报告出品/作者:国盛证券、何亚轩、廖文强、程龙戈、李枫婷
以下为报告原文节选
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1.微电网:政策持续加码,微电网杨帆成长
1.1.概念界定:什么是微电网?
微电网本质是带有分布式电源的小型电网。根据发改委与能源局年印发的《推进并网型微电网建设试行办法》,微电网是指由分布式电源、用电负荷、配电设施、监控和保护装置等组成的小型发配用电系统。微电网可以分为并网型和独立型,可实现自我控制和自治管理。其中并网型微电网通常与外部电网联网运行,且具备并离网切换与独立运行能力。
据上述《办法》,微电网的主要特征包括:
1)微型:主要体现在电压等级低,一般在5千伏及以下;系统规模小,系统容量(最大用电负荷)原则上不大于20兆瓦。
2)清洁:电源以当地可再生能源发电为主,或以天然气多联供等能源综合利用为目标的发电型式,鼓励采用燃料电池等新型清洁技术。其中,可再生能源装机容量占比在50%以上,或天然气多联供系统综合能源利用效率在70%以上。
)自治:微电网内部具有保障负荷用电与电气设备独立运行的控制系统,具备电力供需自我平衡运行和黑启动能力,独立运行时能保障重要负荷连续供电(不低于2小时)。微电网与外部电网的年交换电量一般不超过年用电量的50%。
4)友好:微电网与外部电网的交换功率和交换时段具有可控性,可与并入电网实现备用、调峰、需求侧响应等双向服务,满足用户用电质量要求,实现与并入电网的友好互动,用户的友好用能。
微电网的主要结构包括:1)上级电网连接装置:通过公共耦合点(CCP)并入配电网,通过中央控制器(MGCC)控制上级电网与微电网之间的功率传输。
2)电源装置:包括光伏、风能、燃料电池、微型燃气机等分布式电源,通过逆变器(PEC)和微源控制器(MC)并入微电网,为微电网提供电源。
)储能装置:包括储能电池、抽水蓄能、飞轮储能等,同样通过逆变器(PEC)和微源控制器(MC)并入微电网,为微电网提供电源。
4)负荷装置:通过可控负荷控制器(LC)调节可控负荷。
1.2.政策环境:政策大力推动,制度标准持续完善
年国家开始推动微电网建设,行业步入提速发展期。年7月国家能源局印发《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》,开始积极推进国内新能源微电网示范项目建设,认为新能源微电网代表了未来能源发展趋势,是推进能源发展及经营管理方式变革的重要载体,对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。《意见》明确新能源微电网项目可依托已有配电网建设,也可结合新建配电网建设;可以是单个新能源微电网,也可以是某一区域内多个新能源微电网构成的微电网群。年启动的新能源微电网示范项目,直接推动国内微电网行业步入提速发展期。
微电网配套政策持续出台,制度标准不断完善。年2月能源局发布《微电网管理办法(征求意见稿)》,对微电网的定义与范围、建设管理、并入电网管理、运行管理、试点示范、政策保障、监督管理等方面做了详细说明,为微电网行业发展提供法规支持。年5月能源局发布《关于新能源微电网示范项目名单的通知》,划定24个并网型微电网示范项目、4个独立性微电网项目,分布在山东、浙江、河北、安徽、山西等地。年7月能源局发布《推进并网型微电网建设试行办法》,对并网型微电网的规划建设、并网管理、运行维护、市场交易等领域做了详细的政策说明。年2月国家标准《微电网接入配电网测试规范》正式实施,标准规定了微电网并网测试的测试条件、测试项目和测试方法,适用于通过5KV及以下电压等级接入配电网的新建、扩建及改造并网型微电网的并网测试。
1..成本趋势:技术进步促成本持续下行,装机动能增强
晶硅光伏组件价格长期趋于下降,布设分布式光伏的微电网占比持续提升。随着技术进步和产量扩张,晶硅光伏组件价格持续下降,据Bloomberg数据,年全球晶硅光伏组件价格约0.28美元/W,预测到年有望降至0.15美元/W,降幅达7%。其中多晶硅/硅到晶圆/晶圆到电池/电池到组件等环节成本分别下降50%/42%/5%/0%。随着光伏价格下降,运用光伏的微电网数量持续提升,从年的10%提升至年的55%。
储能成本持续下降。随着新材料、新设计、新生产工艺持续应用,电池能量密度持续提升,成本持续下降。据Bloomberg数据,全球锂电池价格从年的约美元/kWh下降至年的美元/kWh,降幅85%。并预测未来将持续下降,到年将降至94美元/kWh,年将降至62美元/kWh。电化学储能成本持续下降推动微电网经济性持续提升。
1.4.发展意义:助力分布式新能源末端消纳,保障国家能源安全
