电力体制改革深度解析：电力钟声系列1：新能源消纳加速改革，电力行业万亿市场机会在哪？

电气设备 评级：看好 日期：2024.02.05 电力钟声系列1：新能源消纳加速改革，电力行业万亿市场机会在哪？ ——电力体制改革深度解析 证券研究报告|行业深度 报告要点 为什么需要电力体制改革？中国想要实现双碳目标，新能源转型是不可逆趋 势，2022年中国风光发电量合计占比约13%，预计2060年将超过60%。新型能源逐渐增加的同时也带来了电力体系的不稳定性，这需要电力工业在投资、生产、运输、消费等环节的体制机制发生根本性变革，能源转型所面临的保供和消纳难题已经发展成电力体制改革的重中之重。预计未来在现有的5万亿电力消费市场规模的基础上，体制机制的改革将孕育超过万亿的增量市场，改革不仅要“分好蛋糕”更要“做大蛋糕”。电力钟声系列1旨在从投资的角度对电力体制作深度拆解，梳理框架、形成方法论，希望通过对政策方向和节奏的判断找到投资主线。 电力体制改革的演化历史：从何而来？从垂直一体化到实现各环节市场化竞 争。全球电力体制均经历了国有化向市场化转变的浪潮。中国也经历了3个 时期：1）改革开放初期：“集资办电”改变了过去高度集中的计划管理体制，解决了电力短缺制约经济发展的问题；2）第一轮电改：02年“5号文”标志着中国电力市场化改革大幕拉开，这一阶段“厂网分开、主辅分离”较为彻底，两大电网公司、五大发电集团成立，实现发电侧引入竞争，打破垂直一体化垄断；3）电力市场化雏形形成：15年新一轮电改启动，针对遗留问题，“9号文”提出“管住中间，放开两头”改革方针，对电力市场化改革目标和路径作出了更详细的顶层设计，23年中国市场化交易电量比例从15年的13.0%提升至61.4%，电力市场化改革取得初步成果。 中国现有的电力体制解析：现在何方？多维度多层次的电力市场体系已初步 成型。1）目前中国已完成三轮输配电价核定，电价机制已逐步从过去目录电 价的计划模式过渡到市场化定价模式，形成了计划市场双轨并行的电力体制架构；2）中国电力市场从更容易和计划机制衔接的中长期市场起步，更具价格发现功能的现货市场正从局部试点向全国铺开；3）电力省间市场出清结果为省内市场边界，未来将朝着全国统一电力市场发展；4）在电能量市场之外，配套的辅助服务市场、容量补偿机制、绿电绿证市场、碳市场均已建立，电力市场架构基本完善。 电力体制改革方向：向何而去？“安全、经济”的多维价值市场化准确定价。 电力体制进一步改革的方向是实现电力多维价值的准确定价，尤其是利用市场实现对系统消纳成本的定价。当前中国面临电力保供、新能源消纳、宏观经济弱复苏的挑战，根据“能源不可能三角”理论，我们认为未来电改政策节奏将逐渐向“安全、经济”倾斜；现货市场建设、新能源入市将是重点。通过研究政策方向和节奏，我们提出了基于当下的三大产业趋势判断。 趋势一：火电成系统稀缺资源，市场化加速其价值重估趋势二：风光入市面临降电价风险，但无需过度悲观 趋势三：弃风弃光率可能上升，系统调节资源迎发展良机 分析师蔡紫豪 登记编码：S0950523070002：021-61102511 ：caizihao@wkzq.com.cn 联系人钟林志：021-61102511 ：zhonglinzhi@wkzq.com.cn 行业表现2024/2/2 5% -5% -15% -25% -36% -46% 2023/22023/52023/82023/11 电气设备上证综指 资料来源：Wind，聚源 相关研究 《风驰“电车”系列2：碳酸锂价格趋底，锂电正极材料的春天还有多远？》(2024/2/2) 《风驰“电车”系列1：锂电跨界之殇：跨界者能否跨越周期低谷？》