请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明证券研究报告 i n d u s t r y I d 电 力 i n v e s t S u g g e s t i o n 推 荐(i n v e s t Su g g e s t io n C h a ng e 维持）e m a i l A u t h o r 分析师：蔡屹c a i y i x y z q.c o m.c nS 0 1 9 0 5 1 8 0 3 0 0 0 2 a s s A u t h o r 研究助理：朱理显z h u l i x i a n x y z q.c o m.c n投 资 要 点 s u m m a r y“双 碳”目 标 下，能 源 为 主 战 场，电 力 为 主 力 军；然 而 伴 随 新 能 源 机 组 快 速扩 张，我 国 当 前 尖 峰 容 量 裕 度 不 足，系 统 灵 活 性 资 源 匮 乏。“新 型 电 力 体 系”首 次 于 2 0 2 1 年 3 月 提 出，与 双 碳 目 标 绑 定。电 力 作 为 一 次 能 源 转 换 的 重 要 载体，是 当 前 碳 排 放 的 主 要 来 源，但 其 亦 能 通 过 使 用 清 洁 燃 料 实 现 对 含 碳 化 石能 源 的 替 代（例 如 太 阳 能、风 能、水 能、核 能），是 双 碳 战 场 的 主 力 军。然 而风 光 出 力 波 动 性 较 强，且 我 国 电 力 系 统 灵 活 性 资 源 较 为 短 缺、市 场 机 制 有 待优 化，我 们 测 算，随 着 绿 电 大 规 模 并 网，全 国 夏 季 尖 峰 负 荷 容 量 裕 度（电 源有 效 容 量 供 给-最 高 容 量 需 求）整 体 明 显 下 滑，2 0 3 0 年 跌 至 负 数；电 力 紧 缺 等问 题 或 持 续 加 剧，亟 待“源 网 荷 储”各 环 节 资 源 多 元 互 补。电 源 侧：依 托 能 源 结 构，煤 电 灵 活 性 改 造 或 为 我 国 现 阶 段 最 优 路 径。参 考 欧美 国 家，其 多 以 自 身 能 源 结 构 选 择 调 节 性 电 源。其 中，德 国 与 波 兰 为 欧 洲 产煤 大 国，故 以 煤 电 为 主（2 0 2 2 年 德 国 褐 煤、硬 煤 两 类 煤 机 容 量 占 全 部 可 调 度电 源 容 量 4 2%）；英 美 两 国 得 益 于 北 海 油 气 田 资 源、页 岩 气 革 命 后 燃 气 成 本 下行，2 0 2 2 年 气 电 发 电 量 占 比 均 达 3 9%，以 调 峰 性 能 优 的 燃 气 机 组 为 主；法 国核 电 占 比 全 球 最 高，其 利 用 核 电 机 组 参 与 负 荷 跟 踪 运 行、合 理 安 排 检 修 配 合电 网 调 峰 等。而 基 于 我 国“富 煤 缺 油 少 气”的 资 源 禀 赋，煤 电 机 组 总 量 大，且 灵 活 性 改 造 成 本 整 体 可 控，为 我 国 现 阶 段 最 具 可 操 作 性 和 经 济 性 的 选 择。电 网 侧：电 力 供 需 分 布 错 配，加 强 互 联 电 网 系 统 建 设。欧 洲 各 国 资 源 禀 赋 存异，国 际 电 力 交 易 市 场 应 运 而 生，2 0 0 9 年 形 成 高 度 集 成 化 互 联 电 网 E N T S O-E。其 中，作 为 欧 洲 邻 国 最 多 的 国 家，德 国 通 过 3 0 条 2 2 0 千 伏 4 0 0 千 伏 的 输 电通 道 与 邻 国 互 联，且 随 其 风 光 出 力 增 加，进 出 口 电 量 结 构 由“进 少 出 多”向“夏 季 进 多 出 少、冬 季 进 少 出 多”转 变，电 网 深 度 参 与 电 力 系 统 调 节。我 国各 省 与 欧 洲 各 国 在 物 理 布 局 上 较 为 相 似，需 加 强 跨 省 区 特 高 压 输 电 线 路 建 设、提 高 电 网 错 峰 互 济 能 力，缓 解 新 能 源 供 需 分 布 错 配，降 低 三 北 弃 风 弃 光 率；并 协 同 大 电 网、配 电 网、微 电 网 发 展，在 分 布 式 资 源 快 速 增 长 的 背 景 下 增 强电 网 灵 活 性。负 荷 侧：加 快 需 求 侧 由 管 理 向 响 应 过 渡，探 索 虚 拟 电 厂 模 式。