环保及公用事业行业周报（2024年第4期）算力需求爆发对用电量影响有多大？

行业研究 证券研究报告 环保及公用事业2024年03月10日 环保及公用事业行业周报（2024年第4期） 算力需求爆发对用电量影响有多大？ 推荐（维持） 华创证券研究所 证券分析师：吴一凡 电话：021-20572539 邮箱：wuyifan@hcyjs.com执业编号：S0360516090002 行业基本数据 股票家数(只) 总市值(亿元)流通市值(亿元) 156 8,587.93 7,054.94 占比% 0.02 0.98 1.04 相对指数表现 %1M6M12M 绝对表现7.1%-13.0%-18.4% 相对表现1.7%-7.8%-6.3% 2023-03-10~2024-03-08 5% -6% -17%23/0323/0523/0823/1023/1224/03 -28% 环保及公用事业 沪深300 相关研究报告 《燃气行业深度研究报告：盈利要素改善，期待困境反转》 2024-03-01 《环保及公用事业行业周报（2024年第3期）： 2023垃圾焚烧发电中标数据复盘》 2024-01-22 《环保及公用事业行业周报（2024年第2期）：追寻火电后周期2：24年风光和来水对火电有多大的挤压效应？》 2024-01-15 一周市场回顾。本周沪深300指数上涨0.20%，环保指数下跌0.33%，周相对收益率-0.54%；电力及公用事业指数上涨4.23%，周相对收益率4.03%。在31个申万一级行业中分别排名第17和第3。 本周专题：算力需求爆发对用电量影响有多大？ 伴随AIGC等技术的迅速发展，算力需求或迎来爆发增长，数据中心作为其重要的基础设施有望迎来扩容，并成为用电量增长的新推动力，本周我们将讨论算力需求爆发对我国用电量的影响会有多大。 我们测算2023-2025年数据中心耗电量有望达3583/4728/6206亿千瓦时，同比增速或可达32.7%/32.0%/31.3%。以2023年92241亿度的全社会用电量为基数，2024/2025年数据中心耗电增加量占全社会用电量比例或可达1.2%/1.6%。 行业要闻。2024年《政府工作报告》涉及双碳产业及电力行业：报告中提到要积极稳妥推进碳达峰碳中和。扎实开展“碳达峰十大行动”。提升碳排放统计核算核查能力，建立碳足迹管理体系，扩大全国碳市场行业覆盖范围。深入 推进能源革命，控制化石能源消费，加快建设新型能源体系。加强大型风电光伏基地和外送通道建设，推动分布式能源开发利用，发展新型储能，促进绿电使用和国际互认，发挥煤炭、煤电兜底作用，确保经济社会发展用能需求。 投资策略。环保行业：价值之锚。目前我国经济发展进入高质量发展阶段，强调“质的有效提升”与“量的合理增长”有机统一，持续高增长的行业相对稀缺；同时再叠加无风险收益率的持续走低，投资者的预期回报率和风险偏好均有所下降，高股息、确定性强资产投资性价比凸显，我们推荐军信股份、洪城 环境、首创环保，建议关注重庆水务、三峰环境、城发环境和旺能环境。成长 旗手。1）科学仪器：受宏观因素影响，多数科学仪器公司的主业环境监测仪器行业订单增速承压，随着特别国债、化债等经济政策和CCER重启等环保政 策的陆续出台，此类公司的传统主业有望在低基数下迎来高成长；再叠加各类国产替代政策的陆续出台，科学仪器公司2024年或有望迎来“底部反转”行情。我们重点推荐聚光科技、皖仪科技、雪迪龙和海能技术。2）新能源环卫 装备：随着首批试点城市的公布，环卫装备的电动化趋势或将提速，我们推荐新能源环卫业务占比较高的宇通重工，建议关注装备优势导入+高质量服务运营的福龙马，和智能化装备与销售渠道助力环卫服务扩张与提效的盈峰环境。 电力：1、火电修复拐点正在来临，24年长协电价签订超预期、同时明年煤价中性来看或将保持稳定，综合决定24年火电盈利后续有望企稳。短期催化点看淡季煤价，目前港口煤炭库存高煤价有进一步下行的可能。