公用事业行业动态：剖析四川省本轮限电的前因后果

事件：四川省从8月15日起在全省(除攀枝花、凉山)的19个市(州)对四川电网有序用电方案中的所有工业电力用户（除保安负荷外），实施生产全停、让电于民。 从供给侧来看：首先，上游来水异常减少导致四川水电捉襟见肘。21年四川水电发电量达3531.4亿千瓦时，占全省发电量的81.6%，是四川主要用电来源。今夏四川遭遇大范围极端高温，7月以来，四川省平均降水量135.9毫米，较常年同期偏少48%，导致水电运行装机容量有所降低。其次，四川基荷电源火电装机容量比例较小，无法弥补水电发电缺口。截至2021年末，四川火电装机容量为1825万千瓦，占比16.0%；2021年火电发电量663亿千瓦时，占比15.32%，远低于全国平均水平，无法大幅弥补水电发电缺口。最后，外送电量“照付不议”挤压本省用电需求。近年来，四川外送电力连年攀升；由于外送电力采用“照付不议”的电力外送原则，进一步挤压本省用电需求空间。 根据我们对于四川省电力供需的测算，1）供给端：若以今夏6500万千瓦的最高负荷（出现于20220821）为基准，当8月省内平均降水量小于690mm时，将导致水电运行装机容量下降至6389万千瓦平衡点以下，此时将出现电力缺口；2）需求端：持续高温下空调等降温负荷猛增，我们预计今夏（截至2022.08.26）四川最高空调负荷达2604万千瓦，占总电力负荷比重超过40%，对应省平均日内最高气温38.29℃（出现在8月16日与8月21日）。近期四川迎大范围降温降雨天气，8月28日全省空调负荷比最高值减少1200万千瓦，下降约52%；随着未来降温降雨的进一步推进，本轮电力紧缺过程有望得到进一步缓解。 前事不忘，历次电荒过程的借鉴意义深远。1）2003年电荒：装机容量缺口导致全国大范围高峰时段硬缺电，煤电联动登陆历史舞台；2）2011年电荒：煤价—电价机制不顺导致全国大范围缺电，上调电价缓解缺电情况；3）2021年电荒：煤价高企与成本传导困难诱发全国性电荒，回归电价市场化属性提升火电发电意愿。随着新能源上网占比逐渐提升，火电及储能此类保障性可调节能源作用逐渐凸显；另外加强特高压工程建设，也将提升电力在省间的调配能力。 投资观点：从供给侧看四川省限电主要源于：1）水电发电超预期下降；2）火电机组比例较低，调节能力有限；3）四川省水电外送压力。四川未来用电缺口预计将以：1）降用电负荷，2）增水电发电节奏展开，短期用电缺口预计将有所缓解。从全国来看，我们认为今年遭遇极端天气，Q3全社会用电量预期高增，火电起到调节作用并充分受益。 建议关注传统电力运营商：华能国际、华电国际、长江电力、申能股份、国电电力；新能源运营商：粤电力A、中国核电、节能风电、龙源电力（H）。 风险分析：权益市场系统性风险；上网电价超预期下行，煤价超预期上涨，用电需求下滑，水电来水不及预期，行业改革进度低于预期等。 1、本周专题：四川省本轮限电的前因后果 1.1、回顾本轮限电：时间长、范围广、程度深 四川本轮限电持续时间长，限电期限一再延后。2022年8月14日，四川省经信厅和国网四川省电力公司发布《关于扩大工业企业让电于民实施范围的紧急通知》(下称《通知》)。《通知》指出，从8月15日起取消主动错避峰需求响应，在全省(除攀枝花、凉山)的19个市(州)扩大工业企业让电于民实施范围，对四川电网有序用电方案中所有工业电力用户(含白名单重点保障企业)实施生产全停(保安负荷除外)，放高温假，让电于民，持续时间为2022年8月15日00：00至20日24：00。8月20日，四川经信厅、国网四川电力公司发布的《关于扩大工业企业让电于民实施范围的紧急通知》显示，将限电期限延长至25日。截至9月1日，四川本轮限电总时长已达11天。 表1：2022.08四川省限电具体措施 本轮限电波及范围广、影响程度深，影响众多企业与相关行业。从地域来看，本轮限电波及全川19个市（州），除攀枝花、凉山外的工业企业均进行限电。