公用事业及环保产业行业研究：火电机组节能改造的现状如何？

本周（8.5-8.9）上证综指下跌1.48%，创业板指下跌2.60%。碳中和板块上涨1.40%，环保板块下跌1.39%，公用事业板块下跌1.49%，煤炭板块上涨0.15%。 2021年国家发改委、国家能源局向全国能源行业印发《全国煤电机组改造升级实施方案》，在“十四五”期间进行煤电机组改造升级。方案中的具体目标简称为“三改联动”，其中节能降碳方面要求全国火电平均供电煤耗到2025年要降至300克标准煤/千瓦时以下。 目前距离2025年结束只有一年半，但近三年的煤耗降速减缓，一方面反映了绝大部分容易改、见效快的节能项目都已经完成，剩下的都是投资金额极高、实施难度也相对较大的项目；另一方面也反映出，随着煤电机组越来越多的承担调峰任务，在变负荷的场景下运行不仅对煤电机组的灵活性提出要求，还会增加煤耗。 除了传统的升级机组降低煤耗的方法，未来可行的方向还有通过热电联产改造和利用机器学习在控制层面优化升级，这两种改造方法边际效应较高，或对企业具备一定吸引力。 据北极星根据公开信息统计，自2024年以来，光伏电站开发企业运维招标规模约56.4GW，较去年同期增长约46.7%，央国企占到招标总量的84.5%。其中，已公布中标结果的项目近31.72GW，国家能源集团、华能集团、三峡集团、国家电投、大唐集团、中核集团、京能集团7家企业定标规模超24.8GW，占总比78.3%。 近日，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局日前印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，提出在2024—2027年重点开展9项专项行动，推进新型电力系统建设取得实效。其中包括，实施一批算力与电力协同项目；统筹数据中心发展需求和新能源资源禀赋，科学整合源荷储资源，开展算力、电力基础设施协同规划布局；探索新能源就近供电、聚合交易、就地消纳的“绿电聚合供应”模式；整合调节资源，提升算力与电力协同运行水平，提高数据中心绿电占比，降低电网保障容量需求；探索光热发电与风电、光伏发电联营的绿电稳定供应模式；加强数据中心余热资源回收利用，满足周边地区用热需求。 8月5日，中国人民银行、金融监管总局、中国证监会等部门发布关于开展学习运用“千万工程”经验加强金融支持乡村全面振兴专项行动的通知。文件提出,强化乡村基础设施建设和公共服务设施金融保障；鼓励金融机构在项目规划期主动提供融资方案，创新政银企村民合作方式，更好支持农村供水工程体系、农村电网巩固提升、乡村道路、燃气下乡、农村寄递物流体系、智慧村庄、乡村民宿、农村养老等重大项目建设；加大对农村地区分布式新能源、重点村镇新能源汽车充换电设施等项目建设的金融支持力度。 火电板块：我们建议关注发电资产主要布局在电力供需偏紧、发电侧竞争格局较好地区的火电企业，如浙能电力、皖能电力。水电板块：建议关注水电运营商龙头长江电力。核电板块：建议关注核电龙头企业中国核电。新能源板块：建议关注综合能源运营商南网能源。 电力板块：新增装机容量不及预期；下游需求景气度不高、用电需求降低导致利用小时数不及预期；电力市场化进度不及预期；煤价维持高位影响火电企业盈利；补贴退坡影响新能源发电企业盈利等。 环保板块：环境治理政策释放不及预期等。 本周（8.5-8.9）上证综指下跌1.48%，创业板指下跌2.60%。碳中和板块上涨1.40%，环保板块下跌1.39%，公用事业板块下跌1.49%，煤炭板块上涨0.15%。从公用事业子板块涨跌幅情况来看，电能综合服务涨幅最大、上涨0.07%，其他能源发电跌幅最大、下跌4.46%，光伏发电下跌0.74%、热力服务下跌0.80%、燃气Ⅲ下跌1.04%、水力发电下跌2.23%、风力发电下跌1.02%、核力发电下跌0.61%、火力发电下跌1.53%。 从环保子板块涨跌幅情况来看，大气治理涨幅最大、上涨1.00%，环保设备Ⅲ下跌1.31%、固废治理下跌1.47%、综合环境治理下跌1.80%、水务及水治理下跌1.48%。 