新能源系列报告之二：电网视角下新能源消纳的原理、空间和结构

请务必阅读正文之后的重要声明部分 [Table_Industry] 证券研究报告/行业深度报告 2019年10月27日 电气设备 电网视角下新能源消纳的原理、空间和结构 -新能源系列报告之二 [Table_Main] [Table_Title] 评级：增持（维持） 分析师：苏晨 执业证书编号：S0740519050003 Email：suchen@r.qlzq.com.cn 分析师：花秀宁 执业证书编号：S0740519070001 Email：huaxn@r.qlzq.com.cn [Table_Profit] 基本状况 上市公司数 164 行业总市值(百万元) 1335395 行业流通市值(百万元) 1076313 [Table_QuotePic] 行业-市场走势对比 公司持有该股票比例 [Table_Report] 相关报告 <风电设备：以史为鉴，鹏程万里> <光伏玻璃涨价深度点评：下半年需求向上拐点第一枪> <中报高增预示周转率拐点已至，静待净利率回升> [Table_Finance] 简称 股价 (元) EPS PE 评级 2018 2019E 2020E 2021E 2018 2019E 2020E 2021E 通威股份 12.87 0.52 0.80 1.05 1.23 25 16 12 10 买入 金风科技 12.42 0.76 0.77 1.09 1.32 16 16 11 9 买入 隆基股份 23.26 0.71 1.35 1.65 1.94 33 17 14 12 买入 日月股份 19.06 0.53 0.95 1.36 1.71 36 20 14 11 增持 金雷股份 14.16 0.49 0.73 1.32 1.56 29 19 11 9 增持 [Table_Summary] 投资要点  电网成为新能源发展的瓶颈，市场存在两个疑惑。新能源（光伏和风电）发展至今，电网分别扮演着接入者、消纳者的角色，目前转变为规划者。在此背景下，市场存在两个疑惑：（1）新能源占比较低背景下存在消纳问题的原因；（2）电网约束背景下新能源最大消纳空间。  电源结构和发电计划制度是新能源发展受限的本质原因。从新能源消纳原理可知，负荷规模、外送负荷（电网互联互通能力）、负荷率（负荷峰谷差）以及电源调节性能是影响新能源消纳的关键因素。具体到我国新能源消纳的限制因素主要是：（1）外送能力欠缺、灵活电源比例低等电源结构问题；（2）年度发电计划相当于增加常规机组最小技术出力，降低系统调节能力，压缩新能源消纳空间。相应地，为了改善新能源消纳，我国出台的各类政策主要围绕增加外送负荷、提高灵活电源比例、提高负荷率三方面展开。  风光互补电源结构是最佳场景，理论新能源发电量比例可达90以上%。从电网视角来看，对于某地区电力系统而言，电网的任务是根据用电负荷曲线、各种能源的出力曲线对各种电源完成调度，以满足电力需求。在新能源优先消纳、调峰能力足够强的假设下，风光配比实现最优新能源消纳场景下新能源接入最高且调峰和弃电最小，此时风电装机95.2GW，光伏装机38.5GW，新能源消纳比例93.1%，调峰量6.9%。从电力交易视角来看，光伏在出力阶段具有竞争力。  2050年风电和光伏中性累计装机分别为1919和3650GW。风光匹配下是相对较优方案，假设新增电量1:1进行匹配，据中性测算，2050年风电和光伏累计装机分别为1919/3650GW，2020-2030年风光年均新增装机分别为43/79GW，2030-2050年风光年均新增装机分别为62/130GW。  投资建议：在全球新能源渗透率逐步提升背景下，从中国角度出发的基于电网视角分析新能源消纳的方法也适用于全球其他地区，在全球转型过程中，一方面新能源发展空间足够大，另一方面中国新能源制造业具有全球优势，新能源龙头企业值得期待。我们重点推荐各制造端的龙头标的：（1）光伏：通威股份、隆基股份、福斯特、信义光能、福莱特、阳光电源、正泰电器等；（2）风电：金风科技、日月股份、金雷股份、天顺风能、泰胜风能等，重点关注风电整机弹性品种运达股份。  风险提示：政策性风险、新能源成本降低和电力体制改革不及预期。 23018437/43348/20191028 11:32 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 2 - 行业深度研究 内容目录 1、行业现状：电网成为新能源发展的关键瓶颈 ................................................. - 4 - 1.1 现状：电网成为新能源发展的规划者 ................................................... - 4 - 1.2 疑惑：电网成为瓶颈下的两个关键问题 ................................................ - 5 - 2、问题一：为何新能源发展受电网限制？ ........................................................ - 7 - 2.1 用电负荷、外送负荷、负荷率、调峰性能是影响新能源消纳的关键因素- 7 - 2.2 原因分析：电源结构和发电计划制度是新能源发展受限的本质原因 .... - 7 - 2.3 消纳改善原因：增加外送负荷、提高灵活电源比例、提高负荷率 ........ - 9 - 3、问题二：新能源消纳极限空间 ..................................................................... - 10 - 3.1 理论消纳视角：新能源整体消纳空间可达100% ................................ - 10 - 3.2 电网调度视角：风光互补电源结构是最佳场景 ................................... - 10 - 3.3 电力交易视角：光伏在出力阶段具有优势 .......................................... - 13 - 4、未来展望：电网结构限制下可实现2550GW的风光装机 ........................... - 15 - 4.1 远期展望：高比例风光接入下风电光伏的累计装机 ........................... - 15 - 4.2 达到高比例接入需要解决的问题 ......................................................... - 16 - 5、投资建议：风光景气持续性强，重点推荐先发优势龙头标的 ...................... - 17 - 6、风险提示 ...................................................................................................... - 19 - 23018437/43348/20191028 11:32 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 3 - 行业深度研究 图表目录 图表1：新能源（光伏）发展主要瓶颈 ............................................................... - 4 - 图表2：《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》示意图 ............. - 5 - 图表3：历年弃风率数据 ..................................................................................... - 6 - 图表4：风电占主要国家地区一次能源的比例（%） ......................................... - 6 - 图表5：光伏占主要国家地区一次能源的比例（%） ......................................... - 6 - 图表6：新能源消纳空间示意图 .......................................................................... - 7 - 图表7：新能源理论消纳空间计算 ...................................................................... - 7 - 图表8：某地区风电典型日出力曲线 ................................................................... - 8 - 图表9：某地区光伏典型日出力曲线 ................................................................... - 8 - 图表10：各地新能源消纳空间（TWh）影响因素及其测算 ............................... - 8 - 图表11：新能源理论消纳空间 ............................................................................ - 9 - 图表12：年度发电计划下新能源实际消纳空间 .................................................. - 9 - 图表13：近年新能源消纳改善措施归类分析...................................................... - 9 - 图表14：新能源消纳空间占用电负荷量比例对调峰性能和负荷率敏感性 ........ - 10 - 图表15：某地区典型日负荷曲线、风光出力曲线 ............................................ - 11 - 图表16：五种不同风光发展策略下的新能源.................................................... - 11 - 图表17：只接入光伏且不弃光调度场景 ........................................................... - 12 - 图表18：只接入风电且不弃风调度场景 ........................................................... - 12 - 图表19：优先接入光伏（风电补充）调度场景 ................................................ - 12 - 图表20：优先接入风电（光伏补充）调度场景 ................................................ - 12 - 图表21：风光无优先级以实现最大化新能源占比调度场景 .............................. - 12 - 图表22：电力现货市场交易可以还原电力商品的本质 ..................................... - 13 - 图表23：不同电源度电成本比较（USD/kWh） .............................................. - 13 - 图表24：光伏正常出力阶段现货市场交易示意图 ............................................ - 14 - 图表25：非光伏出力阶段现货市场交易示意图 .........................