火电推荐华能国际，建议关注华电国际、浙能电力、皖能电力等。2、红利及稳健资产仍是后 续值得长线布局的优质资产，一方面水电后续分红有望逐步提升，股息率优势进一步凸显，建议关注长江电力、华能水电；另一方面，核电后续成长性十足，推荐中国核电及中国广核。 风险提示：环保政策不及预期；市场竞争加剧；用电量增速不及预期；电价下调；天然气终端售价下调。 目录 一、本周专题：算力需求爆发对用电量影响有多大？4 二、本周核心观点6 （一）重要事件与驱动：2024年《政府工作报告》涉及双碳产业及电力行业6 （二）核心观点：环保把握价值和成长两条主线，关注火电及红利资产布局机会6 三、板块表现7 （一）一级板块表现7 （二）本周个股表现7 1、环保行业7 2、公用事业行业8 3、科学服务行业8 四、行业动态与公司公告9 （一）行业动态9 1、天然气9 2、电力9 3、环保10 （二）公司公告10 1、环保10 2、电力11 3、天然气11 （三）本周大宗交易情况12 �、风险提示12 图表目录 图表1全国数据中心机架数量（万架）4 图表22011-2020年全球单机柜平均功率变化5 图表32021年全行业数据中心单机柜平均功率密度调研结果5 图表42022年全行业数据中心单机柜平均功率密度调研结果5 图表5数据中心耗电量测算6 图表6各行业涨跌幅情况7 图表7近一年环保板块及其分类的涨跌情况7 图表8环保行业涨幅前�名公司情况8 图表9环保行业跌幅前�名公司情况8 图表10公用事业行业涨幅前�名公司情况8 图表11公用事业行业跌幅前�名公司情况8 图表12科学服务行业涨幅前�名公司情况9 图表13科学服务行业跌幅前�名公司情况9 图表14大宗交易情况12 一、本周专题：算力需求爆发对用电量影响有多大？ 核心结论：算力需求爆发下，数据中心有望迎来迅速扩容。我们测算2023-2025年数据中心耗电量有望达3583/4728/6206亿千瓦时，同比增速或可达32.7%/32.0%/31.3%。以2023年92241亿度的全社会用电量为基数，2024/2025年数据中心耗电增加量占全社会用电量比例或可达1.2%/1.6%。 据北极星储能网援引中国能源报消息，2022年全国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时，同比增长24.7%，占全社会用电量比重超3%。伴随AIGC等技术的迅速发展，全球范围内或迎来算力需求爆发，数据中心作为其重要的基础设施有望迎来迅速扩容，并成为用电量增长的新推动力，本周我们将讨论算力需求爆发对我国用电量的影响会有多大。 从对用电量影响的角度看，当前数据中心的发展有三个显著特征：1）机架规模或不断扩大；2）平均单机架功率或不断提升；3）PUE或呈下降趋势。 机架规模或不断扩大。随着AIGC的迅速发展及数字经济的发展的不断深化，算力应用场景持续丰富。2022年2月，我国启动东数西算工程，规划建设8个算力网络国家枢纽 节点以及10个国家数据中心集群，数据中心机架规模稳步增长，当前已形成一定体量。据《中国数据中心产业发展白皮书（2023年）》预测，预计至2025年“十四🖂”规划期末，拟实现数据中心机架规模增长至1400万架，较当前规模翻一番。 图表1全国数据中心机架数量（万架） 1,600 万架 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 202120222025E 资料来源：中国通服数字基建产业研究院《中国数据中心产业发展白皮书（2023年）》，华创证券 平均单机架功率或不断提升。据《数据中心功率密度演进白皮书2021》，近年来数据中心功率密度呈逐年上升的趋势，主要有几方面的原因：1）随着科技发展，计算密集型工作负载（例如AI、IoT、区块链以及增强和虚拟现实）激增导致承载这些应用负载的服务器设备功耗大幅增加，数据中心设计功率密度呈现了逐年增大的趋势；2）IT工作负载逐渐从现场数据中心向云和托管服务进行转移，其中公共云已成为某些特定类型工作负载的 选择场所，公有云使用增加使得数据中心设计功率密度逐年增大；3）为满足高算力负载需求，IT基础设施硬件需要叠加多核处理器，或提高单核心的主频，这会增加IT基础设施的功耗。