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計算機行業(yè)報告：AI賦能下，電力IT投資機會在何處？

2023-07-25 10:02 作者:報告派 0人讀過 | 我要投稿

報告出品方：方正證券

以下為報告原文節(jié)選

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1 電力市場化改革政策加速催化，帶來能源數(shù)字化投資機會

1.1 政策加速催化，電力市場化改革成效初顯根據(jù)中電聯(lián)《中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告 2023》,2022 年經(jīng)過持續(xù)深化電力市場建設(shè)，已基本建成了“統(tǒng)一市場、協(xié)同運作”的電力市場基本架構(gòu)，形成了銜接省間、省內(nèi)，覆蓋全國范圍、全類型周期、不同交易品種的市場體系，全國統(tǒng)一電力市場體系建設(shè)取得重要進展。2022 年全國各電力交易中心累計組織完成交易電量 5.25 萬億度，同比增長 39%，占全社會用電量的 60.8%，比上年提高 15.4 個百分點，市場化程度進一步提高。

電力市場化改革的核心是通過價格反映供需關(guān)系，形成價格信號，回歸電力的商品屬性。2022 年，電力市場化改革深入推進，1 月，國家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導意見》，明確全國統(tǒng)一電力市場體系到2025 年初步建成，到 2030 年基本建成；11 月，國家能源局發(fā)布《電力現(xiàn)貨市場基本規(guī)則（征求意見稿）》，電力現(xiàn)貨市場有望加快建設(shè)。

1.2 電力市場化改革以價格為核心，數(shù)字化能力是改革基礎(chǔ)

電力市場化改革的核心內(nèi)容是“管住中間，放開兩頭”，用價格引導用戶合理用電?！肮茏≈虚g”是指改革后電網(wǎng)企業(yè)按照核定的輸配電價收取過網(wǎng)費，不再以購銷差價來做主要的收入來源?！胺砰_兩頭”則是指：1）放開電源：燃煤發(fā)電電量原則上全部進入電力市場，通過市場交易在“基準價+上下浮動”范圍內(nèi)形成上網(wǎng)電價，上下浮動范圍不超過 20%。2）放開用戶：工商用戶全量進入市場，取消工商業(yè)目錄銷售電價，按市場價格購電，居民、農(nóng)業(yè)用電不變。

電力市場組成與運營是一個發(fā)電、交易、交付（輸配）、使用組成的大系統(tǒng)，在不同環(huán)節(jié)，其所涉及的主體和相應的電價政策也均有所不同。銷售電價來看：指終端用戶的用能價格。銷售電價由交易電價、輸配電價、政府性基金及附加為基礎(chǔ)，疊加一些峰谷電價、階梯電價、差別電價等調(diào)節(jié)電能消費的電價機制，形成最終的銷售電價。交易電價來看：是由發(fā)電企業(yè)與電力用戶、售電企業(yè)通過市場交易確定的價格。尚未進入電力市場的工商業(yè)用戶在過渡期可由電網(wǎng)代理購電，當前電力用戶通過交易中心或售電公司交易，或者由電網(wǎng)去代理購電。
輸配電價來看：是指電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)提供接入系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)、電能輸送和銷售服務(wù)的價格總稱。由于電網(wǎng)輸配電環(huán)節(jié)具備自然壟斷屬性，輸配電價由政府制定，實行統(tǒng)一政策，分級管理。政府性基金及附加來看：向全體電力用戶分攤和電力行業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策成本是各國通行的做法。是由各省級電網(wǎng)企業(yè)在向電力用戶收取電費時一并代收，包含重大水利工程建設(shè)基金、農(nóng)網(wǎng)還貸資金、水庫移民后期扶持資金、可再生能源電價附加以及城市公用事業(yè)附加。上網(wǎng)電價來看：是指發(fā)電主體的上網(wǎng)側(cè)的結(jié)算電價。進入電力交易市場的，價格由交易雙方在規(guī)定的基準和浮動范圍內(nèi)通過交易機制形成，未進入市場的，執(zhí)行基準價。

