； 2021 年 5 月 26 日碳达峰碳中和工作领导小组第一次全体会议在北京召开。 2021 年 7 月 16 日全国碳市场正式开市； 2021 年 10 月关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见以及 2030 年前碳达峰行动方案两个重要文件的相继出台，共同构建了中国碳达峰、碳中和“ 1N”政策体系的顶层设计，重点领域和行业的配套政策也将围绕以上意见及方案陆续出台。 2030 年前碳达峰行动方案提出，到 2025 年非化石能源消费比重达到 20左右，到 2030 年非化石能源消费比重达到 25左右。表 2 双碳目标提出以来相关政策时间发布单位政策内容 88 12 太阳能和风能其他 0 200 400 600 800 1000 全球风电装机容量（ GW）全球太阳能光伏装机容量（ GW）行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 3 2021-03 国务院中国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力，加强源网荷储衔接，提升清洁能源消纳和存储能力，提升向边远地区输配电能力，推进煤电灵活性改造，加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力提升风电、光伏发电规模，加快发展东中部分布式能源，有序发展海上风电，加快西南水电基地建设，安全稳妥推动沿海核电建设，建设一批多能互补的清洁能源基地，非化石能源占能源消费总量比重提高到 20左右。 2021-05 国家能源局关于 2021 年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知要落实碳达峰、碳中和目标，以及 2030 年非化石能源占一次能源消费比重达到 25左右风电太阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦以上等任务，坚持目标导向，完善发展机制，释放消纳空间，优化发展环境，发挥地方主导作用，调动投资主体积极性，推动风电、光伏发电高质量跃升发展。 2021 年，全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到 11左右，后续逐年提高，到 2025 年达到 16.5左右。 2021-09 国家能源局关于公布整县市、区屋顶分布式光伏开发试点名单的通知通知明确全国共有 676 个，全部列为整县市、区屋顶分布式光伏开发试点，试点工作要严格落实“自愿不强制、试点不审批、到位不越位、竞争不垄断、工作不暂停”的工作要求。 2021-10 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见中共中央、国务院积极发展非化石能源。实施可再生能源替代行动，大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等，不断提高非化石能源消费比重。坚持集中式与分布式并举，优先推动风能太阳能就地就近开发利用。因地制宜开发水能。积极安全有序发展核电。合理利用生物质能。加快推进抽水蓄能和新型储能规模化应用。统筹推进氢能“制储输用”全链条发展，构建以新能源为主体的新型电力系统，提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力。 2021-10 国务院 2030 年前碳达峰行动方案要坚持“总体部署、分类施策，系统推进、重点突破，双轮驱动、两手发力，稳妥有序 .安全降碳”的工作原则，强化顶层设计和各方统筹，加强政策的系统性、协同性，更好发挥政府作用，充分发挥市场机制作用，坚持先立后破，以保障国家能源安全和经济发展为底线，推动能源低碳转型平稳过渡，稳妥有序、循序渐进推进碳达峰行动。方案提出了非化石能源消费比重、能源利用效率提升、二氧化碳排放强度降低等主要目标。 2022-01 发改委、国家能源局关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见到 2025 年，全国统一电力市场体系初步建成，电力中长期、现货、辅助服务市场一体化设计，联合运营，跨省跨区资源市场化配置和绿色电力交易规模显著提高，有利于新能源、储能等发展的市场交易和价格机制初步形成。鼓励抽水蓄能、储能、虚拟电厂等调节电源的投资建设。鼓励分布式光伏、分散式风电等主体与周边用户直接交易，完善微电网、存量小电网、增量配电网与大电网间的交易结算、运行调度等机制，增强就近消纳新能源和安全运行能力。 