(2024/1/31) 《五矿证券新能源产业趋势跟踪（24年1月下）：23年风光新增装机破纪录，消纳或成新能源主线》(2024/1/30) 《追风逐光系列一：光伏电池新技术趋势》 (2024/1/23) 《新能源产业趋势跟踪（24年1月上）：SQM封路事件结束，长中期锂企仍需加大勘探力度》(2024/1/17) 《五矿证券新能源产业趋势跟踪（23年12月下）：新能源车持续景气，多款焦点车型亮相》(2024/1/3) 《五矿证券新能源产业趋势跟踪（23年12月上）：光伏竞争持续加剧，金刚线钨丝化是长期趋势》(2023/12/19) 《五矿证券新能源产业趋势跟踪（23年11 月下）：甘肃出台发电侧分时电价机制，系统调节资源迎发展良机》(2023/11/28) 风险提示：1）电力市场化改革进展不及预期风险；2）煤炭等上游能源资源价格波动风险；3）宏观经济波动风险；4）逆全球化形势加剧风险；5）电力系统发展路径测算偏差风险；6）政策遗漏或理解偏差风险。 内容目录 1碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革4 2从何而来——电力体制改革的历史8 西方电力体制经历了国有化到市场化的转变8 中国电力发展史是一部不断改革创新的历史8 计划经济阶段（1949年-1978年）：国家所有，中央统管8 改革开放阶段（1978年-2002年）：集资办电，政企分开9 第一轮电改阶段（2002年-2015年）：厂网分开，主辅分离11 新电改阶段（2015年-至今）：管住中间，放开两头13 历史的经验17 3现在何方——当前的电力体制架构18 从电价说起，终端电价的组成部分18 计划市场双轨制下的电力市场架构20 电力市场按时间维度拆分23 电力市场按空间维度拆分25 4向何而去——改革方向与节奏27 电力多维价值体现是未来的改革方向27 “能源不可能三角”与政策节奏的把握30 当下的挑战31 挑战一：电力供需紧平衡，保供任务艰巨31 挑战二：新能源超速发展，系统消纳压力陡增32 挑战三：宏观经济周期仍在底部，用户电价承受能力较弱33 未来三大产业趋势判断34 趋势一：火电成系统稀缺资源，市场化加速其价值重估34 趋势二：风光入市面临降电价风险，但长期无需过度悲观35 趋势三：弃风弃光率可能上升，系统调节资源迎发展良机36 为什么电力体制研究对产业投资如此重要？37 风险提示37 附录：电力体制改革政策文件38 附录：参考文献39 图表目录 图表1：人类将通过第四次能源革命进入低碳时代4 图表2：相对发达国家，中国低碳转型任务更为艰巨5 图表3：中国能源对外依存度大幅超过安全警戒线6 图表4：电力行业是中国碳排放的主要来源6 图表5：2021年中国电力行业碳排放占比高达51%6 图表6：预计2060年中国风光合计发电量占比将超过60%7 图表7：中国是全球发电量最多的国家7 图表8：中国终端电价在全球主要国家中处在较低水平7 图表9：计划经济阶段是中国电力工业艰苦奋斗、积极探索的创业期9 图表10：改革开放阶段“发展”是中国电力工业的第一要务10 图表11：国发[2002]“5号文”旨在打破垄断，引入竞争11 图表12：第一轮电改阶段市场化改革成为时代主题13 图表13：中发[2015]“9号文”对新一轮电力体制改革作出全面部署14 图表14：发改价格[2021]“1439号文”16 图表15：新电改阶段电力市场架构逐渐清晰17 图表16：终端电价可拆分为市场化部分和非市场化部分18 图表17：电力市场体系与计划体系对比20 图表18：目前的电力市场架构为计划市场双轨制21 图表19：电力市场按时间维度可拆分为中长期市场和现货市场23 图表20：德国电力市场边际电价机制示意图25 图表21：电力市场按空间维度可拆分为省间市场和省内市场26 图表22：体现电力多维价值是未来的主要改革方向29 图表23：理想状况下各类电源的多维价值构成推演30 图表24：能源不可能三角及对应的机制31 图表25：改革开放以来，经历了四轮电力紧缺周期32 图表26：2023年供暖季部分省份风光利用率出现大幅下滑32 图表27：中国工业企业盈利周期仍然处在底部33 图表28：中国火电利用小时数中枢已下降至4500小时34 图表29：十三五期间中国火电新增装机量明显下降34 图表30：2022年中国火电顶峰功率贡献度高达77%35 