电网设备出海投资深度解码（一）：全球电网投资机遇从何而起？

随着新能源装机激增和电气化进程加速，全球电力需求持续增长，电网投资加快日趋明显。我国电网设备行业凭借在国内市场积累的成熟经验，有能力捕捉国际市场高速发展的机遇，通过出海实现新飞跃。为此我们将通过系列报告，系统梳理全球电网投资需求与机遇、以及公司层面的竞争格局与优势。 多因素共推全球电网建设需求激增。1）新能源并网需求：IRENA预计按计划2030年全球可再生能源累计装机至少达6773GW，这一增势要求对电网进行大量投资以适应新能源并网；2）电网旧改需求：电网老龄化严重，特别是发达经济体超半数电网设施已运营超20年，存在现代化改造刚需以提高电网效率和可靠性，并适应新能源发电波动性；3）用电需求：随着经济的蓬勃发展和科技的飞速进步，对电力的依赖日益增强，推动了电力需求持续增长。 根据IEA预测，承诺目标情景下全球2050年用电需求较2021年将翻倍；4）数字化监测需求：随可再生能源发电占比提升，对电网数字化监测和管理提出更高要求。智能电表、自动化电网管理以及数字技术在计量和现场运营中的应用，对提升电网效率和可靠性至关重要；5）电网互联需求：互联电网通过提高稳定性和安全性，增强全球新能源消纳能力，其涉及输电线路、变电站和柔性交流输电系统建设和协调运行，要求技术高度兼容和精细运营同步。 全球电网投资迫需加速，以匹配日益增长的发电装机。尽管发电领域投资在过去五年激增近40%，电网基础设施建设却相对滞后，每年都徘徊在3000亿美元左右，尤其是大型输电项目还面临长周期和高延误风险。面对新能源并网与现有电网升级的迫切需求，提前规划电网建设变得尤为关键。在此背景下IEA预测，为实现2030年气候目标，全球电网年均投资额需增至超过6000亿美元 ，且电网数字化投资比例预计将逐步扩大。 投资热潮正聚焦于智能化输配电设备，尤其是智能电表和变压器。1）智能电表：欧洲市场得益于西欧的更新需求和东欧的普及需求，加之数字化政策的强力推动，预计将实现显著增长；亚太市场智能电表安装量预计从2021年的7.577亿台增至2027年的11亿台，年增长率为6.41%；拉美市场智能电表渗透率低，但增长潜力巨大，预计安装量将从2022年的1170万台增至2028年的3840万台；2）变压器：据IEA预测，全球变压器市场将迎显著增长，2022-2030年间年均新增+更换装机容量达35亿KW。特别是在北美，以美国为例面临大规模老旧变压器更新需求，加之新能源并网以及制造业回流，电网升级扩容成必然，2029年北美市场规模将增至115.4亿美元，CAGR5.41%。此外亚太地区尤其是中印两国商业和工业运营需求增长以及东南亚制造业转移，将推动亚太市场2032年规模达368亿美元，CAGR超5.4%。 投资建议：智能电表出海建议关注海兴电力、三星医疗、林洋能源、东方电子、炬华科技、威胜信息；变压器出海建议关注金盘科技、伊戈尔、明阳电气、思源电气、江苏华辰、扬电科技、三变科技、华明装备。 风险提示：宏观经济不及预期风险；地缘政治和国际贸易风险；海外电网投资不及预期风险；海外市场竞争风险；文化和商业环境差异风险。 1.能源转型浪潮涌动，多因素共推全球电网建设需求激增 1.1新能源并网：新能源装机量高速增长，催生并网需求迫切 过去十年风光累计装机增长近五倍，2023年风光新增装机量462GW创历史新高。根据国际可再生能源署统计数据显示，过去十年（2014-2023年），全球可再生能源装机翻倍增长，从2014年的1700GW增长至2023年的3870GW，CAGR9.57%。分类别来看，主要驱动力为风光装机的快速增长，风光（光伏+陆风+海风）装机总量从2014年的526GW增长至2023年的2429GW，其中2023年风光新增装机量创纪录地达462GW，历史上新增风光装机容量最多的一年。 图表1：2014-2023年可再生能源新增装机量情况（GW） 分地区来看，过去十年中国以外海外地区风光装机呈现稳定增长趋势。