公用事业行业电改系列之框架篇：系统的“破壁”-
报告出品方：广发证券
以下为报告原文节选
------
一、电力系统的问题可以简化为一个刚性架构
我们引入一个刚性架构的模型来描述电力系统。电力系统纷繁复杂，投资者对于体系的认知度和认知意愿并不高，我们力图精简结构，塑造简明化的电力系统格局。
从主要构成来看，左边是各种电源的上网电价、右边是用户电价，二者均可以调整但是范围有限：如上网电价侧的煤电价格通常在煤价过高或过低时调整，大部分绿电项目补贴电价或者保障性利用小时对应的电价也相对刚性等；如终端用电价格过去也较为刚性。参与者方面主要为电网（调度主体）、电源（煤电、绿电等发电主体，因水电及核电相对稳定，本文不做主体探讨）。
当电网的电源多为稳定电源时，即便在两端电价相对刚性的情况下，电力系统也可顺畅运行，其中的参与者电网、燃煤发电等发电主体均可获得相对稳定的运转情况，电力系统冲击不大。但近年来，风光等新型发电主体占比的迅速提升导致过去的刚性结构屡受冲击，尤其是因为风光发电的高度不稳定情况（鸭型曲线），导致了体系内的主体均受到压制，电网付出反风光发电曲线的调节/调度成本、煤电企业接受调峰等调度但支付模式不清晰、绿电持续增加配储要求但仍无法摆脱负电价的情况，架构内压力突出，电力体系的改革迫在眉睫。
好在，当前改革已在路上，我们将采用一个章节的篇幅来进一步解释改革的方向。
一方面是存量的政策如何基于刚性架构的模型进行解读；另一方面是我们认为解决当前问题的核心在于，扩张架构的边界是重点方向，发电成本的下降提供了改革的契机（“在时间的煤硅锂”的降本）、远期将通过环境溢价及市场化交易合理提高用电成本等。基于边界打开的视角，我们认为体系的拥挤度将下降，通过辅助服务市场的建立、现货市场的价格修正机制等，火电获得容量补偿、绿电拥有盈利模型扩大装机、电网的调度成本得到传导，相关投资均将加速，刚性架构中的主体都有更好的前景展望。
（一）新能源消纳压力及电价无法高效波动是系统性问题的内生原因
当前我国电网调节压力快速增加，而电价端无法有效传导成本。电网调度实行“统一调度、分级管理”的工作原则，其运行管理工作的主要内容集中在以下几个方面：（1）编制和执行电网的运行方式，制定并监督实施电网发电、供电调度计划；（2）指挥调度管辖范围内设备的运行、操作及事故处理等；（3）负责电网的调峰、调压等。电力系统运行要求实时平衡，而新能源发电出力具有随机性、波动性、间歇性特点，因此随着新能源渗透率提升，电力系统调节压力快速增长。尽管我国已经历多轮电价改革，但当前我国工商业对居民及农业的电价补贴依然存在，电价不能反映真实用电成本，且购售电价格均相对刚性，对电价结构变化的反映亦不足。
伴随新能源电量占比迅速提升、鸭型曲线愈加明显，电力系统的不稳定性正持续增强。自2020年双碳目标提出以来，我国风光新增装机快速增长，2022年风光发电量（规模以上口径）占比已达10.9%。由于风光资源波动不可控，电力系统的不稳定性正持续增强，中午日照最强时光伏出力达到峰值、而用电负荷高峰出现在傍晚时刻，伴随光伏接入比例增高、鸭型曲线愈加明显；且我国风光资源禀赋多集中于三北地区、而用电负荷多集中于沿海发达地区，时间及地域错配问题均较为突出，风光消纳成为新型电力系统发展痛点。
风光利用率环比下滑，重点地区消纳问题突出。根据新能源消纳预警中心披露数据，2023年3~5月全国风电、光伏利用率持续降低引起关注，2022年全年风电平均利用率低于95%的地区分别是蒙东、青海、蒙西、甘肃等三北区域，其中蒙东、蒙西一、二季度的风电利用率通常在80%-90%，消纳问题严重。而光伏利用率方面，各地区整体表现优于风电，弃光主要集中在西藏、青海地区，其中西藏自治区弃光率常年高达25%。