2022-01 国家电网落实中央决策部署加快推进电力市场体系建设深刻认识建设统一电力市场体系的重大意义。二、坚决落实市场化改革要求，电力市场建设基础不断夯实。三、坚持市场化改革方向，积极稳妥推动电力市场体系建设。 2022-02 发改委、国家能源局 “十四五”新型储能发展实施方案到 2025 年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件。其中，电化学储能系统成本降低 30以上，在光伏方面支持高比例可再生能源基地外送。依托存量和 “十四五”新增跨省区输电通道，在东北、华北、西北、西南等地区充分发挥大规模新型储能作用，通过“风光水火储一体化” 多能互补模式，促进大规模新能源跨省区外送消纳，提升通道利用率和可再生能源电量占比。行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 4 2022-03 国务院政府工作报告 2021 年成就可再生能源发电装机规模突破 10 亿千瓦。出台碳达峰行动方案，启动全国碳排放权交易市场。报告提出 2022 年，有序推进碳达峰碳中和工作。推动能源革命，确保能源供应，立足资源点赋，坚持先立后破，通盘谋划，推讲能源低碳转型。加强煤炭清洁高效利用，有序减量替代，推动煤电节能降碳改造、供热改造。推进大型风光电基地及其配套调节性电源规划建设，提升电网对可再生能源发电的消纳能力。资料来源政府官网，永福股份招股书，首创证券新能源新增装机规模首次突破 1 亿千瓦。 2020 年，我国新能源新增装机容量 1.2 亿千瓦，同比增加 6377 万千瓦。截至 2020 年年底，我国新能源装机容量 5.3 亿千瓦，占全国发电总装机容量的 24，较 2015 年提高 13 个百分点。“十三五”期间，我国新能源累计新增 3.6 亿千瓦，年均增长超过 7000 万千瓦，是“十二五”的 2.5 倍。图 3 2015 2020 年我国新能源发电装机容量及占比资料来源国际能源网，首创证券图 4 2015 年和 2020 年我国发电装机容量及占比资料来源国际能源网，首创证券根据国家能源局数据， 2021 年我国风电和光伏发电新增装机规模达到 1.01 亿千瓦，其中风电新增 4757 万千瓦，光伏发电新增 5297 万千瓦（连续 9 年稳居世界首位）。截至 2021 年底，光伏发电并网装机容量达到 3.06 亿千瓦，突破 3 亿千瓦大关，约相当于 13 个三峡电站的装机容量，连续 7 年稳居全球首位。从发展情况看， 2021 年海上风电异军突起，全年新增装机 1690 万千瓦，是此前累计建成总规模的 1.8 倍，目前累计 17293 22378 29393 35860 41333 53496 11.4 13.7 16.5 18.9 20.6 24.3 0 5 10 15 20 25 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 新能源发电装机容量（万千瓦）新能源占总装机量比例行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 5 装机规模达到 2638 万千瓦，跃居世界第一；分布式光伏发展亮点突出，年新增装机约 2920 万千瓦，约占光伏新增装机的 55；第一批约 1 亿千瓦大型风电光伏基地项目建设稳步推进，目前已开工约 7500 万千瓦。根据中国能源局数据，截至 2022 年 3 月底，我国太阳能发电装机容量 317.98GW，同比增长 22.9。第一季度光伏新增装机容量 13.21GW，同比增长 148。国内光伏装机以分布式为主，分布式光伏约 9GW，占比将近 70。新能源发电市场将在未来较长一段时间内处于快速发展阶段。我国在能源生产和消费革命战略（ 2016-2030）中提出了到 2050 年非化石能源消费占能源消费总量 50 以上的目标；同时，我国在 2020 年 12 月的气候峰会上承诺，到 2030 年我国非化石能源占一次能源消费的比重将达到 25左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上，根据上述装机容量目标，预计 2021 年至 2030 年我国风电、光伏装机容量年均复合增长率将至少达到 8.41，平均每年风电、光伏新增装机容量不低于 70GW（ 2011 年至 2020 年我国平均每年风电、光伏新增装机容量为 51.00GW）。 2020 年，我国非化石能源消费占一次能源消费的比例为 15.9,考虑到 2050 年非化石能源消费占能源消费总量 50以上的目标，以及我国到 2060 年实现“碳中和”的战略目标，新能源发电市场将在未来较长一段时间内处于快速发展阶段。