电力设备配电网系列报告一：如何看当前智能电网发展阶段？

证券研究报告 行业研究|行业深度研究|电力设备 配电网系列报告一：如何看当前智能电网发展阶段？ 请务必阅读报告末页的重要声明 2024年09月12日 证券研究报告 |报告要点 2024年上半年，政策开始聚焦提高配网智能化以及源网荷储协同能力。根据国网公告，2024 年国网全年电网投资将超过6000亿元，较2023年新增711亿元，新增投资主要用于特高压交直流工程建设、电网数字化智能化升级等。我们认为未来智能化、柔性化或将成为配网侧的发展重点。本篇对已发布的电网智能化政策和电网智能化关键环节做了详尽梳理，以便于研判未来电网智能化会在哪些环节重点发力。 |分析师及联系人 贺朝晖 SAC：S0590521100002 请务必阅读报告末页的重要声明1/38 行业研究|行业深度研究 2024年09月12日 电力设备 配电网系列报告一：如何看当前智能电网发展阶段？ 投资建议： 强于大市（维持） 上次建议：强于大市 相对大盘走势 电力设备 0% 沪深300 -13% -27% -40% 2023/92024/12024/52024/9 相关报告 1、《电力设备：铝价变动对精密结构件盈利影响或有限》2024.08.14 2、《电力设备：核电投资高增印证行业高景气度》2024.08.10 扫码查看更多 承载力不足促进配电网智能化转型 伴随用户侧大规模分布式新能源、电动汽车等新型负荷的接入，直接与用户侧相连的配电网承载能力不足，部分区域电网存在重过载问题。配网智能化通过利用智能通信和电力传感技术，将配网设备的运行数据进行信息整合，实现对配电网的实时监测、保护及控制，能够实现1）提高供电可靠性：发生故障时，能够对配网故障快速定位、隔离与非故障段恢复供电；2）提升电网运营效率：智能机器人巡检维护等功能节省人工成本，是构建新型电力系统的重要任务之一。 提高分布式电源接入能力是配电网改造的核心 我国电源结构中新能源装机比例持续提升，截至2024年6月底，我国风电、光伏存量装机占比分别达到15%、23%，其中分布式光伏占比达到10%，相对2020年提升7pct。随着分布式电源大规模接入，配电网逐渐由“无源+单向辐射”向“有源 +双向交互”转变，对其容量规模和智能调控能力的要求大幅提高，当前我国配电网结构已限制分布式光伏并网节奏，2023年至今多省发布分布式光伏限制性接入政策，2024年户用分布式装机规模同比下降29%，配电网加速升级改造刻不容缓 政策端和投资端都在逐渐向配电网智能化倾斜 从政策端看，智能电网相关政策在发电、配电、用电侧分布均匀，输电、变电侧相对偏少。2024年起，智能电网相关政策开始聚焦配网侧，提出“健全新型配电网调度运行机制”。从投资端看，根据国网公告，2024年国网全年电网投资将超过6000亿元，新增投资主要用于特高压交直流工程建设、电网数字化智能化升级等我们认为国网未来输、变电侧投资或将主要集中在特高压线路建设，智能化、柔性化有望成为配网侧的投资重点。 投资建议：关注设备智能化技术领先的龙头厂商 在运发电机组中，风电、光伏的占比正在提高，且近些年增速有所加快，以新能源为主体的电源结构将会消耗电力系统的灵活性调节资源，使得电力系统需要提高配网智能调节能力。当前政策端和投资端都在逐渐向配网智能化倾斜，我们认为接下来或将逐步进入配网改造高峰期，建议关注有望率先受益于配网智能化投资加速的二次设备龙头国电南瑞；电表主业稳定增长，海外配网持续突破的海兴电力；构网型储能控制技术储备充分的多赛道龙头阳光电源。 简称 2024E EPS2025E 2026E 2024E PE2025E 2026E CAGR-3 评级 国电南瑞 1.00 1.12 1.27 24.7 22.0 19.4 12.47% 买入 海兴电力 2.38 2.94 3.62 18.1 14.7 11.9 21.65% 买入 阳光电源 5.36 6.33 7.29 14.2 12.0 10.4 16.97% 买入 风险提示：政策推进不及预期风险；原材料成本波动风险；项目建设进度不及预期风险。