图表1：本周板块涨跌幅 图表2：本周环保行业细分板块涨跌幅 图表3：本周公用行业细分板块涨跌幅 公用事业涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——聆达股份、东旭蓝天、ST浩源、ST金鸿、明星电力；跌幅前五个股——大众公用、国新B股、新天然气、南京公用、ST热电。 环保涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——清研环境、ST节能、中创环保、仕净科技、京蓝科技；跌幅前五个股——福龙马、森远股份、大地海洋、超越科技、嘉戎技术。 煤炭涨跌幅前五个股：涨幅前五个股——永泰能源、陕西黑猫、安源煤业、盘江股份、中煤能源；跌幅前五个股——上海能源、ST大洲、陕西煤业、兖矿能源、云维股份。 图表4：本周公用行业涨幅前五个股 图表5：本周公用行业跌幅前五个股 图表6：本周环保行业涨幅前五个股 图表7：本周环保行业跌幅前五个股 图表8：本周煤炭行业涨幅前四个股 图表9：本周煤炭行业跌幅前五个股 碳中和上、中、下游板块PE估值情况：截至2024年8月9日，沪深300估值为10.20倍（ TTM 整体法，剔除负值），中游-光伏设备、中游-风电设备、中游-电池设备、中游-电网设备、中游-储能设备板块PE估值分别为16.05、26.49、17.82、21.81、16.82、16.11、18.62，上游能源金属板块PE估值为16.95，下游光伏运营板块、风电运营板块PE估值分别为18.34、17.01；对应沪深300的估值溢价率分别为0.57、1.60、0.75、1.14、0.65、0.58、0.82、0.66。 图表10：碳中和上、中、下游板块PE估值情况 图表11：碳中和上、中、下游板块风险溢价情况（风险溢价=板块PE估值/沪深300指数-1） 2021年国家发改委、国家能源局为了推动能源行业结构优化升级，助力全国碳达峰、碳中和目标如期实现，向全国能源行业印发《全国煤电机组改造升级实施方案》，在十四五期间进行煤电机组改造升级。 《全国煤电机组改造升级实施方案》给出了十四五期间的具体行动目标，简称“三改联动”，包括：1）节能降碳改造：降低机组度电煤耗和二氧化碳排放；2）供热改造：让煤电机组能够承担更多的供热负荷，实现对低效率、高排放的分散小锅炉的替代；3）灵活性改造：让煤电机组进一步提升负荷调节能力，为新能源消纳释放更多的电量空间，并帮助电网安全稳定运行。 文件给出了“三改联动”中节能降碳方面的的具体要求，即全国火电平均供电煤耗到2025年要降至300克标准煤/千瓦时以下。 如今距离“十四五”收官只有一年半时间，火电机组节能降碳改造进展如何？从2023年的数据看，目前仍未达到预期标准。 2021年印发《全国煤电机组改造升级实施方案》时，当年6000千瓦及以上电厂供电标准煤耗为301.70克/千瓦时，2022年减低1克/千瓦时，但2023最新数据显示为近10年来首次增加，较2022年增加0.9克/千瓦时。 相较于2011年至2021年十年间平均每年下降2.73克/千瓦时，近三年的降速减缓不仅反映了火电机组在降低煤耗上遭遇的技术瓶颈，更重要的是反映了两方面问题： ①绝大部分容易改、见效快的节能项目都已经完成，剩下的都是投资金额极高、实施难度也相对较大的项目。②随着煤电机组越来越多的承担调峰任务，在变负荷的场景下运行不仅对煤电机组的灵活性提出要求，还会增加煤耗。 图表12：火电机组煤耗减少进程正在经历一定瓶颈 未来度电煤耗继续降低的破局方向有哪些？ 首先是继续革新技术，而这种方式机组虽然可以进一步降低煤耗，但是单纯的节能改造投资大、效果不佳，煤电企业面对这种投资回报率低的项目，改造积极性不高。 从另一个角度来看，如果将煤耗改造联动实施，把供电和供热放在一块算，不仅更有可能满足煤耗要求，而且显著提高的边际效应或对企业具备吸引力。因此未来降低煤耗的第一个方向是大力在有条件的地区推行热电联产，进一步降低平均煤耗。 