此外，我国尖峰负荷持续走高，电力系统面临容量、灵活度双缺问题。根据国网能源研究院对“十四五”期间电网负荷的分析，国网经营区最大负荷增速将高于用电量增速，预测2025年最大日峰谷差达到4亿千瓦，最大日峰谷差率增至35%，负荷尖峰化特征显著。2021年冬季及2022年夏季部分省份均出现不同程度的有序用电、限电措施，尖峰容量短缺问题逐步被重视，2023年1-6月，我国火电累计新增26GW。
根据各地发改委披露信息统计，2022年至2023年6月我国核准火电已接近150GW，多集中于沿海发达地区（广东、浙江、江苏等），火电等稳定电源加速审批。因而当前我国电力系统一方面面临缺调节、调度灵活性，一方面面临尖峰容量短缺，导致了体系内的各主体均受到压制。
电网侧：2016年以来盈利水平显著下滑，但投资支出不断加大。伴随风光等可再生能源比例不断提高，对电力系统灵活性调度提出更高要求（时间、空间错配问题），催生电网投资建设需求。根据国家电网董事长辛保安在《求是》杂志发布署名文章称，十四五”期间，国家电网计划投入电网投资2.4万亿元，预计新投产抽水蓄能装机容量超过2700万千瓦，大力推进新能源供给消纳体系建设；根据《南方电网“十四五”电网发展规划》，十四五”期间南方电网规划投资约6700亿元用于电网建设，新增抽水蓄能装机容量600万千瓦，推动新能源配套储能2000万千瓦。但我国当前电力市场交易体系中，发电侧上网电价与用户侧销售电价均不具备大幅调整空间，2016年以来国网、南网净利率已由3.04%、3.27%降至2022年1.55%、1.33%，且预期未来消纳需求非线性增长，电网盈利能力的降低与投资支出规模的扩大之间产生矛盾。
火电侧：火电调峰调度频次增加，但支付机制有待进一步明确。早在2016年6月我国就启动了火电机组灵活性改造试点工作，涉及丹东电厂等22个项目（共计46台机组，约18.18GW）。根据《国家电网服务新能源发展报告》，“十三五”期间国家电网经营区内累计完成火电机组改造1.62亿千瓦，仅完成4亿千瓦火电机组深度调峰改造目标的40%。根据各区域电力辅助服务管理实施细则（或征求意见稿），华中、华北、东北、华东、南方区域对煤电深度调峰补偿分别为250~840、100~250、200~1000、20~320、247~1188元/兆瓦时，同时部分省份还有独立的补偿细则。煤电机组在100%~50%负荷区间内调节较易，但伴随近年火电需要深度调峰（通常为50%以下负荷）调度频次增加，经济补偿各异且市场机制完善程度掣肘火电改造调峰积极性。
绿电侧：绿电要求配储、但负电价时有发生，收益难以保障。一方面对绿电项目配储要求逐步提高，2022年新能源项目全面平价以来，各地对具备储能调节能力的项目给予一定倾斜，部分省份对配储比例及时长作出明确规定。另一方面，对绿电市场化时间作出明确指示，国家发改委、能源局2022年1月已提出“到2030年…新能源全面参与市场交易”；2023年8月再次加快绿证交易的全覆盖，绿电市场化亦提速。但从新能源参与现货交易的情况来看，广东省2023年以来新能源现货电价略低于日前交易均价，山东省五一期间连续多时段负电价的情况。绿电要求配储、成本有所增加，同时电价难以保持相对稳定，收益难以保障成为当前绿电侧发展痛点。
（二）煤硅锂价高企对刚性架构的稳定性形成了进一步的冲击
架构左边是各种电源的上网电价、右边是用户电价，二者均可以调整但是范围有限。
考虑用电成本过去两年已经有所上涨，若右侧推进（进一步提升用户侧销售电价）难度较大。当前我国电力供需保持紧平衡，2021年10月已将燃煤电价上浮空间由10%升至20%，若上下游完全打通（如取消上下限等），预计对用电侧电价压力将更大。