据CDCC对数据中心行业市场调研结果，2022年平均功率密度在8kW以上的机柜占比明显增加，以各区间中值计算（＞20kW区间按照20kW计算），2022年单机柜平均功率密度为6.85kW，相较于2021年的6.38kW有一定提升。 图表22011-2020年全球单机柜平均功率变化 9 kW 8 7 6 5 4 3 2 1 0 201120172020 全球单机柜平均功率 资料来源：开放数据中心委员会《数据中心功率密度演进白皮书》，UptimeInstitute《2020全球数据中心调查报告》，华创证券 图表32021年全行业数据中心单机柜平均功率密度调研结果 图表42022年全行业数据中心单机柜平均功率密度调研结果 12-20kW,3% 8-12kW, 8% <4kW,6% ＞20kW,1% 6-8kW,34% 4-6kW,48% 12-20kW, 10%2-4kW,15% 8-12kW,15% 6-8kW,15% 4-6kW,45% 资料来源：CDCC，华创证券资料来源：CDCC，华创证券 PUE或呈下降趋势。PUE是数据中心所有能耗与IT负载能耗之比，PUE越低或可一定程度反映数据中心电能使用效率越高。据《中国数据中心产业发展白皮书（2023年）》，2021年全国数据中心平均PUE为1.49，而2019年为接近1.6，数据中心PUE水平已经得以优化。在节能减排的总体趋势下，“东数西算”政策明确要求到2025年，东部枢纽节点数据中心PUE<1.25,西部枢纽节点数据中心PUE<1.2，平均PUE水平或仍有下降的趋势。 参考上述数据中心发展特征，我们对数据中心耗电量进行测算，并做出如下假设： 机架数量：根据《数字中国发展报告（2022）》，2022年我国数据中心机架数量为650万架，《中国数据中心产业发展白皮书（2023年）》预测2025年机架数量或达1400万架，2022-2025年CAGR有望达29%，参考这一增速，假设2023-2025年机架数量为839/1084/1400万架。 平均单机架功率：据CDCC对数据中心行业市场调研结果，以各区间中值计算（＞ 20kW区间按照20kW计算），2022年单机柜平均功率密度为6.85kW，相较于2021 年的6.38kW提升了0.47kW。参考这一增量，假设2023-2025年平均单机架功率为 7.32/7.79/8.26kW。 PUE水平：据《中国数据中心产业发展白皮书（2023年）》，2021年全国数据中心平均PUE为1.49，而2019年为接近1.6，两年年均下降0.055。参考这一速度，假设2022-2025年PUE为1.44/1.38/1.33/1.27。 机架利用效率：据北极星储能网援引中国能源报，2021-2022年数据中心耗电量为2166/2700亿千瓦时，参考2021-2022年装机、平均单机架功率、PUE数据，2021-2022年机架利用效率或为50%/48.2%。假设2023-2025年机架利用效率不变均为48.2%。 图表5数据中心耗电量测算 2021 2022 2023E 2024E 2025E 数据中心耗电量（亿千瓦时） 2166 2700 3583 4728 6206 yoy 24.7% 32.7% 32.0% 31.3% 全国数据中心机架数量（万架） 520 650 839 1084 1400 yoy 25.0% 29.1% 29.1% 29.1% 平均单机架功率（KW） 6.38 6.85 7.32 7.79 8.26 机架利用效率 50.0% 48.2% 48.2% 48.2% 48.2% PUE 1.49 1.44 1.38 1.33 1.27 资料来源：国家互联网信息办公室《数字中国发展报告（