重点推荐标的 数据来源：公司公告，iFinD，国联证券研究所预测，股价取2024年09月09日收盘价 正文目录 1.什么是配电网智能化？5 1.1如何定义配电网智能化？5 1.2配电网智能化提升需要改造什么？6 2.我们为什么需要智能配电网？9 2.1政策引导：配网角色由单向传输向多元互动转变9 2.2需求迫切：分布式电源上量对电网要求提高13 2.3扬长补短：智能化改造助力提升配网稳定性23 3.如何看待未来配电网发展的景气度？27 3.1电网智能化政策逐渐向配网侧倾斜27 3.2配电网智能化正处于加速投资阶段30 4.投资建议：关注设备智能化技术领先的龙头厂商33 4.1国电南瑞：二次设备龙头，有望率先受益于配网高质量发展34 4.2海兴电力：智能电表龙头厂商，配电产品持续突破35 4.3阳光电源：储能构网需求有望兴起，龙头或将充分受益36 5.风险提示37 图表目录 图表1：电网发-输-配-用框架5 图表2：电力传输不同环节对应的电压6 图表3：传统单向配电网在电力系统的位置7 图表4：智能双向配电网在新型电力系统的位置7 图表5：配电网智能化改造重要环节示意图9 图表6：2023年全国用户平均供电可靠率（%）10 图表7：2023年省级行政区用户平均供电可靠率分布10 图表8：新型电力系统建设“三步走”发展路径11 图表9：《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》主要内容梳理12 图表10：我国电源装机结构及新能源装机增速对比（GW、%）14 图表11：新能源与常规电源装机占比（%）14 图表12：2023年国家电网经营区电源装机结构15 图表13：2023年南方电网经营区电源装机结构15 图表14：我国发电量结构变化趋势（亿kWh、%）15 图表15：我国发电结构及新能源占比增速（亿kWh、pct）16 图表16：分布式光伏主要商业模式16 图表17：2024年6月底我国光伏装机结构17 图表18：2024年6月底我国充电桩保有量结构17 图表19：我国光伏新增并网装机类型规模及户用增速（GW、%）18 图表20：我国光伏累计并网装机类型结构（%）18 图表21：虚拟电厂基本架构——分布式电源、负荷的聚合商19 图表22：全国及部分省级政策对分布式接入规范限制20 图表23：2024H1我国各地区光伏分布式及户用并网装机规模及占光伏并网总装机 比例（GW、%）21 图表24：2024H1我国西北部地区省份光伏利用率（%）21 图表25：2024H1户用并网装机占光伏并网总装机比例超过10%省份光伏利用率（%） .....................................................................22 图表26：国内公共充电桩需求测算23 图表27：智能配电网源网荷储协同示意图24 图表28：分布式智能配电网多层分压示意图25 图表29：高比例可再生能源电力系统特点示意图26 图表30：我国主要电网最高用电负荷（亿kW）26 图表31：智能电网产业政策分类（不完全统计）27 图表32：2022-2024年智能电网相关政策梳理28 图表33：国网数智化坚强电网“44345”主题要义29 图表34：南网数字电网实施框架30 图表35：2010-2022年南网各类型投资规模及占比30 图表36：南网各类型年均投资变化（以2011-2015年平均投资为基准）31 图表37：2016-2022年南网分电压等级电网基建投资规模及结构32 图表38：2021-2024年1-7月国网数字化设备招标情况33 图表39：2023年、2024年前两次数字化设备中标情况33 图表40：2019-2024H1国电南瑞营收及同比增速34 图表41：2019-2024H1国电南瑞归母净利润及同比增速34 