根据国际可再生能源署统计数据显示，过去十年（2014-2023年），排除中国内地市场，海外风光装机量稳定增长，从2014年的400GW增长至2023年的1377GW，十年间CAGR为14.72%，截至2023年底，海外占全球风光总装机量的比例为57%。 图表2：2014-2023年中国内地及全球除中国内地以外其他地区风光装机情况（GW） 虽然按计划下，预计2030年全球可再生能源累计装机量至少达6773GW。根据国际可再生能源署预测，在计划能源情景(PES)中，可再生能源装机量到2030年将扩大到6773GW，到2050年将扩大到15835GW。可再生能源在发电中的份额将从2020年的28%增加到2030年的46%，到2050年将超过70%。 但是在COP28目标驱动下，可再生能源发电装机量需要以更快的速度增长。在COP28会议的目标下，到2030年，全球可再生能源累计装机量将在2022年的基础上增加两倍，达到11000GW。在此基础上，国际可再生能源署提出1.5℃目标路径（将全球升温控制在1.5℃之内），可再生能源装机量到2030年将扩大到11174GW，到2050年将扩大到33216GW。可再生能源在发电中的份额将增加到2030年的68%，到2050年将超过91%。 2030年11174GW的目标与计划能源情景下的6773GW相比，需要在2024-2030这七年间多投产4401GW的可再生能源装机量，平均每年将较PES情形下多投产629GW的可再生能源装机量。在COP28的目标，各国国家势必会加快可再生能源部署速度，能源转型势在必行。 图表3：在各条件情形下2030和2050年全球可再生能源预测（GW） 图表4：IRENA对2030和2050年全球可再生能源相关数据的预测 风光将成为可再生能源增长的主要方向。在IRENA的1.5°C情景下，到2030年，全球太阳能光伏发电装机容量将比2020年增加近八倍，超过5400GW，到2050年将扩大到18200GW以上。为实现这一目标，每年新增的太阳能光伏装机量将从2022年的191GW增加到2050年的平均615GW，平均年新增光伏装机量将实现超三倍的增长。另一方面，对于风电来说，到2050年，装机容量将扩大到近10300GW。在过去十年中，风电装机容量平均每年增加55GW，为实现1.5°C目标，风电装机容量年均需增加量将达到335GW，标志着平均年新增风电装机量呈现超六倍的飞跃。 图表5：2030年和2050年实现1.5˚C情景所需的全球发电装机量扩张 分地区来看，全球各区未来均将积极投入能源转型的大潮。欧盟和美国是除中国以外的世界可再生能源增长的第二和第三大市场，将较上一个六年周期（2017-2022年）实现翻倍的增长。此外，印度、拉美、中东和北非地区，虽然基数较低，但在增幅上将实现倍数级高增。另一方面，预计到2028年，将有68个国家的可再生能源成为主要的电力来源，相较于2022年的57个国家，这一数字将有所增长。 图表6：按国家/地区划分的可再生能源装机量情况及预测（GW） 电网容量不仅阻碍了新项目接入电网，还延缓了可再生能源的快速增长。例如：荷兰由于太阳能光伏发电和风电新增装机量较大，导致电网阻塞，导致在2026-2029年电网升级之前，部分地区2021-2029年期间无法接纳新的发电产能；南非最近一轮可再生能源拍卖中没有任何陆上风电容量成交，因为提议的所有项目都位于没有电网的地区。从全球总体来看，根据IEA估计，目前约有15亿KW的风电和太阳能发电项目处于后期阶段，并已签署并网协议或并网协议正在积极审议中。这部分容量相当于2022年太阳能光伏发电和风电新增装机的5倍。在这部分容量中，5亿KW属于晚期项目，已经签署了并网协议，或已进入签署前的最后阶段。这些晚期项目的容量相当于目前已装机可再生能源总容量的40%。要接纳这些新的可再生项目，亟需对电网基础设施进行大量投资。 