新能源大規(guī)模并網(wǎng)，負電價出現(xiàn)愈加頻繁。電源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型速度日益增速，在工業(yè)、建筑、交通、日常生活等不同場景的電力需求都在不斷增加。根據(jù)全球能源監(jiān)測機構(gòu)（GEM）報告，目前中國的太陽能裝機容量超過世界其他地區(qū)的總和；在風能方面，自 2017 年以來中國的裝機容量增加了一倍。預計到 2025年，中國的太陽能和風能裝機容量將達到 1200 吉瓦。傳統(tǒng)的電力機組的出力曲線和用電負荷是比較匹配的，隨著光伏、風電等大規(guī)模的波動性較強的電源接入電網(wǎng)，實現(xiàn)出力和負荷的匹配也越來越難。邊際成本接近零的可再生能源裝機涌入市場，在完全市場競價機制下最優(yōu)先上網(wǎng)。例如，“五一”期間山東的晴朗大風天氣使得風電和光伏大發(fā)，改變了電力的供應結(jié)構(gòu)。在新能源大發(fā)的時段會出現(xiàn)電力供大于求的狀況，此時市場電價會很便宜，極端時候會出現(xiàn)零電價、負電價，而新能源出力減少時，市場電價會上漲。

電價市場化和電力系統(tǒng)集成可再生能源的比例增加，電價的波動逐步加大，能源服務(wù)的個性化需求不斷涌現(xiàn)，數(shù)字化能力成為實現(xiàn)市場化改革和滿足用電新場景、新需求的基礎(chǔ)。如售電交易場景：2022 年 9 月，浙江省統(tǒng)一數(shù)字化售電平臺-浙江電力零售交易平臺正式上線，以“電子商務(wù)+電力零售”的思路，讓“數(shù)據(jù)跑腿”代替“客戶跑腿”，浙江企業(yè)客戶可以“指尖購電”，享受更加透明的比價購電、在線簽約等服務(wù)。此外，廣東電力交易中心也發(fā)布《關(guān)于開展廣東電力市場零售平臺公測的通知》，依托移動支付平臺進行產(chǎn)品研發(fā)，解決用電企業(yè)購電難、購電貴、購電信息不透明的問題。

新能源發(fā)電功率預測場景：由于發(fā)電的不穩(wěn)定性，新能源大規(guī)模直接并網(wǎng)將打破電力系統(tǒng)的平衡，對電網(wǎng)造成嚴重的沖擊。對新能源發(fā)電功率進行預測，可方便電網(wǎng)企業(yè)預先了解不同時間段內(nèi)新能源電力的發(fā)電規(guī)模，通過提前作出發(fā)電規(guī)劃，實時調(diào)節(jié)各類電力的發(fā)電量等保證電力系統(tǒng)的平衡和電網(wǎng)的穩(wěn)定。新能源發(fā)電功率預測也是發(fā)電企業(yè)內(nèi)部管理的必要手段。一方面，企業(yè)通過對下屬電站未來發(fā)電能力的預測，可以了解各電站的電力生產(chǎn)能力，為各項經(jīng)營管理決策提供依據(jù)；另一方面，通過對發(fā)電功率進行預測，企業(yè)可了解和判斷下屬電站的實時生產(chǎn)情況和未來生產(chǎn)情況，從而進行電站管理，如在預測的發(fā)電功率和實際發(fā)電功率產(chǎn)生較大偏差時，可以判斷較大可能為電站發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障，進而進行維修或更換；或在預測未來一段時間內(nèi)可發(fā)電功率較低時，相應安排電站停機檢修，降低檢修成本等。