从受影响企业数量及影响程度来看，截至9月1日，四川省至少有18家上市公司发布相关公告，对本轮限电造成的生产停摆及利润减少情况进行说明。从行业来看，限电令对于工业生产电力消耗较大的行业影响较大，如金属冶炼、化学产品制作、非金属矿物制造、交通运输设备制造、通信计算机等电子设备制造等行业。以受影响较严重的光伏产业为例，四川省作为晶硅光伏产业“重镇”，据SMM数据，四川2021年工业硅产能占全国的16.4%；而由于四川工业硅生产季节性较强，此次限电影响将降低产能占比。从2022年7月生产情况来看，全国工业硅产量31.89万吨，四川工业硅产量6.56万吨，7月四川工业硅产量占比为20.57%。截至2022年8月，四川工业硅有效产能79.8万吨，除凉山与攀枝花外有效工业硅产能66万吨，按照7月四川工业硅79.76%的开工率计算，停工11天将直接减少工业硅产量16086吨。 表2：部分公司针对四川省本轮限电发布公告 1.2、供给侧：上游来水偏少叠加外送压力，水电大省陷电力缺口 1.2.1、水电捉襟见肘，火电装机有限 首先，上游来水异常减少导致四川水电捉襟见肘。2021年四川水电发电量达3531.4亿千瓦时，占全省发电量的81.6%，是四川主要用电来源。今夏四川遭遇大范围极端高温，7月以来，四川省平均降水量135.9毫米，较常年同期偏少48%，导致主要江河来水量较常年同期偏少20%-50%，因而省内水电发电能力不断降低。 图1：四川省水电发电量及其同比增速（亿千瓦时，%）2021.08-2022.07 其次，四川基荷电源火电装机容量比例较小，满发状态下仍无法弥补水电发电缺口。 截至2021年末，四川火电装机容量为1825万千瓦，占总电力装机比重为16.0%； 2021年火电发电量663亿千瓦时，占比15.32%，远低于全国平均水平；四川省高度依赖水电发电，今年面临降水大幅降低情况，整体电力调整能力较弱。今年7-8月，省内火电发电量分别为42、74亿千瓦时，同比分别增加20.0%、47.3%，但在总发电量中的占比仅分别为8.8%、13.3%，无法大幅弥补水电发电缺口。国网四川省电力公司表示，8月22日，川内67座火力发电厂出力1275万千瓦，仅占当日全川电网最大负荷的约25%，火电弥补的用电负荷有限。 图2：2021年四川装机容量及其构成（万千瓦，%） 图3：2021年四川发电量及其构成（亿千瓦时，%） 图4：四川省火电发电量占比及其同比增速（%）202108-202207 我们通过线性回归模型与敏感性分析测算发现，当水电运行装机容量下降超30%时，将出现电力缺口。首先，我们选取2002年至2021年近20年的四川部分气象站降水量与全省水电发电量逐月数据，在进行回归分析并加以检验之后，得到四川省水电发电量与平均降水量的线性关系。其次，我们针对四川省8月降水量，分别在 100-700mm的范围内展开敏感性分析，通过线性模型得到水电发电量预测值，在假设15%的备用条件下，得到8月四川省水电最高运行装机容量7565万千瓦。此外，我们假设火电、风电、光伏等非水装机容量在15%的备用条件外均为满运行状态，对应可用非水装机容量规模2111.40万千瓦。根据我们的测算，若以今夏6500万千瓦的最高负荷（出现于2022.08.21）为基准，并考虑2000万千瓦的外送水电装机，则当8月省内平均降水量小于690mm时，将导致水电运行装机容量下降至6389万千瓦平衡点以下，此时出现电力缺口。当降水量分别为100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm时，电力缺口将分别为4,366、3,627、2,888、2,149、1,410、678万千瓦，缺口与最高负荷比值分别为67.2%、55.8%、44.4%、33.1%、21.7%、10.4%。降水量达690mm时不出现电力缺口，此时对应水电运行装机容量6389万千万，对应总水电装机容量70%左右；因此当水电运行装机容量下降超30%时，将出现电力缺口。 