(报告出品方/作者:国海证券,杨阳,钟琪)核心观点:我国富煤少油缺气的资源禀赋决定了火电在电源结构中长期占据主导地位,但碳中和背景下,新能源高比例并网,火电出力被逐渐挤占,火电运营商能否保持合理收益率?火电将何去何从?本篇报告尝试从以下三方面解答该问题。
1、新能源高比例并网催生煤电灵活性改造需求1.1、新能源高比例并网提升电力系统灵活性需求我国新能源渗透率有望继续快速提升。
2021年我国风光装机量达635.0GW,CAGR 5=23.2%,占全国电源装机量比 重提升13.1pct至26.7%;发电量9826亿千瓦时,CAGR 5=26.2%,占全国发电量比重提升6.6pct至11.7%。
1.2、煤电灵活性改造是当前提升电力系统灵活性的关键电力系统灵活性资源包括电源侧、电网侧、用户需求侧以及储能。
其中,电源侧灵活性资源种类多,且技术相对成熟,是我国灵活性 资源建设现阶段重点发展方向。
电源侧灵活性资源包括灵活性改造后的火电(主要为煤电和气电)、抽水蓄能以及电源侧储能。
其中,煤电机组是我 国新能源发展前期提升电力系统灵活性的关键。
1.3、煤电机组灵活性改造技术路线按运行模式,火电机组可分为纯凝机组与热电联产机组。
其中,热电联产机组为确保持续提供热能,需要在一定负荷 下运行,即“以热定电” ,导致其灵活性大幅降低。
1.4、“十四五”火电灵活性改造目标完成率有望提升据国家能源局发布的《电力发展“十三五”规划》,“十三五”期间,我国规划完成火电机组改造共计2.2亿千瓦。
而截至2020年底,实际完成火电机组改造合计约8000万千瓦,完成率仅为约三分之一。
“十三五”火电改造目标未完成,核心原因是火电灵活性运行的收益机制不健全,如调峰辅助服务市场不健全,煤 电企业缺乏足够补偿激励。
2、他山之石,丹麦和德国火电转型的启示2.1、丹麦和德国是火电转型翘楚,2021年新能源发电量占比全球领先欧洲新能源发电量占比位居全球首位。
2010-2019年,欧盟风光发电量占比由5.13%提升到17.48%,风光发电量 CAGR 9=14.07%;2020年,欧洲风光发电占比达19.58%,位居全球首位。
2.2、新能源渗透率超过20%时,丹麦和德国火电利用小时数均呈下降趋势伴随新能源发电量占比的持续提升,火电机组出力需求降低,逐渐向灵活性电源转变。
当丹麦、德国风光发电量占比 分别达到20%、15%左右时,火电机组利用小时数开始下行。
2015-2018年丹麦风光发电量占比达到约50%,其热电联产机组利用小时数在1900小时左右(2015年丹麦热电联 产机组发电量占火电比重达82%),2019-2021年德国风光发电量占比达到30%左右,燃煤机组利用小时数3500 小时左右(除2020年)。
2.3、完善的市场化电价体系是提升灵活性的核心驱动力通过复盘丹麦电力系统灵活性变革历程,我们发现电源侧在2016年之 前一直都是主要的灵活性