电网投资专题报告智能电网、特高压引领电网升级

电网投资专题报告-智能电网、特高压引领电网升级一、2009年电网投资首破3000亿，电力系统规模倒逼电网升级我国电网投资自2009年至今经历了两轮台阶式上升。第一次快速增长时间在2009年，全国投资完成额达到3898亿元，同比增长32.89%；第二次提高在2014~2016年，三年间电网投资额先后突破4000亿元、5000亿元大关。2017~2018年，全国电网投资在特高压工程的投资间歇期等影响下，电网投资额略有回落。2019年，电网投资进一步受到管控，全年电网工程投资完成额仅为4856亿元，同比下滑9.62%，为近四年最低。（一）2009年经济刺激政策带动电网投资超预期2009年电网投资受四万亿政策影响超预期增长35%，突破300亿大关。2006年、2007年，我国电网投资完成额分别为2106亿元、2451亿元，2008年进一步增长达到了2885亿元。次贷危机发生后，我国在2008年11月份推出了四万亿的经济刺激计划，其中在铁路、公路、机场、城乡电网领域计划投入1.8万亿。2009年，电网投资额属于超预期情况，当年政府为拉动经济增长需要，在正常投资外增加了部分专项投资项目，因此在年终核算时投资额大增。其中，2009年国家电网对电网建设的总投资额首次突破3000亿元大关，达到3058.6亿元，同比增长22.5%。南方电网完成电网建设投资915亿元，较上年增长92%。按照中电联的统计口径，2009年全国电网投资额达到3898亿元。2010年两方面因素导致投资额略有回落，随后7年电网投资不断创新高。一方面，经济刺激政策影响在2009年基本结束，2010年未有电网超规划的专项投资。另一方面，电网公司在这一年因背负2分未理顺电价导致利润大减。2009年1-9月份，国家电网公司亏损160.5亿元，2009年11月20日全国销售电价平均提高2.8分，加上经济保持良好发展电力需求恢复性增长，国家电网利润得以恢复增长。然而，根据国资委发布的《央企2009年度分户国有资产运营情况表》，国家电网全年仍然亏损了23.4亿元。由于政府对央企的考核趋于严格，2010年电网投资开始进入稳健路线，投资金额略有下降，全年完成额为3448亿元。随后，我国电网投资开始逐年增长，2014年突破4000亿元、2016年突破5000亿元。随着特高压、配网升级等一系列电网升级投资的全面启动，2010年成为了近十年最低的一年。此外，作为经济刺激计划的一部分，国家电网2009年7月确定了智能电网发展规划，规划指出2009~2010年为规划试点阶段，2011~2015年为全面建设阶段，加快特高压与城乡配电网建设。也是在2009年，国家电网开始了智能电表的集中招标，第一批项目便招标了价值9亿元的294万只电表，开启了一轮近7年的智能电表升级的大潮。（二）近15年装机量CAGR达11%，电力系统规模飞速扩张改革开放以来，我国电力工业的主要矛盾一直在于电源供给不足，特别是在2004年，全国范围内出现了缺电现象。2003年，已有22个省（市、自治区）拉闸限电，2004年出现了进一步的缺电现象。以浙江省为例，2004年共拉电573706条次，损失电量58.72亿千瓦时，分别为上年的1.6倍和1.72倍，拉电损失电量占国网公司系统的49.7%。2003~2005年，我国全社会用电量增速分别为16.8%、14.9%、18.4%，成为我国改革开放以来用电量增速最快的三个年份。经济快速增长，工业用电带动用电需求快速提高。2004年~2015年，我国第二产业用电量占比保持在73~76%之间，是我国用电量增长的主要贡献因素。剔除2008年次贷危机带来的经济活动影响，2005~2007年以及2010~2011年，第二产业用电量增速均保持在12%以上，最高达到16.4%。此外，第一产业、第三产业及城乡居民用电也保持了相对较高的增长速度。从整体上看，2003~2011年我国全社会用电量CAGR达到12%。从绝对量上来看，第二产业用电量从2004年的16299亿千瓦时，增长到了2011年的35282亿千瓦时，7年增加了116%。