国 际 上，需 求侧 响 应 已 较 为 成 熟（价 格 型 和 激 励 型），如 分 时 电 价 为 代 表 的 价 格 型 需 求 响 应，以 美 国 P J M 需 求 响 应 项 目、澳 大 利 亚 能 源 需 求 响 应 计 划 为 典 型 案 例 的 激 励 型需 求 响 应。其 他 负 荷 侧 调 节 手 段 主 要 以 虚 拟 电 厂 为 代 表，典 型 模 式 如 美 国 社区 光 储、欧 洲 电 动 汽 车 有 序 充 电 项 目，充 分 利 用 分 布 式 资 源 参 与 削 峰 填 谷。我 国 亦 多 次 强 调 需 提 升 负 荷 响 应 水 平，发 改 委 于 2 0 2 3 年 5 月 提 出，到 2 0 2 5年 各 省 需 求 响 应 能 力 达 到 最 大 用 电 负 荷 的 3%-5%。各 省 市 陆 续 执 行、优 化 分时 电 价 政 策 以 及 需 求 响 应 补 贴，处 于 政 府 主 导 的 需 求 侧 管 理 向 需 求 侧 响 应 的过 渡 阶 段；此 外 可 借 鉴 海 外 经 验，从 光 储、新 能 源 车 等 细 分 领 域 探 索 虚 拟 电厂 模 式。t i t l e 新型电力体系 架构篇：尖峰容量裕度 下降，灵活性资源亟待 建立 c r e a t e T i m e 1 2 023 年 9 月 3 日 s u m m a r y 请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-2-行 业 深 度 研 究 报 告 储 能 侧：抽 蓄 及 新 型 储 能 快 速 发 展，未 来 在 多 方 面 多 层 次 优 势 互 补。全 球 范围 内，抽 水 蓄 能 仍 为 市 场 主 力，2 0 2 2 年 抽 蓄 装 机 占 比 已 投 运 电 力 储 能 的 7 9%，同 时，电 化 学 储 能 发 展 迅 猛，其 中 锂 电 子 电 池 规 模 年 增 长 率 超 8 5%。具 体 到运 用 场 景，储 能 可 分 为 表 前（发 电 侧+电 网 侧）和 表 后（工 商 业+户 用）两 类，其 中 中 美 两 国 均 以 表 前 储 能 为 主，英 德 两 国 分 别 引 领 欧 洲 表 前 储 能 和 表 后 户用 储 能 市 场。由 于 我 国 抽 蓄 资 源 储 备 丰 富（截 至 2 0 2 2 年 底 规 划 资 源 总 量 约8 2 3 G W），且 其 充 放 电 技 术 成 熟 稳 定、经 济 性 优，为 我 国 现 阶 段 储 能 侧 核 心 力量。未 来 伴 随 成 本 下 降、技 术 进 步、价 格 及 补 偿 机 制 完 善，新 型 储 能 商 业 模式 有 望 进 一 步 理 顺，与 传 统 储 能 技 术 在 调 节 周 期、运 用 场 景 等 方 面 多 层 次 优势 互 补。投 资 建 议：综 上 所 述，在 当 前“双 碳”加 速 推 进 的 背 景 下，建 设 新 型 电 力 体系 的 必 要 性 与 紧 迫 性 日 益 凸 显。建 议 关 注 新 型 电 力 体 系 下“源-网-荷-储”各环 节 重 要 标 的，例 如 火 电 产 业 链 标 的（包 括 运 营 商、火 电 设 备 以 及 灵 活 性 改造 相 关 企 业 等）、特 高 压&增 量 配 电 网 相 关 标 的、需 求 侧&负 荷 侧 管 理 相 关 标的（包 括 分 布 式 开 发 及 运 营 商 等）、各 类 储 能 标 的 等。风 险 提 示：电 力 体 制 改 革 不 及 预 期、煤 价 大 幅 波 动、清 洁 能 源 装 机 增 长 不 及预 期、特 高 压 建 设 不 及 预 期、原 材 料 价 格 上 行、宏 观 经 济 风 险 请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-3-行 业 深 度 研 究 报 告目 录1、新 型 电 力 体 系 下 尖 峰 容 量 缺 口 扩 大，灵 活 性 资 源 匮 乏.-6-1.1、“双 碳”背 景 下，能 源 为 主 战 场，电 力 为 主 力 军.-6-1.2、新 能 源 装 机 快 速 扩 张，尖 峰 容 量 裕 度 不 足.-8-2、借 鉴 欧 美 经 验，源 网 荷 储 组 合 发 力.-1 3-2.1、源：依 托 自 身 能 源 结 构，挖 掘 电 源 侧 灵 活 性 潜 力.-1 3-2.2、网：电 网 互 联 互 济，解 决 电 力 资 源 错 配.