報告出品/作者：長城證券、于夕朦、范楊春曉

以下為報告原文節(jié)選

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1. 能源結(jié)構(gòu)持續(xù)改變， 調(diào)節(jié)性電源需求激增

1.1 限電情況再現(xiàn)，可靠性電源不足是關(guān)鍵

大規(guī)模限電情況連續(xù)第二年出現(xiàn)，高峰時段電力 供應(yīng)緊張情況短期難以改變 。由于去年全國多省份出現(xiàn)了限電情況，對經(jīng)濟和民生產(chǎn)生了一定影響。為了避免限電再次發(fā)生，今年國家在多次會議上強調(diào)了保障電力供應(yīng)，明確提出了杜絕拉閘限電再度上演。各級地方政府為此也積極開展了許多工作，包括保障電煤、燃氣、燃油供應(yīng)、發(fā)放補貼支持電力企業(yè)經(jīng)營、推動電力體制改革和出臺虛擬電廠政策引導(dǎo)負荷側(cè)用電。但隨著高溫天氣來臨和用電需求快速復(fù)蘇，多地再次出現(xiàn)了有序用電情況，川渝地區(qū)更是出現(xiàn)了大面積限電。我們認為今年在政府已經(jīng)做好充足準(zhǔn)備情況下，限電情況再次發(fā)生，體現(xiàn)出我國目前電力系統(tǒng)冗余很少，可靠性下降的現(xiàn)狀，而這些問題都難以快速解決，短期內(nèi)我國高峰時段電力供應(yīng)緊張的情況可能會持續(xù)發(fā)生。

我們認為連續(xù)兩年發(fā)生限電情況的主要原因是我國可靠性電源不足 。過去兩年導(dǎo)致我國限電情況發(fā)生的原因不盡相同：從需求側(cè)看，去年我國率先走出新冠疫情，用電量持續(xù)高增，多地電網(wǎng)用電負荷創(chuàng)新高，而今年 7 月開始我國逐漸擺脫新一輪疫情影響，疊加多地高溫天氣導(dǎo)致多地電網(wǎng)用電負荷再創(chuàng)新高。而從供給側(cè)看，去年由于能耗雙控政策推進以及煤價高企，煤電機組出力受到影響，而今年則由于極端高溫天氣影響，水電出力顯著下降。但過去兩年導(dǎo)致限制限電發(fā)生的共通原因則是由于我國裝機結(jié)構(gòu)持續(xù)改變，發(fā)電端出力穩(wěn)定性下降，可靠電源出力與高峰用電負荷間存在缺口（可靠性電源裝機指：出力可預(yù)期，高峰負荷期可以穩(wěn)定出力，目前火電、大水電和核電可以滿足要求）。

1.2 高溫天氣下，多地 用電負荷創(chuàng)新高

疫情影響消退疊加高溫天氣，用電需求快速復(fù)蘇。7 月份全國全社會用電量 8324 億千瓦時，同比增長 6.3%。根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)，分產(chǎn)業(yè)看，第一產(chǎn)業(yè)用電量 121億千瓦時，同比增長 14.3%；第二產(chǎn)業(yè)用電量 5132 億千瓦時，同比下降 0.1%；第三產(chǎn)業(yè)用電量1591億千瓦時，同比增長 11.5%；城鄉(xiāng)居民生活用電量 1480 億千瓦時，同比增長 26.8%。分地區(qū)看，東、中、西部和東北地區(qū)全社會用電量增速分別為 4.6%、10.5%、7.9%和-2.2%。

電網(wǎng)最大用電負荷創(chuàng)歷史新高，提高了用電高 峰時期對發(fā)電端的出力要求。2022 年 7 月我國全國主要電網(wǎng)最高用電負荷合計值達到 12.6 億千瓦，同比增長 5.6%，創(chuàng)歷史新高。分區(qū)域看，除了東北電網(wǎng)，其余區(qū)域電網(wǎng)在 7 月的用電負荷均創(chuàng)歷史新高。最高用電負荷不斷提高對電源側(cè)的出力和電網(wǎng)運行都提出了更高要求，在電力系統(tǒng)無法穩(wěn)定運行時，電網(wǎng)被迫采取有序用電乃至拉閘限電的方式引導(dǎo)負荷側(cè)降低需求。