在制度标准完善和成本趋于下行基础上,近年来微电网成为国内构建新型电力系统的重要实施抓手。年9月国务院《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》指出要推进电网体制改革,明确以消纳可再生能源为主体的增量配电网、微电网和分布式电源的市场主体地位。年9月能源局《关于能源领域深化“放管服”改革优化营商环境的实施意见(征求意见稿)》指出电网企业要做好新能源、分布式能源、新型储能、微电网和增量配电网等项目接入电网服务。年月发改委与能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》指出要创新电网结构形态和运行模式,积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,实现与大电网兼容互补。年7月住建部和发改委印发的《“十四五”全国城市基础设施建设规划》指出,要积极推动配电网扩容和升级,有序推进主动配电网、微电网、交直流混合电网应用,推动供电服务向“供电+能效服务”延伸拓展。
分布式光伏快速装机,新能源末端消纳能力亟待提升。在分布式新能源中,以分布式光伏为代表,装机体量快速提升,据国家能源局数据,年分布式光伏新增装机29GW,同增89%;年前三季度国内分布式光伏新增装机规模达5.GW,同比增长%,占比约67%,延续较快增长趋势,及较高的装机占比。在分布式光伏大量接入电网后,由于分布式光伏发电具有发电频率和发电量的较大不确定性,对主干网容易形成较大冲击,分布式新能源发电的末端消纳能力亟待配套同步大幅提升,驱动微电网建设或改造需求持续增多。
微电网是主干网有效补充,保障国家能源安全。电力主干网具备明显规模效应,但如果未来国内主要能源基地或主干高压特高压输电线路因极端地质灾害、极端天气、战争等因素而受到破坏,那么电力主干网可能面临瘫痪风险,此时可脱离主干网独立运行的微电网则仍然可正常运行,在当前国家安全基建需求提升背景下,基于国家能源安全考虑,微电网作为电力主干网的有效补充,后续建设有望持续加码。
2.企业微电网:多因素共驱,行业展现优异成长潜力
企业微电网的概念界定:企业自持、功能完整的微电网。微电网根据用户群体可划分为企业微电网、民用微电网,以及其他类(军/校/医等),其中企业微电网为包含“发-输-变-配-用”完整功能的企业自用小型完整用电网络。但并非所有企业自持的用电网络都是企业微电网,在现阶段,企业自持的电网往往是处于低压配电网末端的部分电力设施,低压配电网前端的电力设施往往属于供电公司。但企业自持的低压配电网可通过改造,补齐“发-输-变-配-用”完整功能,使之变为企业微电网。
2.1.电能紧张:企业可靠用电需求持续提升
企业用能趋紧,可靠用电诉求增强。近年来在“双碳”发展背景下,企业能耗双控力度整体较严,较多企业面临拉闸限电问题,影响企业正常生产经营。同时极端天气也对电力负荷产生较大压力,今年以来我国华东、华中、华北、华南、川渝等地区出现历史罕见高温极热天气,多省市电力负荷创新高,但6月下旬以来部分流域水电来水偏少,水电机组出力受到严重影响,电力紧缺情况进一步加剧。在主电网电力可靠性降低情况下,企业为保障自身生产经营不受影响、减少停电损失,加装分布式电源及配套微电网调度系统的积极性持续提升。
2.2.电价上涨:企业用电降本需求持续增强
电力价格市场机制持续完善,电力峰谷价差扩大、电价上涨。去年10月国家发改委发布《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》,要求燃煤发电市场交易价格浮动范围提升到20%,高耗能企业市场交易电价不受上浮20%限制。今年2月国家发改委、能源局发布《关于加快推进电力现货市场建设工作的通知》,并在11月25日发布《电力现货市场基本规则(征求意见稿)》、和《电力现货市场监管办法(征求意见稿)》,对2月份的《通知》进行了系统性完善,电力现货市场制度框架已趋于完善,全面推广在即。据北京电力交易中心数据,年前三季度,国家电网有限公司经营区域各电力交易中心市场交易电量.1亿千瓦时,同比大幅增长48.2%,占比达7%,电力市场化交易占比已较高,后续随着电力市场价格机制持续理顺,有望实时反应市场供需和成本,峰谷电价有望再度拉大,且整体电价中枢有望上行。
电力峰谷价差方面:截至年10月,国内已有14个省市峰谷电价超过0.7元/KWH。
电价方面:今年以来大部分国内大部分地区的电网企业代理购电价格均有明显上涨,年11月相比于年初,青海/贵州/湖南/海南/重庆/福建/陕西等地区的电网企业代理价格均上涨超50元/兆瓦时。
使用微电网可帮助企业进行峰谷套利、节能降耗,明显降低用能成本,未来随着电力峰谷价差扩大、电价上涨,企业铺设微电网动能持续强化。
2..电力改革:企业微电网盈利模式多样化