-1 9-2.3、荷：国 际 需 求 响 应 较 为 成 熟，国 内 需 求 侧 正 由 管 理 向 响 应 过 渡.-2 7-2.4、储：抽 蓄 及 新 型 储 能 快 速 发 展，未 来 在 多 方 面 多 层 次 优 势 互 补.-3 6-3、新 型 电 力 体 系 下 我 国 灵 活 性 资 源 亟 待 建 立.-4 1-4、投 资 建 议.-4 3-5、风 险 提 示.-4 4-图 目 录图 1、我 国“双 碳”目 标 总 体 路 径（非 化 石 能 源 消 费 比 重）.-6-图 2、我 国 一 次 能 源 结 构 仍 是 以 煤 为 主.-7-图 3、火 电 仍 是 我 国 最 重 要 的 电 源.-7-图 4、电 力、热 力 是 碳 排 放 的 最 主 要 来 源（百 万 吨、%）.-7-图 5、公 用 事 业 为 一 次 能 源 转 换 平 台.-7-图 6、高 比 例 新 能 源 系 统 面 临 的 挑 战.-8-图 7、电 力 系 统 灵 活 性 维 持 供 需 平 衡.-9-图 8、我 国 主 要 电 网 最 高 负 荷（万 千 瓦）.-1 1-图 9、我 国 全 社 会 用 电 量（亿 度）.-1 1-图 1 0、“源-网-荷-储”组 合 发 力.-1 3-图 1 1、2 0 0 0-2 0 2 2 年 德 国 发 电 量 结 构 演 变.-1 4-图 1 2、2 0 0 0-2 0 2 2 年 波 兰 发 电 量 结 构 演 变.-1 4-图 1 3、2 0 0 0-2 0 2 2 年 德 国 电 源 装 机 容 量 演 变.-1 4-图 1 4、2 0 0 0-2 0 2 2 年 波 兰 电 源 装 机 容 量 演 变.-1 4-图 1 5、2 0 2 2 年 德 国、波 兰 煤 炭 产 量 占 欧 盟 的 6 7%.-1 5-图 1 6、2 0 2 2 年 德 国 燃 煤 机 组 占 全 部 可 调 度 电 源 容 量 的 4 2%.-1 5-图 1 7、2 0 0 0-2 0 2 2 年 英 国 发 电 量 结 构 演 变.-1 5-图 1 8、2 0 0 0-2 0 2 2 年 美 国 发 电 量 结 构 演 变.-1 5-图 1 9、2 0 2 2 年 英 国 燃 气 发 电 装 机 占 比 3 5%.-1 6-图 2 0、2 0 2 2 年 美 国 燃 气 发 电 装 机 占 比 4 5%.-1 6-图 2 1、2 0 0 0-2 0 2 2 年 法 国 发 电 量 结 构 演 变.-1 6-图 2 2、2 0 0 0-2 0 2 2 年 法 国 电 源 装 机 结 构 演 变.-1 6-图 2 3、法 国 取 消 核 电 占 比 上 限，大 力 重 振 核 电 发 展.-1 7-图 2 4、2 0 0 0-2 0 2 2 年 丹 麦 发 电 量 结 构 演 变.-1 7-图 2 5、2 0 0 0-2 0 2 2 年 丹 麦 电 源 装 机 结 构 演 变.-1 7-图 2 6、丹 麦 典 型 生 物 质 能 热 电 联 产 机 组 运 作 示 意 图.-1 8-图 2 7、2 0 0 0-2 0 2 2 年 中 国 发 电 量 结 构 演 变.-1 8-图 2 8、2 0 0 0-2 0 2 2 年 中 国 电 源 装 机 结 构 演 变.-1 8-图 2 9、2 0 2 2 年 煤 电 机 组 占 我 国 总 装 机 容 量 的 4 6%.-1 9-图 3 0、我 国 天 然 气 对 外 依 存 度 十 年 平 均 为 3 9%.-1 9-图 3 1、欧 洲 各 国 清 洁 能 源 发 电 增 长.-2 0-请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-4-行 业 深 度 研 究 报 告图 3 2、欧 洲 可 再 生 能 源 分 布 地 图.-2 0-图 3 3、欧 洲 五 大 电 网 分 布.-2 1-图 3 4、2 0 2 2 年 欧 洲 互 联 电 网 交 易 情 况（G W h）.-2 1-图 3 5、德 国 与 邻 国 电 网 互 联 情 况.-2 1-图 3 6、德 国 历 年 发 电 结 构.-2 2-图 3 7、2 0 2 2 年 欧 洲 主 要 国 家 出 口 电 量（G W h）.-2 2-图 3 8、德 国 月 度 进 出 口 电 量（G W h）.-2 2-图 3 9、德 国 月 度 进 出 口 电 量 占 比（%）.