传统的灵活性改造的方法往往基于机组固件改造，如果能利用机器学习，动态地调整锅炉运行参数，不仅能满足火电灵活性改造的要求，还能减少煤耗。 东北电力大学的吕佳乐在2024年发表了一篇《基于机器学习的燃煤机组能效参数寻优》，讨论了机器学习在百万机组中的控制应用。通过输入机组的实际运行数据，以机组安全性和环保性为约束条件，以供电煤耗最小为目标，可以运用计算机实时模拟求参并反馈于机组运行中。实验表明，在12个典型工况中，供电煤耗相差了0.55克/千瓦时-1.65克/千瓦时。这项技术有别于以往机组固件改造的思路，通过计算机实时计算控制，体现了在灵活性改造上的前景，并可以进一步降低煤耗与二氧化碳排放。 图表13：煤耗最优基准拟合 图表14：煤耗与碳排放的最优值与均值对比 3.1煤炭价格跟踪 欧洲ARA港动力本周FOB离岸价（8.9）最新报价为119.0美元/吨，环比上涨3.74%； 纽卡斯尔NEWC动力煤FOB离岸价（8.9）最新报价为137.0美元/吨，环比下跌0.74%。 广州港印尼煤（Q5500）本周库提价（8.9）最新报价为924.32元/吨，环比上涨0.06%。 山东滕州动力煤（Q5500）本周坑口价（8.9）最新报价为765.0元/吨，环比持平； 秦皇岛动力煤平仓价（8.9）最新报价为846.0元/吨，环比下跌0.12%。 北方港煤炭合计库存本周（8.9）最新库存2499.0万吨，环比下降1.38%。 图表15：欧洲ARA港、纽卡斯尔NEWC动力煤现货价 图表16：广州港印尼煤库提价：Q5500 图表17：山东滕州动力煤坑口价、秦皇岛动力煤坑口价：Q5500 图表18：北方港煤炭合计库存（万吨） 3.2天然气价格跟踪 ICE英国天然气价格上涨，ICE英国天然气价8月9日报价为97.94便士/色姆，周环比上涨10.27便士/色姆，涨幅11.71%。 美国Henry Hub天然气现货价8月9日报价为1.89美元/百万英热，周环比持平。 欧洲TTF天然气价格8月9日报价为12.53美元/百万英热，周环比上涨0.95美元/百万英热，涨幅8.19%。 全国LNG到岸价格8月8日报价为13.59美元/百万英热，周环比上涨0.61美元/百万英热，涨幅4.95%。 图表19：ICE英国天然气价 图表20：美国Henry Hub天然气价 图表21：欧洲TTF天然气价 图表22：国内LNG到岸价 3.3碳市场跟踪 本周，全国碳市场碳排放配额（CEA）8月9日最新报价90.57元/吨，环比下跌0.44元/吨，跌幅0.49%。 本周广东碳排放权交易市场成交量最高，为61.26万吨。碳排放平均成交价方面，成交均价最高的为北京市场的116.55元/吨。 图表23：全国碳交易市场交易情况（元/吨） 图表24：分地区碳交易市场交易情况 国家能源集团、华能、三峡等7大央企24.8GW光伏电站运维定标 根据国家能源局最新数据显示，2024年上半年，光伏新增装机102.48GW，同比增长30.7%，再创新高。高景气市场环境下，作为光伏电站“大户”的央国企，对专业化运维需求快速提升，招标规模与日俱增。据北极星根据公开信息统计，自2024年以来，光伏电站开发企业运维招标规模约56.4GW，较去年同期增长约46.7%，央国企占到招标总量的84.5%。 在上述56.4GW招标项目中，已公布中标结果的项目近31.72GW；其中，国家能源集团、华能集团、三峡集团、国家电投、大唐集团、中核集团、京能集团7家企业定标规模超24.8GW，占总比78.3%。 国家发改委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》 近日，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局日前印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，提出在2024—2027年重点开展9项专项行动，推进新型电力系统建设取得实效。其中包括，实施一批算力与电力协同项目；统筹数据中心发展需求和新能源资源禀赋，科学整合源荷储资源，开展算力、电力基础设施