本文由博众投资编辑整理。根据水利部水电水利规划设计总院,欧美等发达国家建设了大量以抽水蓄能和燃气电站为主体的灵活、高效、清洁的调节电源,其中美国、德国、法国、日本、意大利等国家发展较快,抽水蓄能和燃气电站在电力系统中的比例均超过10%,截至2020年底,意大利、美国、日本、德国、法国占比分别达到55.2%、44.3%、32.3%、15.5%、13.1%,其中抽水蓄能占比分别为6.6%、2.0%、8.0%、2.7%、4.3%。(博众投资)

中国的能源结构基本特征是“富煤、贫油、少气”,燃气调峰电站发展不足,抽水蓄能和燃气电站占比仅约6%,其中抽水蓄能占比约1.4%,与发达国家相比仍有较大差距,抽水蓄能仍有较大发展空间。

据国际水电协会(IHA)发布的2021全球水电报告,截至2020年底,全球抽水蓄能装机规模约1.6亿千瓦,占储能总规模的94%。另有超过100个抽水蓄能项目在建,2亿千瓦以上的抽水蓄能项目在开展前期工作。

中国全社会用电量不断增长,国内发电结构持续转型

电力行业作为国民经济的基础工业,其发展对经济增长有很强的推动作用,经济的增长也会带动电力需求的增长。近年来,我国社会用电需求不断增长,据国家能源局统计数据,2021年我国全社会用电量为83,128亿千瓦时,同比增长10.3%,2017-2021年国内用电需求保持增长趋势。

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根据国家能源局,截至2021年底,全国发电装机容量约23.77亿千瓦,同比增长7.9%,其中,可再生能源发电装机达到10.63亿千瓦,占总发电装机容量的44.8%。可再生能源发电装机中,水电装机3.91亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦)、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、核电发电装机5326万千瓦、生物质发电装机3798万千瓦,分别占全国总发电装机容量的16.5%、13.8%、12.9%、2.24%和1.6%。
现阶段我国发电结构仍以化石燃料发电为主,根据彭博新能源2020年展望报告,在2050年的全球电力结构中,光伏和风能的占比将达到56%。在双碳背景下,未来我国的电力结构也将保持以新能源发电为主的转型趋势。(博众投资)

国内政策推动抽水蓄能行业发展,提升电网对新能源消纳能力

近年来,中国抽水蓄能行业受到国家政策的重点支持。抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源,能够较好的与光伏、风电、核电等多种发电方式配合。随着以新能源为主体的新型电力系统的进一步建设,加快发展抽水蓄能能够更好的保障电力系统安全稳定运行,以支撑可再生能源大规模发展。因此,2021年以来,我国出台多项政策推动抽水蓄能行业的持续发展。2021年9月,国家能源局发布了《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,发展目标提到,“到2025年,抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上;到2030年,投产总规模1.2亿千瓦左右;到2035年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。”

2020年12月,国家能源局启动全面的新一轮抽水蓄能中长期规划工作,综合考虑地理位置、地形地质、水源条件、水库淹没、环境影响、工程技术等因素,筛选出了大量优质的抽水蓄能资源站点。根据历次抽水蓄能选点规划,国家共提出规划站点105个,总装机容量1.2亿千瓦,国家在“十四五”期间将持续推动抽水蓄能行业发展,以提升国内电网对新能源并网发电的消纳能力。合理布局抽水蓄能电站和坚持多业态发展。国家规划在核电和新能源基地化发展的区域重点布局一批大型抽水蓄能,以形成互补共赢、打捆开发的新模式。在负荷中心和大规模接受区外电力的区域布局抽水蓄能电站,以服务电力系统需要。另外,国家还规划了要积极鼓励混合式抽水蓄能、矿坑改建抽水蓄能、中小型抽水蓄能电站等新业态发展。 (博众投资)

国家电网公司发力,抽水蓄能迎新一轮建设高峰

抽水蓄能综合效率高且运行寿命长,累计装机规模占比最大

从整个电力系统的角度看,储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用电侧储能三大场景。其中,发电侧对储能的需求场景类型较多,包括电力调峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等;输配电侧储能主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等;用电侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。