图 5 2017-2022 年中国光伏电站行业累计装机容量（ GW）图 6 我国非化石能源消费占一次能源消费总量目标资料来源国家能源局，智研瞻产业研究院，首创证券资料来源能源生产和消费革命战略（ 2016-2030），国电南瑞公司公告，首创证券能源电力领域事关国家能源安全和国民经济发展，也是减排的主战场。全社会对于能源领域的重视程度前所未有，随着我国经济进入到高质量发展阶段，我国能源中长期发展面临的“安全、经济、绿色”之间的矛盾愈发凸显。必须转换发展思路，以数字化为基础、市场化为前提、场景化为手段，通过构建新型电力系统，尤其是围绕用电需求环节，推进能源消费电气化和节能提效，解决“安全、经济、绿色”的能源不可能三角问题。 1）在能源供给侧，构建新能源为主的多元化能源供应体系。目前电力系统 68的发电量来自燃煤发电，在全国二氧化碳排放量中占比 40，是我国碳排放占比最大的单一行业，减排效果对“双碳”目标至关重要。随着光伏、风电等风光新能源的持续投入，预计到 2030 和 2060 年，我国新能源发电量占比将分别超过 25和 60，风光新能源将成为我国电力供给的主力军。 130.25 174.46 204.68 253.43 305.99 317.98 0 50 100 150 200 250 300 350 2017 2018 2019 2020 2021 2022Q1 2017-2022年中国光伏电站行业累计装机容量行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 6 图 7 2060 年风光新能源占比将超过 60 资料来源数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书，首创证券 2）在能源消费侧，全面推进电气化。全球能源互联网合作发展组织发布的中国 2060 年前碳中和研究报告中提到， 2020 年中国全社会用电量达到 7.5 万亿度，电能在终端能源消费的比重达到 26，随着各行业脱碳进程的加快，清洁电能在终端能源消费的比重将持续增加，电能占终端能源消费比重在 2030 年和 2060 年有望分别达到约 35和 70。图 8 我国电能占终端能源消费比重在 2060 年将达到 70 资料来源中国 2060 年前碳中和研究报告，首创证券 2060 年重点行业终端电气化水平将超 50。根据南方电网测算，工业、建筑、交通三大领域终端用能电气化水平将从目前的 30、 30和 5提升至 2060 年约 50、 75和 50，数字经济的快速发展也将推动终端用能电气化水平进一步提高。电力电子装备的广泛应用在提升能效的同时将使需求侧电力电子化特征更加凸显。图 9 到 2060 年工业、建筑、交通等领域终端电气化水平将提升至 50以上资料来源数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书，首创证券行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 7 1.2 新能源占比不断提升，电网压力持续加大风能和太阳能等可再生能源具有间歇性、波动性、随机性等特征，导致新能源发电的稳定性较差，发电电量较难预测，新能源电力的大规模集中并网会对电网的稳定运行产生较大的冲击。如何实现新能源电力的有序并网，提高电网对新能源电力的消纳能力，减少“弃风弃光”等资源浪费，已成为新能源发展中的一个重要问题。因此，必须加快构建以新能源为主的新型电力系统，大力提升新能源消纳和存储能力，以能源电力绿色低碳发展引领经济社会系统性变革。建设以新能源为主体的新型电力系统是能源革命及最终实现‘双碳’目标的重要途径。随着新能源成为主力电源，高渗透率接入的新能源将改变传统电力系统的形态、特征和机理，对电力系统带来新的挑战。构建新型电力系统，将打造更加灵活高效的能源资源优化配置平台，支撑大规模新能源开发与利用，同时可有效促进需求侧大力推进“新电气化”进程。相比传统大电网模式，微电网是新型电力系统的重要特征。过去传统电网模式下，中国主要通过“大电网大基地”将西北地区富裕的风电、光伏和西南地区富裕的水电运送到东中部负荷中心，这种“大电网大基地”粗放的发展模式虽能满足新能源在全国范围内大规模开发、配置和利用，但已不符合构建新型电力系统的基本要求，且大电网的发展模式也对未来电力供应的安全稳定构成隐患。随着分布式可再生能源发电的增加，新型电网需要构建“大电网大基地” “ 微电网分布式能源” 协同的能源利用模式。