-2 2-图 4 0、2 0 2 2 年 德 国 与 邻 国 电 力 交 易 情 况（G W h）.-2 2-图 4 1、丹 麦 为 德 国 最 大 电 力 进 口 国（G W h）.-2 3-图 4 2、瑞 士 为 德 国 最 大 电 力 出 口 国（G W h）.-2 3-图 4 3、我 国 与 欧 洲 电 力 资 源 均 差 异 化 分 布.-2 3-图 4 4、我 国 2 0 2 3 年 1-5 月 跨 区 输 送 电 量（亿 千 瓦 时）.-2 4-图 4 5、全 国 弃 风 率 逐 月 变 化 情 况（%）.-2 4-图 4 6、全 国 弃 光 率 逐 月 变 化 情 况（%）.-2 4-图 4 7、近 年 全 国 弃 风、弃 光 率 已 低 位 企 稳.-2 5-图 4 8、2 0 2 3 年 1-6 月 三 北 地 区 弃 风 率.-2 5-图 4 9、2 0 2 3 年 1-6 月 三 北 地 区 弃 光 率.-2 5-图 5 0、国 家 电 网 在 建 投 运 特 高 压 线 路.-2 6-图 5 1、2 0 2 5 年 特 高 压 骨 干 网 架 示 意 图.-2 6-图 5 2、我 国 历 年 电 网 基 本 建 设 投 资 完 成 额（亿 元）.-2 6-图 5 3、我 国 分 布 式 资 源 增 长 迅 速（万 千 瓦）.-2 7-图 5 4、大 电 网、配 电 网、微 网 的 连 接.-2 7-图 5 5、配 电 网 与 微 电 网 的 协 调 连 接.-2 7-图 5 6、微 电 网 间 协 调 控 制 示 意 图.-2 7-图 5 7、传 统 电 网 和 智 能 微 电 网 的 区 别.-2 7-图 5 8、蒙 东 微 电 网 示 范 工 程 示 意 图.-2 7-图 5 9、需 求 侧 响 应 方 式 分 类.-2 8-图 6 0、美 国 P J M 电 力 市 场 中 激 励 型 需 求 响 应 机 制 按 信 号 源 分 为 两 种：.-3 0-图 6 1、执 行 流 程：可 行 性 测 试 提 前 发 出 短 信 通 知 用 户 自 发 参 加.-3 1-图 6 2、虚 拟 电 厂 在 电 力 系 统 中 的 角 色.-3 1-图 6 3、社 区 光 储 效 果 图.-3 2-图 6 4、我 国 新 能 源 汽 车 充 电 电 量（万 千 瓦 时）.-3 2-图 6 5、新 能 源 车 在 电 力 系 统 中 的 角 色.-3 2-图 6 6、全 球 重 要 V 2 G 项 目.-3 3-图 6 7、需 求 侧 管 理 向 需 求 侧 响 应 的 过 渡.-3 5-图 6 8、工 商 业 储 能 可 实 现 分 布 式“虚 拟 电 厂”功 能.-3 6-图 6 9、光 储 充 一 体 化 运 营 模 式.-3 6-图 7 0、2 0 0 0-2 0 2 2 年 全 球 电 力 储 能 市 场 累 计 装 机 规 模 占 比.-3 7-图 7 1、2 0 2 1 年 欧 洲、中 国、美 国 储 能 累 计 装 机 结 构.-3 7-图 7 2、2 0 2 2-2 0 3 1 欧 洲 前 十 大 表 前 储 能 市 场 预 计 带 来 新 增 装 机 7 7 G W h.-3 8-图 7 3、英 国 预 计 贡 献 2 0 2 2-2 0 3 1 年 欧 洲 表 前 储 能 市 场 1/3 的 装 机 增 量.-3 8-图 7 4、2 0 2 1 年 德 国 占 欧 洲 户 用 储 能 装 机 规 模 的 6 4%.-3 9-图 7 5、德 国 居 民 电 价 常 年 处 于 欧 洲 主 要 市 场 较 高 水 平.-3 9-图 7 6、2 0 2 2 年 中 国 抽 水 蓄 能 累 计 装 机 占 比 突 破 世 界 总 量 的 1/4.-3 9-图 7 7、年 均 增 速 1 1%假 设 下，2 0 2 5 年 累 计 装 机 预 期 突 破 6 2 G W.-3 9-图 7 8、各 种 储 能 技 术 度 电 成 本 对 比（元/千 瓦 时）.-4 0-图 7 9、各 类 储 能 在 放 电 时 间 和 容 量 性 能 的 对 比.-4 0-图 8 0、抽 水 蓄 能 能 够 有 效 降 低 火 电 机 组 启 停 次 数.-4 0-图 8 1、抽 水 蓄 能 降 低 风 光 弃 电 率 效 果 明 显.-4 0-请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-5-行 业 深 度 研 究 报 告图 8 2、新 型 电 力 系 统 图 景 展 望.