储能涉及领域非常广泛,大类别上可将储能技术分为物理储能和化学储能。物理储能是通过物理变化将能储存起来,可分为机械类储能、电器类储能、热储能等。化学储能是通过化学变化将能储存于物质中,包括电化学储能及其它类化学储能等。

抽水蓄能电站的构成及原理。抽水蓄能电站主要由处于高、低海拔位置的上、下水库,以及发电装置和厂房、控制中心组成,是利用电力负荷低谷时的电能自下水库抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。抽水蓄能可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能,是技术成熟、使用经济、运行环保的大规模优质储能方式。
抽水蓄能具有技术成熟、反应快速灵活、单机容量大、经济性较好等优点,可以有效缓解系统调峰压力、快速稳定系统频率、调相运行、稳定系统电压,是电力系统事故备用电源,能作为电网黑启动电源和大规模调节能源的首选。(博众投资)

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抽水蓄能是新能源高比例并网的必然发展趋势,成长空间大

在光伏发电成本持续下降、政策持续利好和新兴市场快速兴起等多重有利因素的推动下,全球光伏市场持续扩大。根据CPIA,2020年全球新增光伏装机容量为170GW,同比增长30.8%。2007年至2021年,全球光伏新增装机容量由2.9GW增至170GW,增长超57倍,2007年-2021年的年均复合增长率高达33.7%。
根据国家能源局,2021年,国内风电和光伏发电新增装机规模达到1.02亿千瓦,光伏新增装机容量54.88GW,同比增加13.9%,创历史最高记录;累计光伏并网装机容量达306GW。

抽水蓄能打开电站设计建设及运营行业成长空间

两大电网占据抽水蓄能电站主要份额

根据IHA(国际水电协会),截至2019年底,全球抽水蓄能总装机容量约158GW,占全球储能装机容量的94%以上,占电网级储能的96%以上。主要的抽水蓄能设施分布在欧洲和亚洲,其中,中国抽水蓄能装机规模约占世界总量的19%,居世界第一,其次是日本和美国。

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80年代末,我国开始研究混流式大型抽水蓄能电站技术,90年代中期建成了第一批大型抽水蓄能电站,2000年开始,抽水蓄能电站建设加速。

目前,我国河北丰宁电站装机容量360万千瓦,是全球在建装机容量最大的抽水蓄能电站。单机40万千瓦的广东阳江电站是目前国内在建的单机容量最大、净水头最高、埋深最大的抽水蓄能电站。根据国家能源局和水电水利规划设计总院,截至2021年,我国已投产的抽水蓄能电站总规模达3639万千瓦,主要分布在华北、华东、华中和南方电网经营区域。在建抽水蓄能电站总规模5513万千瓦,均居世界首位。(博众投资)

抽水蓄能的设计建设行业集中度较高

中国电建的水利水电规划设计、施工管理和技术水平达到世界一流,水利电力建设一体化(规划、设计、施工等)能力和业绩位居全球第一,是中国水电行业的领军企业和享誉国际的第一品牌。公司承担国内80%以上水电站的规划设计市场份额及65%以上的建设市场份额,占有全球50%以上的大中型水利水电建设市场。中国电建在水电规划、设计和建设领域具备显著的竞争优势。以周宁抽水蓄能电站为例,电站设计单位为中国电建旗下华东勘测设计研究院,主体施工单位为中国电建下属工程局,哈尔滨电机厂负责电站主体设备设计和制造。
在抽水蓄能项目方面,2021年8月,中国电建新签约河北抚宁抽水蓄能电站水库工程合同约8.49亿元。2021年10月,中国电建新签约山东省潍坊抽水蓄能电站水库工程合同约13.43亿元。2021年12月,中国电建新签约吉林省敦化大沟河抽水蓄能电站及配套新能源项目合同约45亿元。2022年2月,中国电建新签约河北尚义抽水蓄能电站上水库土建及金属结构安装工程施工合同约9.53亿元。(博众投资)

参考资料:

《抽水蓄能正当时,乘势而上千帆竞》东莞证券;2022-04-28;

本文观点由--蔡永嘉(执业编号A0600622020001)编辑整理,不构成投资建议,操作风险自负。股市有风险,投资需谨慎!