1.3 極端高溫天氣顯著影響水電出力

今年三季度受極端天氣影響，多個流域來水同比顯著減少，影響了水電出力，導(dǎo)致川渝地區(qū)以及華東地區(qū)出現(xiàn)大面積限電。根據(jù)各上市公司公告，2022 年第三季度溪洛渡水庫來水總量約 422.69億立方米，較上年同期偏枯 20.49%；三峽水庫來水總量約 1006.83億立方米，較上年同期偏枯 54.40%。瀾滄江流域來水同比偏豐 2-3 成，但因第三季度主汛期（7-9 月）來水同比偏枯 3-4 成，前三季度來水總體同比偏枯 1-2 成。瀾滄江的來水也明顯偏枯。來水減少顯著影響了水電出力，即使在多家公司有新機組投產(chǎn)、聯(lián)合調(diào)度增發(fā)電量的情況下，三季度整體發(fā)電量也明顯低于預(yù)期。

1.4 電源裝機結(jié)構(gòu)持續(xù)改變，可靠電源出力與高峰用電負荷間存在缺口

過去十年我國火電裝機占比持續(xù)下降，由 2011 年的 72.5% 下降至 2022 年 年 7 月 月的 的 53.4%，由 而風(fēng)光裝機占比則由 4.5%至 上升至 28% ，不可靠電源占比持續(xù)提升。過去十年我國火電和水電裝機容量占比持續(xù)下降，水火電合計裝機容量占比由 2011 年底的 94.3%下降至2022 年 7 月的 69.8%，而核電裝機占比僅從 1.2%小幅提升至 2.3%，整體看可靠電源裝機占比持續(xù)下降，不可靠電源裝機占比提升，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。

過去十年我國火電發(fā)電量占比持續(xù)下降，但明顯高于裝機占比 。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，過去十年我國可靠電源發(fā)電量占比下降，由 2011 年的 98%下降至 2020 年的 88.3%，但仍維持高位。

為了保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，需要留有備用機組，我國各省合理備用率通常在 13%-15% ，因此可用裝機容量需高于用電負荷。為了保障電力供應(yīng)，電力系統(tǒng)可用裝機容量要高于用電負荷（可用裝機容量=用電負荷×（1+合理備用率）），因此需要留有部分機組以備急用。根據(jù)《國家能源局關(guān)于發(fā)布 2023 年煤電規(guī)劃建設(shè)風(fēng)險預(yù)警的通知》政策，因為電網(wǎng)規(guī)模、發(fā)用電結(jié)構(gòu)不同，各地的合理備用率有所差別，大部分省份合理備用率在 13%-15%。
由于可靠電源裝機容量下降，在某些時段我國部分區(qū)域出現(xiàn)裝機出力將低于用電負荷的情況，造成限電發(fā)生。以今年 7 月為例，7 月全國最高用電負荷達到 12.59 億千瓦，按照合理備用率 14%計算，當(dāng)時實際需要裝機 14.35 億千瓦?？紤]各類電源特性以及正常檢修需求，假設(shè)火電、水電、核電、風(fēng)電和太陽能在極端情況下可用容量比例分別為90%、60%、95%、10%和 0%，我國 7 月可靠裝機容量約為 15.06 億千瓦，與總需求裝機接近，電力系統(tǒng)達到緊平衡。而實際運行中，由于物理限制，全國電網(wǎng)并不是完全互聯(lián)互通、盈缺互濟的，必須分省平衡，因此在我國電源分布并不平均的情況下，全國數(shù)值的緊平衡就意味著部分地區(qū)在極端情況下會缺少電源出力。以 8 月份的四川為例，在極端高溫天氣影響下，四川本省用電負荷激增而水電出力大幅下降，導(dǎo)致了電網(wǎng)被迫采取限電措施，影響了川渝及華東地區(qū)的用電。
我們認為由于可靠性電源裝機規(guī)模難以快速提升，疊加由于高溫天氣導(dǎo)致四川湖北等地水電站蓄水量明顯下降，到今年冬季枯水期來臨時，我國部分省份可能會再度出現(xiàn)有序用電情況。而根據(jù)電規(guī)總院預(yù)測，到 2023 年，我國將有 6 個省份電力供應(yīng)緊張、17 個省份電力供應(yīng)偏緊。