-4 1-图 8 3、我 国 新 型 电 力 系 统 构 建“三 步 走”及 各 阶 段 任 务 示 意 图.-4 3-图 8 4、电 力 系 统 灵 活 性 多 元 提 升 路 线 图.-4 3-表 目 录表 1、2 0 2 1 年 以 来 缺 电 案 例.-8-表 2、电 量 平 衡 与 电 力 平 衡 对 比.-9-表 3、我 国 年 度 电 量 平 衡 测 算：火 电 利 用 小 时 数 呈 现 持 续 下 降 趋 势.-1 0-表 4、我 国 夏 季 尖 峰 负 荷 容 量 裕 度 测 算（亿 千 瓦）.-1 2-表 5、灵 活 性 调 节 方 式.-1 3-表 6、燃 气 机 组 与 燃 煤 机 组 灵 活 性 特 征 对 比.-1 6-表 7、各 类 电 源 侧 灵 活 性 来 源 可 操 性 与 经 济 性 对 比.-1 9-表 8、世 界 各 国 分 时 电 价 实 施 模 式.-2 9-表 9、P J M 容 量 市 场 中 按 照 响 应 期、日 内 响 应 时 间 段 等 特 点 划 分 为 具 体 不 同 的 D R项 目.-3 0-表 1 0、澳 大 利 亚 能 源 需 求 响 应 计 划 响 应 方 式 及 运 行 机 制.-3 1-表 1 1、近 期 出 现 调 整 的 省 市 分 时 电 价 政 策.-3 3-表 1 2、国 内 部 分 省 份 需 求 响 应 政 策 梳 理.-3 4-表 1 3、近 两 年 虚 拟 电 厂 相 关 案 例.-3 5-表 1 4、虚 拟 电 厂 的 三 个 阶 段.-3 6-表 1 5、电 力 系 统 灵 活 性 资 源 梳 理.-4 2-请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-6-行 业 深 度 研 究 报 告报 告 正 文1、新 型 电 力 体 系 下 尖 峰 容 量 缺 口 扩 大，灵 活 性 资 源 匮 乏1.1、“双碳”背景下，能源 为主战场，电力为主力 军2 0 2 0 年 9 月，我 国 为 应 对 全 球 气 候 变 化 问 题 制 定“2 0 3 0 年 前 实 现 碳 达 峰、2 0 6 0年 前 实 现 碳 中 和”的 发 展 目 标。在 此 背 景 下，“新 型 电 力 体 系”概 念 首 次 于 2 0 2 1年 3 月 的 中 央 财 经 委 第 九 次 会 议 中 提 出；自 此，构 建 以 新 能 源 为 主 体 的 新 型 电 力系 统 与 实 现 双 碳 目 标 绑 定。2 0 2 1 年 1 0 月，我 国 明 确 2 0 2 5/2 0 3 0/2 0 6 0 年 国 内 非 化石 能 源 消 费 比 重 预 计 分 别 达 2 0%、2 5%、8 0%以 上，能 源 与 电 力 发 展 的 新 方 向 得以 确 立。图 1、我 国“双 碳”目 标 总 体 路 径（非 化 石 能 源 消 费 比 重）7.3%7.4%9.4%1 2.0%1 5.9%2 0%2 5%3 3%4 0%5 0%6 0%7 0%8 0%0%1 0%2 0%3 0%4 0%5 0%6 0%7 0%8 0%9 0%2 0 0 0 2 0 0 5 2 0 1 0 2 0 1 5 2 0 2 0 2 0 2 5 2 0 3 0 2 0 3 5 2 0 4 0 2 0 4 5 2 0 5 0 2 0 5 5 2 0 6 0初步替代阶段每五年提升约 2%积极替代阶段每五年提升约 5%-7%加速替代阶段每五年提升约 1 0%资料来源：电力规划设计总院，兴业证券经济与金融研究院整理电 力 为 能 源 转 换 的 重 要 载 体，“双 碳”下 亟 待 建 立 新 型 电 力 体 系。我 国 的 自 然 资 源禀 赋 条 件 为“富 煤、贫 油、少 气”，反 映 于 一 次 能 源 结 构 中 即 以 煤 为 最 主 要 的 能 源类 型，2 0 2 2 年 全 国 原 煤 消 费 比 重 为 5 6%；反 映 于 电 力 结 构 中 即 以 火 电 为 最 重 要 的电 源 类 型，2 0 2 2 年 全 国 火 电 发 电 量 占 比 6 5.9 1%。