表 3 新型电力系统和传统电力系统区别指标传统电网新型电力系统电源结构可连续出力的煤电装机主导强不确定性、弱可控出力的新能源发电装机占主导负荷特征传统的刚性、纯消费型柔性、生产与消费兼具型电网形态单向逐级输电为主的传统电网交直流混连大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网技术基础同步发电机为主导的机械电磁系统有电力电子设备和同步机共同主导的混合系统运行特征源随荷动的实时平衡模式、大电网一体化控制模式源网荷储协同互动的非完全实时平衡模式、大电网微电网协同控制模式电源结构可连续出力的煤电装机主导强不确定性、弱可控出力的新能源发电装机占主导资料来源北极星电力网，首创证券 1.3 电网加大投入，电力 IT 是投入重点 1.3.1 十四五期间电网投资规模将进一步提升国家电网 “十四五”期间计划投入 3500 亿美元（约合 2.23 万亿元）， 2022 年计划投资金额为 5012 亿元（创历史新高，同比增长 8.84），预测十四五年均投资规模将维持在 5000 亿元以上。新能源发电量占比提升、用电负荷结构变化等因素导致电网结构复杂性大幅提高，电网加速升级改造的需求显著提升。 2022 年 1 月 13 日，国家电网年度工作会议中指出， 2022 年电网计划投资将达 5012 亿元，为国家电网年度电网投资计划首次突破 5000 亿元，创历史新高，同比增长 8.84。南方电网“十四五”期间规划 6700 亿元，较十三五增加 51。南网发布十四五电网发展规划，从投资额来看，“ 十四五 ”期间南网的电网建设规划投资约 6700 亿元，较十三五增加 51;年均投资额为 1340亿元，较投资额最高年度的 2019年同比增加 27。十四五期间，南网将加快数字电网建设和现代化电网进程，推动以新能源为主体的新型行业深度报告  证券研究报告请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 8 电力系统构建。图 10 2008-2020 年中国电网投资情况资料来源国家能源局，能见 Eknower，首创证券 1.3.2 电力 IT 是电网投资的重点各国在推进气候行动的同时，均高度重视数字技术应用，支持能源、工业、交通和建筑等部门零碳转型。据世界经济论坛分析，到 2030 年， 5G、物联网、人工智能、云等数字技术可以助力全球 15的碳减排。数字化和智能化提升能源系统整体效率和安全性。向综合能源体系转型的过程将伴随着各类能源间的灵活转换和互通互济，以及生产、传输、消费环节数据利用效率的提升。数字化和智能化将充分挖掘和利用各类能源全生命周期数据价值 5G 技术为能源系统提供超大带宽、超低时延的通讯能力，物联网技术实现海量设备在线接入和数据采集，云计算和人工智能技术提高能源大数据的计算、处理和分析效率。能源企业通过数据分析优化决策，从而提升能源生产、传输、交易与消费的运营效率，最终提升能源系统整体效率与安全性。以电力系统为例，清洁能源大规模接入，分布式能源、储能、电动汽车、智能用电设备等交互式设施大量使用，伴随大数据、云计算、物联网、人工智能等信息技术的广泛应用，电力系统向更加高效化、互动化、智能化发展已成为必然趋势。新型电力系统更智能化、数字化、互动化。新型电力系统模式下，源网荷储，供需互动，电力系统的各个环节将全面智能化、数字化、互动化。通过智能化、数字化手段可以实现多种能源的高效互联。因此，开放互联、多源协同、多能互补、能源与数字化深度耦合的能源互联网将会是未来新型电力系统的主要形态特征。 “十四五”规划和 2035 年远景目标纲要中提出加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力，加强源网荷储衔接，提升清洁能源消纳和存储能力。 ① 国家电网智能化投资占比不断提升根据国家电网发布的国家电网智能化规划总报告，电网的智能化投资占国网投资总额比重不断提升。第一阶段（ 2009-2010）、第二阶段（ 2011-2015）、第三阶段（ 2016- 2020）电网的智能化投资比重分别为 6.2、 11.7、 12.5。 2009-2020 年前三阶段，国家电网总投资为 3.45万亿元，其中智能化投资 3841亿元，占电网总投资的比重为 11.1。 34.66 -11.55 6.92 -0.69 6.36 5.79 12.64 17.06 -1.70 0.64 -9.62 -3.23 -20 -10 0 10 20 30 40 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 电网基本建设投资额（亿元）电网基本建设投资额同比（）行业深度报告 