海外电网投资分析：新建与改造需求共振，电网建设提速

证券研究报告|2024年05月29日 海外电网投资分析 新建与改造需求共振电网建设提速 行业研究·深度报告电力设备·电网设备 投资评级：优于大市（维持） 证券分析师：王蔚祺 证券分析师：王晓声 证析师分析师：李恒源 证券分析师：陈抒扬 证券分析师：徐文辉 010-88005313 010-88005231 021-60875174 0755-81982965 021-60375426 wangweiqi2@guosen.com.cn wangxiaosheng@guosen.com.cn lihengyuan@guosen.com.cn chenshuyang@guosen.com.cn xuwenhui@guosen.com.cn S0980520080003 S0980523050002 S0980520080009 S0980523010001 S0980524030001 自2011年以来，各国政府的补贴政策、技术进步、产业投资等积极因素的推动下，全球可再生能源投资总额稳步增长，建设容量在2020年以后加速发展。截止到2023年全球可再生能源年投资额已经达到5900亿美元左右，由于建设成本和设备价格较高的原因，发达国家的投资总额达到2500亿美元，中国因建设容量巨大，达到2400亿美元左右，而其他发展中国家则只有1000亿美元，仍有巨大成长潜力。 2024年电力设备新能源板块围绕“再平衡”与“再出发”展开。过去5年全球电源投资市场积极增长，可再生能源占新增电源投资比例超过85%，但同期电网投资规模却远低于电源投资。一方面新增配套跟不上新能源的需求，另一方面也无法满足工业发展和稳定运行的要求。而这种需求在海外市场更为紧迫。电网投资规模持续落后于可再生能源的发展：海外各地区电网投资规模与可再生能源差距日益拉大，再加上发达国家本身电网的变电设备处于超期服役状态，输电网络也有扩建需求，当前的电网基础设施状况对可再生能源发展形成制约。当前全球电网年均投资总额约为3100亿左右，IEA预测2023-2030年，全球电网年均投资额将提升至5,000亿美元，到2030年接近8,000亿美元，CAGR达到12.6%。 我们继续认为2024年是电网加强建设关键一年，海外再工业化需求、分布式光储对配电网的压力，都推动电网建设朝着更快的方向发展。无论是配电网（成套设备、功率预测软件），用电（智能电表、充电桩）还是主网设备（高压开关、换流阀、变压器、高压海缆）产业景气度均持续向上。一带一路投资、欧美新能源产业发展、新兴市场在矿产资源和低端制造业的发展，均不约而同的对电网建设提出要求，而我国是电力装备产业链最为完整，最具竞争力的国家，电力装备出海为上市板块打开新的估值空间。 建议关注：海外市场开拓能力的电力设备领先企业国电南瑞、思源电气、三星医疗、东方电缆、许继电气、平高电气、金盘科技、华明装备、正泰电器、良信股份、宏发股份。 风险提示：电网投资行业需求不及预期的风险；海外市场开拓进度不及预期；贸易摩擦风险；原材料波动风险。 变电站/换流站 变电站是连接发电厂和电力用户的中间环节，起着升降电压、汇集和分配电能、控制操作等功能。 交流变电站 分为枢纽变电站（330kV以上）中间变电站（多为220kV) 地区变电站（110kV\220kV) 终端变电站（高压侧电压不超过110kV) 直流换流站 采用直流输电必须进行交、直流电的相互转换，即在送电端将交流电转换成直流电 （称为整流），而在受电端又将直流电转换为交流电（称为逆变），才能将电能从电源端送到负荷端。送电端进行整流的场所称为整流站，受电端进行逆变的场所称为逆变站。 输配电线路 •电力线路按用途分为输电线路和配电线路。按其架设方式分为架空电力线路和地下电缆线路。按其传输电流方式分为交流和直流输电线路 •交流架空线路主要由导线、避雷线、绝缘子、金具、杆塔及基础、接地装置等构成。 •直流输电系统包含换流站、连接两端的直流输电线路，以及接地极和接地线路等部分组成。 标准电压等级（kV） 输送容量（MVA） 输送距离（km） 10 0.2~2 6~20 35 2~15 20~50 110 10~50 50~150 220 100~500 100~300 330 200~800 200~600 500 1000~1500 150~850 表1：不同电压等级典型输电容量与距离 7502000~2500500以上 资料来源：《电力生产知识》，国信证券经济研究所整理 配电网 •配电网以多层次、多电压等级的形式，降至方便运行又适合用户需要的各种电压向用户供电，达到逐级分配或就地消费的目的。 •高压配电网电压等级为110（66）kV、35kV，它将来自变电站的电能分配到众多的配电变压器，或直接供给中等容量的用户； •中压配电网电压等级为10（20）kV； •低压配电网电压等级为380/220V，其功能是以配电变压器为电源，将电能通过低压线路直接配送给用户； •随着分布式电源、智能用电、电动汽车等产业快速发展，配电网负荷也快速增长,对配电网的规划设计、经济运行、设备选型、维护检修、自动化控制等也提出了更高要求。 01 全球电网投资趋势概览 02 发达经济体电网建设规划 03 新兴经济体电网建设规划 04 产业链主要标的介绍 01 全球电网投资趋势概览 自2011年以来，各国政府的补贴政策、技术进步、产业投资等积极因素的推动下，全球可再生能源投资总额稳步增长，建设容量在2020年以后加速发展。截止到2023年全球可再生能源年投资额已经达到5900亿美元左右，由于建设成本和设备价格较高的原因，发达国家的投资总额达到2500亿美元，中国因建设容量巨大，达到2400亿美元左右，而其他发展中国家则只有1000亿美元，仍有巨大成长潜力。