1.3 需求側(cè)場景涌現(xiàn)，能源互聯(lián)網(wǎng)落地可期

能源電力數(shù)字化建設(shè)向需求側(cè)延伸，高度互聯(lián)能源體系正在形成。接入電網(wǎng)的設(shè)備呈指數(shù)型增加，形成海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的實時性、網(wǎng)絡(luò)的靈活性、互動性正在大幅提升。目前，需求側(cè)的參與者正在快速增加，例如：2022 年全國分布式光伏新增裝機規(guī)模 51.11GW，占全國光伏新增裝機的 58%；新能源汽車銷量達688.7 萬輛，市場滲透率達 25.6%，2022 年末我國新能源車保有量達 1,310 萬輛，占汽車總量的 4.1%。當分布式能源、電動汽車等新場景大量出現(xiàn)并接入電網(wǎng)，一個高度互聯(lián)的能源體系正在形成，場景化將成為能源服務(wù)的抓手，并重新定義供需之間的交互關(guān)系。

傳統(tǒng)的基于重資產(chǎn)提供能源服務(wù)的商業(yè)模式正在升級為能夠進行服務(wù)交換的平臺模式，基于一個個場景，更多本地能源服務(wù)的機會快速涌現(xiàn)，通過能夠連接供需、聚合服務(wù)的能源互聯(lián)網(wǎng)平臺，能源消費者在享受能源服務(wù)的同時，可以成為本地的能源生產(chǎn)者，向電網(wǎng)輸電，也能夠通過需求響應成為能源市場的直接參與者，就近平衡供需。需求側(cè)未來大規(guī)模的分布式電源+需求側(cè)儲能+用戶負荷控制，形成虛擬電廠或微電網(wǎng)，實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的落地，并可能成為碳中和的最主要手段。

1.4 虛擬電廠+微電網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)落地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

虛擬電廠是利用分布式資源和用戶側(cè)資源進行電力供需平衡的技術(shù)，通常包含了分布式能源。虛擬電廠是通過集成多種分布式能源資源和需求側(cè)管理技術(shù)，以模擬傳統(tǒng)電力生產(chǎn)和供應的系統(tǒng)。利用太陽能、風能、儲能等分布式能源資源，將其集成為一個虛擬的電力生產(chǎn)和供應系統(tǒng)。

虛擬電廠可以和需求側(cè)響應協(xié)同運作，共同解決能源供需平衡的問題。需求側(cè)響應是指通過調(diào)節(jié)能源需求來平衡能源供需的技術(shù)。包括電力負荷管理、能源儲存和使用高效能源設(shè)備等措施，以降低能源需求或在能源需求高峰的時候削減需求。虛擬電廠與需求側(cè)響應協(xié)同運作，虛擬電廠可以利用需求側(cè)響應的技術(shù)來管理電力需求，使得虛擬電廠能更好地響應能源供需的變化，同時，需求側(cè)響應也可以利用虛擬電廠的電力供應能力來實現(xiàn)更加靈活和便捷的能源管理和調(diào)節(jié)。最終通過參與電力市場交易，中標市場響應需求，按照市場中標結(jié)果平衡電力系統(tǒng)中的電力需求和電力供應，并且獲得相應的收益。
虛擬電廠和需求側(cè)響應可以解決電力系統(tǒng)中存在的問題：1）降低電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和風險，提高電力供應的可靠性和穩(wěn)定性。2）減少電力系統(tǒng)的運行成本和能源浪費，提高能源利用率和經(jīng)濟效益。3）為用戶提供更加靈活和便捷的用電服務(wù)，滿足用戶多樣化的能源需求。4）促進可再生能源和分布式能源的普及和應用，推動能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
我們認為，虛擬電廠和需求側(cè)響應都是未來解決能源供需平衡問題的重要方式，可以協(xié)同運作，共同提高電力系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟性和可持續(xù)性，或?qū)⒊蔀槟茉垂芾砗驼{(diào)節(jié)的重要手段，推動能源領(lǐng)域的發(fā)展與變革。