电 力 作 为 一 次 能 源 转 换 的 重 要 载体，是 当 前 碳 排 放 的 主 要 来 源，2 0 1 9 年 我 国 电 力 及 热 力 的 碳 排 放 总 量 占 比 高 达5 6.6 3%，但 与 此 同 时，电 力 亦 是 实 现 碳 减 排 的 主 力 军，通 过 使 用 清 洁 燃 料 实 现 对含 碳 化 石 能 源 的 替 代，例 如 太 阳 能、风 能、水 能、核 能 发 电。请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-7-行 业 深 度 研 究 报 告图 2、我 国 一 次 能 源 结 构 仍 是 以 煤 为 主 图 3、火 电 仍 是 我 国 最 重 要 的 电 源资料来源：国家统计局，兴业证券经济与金融研究院整理备注：2 0 2 2 年数据资料来源：中国电力知库，兴业证券经济与金融研究院整理备注：2 0 2 2 年数据图 4、电 力、热 力 是 碳 排 放 的 最 主 要 来 源（百 万 吨、%）资料来源：W i n d，兴业证券经济与金融研究院整理图 5、公 用 事 业 为 一 次 能 源 转 换 平 台公用事业一次能源煤 石 油 天 然气水 能 太阳能 风 能 核 能地 热能 潮 汐能 生 物质能二次能源电 力 焦 炭 油 品 蒸 汽热 水 煤 气 热 水 氢 能上游采选冶中游制造业下游终端消费及投资资料来源：兴业证券经济与金融研究院整理 请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-8-行 业 深 度 研 究 报 告新 型 电 力 系 统 建 设 的 核 心 为 提 升 灵 活 性。由 于 风 光 等 清 洁 资 源 的 波 动 性、随 机 性较 强，伴 随 绿 电 机 组 大 规 模 并 网，电 力 供 需 平 衡 运 行 机 制 趋 于 复 杂。而 我 国 处 于转 型 初 期，受 制 于 源、网、荷、储 各 环 节 灵 活 性 资 源 短 缺 以 及 电 力 运 行 体 制 相 对僵 化，以 新 能 源 为 主 的 电 力 系 统 面 临 电 力 供 给 不 稳 定、电 力 消 纳 不 充 分、电 网 运行 不 安 全 等 挑 战。例 如，近 年 我 国 用 电 高 峰 时 段 多 次 出 现 区 域 性 缺 电 现 象。图 6、高 比 例 新 能 源 系 统 面 临 的 挑 战资料来源：中国电机工程学报公众号，中国工程院，兴业证券经济与金融研究院整理1.2、新能源装机 快速扩张，尖峰容量裕 度不足为 探 究 我 国 出 现 缺 电 现 象 的 原 因，我 们 首 先 需 区 分 电 量 平 衡 与 电 力 平 衡 两 种 不 同的 定 义。电 量 平 衡 用 于 预 测 某 区 域 可 用 装 机 能 否 满 足 一 段 时 间 内 的 电 量 需 求，而电 力 平 衡 指 区 域 内 可 用 装 机 能 否 满 足 电 力 尖 峰 负 荷 需 求，强 调 电 力 生 产、传 输、使 用 的 瞬 时 平 衡。回 顾 2 0 2 1 年 以 来 我 国 出 现 的 缺 电 案 例，可 以 发 现，限 电 通 常 出现 于 夏 冬 用 电 负 荷 高 峰，并 同 时 伴 随 来 水 枯、来 风 差 等 极 端 天 气，大 致 可 分 为 两种 情 况：（1）缺 电 力&不 缺 电 量（例 如 白 天 有 序 用 电、将 尖 峰 负 荷 转 移 至 晚 上）、（2）电 力&电 量 双 缺（例 如 全 天 均 缺 电）。因 此，电 力 平 衡 亦 为 判 断 电 力 供 需 关系 的 关 键。表 1、2 0 2 1 年 以 来 缺 电 案 例时 间缺 电 原 因缺 电 区 域需 求 侧 供 给 侧2 0 2 1 年 初 寒 潮 缺 顶 峰 装 机江 苏、浙 江、湖 南、江 西、四 川、蒙 西 有 序 用 电，南 网 紧 平 衡2 0 2 1 年 二 季 度 高 温 少 雨 蒙 西、广 东、云 南、广 西 有 序 用 电2 0 2 1 年 三 季 度 缺 煤、缺 环 保 指 标 2 0 多 省 市 有 序 用 电，辽 宁、黑 龙 江 拉 闸 限 电2 0 2 2 年 2 月 寒 潮 部 分 风 机 覆 冰 江 西、湖 南、四 川、重 庆、上 海、贵 州 紧 平 衡2 0 2 2 年 夏 季 高 温 少 雨 四 川、重 庆、湖 北、浙 江、江 苏、安 徽 有 序 用 电2 0 2 2 年 冬 季、2 0 2 3 年 一 季 度寒 潮前 期 来 水 少、蓄 水不 足，缺 煤贵 州、云 南 有 序 用 电资料来源：电联新媒，兴业证券经济与金融研究院整理通 常 发 电 机 组 除 了 覆 盖 实 时 的 顶 峰 负 荷 外，还 需 覆 盖 因 偶 发 事 故、机 组 检 修 等 带 请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-9-行 业 深 度 研 究 报 告来 的 容 量 需 求。