电力市场体制加速变革,企业微电网可直接参与电力现货市场交易。11月25日国家发改委、能源局发布的《电力现货市场基本规则(征求意见稿)》中明确提出:要稳妥有序推动新能源参与电力市场,并与现有新能源保障性政策做好衔接;要推动储能、分布式发电、负荷聚合商、虚拟电厂和新能源微电网等新兴市场主体参与交易。各新兴市场主体通过直接参与现货市场交易,有望受益电力价格机制完善,驱动项目盈利能力提升。其中企业微电网聚合了分布式电源、储能等设施,同时也是虚拟电厂的重要组成部分,不仅可以直接参与现货市场,同时还可以通过各项电力市场辅助服务持续探索新盈利模式,企业微电网项目经济性有望提升。
隔墙售电破冰提速。今年8月25日,国家能源局印发《年深化“放管服”改革优化营商环境重点任务分工方案》,提出“完善市场交易机制,支持分布式发电就近参与市场交易,推动分布式发电参与绿色电力交易”;9月29日《浙江省电力条例》提出“分布式发电企业可以与周边用户按照规定直接交易”。系列政策表明隔墙售电政策破冰提速,据我们测算(《专题:当前BIPV落地情况如何?》),分布式光伏项目若发电全额自用(隔墙售电也可认为是一种自用的形式,而不是低价卖给电网),则IRR为19%,投资回收期6年;若全额上网,则IRR为12%,投资回收期11年,隔墙售电有望显著提升企业微电网项目整体经济性。
2.4.市场空间:成长空间广阔,需求加速释放
我国存量工商业可铺设企业微电网潜在市场空间可达20万亿。国家电网公司的统计,我国10kV及以上供电电压等级的工商业用户有万户以上,这些用户均有建设或改造微电网的潜力。常见工商业铺设分布式电源装机规模约1-2MW,我们假设1MW/个,根据能源局示范项目数据,平均每W微电网分布式电源装机对应企业微电网整体投资约10-11元,我们以10元/W企业微电网建设成本测算,单个企业微电网投资规模约万元。则存量万户10kV及以上供电电压等级的工商业用户若全部铺设微电网,潜在市场总空间可达20万亿元。
预测年我国企业微电网投资规模可达亿元。年我国新增工商业分布式光伏装机7.7GW,但目前阶段主要是以铺设分布式光伏电站为主,尚未围绕分布式电站大面积铺设微电网,因此当前阶段企业微电网市场规模较小。展望年,根据全球能源互联网发展合作组织《中国“十四五”电力发展规划研究》,我国到年末拟初步实现光伏装机GW,较年累计装机量(25GW)增加约08GW,假设其中分布式光伏占比60%,同时工商业占分布式光伏中的50%,则十四五期间工商业分布式光伏将增加90GW,假设-年逐年分别增加14/18/22/26GW,并假设年工商业分布式光伏微电网渗透率达到20%。我们以10元/W企业微电网建设成本测算,仅考虑工商业分布式光伏的情况下(不考虑分散式风电、天然气多联供、燃料电池等其他分布式电源),年我国企业微电网市场规模有望达亿元。
.市场格局:行业分散,多方角逐
需求端看:企业微电网的需求端是各工商企业主,其中也有较多工商业主委托供电公司代建,这类项目经供电公司转包后在市场上放出,但最终的需求方均是各工商业主。
供给端看:参与企业微电网的市场主体大致可以分为以下三类:
1)电网公司旗下软硬件开发及集成服务企业,由于较多业主微电网需求会直接委托供电公司代建,因此有较多项目被电网公司旗下的软硬件开发及集成服务企业所消化,其中较大的包括国电南瑞、国电南自、许继电器等。
2)基于低压电器生产能力向企业微电网延伸的企业,代表性企业包括正泰电器、良信电器,以及海外龙头施耐德、ABB等。
)基于细分领域集成能力向企业微电网延伸的企业,如在电力能效管理领域的安科瑞,配网EPCO领域的苏文电能,电力通信领域的泽宇智能、威胜信息,能源物联网领域的炬华科技等。
.1.电网公司旗下软硬件开发及集成服务企业
该领域以国网四大家为代表,同时各地电力三产公司持续服务长尾市场。由于较多业主微电网需求会直接委托供电公司代建,因此有较多项目被电网公司旗下的软硬件开发及集成服务企业所消化,其中较大的包括国电南瑞、国电南自、许继电气、四方股份、国网信通等。此外,中小型项目还会被各地广泛存在的电力三产公司所消化。根据国家能源局《电力业务资质管理年度分析报告()》,截至年,我国共有持证承装(修、试)电力设施企业共.16万个(该许可证主要用于承接相应电压等级电力设施的安装、维修或者试验业务),其中山东、江苏、河南、四川、广东等省市均拥有超过0个,具备相关资质的企业众多且非常分散,持续服务长尾市场。
.1.1.代表公司:国电南瑞
国内工控与数字电网龙头。公司脱胎于国家电网,是南瑞集团旗下专业从事电网调度自动化、变电站自动化、火电厂及工业控制自动化系统的软硬件开发和系统集成服务的提供商,是我国工业控制及数字电网领域龙头企业。公司核心业务包括电网自动化及工业控制、继电保护及柔性输电、电力自动化信息通信、发电及水利环保四大板块。
企业微电网领域已有完备产品,成功应用在多项示范项目。公司在微电网方面聚焦分布式电源并网和接入控制,主要开展了新能源并网的保护控制、协调控制和运行控制等装备研发,已实现微电网二次系统配置齐套化。据公司