虛擬電廠具有優(yōu)良的經(jīng)濟性，或?qū)⒅辽俪删颓|級市場。根據(jù)國家電網(wǎng)的測算，通過火電廠實現(xiàn)電力系統(tǒng)削峰填谷，滿足 5%的峰值負荷需要投資 4000 億元；而通過虛擬電廠，在建設(shè)、運營、激勵等環(huán)節(jié)投資僅需 500~600 億元，僅為火電廠成本的 12%~15%。根據(jù)國家發(fā)改委、國家能源局等 9 部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》，到 2025 年，我國可再生能源年發(fā)電量將達到 3.3 萬億千瓦時左右，較 2020 年實現(xiàn)風光發(fā)電量翻倍。而一般情況下，風光電的社會需求越大，虛擬電廠的市場空間則越高。根據(jù)甲子光年文章，通過促進風光電消納、響應電網(wǎng)的調(diào)度需要，虛擬電廠可以獲得可觀的輔助服務(wù)收益，按國際慣例，其總量至少是全社會總電費的 3%以上。按照 2021 年全國發(fā)電量 8 萬億度，每度電 7 毛錢成本計算，3%的比例至少成就一個千億級市場。

微電網(wǎng)的提出旨在實現(xiàn)分布式電源的靈活、高效應用，解決數(shù)量龐大、形式多樣的分布式電源并網(wǎng)問題。微電網(wǎng)是指多個分布式電源及其相關(guān)負載按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，通過靜態(tài)開關(guān)關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，使傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。根據(jù)智研瞻產(chǎn)業(yè)研究院測算，到 2029 年，中國智能微電網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將達到 1624.3 億元，相較于 2020 年將近翻了一倍。我們認為，微電網(wǎng)是實現(xiàn)分布式發(fā)電技術(shù)大規(guī)模應用、有效提高系統(tǒng)供電可靠性的一種新型自治電力系統(tǒng)，在政策持續(xù)催化以及電力用戶需求倒逼下，未來或?qū)⑸咸礁叱砷L空間。

2 新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建，電力數(shù)字化全產(chǎn)業(yè)鏈受益

2.1 實現(xiàn)雙碳目標，加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

“碳達峰、碳中和”進程加快，能源的生產(chǎn)、消費和利用呈現(xiàn)新的發(fā)展態(tài)勢，能源主體調(diào)整帶來電源主體的顛覆性變化，能源深度脫碳帶來社會生產(chǎn)生活用能方式轉(zhuǎn)變，能源能效提升帶來以電為樞紐的能源資源配置方式的改變，給電力系統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)、負荷特性、電網(wǎng)形態(tài)、技術(shù)基礎(chǔ)以及運行特性帶來深刻變化。

自中央在 2021 年 3 月提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)起，全社會對于能源領(lǐng)域的重視程度前所未有，國家對于新能源發(fā)展的政策扶持和管理舉措也更為成熟理性。過去二十年，立足國內(nèi)的能源特點，通過電源端和電網(wǎng)端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，中國基本解決了供電能力不足的問題，隨著我國經(jīng)濟進入到高質(zhì)量發(fā)展階段，我國能源中長期發(fā)展面臨的“安全、經(jīng)濟、綠色”之間的矛盾愈發(fā)凸顯，必須轉(zhuǎn)換發(fā)展思路。以市場化為前提、數(shù)字化為基礎(chǔ)、場景化為手段，國家通過構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推進能源消費電氣化和節(jié)能提效，解決“安全、經(jīng)濟、綠色”的能源不可能三角問題。

新型電力系統(tǒng)是確保能源電力安全為基本前提，以滿足經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的電力需求為首要目標，以高比例新能源供給消納體系建設(shè)為主線任務(wù)，以源網(wǎng)荷儲多向協(xié)同、靈活互動為堅強支撐，以堅強、智能、柔性電網(wǎng)為樞紐平臺，以技術(shù)創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新為基礎(chǔ)保障的新時代電力系統(tǒng)，是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵載體。