同 时，各 电 源 的 顶 峰 容 量 供 给 亦 会 受 机 组 技 术 水 平、自 然 条 件、季 节 等 因 素 的 影 响，例 如 火 电 机 组 因 燃 料 质 量、机 组 设 备 缺 陷 等 产 生 出 力 受 阻 问题（无 法 达 到 额 定 出 力）、光 伏 因 晚 高 峰 无 法 出 力。综 合 考 虑 顶 峰 负 荷 供 需 两 端 可知，电 力 系 统 内 有 效 总 装 机 容 量（火 电、水 电 和 核 电 等 不 同 类 型 机 组 总 容 量 乘 以其 各 自 有 效 系 数 的 加 权 汇 总 之 和）最 高 用 电 负 荷*（1+备 用 率）为 电 力 供 应 安全 的 保 障。表 2、电 量 平 衡 与 电 力 平 衡 对 比种类 区别 测算原则电量平衡过程量：瞬时负荷变化与对应时间的积分优先由风电、光伏、水电、核电出力，剩余轮到火电，测算结果为煤电利用小时数，表征区域电量供需的松紧程度。电力平衡瞬时量：发、输、配、供、用电的瞬时平衡可用装机最高负荷（1+备用率），说明区域电力供应有富裕。其中，备用率和区域电网规模、电源结构等因素相关。资料来源：南方能源观察，能源新媒，兴业证券经济与金融研究院整理图 7、电 力 系 统 灵 活 性 维 持 供 需 平 衡资料来源：电力系统灵活性提升：技术路径、经济性与政策建议，兴业证券经济与金融研究院整理 电 量 平 衡 测 算：以 一 年 为 周 期、在 全 国 范 围 内，对 全 社 会 用 电 量 增 长 以 及 水 电、核 电、绿 电 装 机扩 张 带 来 的 电 力 供 应 进 行 测 算，基 于 清 洁 能 源 优 先 上 网 的 原 则，倒 推 火 电 发 电 量及 利 用 小 时 数。根 据 我 们 的 测 算 结 果 显 示，作 为“候 补 队 员”，火 电 利 用 小 时 数 自2 0 2 3 年 起 持 续 呈 现 下 降 趋 势，期 间 绿 电 发 电 量 占 比 稳 步 提 升，由 2 0 2 1 年 的 1 1.7%提 升 至 2 0 3 0 年 的 2 5.2%，基 本 可 以 判 断 全 国 年 度 电 量 能 够 实 现 平 衡。核 心 假 设：全 社 会 用 电 量 增 速：根 据 经 济 增 长 预 测，假 设 2 0 2 3 年 用 电 量 增 速 为 5%，2 0 2 4-2 0 3 0 年 为 4%。请务 必阅读正 文之后 的信息 披露和重 要声明-1 0-行 业 深 度 研 究 报 告 清 洁 电 源 装 机 增 量：1）水 电：根 据 国 家 能 源 局 规 划 司、水 电 水 利 规 划 设 计 总院、中 国 水 电 发 展 远 景 规 划，我 国 常 规 水 电 及 抽 蓄 规 模 到 2 0 2 5 年 预 计 分 别 达3.8 亿 k W、0.6 2 亿 k W，到 2 0 3 0 年 预 计 分 别 达 4.2 亿 k W、1.6 亿 k W。2）核 电：根 据 国 家 能 源 局 规 划 司 及 国 网 能 源 研 究 院，我 国 核 电 规 模 到 2 0 2 5、2 0 3 0年 预 计 分 别 达 0.7、1.2 亿 k W。3）风 光：根 据 中 电 联，风 光 2 0 2 3 年 合 计 装机 新 增 规 模 达 到 2.0 亿 k W，总 规 模 达 9.6 亿 k W，考 虑 到 电 网 消 纳 及 配 套 调峰 资 源 的 投 资，假 设 未 来 保 持 稳 健 增 长。清 洁 电 源 利 用 小 时 数：根 据 历 史 数 据，常 规 水 电、抽 蓄、核 电、风 电、光 伏机 组 年 均 利 用 小 时 数 分 别 假 设 为 3 6 0 0、1 2 0 0、8 0 0 0、2 1 0 0、1 2 0 0 小 时。