图5：四川省水电发电量与平均降水量的拟合过程（亿千瓦时，毫米） 备注：1）数据选取时段200204-202104，为月度数据；2）省平均降水量由10个气象站（马尔、甘孜、马尔、松潘、理塘、九龙、宜宾、西昌、万源、高坪）20-20时监测数据平均而得。 表3：关于降水量与水电出力装机容量的敏感性分析 备注：电力缺口=6500-（水电机组省内出力装机容量+非水出力装机容量），水电机组省内出力装机容量=对应水电出力装机容量-2000（当水电机组省内出力装机容量小于0时，取值为0） 1.2.2、外送电力连年增长，挤压本省用电空间 四川外送电量连年增长，已连续五年超1300亿千瓦时。四川是全国重要的优质清洁能源富集地，实施西电东送以来已累计外送水电逾10000亿千瓦时。截至2021年底，四川水电外送电量连续五年超过1300亿千瓦时，占本省水电发电量的约1/3。 2022年上半年，四川外送电量为700亿千瓦时，同比大幅增加66%，占当年发电量比重达33.81%；2022年7月，国网四川电力售电量为290.87亿千瓦时，同比增长19.79%。 图6：2015-2022H1四川省外送电量情况（亿千瓦时，%） 四川拥有五大直流外送通道，外送能力全国第一。常年来看，四川电力供应较为充裕，是“西电东送”的重要送出端。截至2022年8月，四川省已形成“五直八交”外送通道；其中，五大直流工程分别为向家坝—上海±800千伏特高压直流、溪洛渡—浙江±800千伏特高压直流、锦屏—苏南±800千伏特高压直流、白鹤滩—浙江±800千伏特高压直流、雅中—江西±800千伏特高压直流，累计线网长度达9429千米，可向重庆、湖南、江西、江苏、浙江、上海等地区送电。四川省外送能力达到3760万千瓦，规模居全国第一。 图7：截至2021年川电外送特高压直流工程分布示意 表4：截至2021年川电外送特高压直流工程情况 外送电量由国家统筹调配，外送电量“照付不议”挤压本省用电需求空间。一方面，四川省内向家坝、洛溪渡、锦屏等梯级大型水电站，均由国家统筹安排开发和消纳，其电量需要在全国范围内统筹分配，省内省外有固定的分配比例；另一方面，外送电力以年度长协为主，且采用“照付不议”的电力外送原则,进一步挤压本省用电需求空间。 电力入川通道满载运行，外省支援四川用电能力有限。在面临巨大电力缺口的情况下，四川除可与外送电力接收方商议大幅削减电力外送计划、增大水电留川规模之外，还可以争取省外电力紧急支援。限电开启后，国家电网通过德宝直流（500千伏德阳—宝鸡直流输电工程）、川渝联网等8条输电通道持续向四川送电，日送电量达到1.32亿千瓦时；与此同时，从北京、江苏、浙江等13个省市调集的50台应急中压发电车也已全部抵达成都，可在用电高峰期发挥临时电源保障作用，共计能提供55400千瓦用电容量。按照普通空调1.5匹，制冷功率1.18千瓦计算，可供近47000台空调同时运转。但是，电力入川通道已达满载运行，而截至8月6日四川最大日用电量达10.9亿千瓦时，跨区跨省电力支援杯水车薪，无法较大规模缓解四川本轮缺电、限电情况。 1.3、需求侧：今夏异常高温持续，用电需求负荷创新高 1.3.1、环球同此凉热，气候变暖致极端高温 聚焦四川，今夏川内多地密集出现大范围、长时间的极端高温干旱天气，助推省内用电负荷攀高。2022年6月以来，四川省先后出现2段区域强高温过程，分别为7月4日-16日和7月28日-8月22日。据四川省气候中心监测评估，今年从7月28日至今高温事件综合强度为1961年有完整气象观测记录以来最强；7月4日-16日高温事件综合强度也位列历史第三。具体来看，平均气温方面，6月以来（截至8月24日），全省平均气温较常年同期显著偏高2.3℃，为1961年以来历史同期最高； 降水方面，全省平均降水较常年同期显著偏少43%，纵向来看为1961年以来历史同期最少，横向而言也是全国范围内旱情最为严重的省份之一。受