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    深度|電力大變局:特高壓、儲能與智能電網

    2021-10-15 11:52:24 太陽能發電網
    今年9月以來,從資本市場到街頭巷尾,最火的話題“電”。開宗明義:本次限電的底層邏輯是傳統電力供需平衡在能源革命新進程中遭遇挑戰。作為世界上最大的煤炭消費和生產國,煤炭已深植于中國的能源體系,綠電替換煤炭是一項艱巨而又長期的任務。過去十余年,中國風電、光伏發電容量大幅增長,毫無疑問該大勢已定;在能源革命下,我們越發看到發
    前文已經論述過風電、光伏是間歇性能源:光伏一碰到雨雪天氣就無法出力、風電在沒風的時候也轉不起來,它們是典型的“靠天吃飯”。截止2020年,風電、光伏的裝機占比已經達到24.3%,但是去年全年的發電量占比只有9.5%,相反火電是可以24小時開機。顯而易見,用不穩定的電力代替穩定成熟的電力,很難做到平穩過渡,一旦前者發生點意外,就會再次出現東北拉閘限電的情況。
    縱觀全球能源轉型過程,缺電、電力系統安全穩定等問題不是個別現象。離我們最近的案例便是德國:由于棄核脫煤政策使得其對于可再生能源的依賴大幅上升,但由于惡劣天氣的影響風電和光伏發電存在明顯的供需缺口,因此導致德國的電價大幅抬升,同時電力進口量也大幅抬升。
    因此,用電的供需緊張將可能是一個長期存在的矛盾。

    圖:2020年我國能源電力發展情況,資料來源:2021中國電力發展論壇



    構建以新能源為主體的新型電力系統

    對于此次的缺電,市場討論的落腳點主要還在拉閘、挖煤、進口等方向上,本質上都是治標不治本的短期權益之計,我們更應該看到重構電力系統,是更底層的抽絲剝繭。
    我國的傳統電力系統是圍繞火電廠、水電的特性建設的,隨著風電、光伏的上網比例提高,傳統電力系統的抗干擾能力和穩定性很難與之匹配,以新能源為主體的新型電力系統應運而生。其實早在今年3月15日中央財經委員會第九次會議上,構建以新能源為主體的新型電力系統被重點提及,按照國家電網的規劃,未來五年將投資超過2萬億元,推進電網轉型升級。
    而以下三個方向,又顯得尤為重要:

    1) 繼續加快特高壓建設

    由于我國的火電和水電主要分布在西北和西南地區,但用電卻在東部,決定了我國電力遠距離跨省輸送的格局。早在1999年,我國就提出西電東送,將西北地區的水電和火電輸送到珠三角、長三角和京津唐等地區,不過那時候的電壓等級低導致輸送容量小、損耗大。
    從2004年開始,國家電網提出了建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強國家電網概念。所謂特高壓,是指電壓等級在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的輸電技術,具有輸送容量大、距離遠、效率高和損耗低等技術優勢。
    從2009年我國建成世界上首條1000千伏特高壓輸變電工程開始,特高壓的建設一直作為電網建設的重中之重。截至2020年底,我國已建成“14交16直”共計30條在運特高壓線路。按照“十四五”的規劃,期間將建成7回特高壓直流,500千伏及以上電網建設投資約7000億元,特高壓建設將迎來第二輪建設高峰期。
    今年以來特高壓指數累計漲幅達39.22%,其中特變電工(SH:600089)、四方股份(SH:601126)、思源電氣(SZ:002028)等特高壓概念股相繼在9月初創下歷史新高。

    圖:國家電網在建在運特高壓工程示意圖,資料來源:國家電網官網


    2) 儲能技術提升電力調節能力

    由于電能即發即用,無法直接儲存,建設以新能源為主體的新型電力系統核心挑戰就是新能源的間歇性。電力系統的調節能力在新型電力系統中的重要性不言而喻,而這主要靠儲能。
    儲能的形式多樣,目前裝機量最大的是抽水儲能,占比達89.26%,其次是電化學儲能,占比9.2%。與新能源發電裝機相比,儲能的規模還微不足道,截至2020年底,中國已投運儲能項目累計裝機規模為35.6GW,在構建新型電力系統的背景之下,儲能行業的發展將迎來爆發。
    值得一提的是,鋰電儲能憑借能量密度高、循環壽命長、響應時間更快、適應場景豐富等特點,已經成為新型儲能的主流路線。國內鋰電儲能占新增電化學儲能的比例從2017年51%上升到2020年的的99%。
    今年7月23日,發改委下發《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,首次從國家層面提出到2025年新型儲能裝機規模達3000萬千瓦以上的目標,未來五年裝機規模將擴大10倍。今年年初,寧德時代(SZ:300750)和永福股份(SZ:300712)已經達成儲能領域的深度合作;另外,隆基股份(SH:601012)、晶澳科技(SZ:002459)等光伏龍頭也開始布局儲能。
    最后講講氫儲能,雖說現階段還處在商業化早期,但隨著氫燃料電池成本的下降,長周期、大規模儲能前景最大的可能還是氫能,比如夏季光伏出力高峰,電力充沛的時候,便可以通過光伏制氫來大量儲存,待冬季雨雪天氣通過燃料電池發電并入電網。

    3) 提高電網智能化水平

    智能化,是最容易被忽視的一點,好像電力系統就是大老粗的基礎設施,沒什么技術含量,但了解過國內的電力輸配系統你就不會這么想,而新能源發電占比的提升,對電力智能化提出更高的要求,因為其發電端的可預測性和穩定性都會大大降低。
    因此隨著電網規模的不斷擴大、能源革命,電力系統的復雜度將會成倍增加。這樣勢必要求新型電力系統具備更精準、更快速的控制能力,提升電網智能化、自動化水平勢在必行。當前大家開始關注的標的包括國電南瑞(SH:600406)、許繼電氣(SZ:000400)、杭州柯林(SH:688611)等智能電網企業。
    由于電網智能化改造仍處在早期,未來這個領域可能出現更多的新的名字,成為孕育專精特新的又一沃土,值得重點關注跟蹤。(文|錦緞)


    作者:錦緞 來源:鈦媒體APP 責任編輯:admin

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