图表42：2022-2024年1-7月国电南瑞数字化设备及服务中标额以及占总中标额比 .....................................................................35 图表43：2019-2024H1海兴电力营收及同比增速35 图表44：2019-2024H1海兴电力归母净利润及同比增速35 图表45：2014-2024H1阳光电源营收及同比增速36 图表46：2014-2024H1阳光电源归母净利润及同比增速36 图表47：阳光电源光伏逆变器出货及增速（GW、%）37 图表48：阳光电源储能系统发货及增速（GWh、%）37 1.什么是配电网智能化？ 1.1如何定义配电网智能化？ 电网智能化是通过数字化技术对电力系统进行优化调控。智能电网建立在集成、高速双向通信网络基础上，通过先进的传感和测量技术、设备技术，结合大数据和智能决策系统，从发、输、变、配、用环节实现对电力系统的精细控制和优化调控。 电网智能化贯穿发电、输电、变电、配电、用电等环节，其中上游发电环节需要提高电力供需灵活匹配和智能化配置能力，支撑解决可再生能源大规模并网;中游变、输、配电环节需要提高主配网数据融合和信息共享能力;下游用电环节需要实现和配网侧的双向信息互通，提高主动响应、管理能力。我们认为输配电环节是新型电力系统承上启下的关键环节，要同时面对新能源出力和用电负荷的高频波动，承载能力和即时调控能力的提升迫在眉睫。 图表1：电网发-输-配-用框架 资料来源：国联证券研究所 多种新型负荷接入对配网稳定性带来挑战。我们一般定义电压等级110kV以上为输电网，110kV以下为配电网。配电网在电力传输中起电能分配作用，通常指电力系统中电压等级较低，能够直接与用户相连并分配电能的环节。按电压一般分为高压配电、中压配电和低压配电，对应电压等级分别为35kV、110kV（高压配电）；10kV（中压配电）；380/220V（低压配电）。伴随用户侧大规模分布式新能源、电动汽车等新型负荷及新型储能的接入，直接与用户侧相连的配电网承载能力将受到很大的考验，配 网的安全稳定运行面临极大挑战。 图表2：电力传输不同环节对应的电压 资料来源：国联证券研究所 配网智能化提高供电可靠性和电网运营效率。配网智能化通过利用智能通信技术以及电力传感技术，将配网设备的运行数据进行信息整合，实现对配电网的实时监测、保护及控制。在发生故障时，通过对配网故障快速定位、隔离与非故障段恢复供电，进一步提高供电可靠性。同时，智能机器人巡检维护等功能也将节省人工成本，从而提升电网运营效率。因此，我们认为配电网柔性化、智能化转型是当前新型电力系统建设最重要的任务之一。 1.2配电网智能化提升需要改造什么？ 配电网正在由“无源+单向辐射”向“有源+双向交互”转变。高度集成、高速双向通信网络是智能电网的重要特点。面对新能源占比逐渐提高，配电网改造主要涉及两大方面：一方面，东、中部地区加强受端交流网架建设，接纳西部风光大基地送出的新能源电力的同时，为跨省跨区通道馈入提供坚强网架支撑；另一方面，为促进新能源的就近就地开发利用，满足分布式电源和各类新型负荷高比例接入需求，配电网有源化特征日益显著，分布式智能电网建立健全的紧迫性正在提高。 图表3：传统单向配电网在电力系统的位置图表4：智能双向配电网在新型电力系统的位置 资料来源：国联证券研究所资料来源：国联证券研究所 具体实施方面：按照应用场景，配电网智能化改造可主要分为配电变电站、配电线路、配电终端以及监控系统等四大环节。 配电变电站：电力设备构成相对复杂，其改造升级不仅涉及信息交互、自动化等智能化方面，节能降耗也是重要目的之一。 智能变压器：与控制系统通过通信光纤相连，可及时掌握变压器运行状态，并实现对电力参数调节和远程通信，帮助电力系统提高运行效率、降低能耗。国家发改委、国家能源局在《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》提出，2025年，电网企业