图表31：预计中国火电顶峰功率贡献度在2050年前难以被超越35 图表32：2023年中国风电新增装机75.9GW，为历史最高35 图表33：2023年中国光伏新增装机216.9GW，为历史最高35 图表34：风光运营企业三峡能源估值中枢已从3.0倍PB下降至1.5倍PB36 图表35：中国辅助服务调峰费用快速增长37 图表36：2023年各现货省份呈现午间低价趋势37 1碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革 我们正处在新一轮能源革命的开端 第一次能源革命始于远古时代的钻木取火，人类从此告别愚昧，从原始文明迈向农业文明； 第二次能源革命开始于18世纪60年代，瓦特发明蒸汽机标志着人类从“薪柴时代”进入“蒸汽时代”，对煤炭的利用带来了人类的第一次工业革命以及生产力水平的跃升，人类从此进入化石能源时代，后续内燃机的发明及天然气勘探运输的突破又继续推动了从煤炭转向石油天然气的能源结构转变； 第三次能源革命则来自人类对电能的利用，1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象，发明了第一台发电机，1879年爱迪生发明了碳丝电灯，1882年德普勒首次实现远距离输电，爱迪生在纽约建成了第一座发电站，同年中国第一台12千瓦发电机将15盏灯在外滩点亮，电力的普及推动人类进入第二次工业革命，电气时代社会生产力和人类文明达到了前所未有的高度。 如今我们正处在第四次能源革命起步阶段，为了实现人类社会能源可持续供应和应对全球气候变化的目标，在这一阶段，光伏风电等可再生能源将成为主体，将逐步替代传统化石能源，低碳清洁化、高度电气化、智能互联化是本轮能源转型的主要特征。 图表1：人类将通过第四次能源革命进入低碳时代 资料来源：OurWorldinData,五矿证券研究所 人类共同的目标——碳中和 最早关于新一轮能源革命的讨论来自上世纪末，由于社会经济发展对化石能源过度依赖，能源资源面临逐渐枯竭的危险，同时大量碳排放也导致温室效应日益加重，极端天气频发，国际社会一致认为需要采取紧迫且强有力的国际合作以应对气候变化。1992年世界上第一个应对全球变暖的国际公约《联合国气候变化框架公约》诞生，1997年联合国气候变化大会 注：“净零排放”是指通过以“碳清除”的方式从大气层去除温室气体，平衡和抵消人为造成的温室气体排放，来达到净值为零的碳排放量。 COP3通过的《京都议定书》是人类历史上首次以法规形式限制温室气体排放，2015年COP25通过的《巴黎协定》则为2020年后全球应对气候变化行动作出安排，并设定了本世纪下半叶全球实现净零排放*的目标。 中国作为全世界最大的发展中国家，也是碳排放最多的国家，习近平总书记在2020年9月联合国大会一般性辩论上就中国碳达峰碳中和目标向国际社会作出了庄严承诺，中国将力争二氧化碳净排放量于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。纵观全球各国碳中和目标，大多数西方发达国家在20世纪90年代碳排放就已经达到峰值，到2050年实现碳中和有50-70年过渡期，而中国需要在30年内实现“达峰-中和”的宏伟目标，时间紧任务重，意味着中国低碳转型力度将远超其他国家。 图表2：相对发达国家，中国低碳转型任务更为艰巨 资料来源：OurWorldinData,五矿证券研究所 注：图中二氧化碳净排放量包含煤、石油、天然气等化石燃料燃烧和水泥、钢铁等工业过程中直接排放的数量 挑战与机遇并存，中国全面响应碳中和的底层逻辑是什么？ 一是积极应对气候变化。的确工业革命以来的人类活动导致地球气温异常地快速上升，这已经是主流科学界的共识，根据美联储全球化研究所，若不采取气候行动，到2100年全球气温将上升3.7℃，届时全球年度人均GDP可能会损失7.2%，意味着如果放任全球变暖，本世纪末的人类每年都要面对严重的经济损失。 二是争取全球气候治理话语权。中国在应对气候变化方面，在全球树立了负责任的大国形象，特别是对发展中国家起