当前电改政策聚焦峰谷价差拉大（从用户侧销售电价调节）、现货市场推进（上网电价及销售电价双侧调节）等，均为在刚性架构的左右两侧微调。我们想强调的是，短期通过降低发电成本提供的改革契机（左侧）、长期通过销售电价市场化（右侧），体系将得到理顺。
近年煤价、硅价等原材料成本快速增长，对架构又形成了进一步的冲击成本。2021年下半年以来，煤炭价格飙升并持续处于高位，2021、2022年秦皇岛港5500大卡动力煤平仓价均值较2020年均值分别上涨50%、114%，火电运营商成本大幅提升进一步挤压利润空间，因而尖峰容量短缺、火电核准加速下，2022年我国新增火电装机仍明显下降。此外，受制于硅料价格高企、新增平价项目配储等，近两年绿电装机增长亦不及预期。
为了解决刚性架构的左侧，国家推出煤电联动的政策方向。2004年我国首次公布各地燃煤标杆上网电价，而后燃煤标杆上网电价共经历了12次调整，其中7次上调、4次下调，还有1次全国各地区有升有降。参考历次电价调整说明及动力煤涨跌情况，多于煤电联动机制有关。2020年起，燃煤电价撤标杆、断联动，改为“基准价+上下浮动”；规定基准价按当地现行燃煤发电标杆上网电价确定，浮动幅度范围为上浮不超过10%、下浮原则上不超过15%，同时全力推进电力市场化改革。2021年10月，燃煤电价浮动区间扩大至上下20%，给予更大浮动空间。2022年2月，发改委规定秦皇岛港下水煤（5500千卡）中长期交易价格合理区间为570～770元/吨（含税），该区间的确定兼顾煤、电上下游利益，并与煤电市场化电价机进行妥善衔接，但完全的联动机制仍在摸索中。
为了解决刚性架构的右侧，推出绿电的环境溢价、拉大峰谷价差等政策方向。2021年7月国家发改委下发完善分时电价相关政策以来，多地区结合自身情况对原有政策进行优化，合理拉大峰谷电价价差，引导用户侧削峰填谷。此外，绿电/绿证交易亦提速，2023年8月国家发改委等三部门发布《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作促进可再生能源电力消费的通知》，绿证核发覆盖全部可再生能源（包括分布式电站），且绿证可有偿转让。我们认为，上述政策方向旨在从用户侧销售电价微调，缓解消纳压力。
从电网侧来看，国家积极推动输配电改革及现货市场建设。2017年8月，国家发改委、国家能源局联合发布《关于开展电力现货市场建设试点工作的通知》，选择广东、山东等8个地区作为电力现货市场第一批试点；2021年5月，两部委发布《关于进一步做好电力现货市场建设试点工作的通知》，选择辽宁、上海等6个地区为第二批作试点。2023年5月，国家发改委印发《第三监管周期省级电网输配电价及有关事项的通知》，进一步深化输配电价改革，明确用户承担系统运行费用，并将辅助用能电价单列。为了解决与日俱增的消纳压力，政策一方面明确电价各环节构成要素，一方面加快交易市场改革、通过现货市场价格发现修正电价至合理水平。
（三）降低发电成本后的再分配为刚性架构的破局提供了契机
考虑用电成本过去两年已经有所上涨，若右侧推进（进一步提升用户侧销售电价）难度较大。根据国家统计局数据，2022年我国前五大用电大省分别为广东、山东、江苏、浙江及河北，近两年煤价高企、中长期交易电价基本均顶格上浮，因而用户侧电价基本呈现上涨趋势，10千伏一般工商业平段用电价格2021年12月至2023年8月上涨8%~15%不等，同期峰段用电价格上涨5%~23%不等。同时考虑经济仍处于恢复期，短期预计销售电价大幅上涨较为困难。
我国上网电价逐步市场化，短期打开上下限亦较为困难。伴随电改的推进和电力交易市场的完善，我国燃煤机组执行十余年的标杆上网电价自2020年起变为可浮动的市场化机制电价；2021年10月浮动区间扩大至上下20%（国家发改委，《关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知》）。参考2022年浙江迎峰度夏时期跨省交易的高电价，当前我国电力供需保持紧平衡，若上下游完全打通（如取消上下限等），预计对用电侧电价压力将更大。