电网投资规模持续落后于可再生能源的发展：而同期各地区电网投资规模与可再生能源差距日益拉大，再加上发达国家本身电网的变电设备处于超期服役状态，输电网络也有扩建需求，当前的电网基础设施状况对可再生能源发展形成制约。当前全球电网年均投资总额约为3100亿左右，IEA预测2023-2030年，全球电网年均投资额将提升至5,000亿美元，到2030年接近8,000亿美元，CAGR达到12.6%。 图1：2011-2023年全球电力年均投资（十亿美元) 资料来源：IEA-世界能源投资2023（WorldEnergyInvestment2023)，国信证券经济研究所整理 图2：2011-2021年全球电力年均投资（十亿美元) 资料来源：IEA-世界能源展望2022（WorldEnergyOutlook2022)，国信证券经济研究所整理 由于电网接入能力的制约，美国、西班牙、巴西等多国的可再生能源（风电、光伏、水电和生物质）发电项目的并网申请容量总计接近3,000GW。其中约有1,500GW的光伏和风电项目处于临近开工的后期阶段，并已签署或者即将并网协议。未来一旦欧美市场进入降息通道，投资商开始实质性推动项目进展，电网接入能力的瓶颈问题将被进一步激化。 图3：部分国家按不同技术分类的可再生能源项目的待并网容量 资料来源：IEA，国信证券经济研究所整理 电网设备主要包含线缆和变电设备（如开关、变压器和控保装置等），其中变压器是变电环节的核心设备。2012-2021年，全球电力变压器的年均新增和替换功率约为2,400GW，IEA预期在中性情景下，2022-2030年将增加至3,500GW。2031-2040年，年新增规模将继续增长至4,500GW，其中新兴市场是需求的主力。而加入考虑全球电气化率发展加速的大背景，在乐观情景下在2022-2030年之间，每年需要新安装4,900GW，2031-2040年需求提升至6,500GW。2041-2050年，随着能耗效率的改善，年新增需求下降至4,800GW。 图4：全球电力变压器年均安装需求（中性与积极情景） 中性情景 积极情景 发达经济体 输电网 配电网 新兴市场与发展中经济体 输电网配电网 资料来源：IEA-世界能源投资2023（WorldEnergyInvestment2023)，国信证券经济研究所整理 根据IEA数据，2021年全球输电网线路长度达530万公里，预计2050年达到1,270万公里，线路长度增加140%；2021年全球配电网线路长度达7,170万公里，预计2050年达到15,370万公里，线路长度增加114%。除新建线路需求外，2021年全球在运输配电网线路中约2/3长度，需要在2050年前完成更新换代。新建需求是当前存量的180-200%。 表2：2021-2050全球输配电网线路长度发展预测（单位：百万公里） 输电网配电网合计 2021 2030 2050 累计增幅 2021-2030 累计增幅 2030-2050 2021 2030 2050 累计增幅 2021-2030 累计增幅 2030-2050 2021 2030 2050 美国 0.5 0.6 1.0 20% 67% 11.1 11.5 15.2 4% 32% 11.6 12.1 16.1 欧洲 0.5 0.6 0.9 20% 50% 10.3 11.0 14.0 7% 27% 10.8 11.7 14.9 其他发达 经济体 0.5 0.6 1.0 20% 67% 6.9 8.0 13.7 16% 71% 7.4 8.5 14.7 东南亚 0.2 0.3 0.8 50% 167% 4.7 6.3 11.9 34% 89% 4.9 6.6 12.7 印度 0.5 0.7 1.7 40% 143% 11.3 14.0 25.6 24% 83% 11.8 14.7 27.2 非洲 0.3 0.4 1.1 33% 175% 3.9 5.0 14.0 28% 180% 4.2 5.3 15.0 中国 1.6 2.4 3.7 50% 54% 7.8 12.3 27.6 58% 124% 9.4 14.8 31.4 其他EMDE 1.2 1.5 2.5 25% 67% 14.4 16.8 30.0 17% 79% 15.6 18.3 32.5 全球 5.3 7.2 12.7 36% 76% 71.7 86.4 153.7 21% 78% 77.1 93.4 166.4 资料来源：IEA-世界能源投资2023（WorldEnergyInvestment2023)，国信证券经济研究所整理注：EMDE代表新兴经济体和发展中国家 疫情过后全球电气设备市场需求稳中有升，我们认为主要驱动因素来自四个方面： •首先是全球碳中和目标推动可再生能源大规模发电并网，带动配套的电网建设需求。 •其次，俄乌战争导致欧洲地区对基础电力设施的快速消耗，从而带动订单的增加并导致需求快速达到西欧企业的产能天花板。 •第三，疫情之后发达国家电网进行补库和必要的升级改造，短时间对设备需求加强。 •第四，美国三大基建法案和AI技术的进步，促进当地重大项目开工也促进电力设备的需求。 图5：全球电气设备龙头新增订单对比（单位：亿美元） ABB西门子能源通用电气 40,000 30,000 图6：全球电气设备龙头新增订单同比增速对比（单位：%） ABB西门子能源 通用电气伊顿美洲 2020 2021 2022 2023 60% 40% 20,000 10,000 0 2019 2020 2021 2022 2023 20% 0% -20% -40% 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理注：ABB数据为电气化板块订单，通用电气数据为GEVernova的可再生能源板块订单，西门子能源数据为燃气及能源板块订单，汇率采用当年平均汇率；施耐德、伊顿未披露新增订单数值 资料来源：公司公告，国信证券经济研究所整理 得益于美国再工业化政策带来大规模电力基础设施投资以及AI数据中心的建