我們對未來三年可靠性電源缺口進行測算：將假設(shè)條件應(yīng)用在 2023 年-2025 年：（1）極端情況下，夏季火電、水電、核電、風(fēng)電和太陽能可用容量比例分別為 90%、60%、95%、10%和 0%，冬季火電、水電、核電、風(fēng)電和太陽能可用容量比例分別為 90%、40%、95%、10%和 0%；（2）可用裝機容量=用電負荷×（1+合理備用率），合理備用率為 14%；（3）水電（不含抽蓄）、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電并網(wǎng)裝機量平均增速分別為2.5%、7%、18%、23%（風(fēng)光為平均增速，三年不一致）；（4）2023-2025 年全國最高用電負荷同比增長 7%。經(jīng)測算，三年火電及可靠性電源裝機缺口約為 1326 萬千瓦、10417 萬千瓦，20162萬千瓦。

長期看，我國用電需求和負荷伴隨經(jīng)濟增長有望持續(xù)增加，若可靠性電源裝機建設(shè)不足 ，限電情況還將頻發(fā)。若想緩解電力供應(yīng)緊張的情況，我們認為目前從電源側(cè)看有幾條路徑：1）增建火電尤其是燃機機組應(yīng)對高峰用電；2）加大新能源大基地開發(fā)力度，通過火水電調(diào)節(jié)新能源提高可靠電源裝機規(guī)模；3）超額建設(shè)新能源，通過足夠多的備用裝機容量保障可靠性電源規(guī)模；4）大力發(fā)展儲能尤其是超長時儲能技術(shù)。

2. 儲能：新型電力系統(tǒng)重要組成部分，行業(yè)進入發(fā)展快車道

2.1 新型電力系統(tǒng)對能源系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力需求激增 ，儲能迎來發(fā)展良機

能源生產(chǎn)與消費之間總是存在著差異，能源系統(tǒng)需要 足夠的 調(diào)節(jié)能力來消除這些差異。調(diào)節(jié)能力通?？煞譃楣β收{(diào)節(jié)和能量調(diào)節(jié)，功率調(diào)節(jié)能力即全部機組的出力范圍，確保實時電力平衡；能量調(diào)節(jié)能力即所有儲能設(shè)施存儲的總能量，確保長期的能量平衡。為了實現(xiàn)雙碳目標(biāo)，風(fēng)光等新能源將逐步取代化石能源成為主要的一次能源，而隨著可調(diào)節(jié)化石能源逐步退出，電力可調(diào)節(jié)資源規(guī)模逐步下降，需要引入儲能作為新的調(diào)節(jié)能力來源，以保障電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。并且能源系統(tǒng)對于調(diào)節(jié)能力的需求將隨著新能源滲透率升高而提高，因此儲能成為了新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。近年來國家已經(jīng)出臺多項政策，鼓勵儲能行業(yè)快速發(fā)展，包括抽蓄、新型儲能在內(nèi)的各項儲能技術(shù)都有望進入快速發(fā)展期。

目前儲能技術(shù)應(yīng)用場景豐富，按應(yīng)用場景分類可分為電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)以及用戶側(cè)，而根據(jù)電網(wǎng)凈負荷波動的情況，我們可將對調(diào)節(jié)能力（儲能）的需求分為短時（秒級-分鐘級）、長時（小時級到數(shù)日）以及超長時（周、月、季）。不同應(yīng)用場景對儲能的需求不盡相同，而不同時長的儲能所提供的輔助服務(wù)也不盡相同。目前來看電源側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用很多是重合的，而日內(nèi)小時級的長時需求是儲能應(yīng)用的重點。

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