表 3、我 国 年 度 电 量 平 衡 测 算：火 电 利 用 小 时 数 呈 现 持 续 下 降 趋 势2 0 2 1 2 0 2 2 2 0 2 3 E 2 0 2 4 E 2 0 2 5 E 2 0 2 6 E 2 0 2 7 E 2 0 2 8 E 2 0 2 9 E 2 0 3 0 E总 装 机 量（万 千 瓦）2 3 7 6 9 2 2 5 6 4 0 5 2 8 2 2 4 7 3 1 0 5 4 7 3 3 9 3 4 7 3 6 0 2 4 7 3 8 1 1 4 7 4 0 2 5 4 7 4 2 4 5 4 7 4 4 7 0 4 7总 发 电 量（亿 度）8 3 7 6 8 8 6 9 4 1 9 0 6 9 1 9 4 3 1 8 9 8 0 9 1 1 0 2 0 1 5 1 0 6 0 9 5 1 1 0 3 3 9 1 1 4 7 5 3 1 1 9 3 4 3全 社 会 用 电 量（亿 度）8 3 1 2 8 8 6 3 7 2 9 0 6 9 1 9 4 3 1 8 9 8 0 9 1 1 0 2 0 1 5 1 0 6 0 9 5 1 1 0 3 3 9 1 1 4 7 5 3 1 1 9 3 4 3y o y（%）1 0.6 8%3.9 0%5.0 0%4.0 0%4.0 0%4.0 0%4.0 0%4.0 0%4.0 0%4.0 0%火 电 发 电 量（亿 度）5 6 4 6 3 5 7 3 0 7 5 8 3 6 6 5 8 7 3 8 5 9 2 2 1 5 9 8 0 2 6 0 6 8 8 6 1 7 0 6 6 2 7 3 5 6 3 7 8 0y o y（%）9.1 2%1.4 9%1.8 5%0.6 4%0.8 2%0.9 8%1.4 8%1.6 8%1.6 7%1.6 7%占 总 发 电 量 比 重（%）6 7.4 0%6 5.9 1%6 4.3 6%6 2.2 8%6 0.3 7%5 8.6 2%5 7.2 0%5 5.9 2%5 4.6 7%5 3.4 4%火 电 装 机 量（万 千 瓦）1 2 9 6 7 8 1 3 3 2 3 9 1 3 8 2 3 9 1 4 7 2 3 9 1 5 6 2 3 9 1 5 9 2 3 9 1 6 2 2 3 9 1 6 5 2 3 9 1 6 8 2 3 9 1 7 1 2 3 9y o y（绝 对 值，万 千 瓦）5 1 6 1 3 5 6 1 5 0 0 0 9 0 0 0 9 0 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0占 总 装 机 量 比 重（%）5 4.5 6%5 1.9 6%4 8.9 8%4 7.4 1%4 6.0 4%4 4.2 0%4 2.5 7%4 1.0 5%3 9.6 3%3 8.3 0%火 电 利 用 小 时 数 测 算（小 时）4 5 3 5 4 4 1 9 4 3 8 1 4 2 4 9 4 0 2 2 3 8 2 8 3 8 1 1 3 8 0 3 3 7 9 7 3 7 9 1水 电 发 电 量（亿 度）1 3 4 0 1 1 3 5 5 0 1 3 9 0 7 1 4 1 4 7 1 4 3 8 7 1 4 6 8 7 1 5 0 4 7 1 5 4 3 7 1 5 9 4 7 1 6 5 7 7y o y（%）-1.1 1%1.1 1%2.6 3%1.7 3%1.7 0%2.0 9%2.4 5%2.5 9%3.3 0%3.9 5%占 总 发 电 量 比 重（%）1 6.0 0%1 5.5 9%1 5.3 3%1 5.0 0%1 4.6 7%1 4.4 0%1 4.1 8%1 3.9 9%1 3.9 0%1 3.8 9%水 电 装 机 量（万 千 瓦）3 9 0 9 2 4 1 3 5 0 4 2 3 5 0 4 3 3 5 0 4 4 3 5 0 4 6 3 5 0 4 8 3 5 0 5 0 8 5 0 5 3 8 5 0 5 7 3 5 0y o y（绝 对 值，万 千 瓦）2 0 7 6 2 2 5 8 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 0 0其 中：抽 水 蓄 能 3 6 3 9 4 5 7 9 5 0 7 9 5 5 7 9 6 0 7 9 7 5 7 9 9 0 7 9 1 1 0 7 9 1 3 0 7 9 1 5 5 7 9y o y（绝 对 值，万 千 瓦）4 9 0 9 4 0 5 0 0 5 0 0 5 0 0 1 5 0 0 1 5 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0占 总 装 机 量 比 重（%）1 6.4 5%1 6.1 3%1 5.0 0%1 3.9 6%1 3.0 7%1 2.8 7%1 2.6 9%1 2