因而我们认为，通过左侧降低发电成本并推动煤电联动，煤硅锂的降本为此方向的主要控制点。从煤炭视角而言，国家持续加大煤价管控手段及放大进口煤供应。国内煤方面，无论是2022年10月国家发改委发布的《2023年电煤中长期合同签约履约工作方案通知》，亦或是11月的“963”新规，发改委强化保供稳价思路不改；进口煤方面，根据海关总署数据，2023年上半年我国进口动力煤同比增长98.2%、其中单6月同比大幅增长137%，伴随海外电煤需求减弱等因素，我国进口煤持续高增改善国内煤炭供需格局。
煤硅锂的价格回落提供了改革的契机，电力系统来自上网电价的冲击感将得到缓解。
经历近两三年的调控及市场机制，煤、硅、锂价均已出现大幅回落，2023年初至今秦皇岛5500大卡动力煤市场价大幅回落30%左右（百川盈孚数据），组件价格与硅料价格已经新低（PVinfolink数据），碳酸锂价也已经回落。我们认为上述三个价格分别代表火电发电、绿电建设、电化学储能的成本。上述体系的持续降本，将为电力体制改革提供契机，我们认为改革已至，刚性架构的边界也将得到打开。
二、搭建叠加态的电力大模型，用电成本短期略增、长期回落
基于前述观点，我们认为当前风光消纳的刚性架构系统性问题，通过进一步放开上网电价、销售电价、大力推进现货市场等方式较难实现，破局的契机在于煤硅降本以及煤电联动的推进，核心路径则是通过辅助服务市场解决消纳难题，远期通过环境溢价及市场化交易的方式打开右侧。我们设计了电力大模型：终端电价=∑各电源发电成本*发电量占比+发电企业合理利润+电网输配成本及合理利润+调峰等综合辅助服务成本及合理利润。结果显示，若基于煤价保持当前价格稳定的假设下，考虑综合辅助服务后2030年用电成本仅为0.655元/度，较2023年提升6.4%，而期间单位绿电综合辅助服务成本由2023年的0.068元/度升至2030年0.129元/度、大幅增长88.8%，即用电成本增幅有限，辅助服务市场将做出一轮利润的再分配。
（一）上网侧成本=∑各电源成本*发电量占比+合理利润（不含调峰）
测算十四五末、十五五末我国风光发电量占比分别达17.8%、26.2%。《政府工作报告》设定2023年GDP增速目标5%，我们对规模以上口径发电量进行预测，假设2023~2025年发电量增速分别为5%、4.5%、4.5%，2026~2030年增速呈下降趋势至3.0%。2023~2025年起来水修复、水电核电新增装机贡献增量、风光装机加速建设，2026~2030年核电装机有望加速投产、风光新增装机增速逐步降低；利用小时数方面，除火电利用小时数缓慢降至4000小时左右、风光水核均保持相对稳定，则2025年我国风光发电量占比增至17.8%、2030年增至26.2%，实现快速增长。
--- 报告摘录结束 更多内容请阅读报告原文 ---
报告合集专题一览 X 由【报告派】定期整理更新
（特别说明：本文来源于公开资料，摘录内容仅供参考，不构成任何投资建议，如需使用请参阅报告原文。）
精选报告来源：报告派
环保 / 矿产 / 资源 /
环保产业 | 土壤修复 | 危废处理 | 污水处理 | 水务行业 | 节能环保 | 垃圾焚烧 | 垃圾分类 | 垃圾处理 | 空气净化 | 净水器 | 钢铁行业 | 钢铁电商 | 不锈钢 | 特钢 | 废钢 | 钢结构 | 装配式建筑 | 矿产 | 铁矿石 | 锂矿 | 煤矿 | 铜矿 | 智慧矿山 | 煤炭 | 煤炭机械 | 港口 | 贸易 | 物流 |