图表7：部分国家按不同技术分类的可再生能源项目的待并网容量（GW） 1来源：IEA，《Electricity Gridsand Secure EnergyTransitions》，2024年 1.2电网旧改：老龄化电网下安全问题升级，老旧组件难以满足新运行要求 以发达经济体为代表的地区/国家电网老龄化严重，安全问题升级。由于发达经济体电气化进程开始较早，电网通常比较老旧，发达经济体中只有约23%的电网基础设施运营年数不足10年，50%以上的基础设施已运营超过20年。尤其是日本、欧盟，50%以上的电网运营超过20年，已达到其平均使用寿命的约一半。老龄化电网设备可能带来重大的安全性和可靠性风险。一方面，绝缘材料老化，会增加电气故障、短路甚至火灾的发生概率。另一方面，可靠性将会降低，这种不稳定状态不仅会导致停电，还可能在安全跳闸机制不能正常工作时造成设备损坏。 图表8：电网部分设备的典型设计寿命 图表9：2021年各国家/地区不同运营年数的电网线路占比 技术及设备问题为停电的主要原因，对世界各地经济产生了重大影响。据IEA数据显示，通常技术及设备问题为停电的关键因素，2021年仅电网引发的技术/设备故障就造成了全球至少1000亿美元的经济损失。停电造成的直接经济损失主要来自企业因断电而损失的生产力、供应链的中断，以及设备的潜在损坏。此外，间接经济损失（如备用柴油发电机的燃料消耗）在有些地区可能很严重。例如，尼日利亚40%的电力来自备用发电机。 随着新能源的大规模接入和用电不断攀升，对老旧设施现代化改造更加迫切。新能源发电的波动性给电网带来较大冲击，对电网的稳定性和可靠性提出更高要求。这更加促使对老化的基础设施进行现代化改造的需要不断增加，以便提高效率和可靠性，接纳新能源。 2来源：IEA，《Electricity Gridsand Secure EnergyTransitions》，2024年3来源：IEA，《Electricity Gridsand Secure EnergyTransitions》，2024年 图表10：2021年部分国家按不同原因分类的电网相关停电，所造成的经济影响占总GDP的比例 1.3电气化：全球经济发展叠加电气化浪潮势不可挡，用电需求持续高增 全球电气化浪潮势不可挡，深刻重塑能源消费格局。随着经济的蓬勃发展和科技的飞速进步，对电力的依赖性日益增强，推动了电力需求的持续增长。根据IEA数据显示，全球最终用电量自2000年以来几乎翻了一番，并且除2009（金融危机影响）、2020年（新冠疫情影响）以外，自1990年以来每年都在持续增长。2022年，尽管发生了全球能源危机，但电力需求仍同比增长2%，驱动力主要是新兴市场和发展中经济体的增长。并且这种增长不仅体现在数量上的提升，更在于电气化在各个领域的广泛应用和深度融合。 例如：在交通领域，电动汽车和电动公共交通工具的兴起，标志着交通领域电气化的巨大转变；在工业领域，从自动化生产线到智能控制系统，都极大地提高了生产效率和能源使用效率；在农业领域，农业机械化和电气化灌溉系统的推广，提高了农业生产效率； 在计算机领域，数字化转型和信息化进程的加快，数据中心、云计算等对电力的需求急剧增加；此外，能源领域，电解制氢作为实现清洁能源转型的重要技术，也将在未来大幅增加电力需求。 图表11：1992-2021年全球不同部门的最终用电量和电气化率 4来源：IEA，《Electricity Gridsand Secure EnergyTransitions》，2024年 用电需求将持续高增，2050年用电需求较2021年将翻倍。根据IEA预测，按承诺目标情景下，预计全球电力需求将以每年2.7%的速度增长，从2021年的略低于25万亿kwh上升到2050年的近54万亿kwh，增幅超过一倍。其中电动汽车和制氢将成核心驱动力，交通运输部门用电需求将从2021年仅占总量的2%，上升到2050年的15%；电解制氢的电力需求将从2021年