全社会用电量，从2003年的18916亿千瓦时增长到2011年的47022亿千瓦时。简而言之，2011年我国用电量是2003年的2.48倍。随着需求的爆发式增长，我国电力系统规模飞速扩张。2003年~2007年，我国装机总量年增速分别达到10%、13%、17%、21%、15%。2003~2008年，五年时间我国电力装机总量翻了一番，从3.91亿千瓦增长到7.93亿千瓦。2008年至2015年，电源投资也基本保持了10%左右的高速增长。面对用电量暴增，电力投资的快速增长，新增电源建设的快速提高，我国电力系统规模日益增长，给电网的建设与运行带来了非常巨大的压力。为了满足日益增长的用电量、电源接入、新增用电区域接线的需求，电网建设也进入到了高速发展阶段。电力一次设备企业迎来第一轮黄金期。从高压输电领域电力一次设备企业的收入中也可以发现，2006~2009年我国电力系统建设开始大踏步增长。电网投资的增长率先体现在了电力一次设备的需求，例如典型电力一次设备变压器。四年间，变压器业务收入从23.48亿元增长到48.24亿元，变压器业务从39.08亿元增长到100.16亿元。（三）电源投资过剩，电网投资比例过低问题得到扭转电源投资过剩，发电设备利用率持续走低。改革开放后到2000年之前，我国电力系统规模增速基本稳定，2000年之后，伴随经济的快速增长，我国用电设备容量开始加速增长。在2003~2004年，我国用电设备开始进入快速增长阶段，导致全国出现了缺电现象。随后，我国电源投资开始迅速提高，用电设备与发电设备比例维持等比例增速至2011年。然而，电源投资的过快增长使得电源供给过剩，2004年发电设备平均利用小时数达到历史新高后便一路下滑。从发电类上市公司的数据中也可以发现，火电投资过热在2010年后开始显现，国内用电量快速增长而发电集团的发电量却增长有限。我国电源投资在2010年达到峰值后，增速连续三年回落，在2013年小幅回升后，2014年电源投资规模3646亿元，增速下滑5.8%。具体到火电投资，2006年~2011年火电投资连降6年，2011年跌幅高达26%。在煤价问题与产能过剩的双重挤压下，火电企业业绩持续走低。2011年，华能、大唐、华电、国电、中电投五大发电集团电力业务亏损151.17亿元，同比负增长348.32%。除业务盈利1.92亿元外，其他均为亏损。电网投资比例较低问题得到修正，逐步反超电源投资。改革开发后的相当长时间，我国电力工业投资中，电源、电网投资比例失衡情况较为严重，电网投资短板成为制约电力工业健康发展的瓶颈。根据中电联统计，“八五”、“九五”期间，我国电网投资仅占电力投资的13.7％和37.3％。“十五”期间电网投资只占电力投资约30％，远远低于发达国家电网投资占50％以上比重的平均水平。2004年之后，电网投资比例过低的问题得以修正，2005年电网投资比例占比提高到了31.1%，到2007年进一步提高到了44.63%，2008年电网投资首次超过了电源投资。（四）电力系统规模增长倒逼电网升级，智能电网规划出台电力系统规模提升倒逼电网升级。2004年开始，伴随不断增加的新增电源装机，电网配套工程也迅速启动。2006年之后，我国电网基建新增200kV以上输电线路长度，每年都保持在3万公里以上，2007~2009年一度超过4万公里/年。2011年相比2004年，220kV以上输电线路长度增加了25.05万公里，增长117%。电网规模的不断提升与线路复杂度的快速增加，已经开始给电网带来了比较大的冲击，对于当时我国还相对落后的电网，提出了巨大的挑战。同时，我国能源供需地域分布不合理，急需建设特高压远程输电工程，也需要坚强的电网进行支撑。电力行业也面临着向清洁能源转变，向市场化方向改革的问题。因此，提高电网的信息化、自动化、智能化成为了非常重要的任务。智能电网计划出台，电网升级建设启动。国家电网在2009年5月21日首次公布了《中国智能电网计划》，其内容有：以坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。国家电网智能电网规划的产生，既是对我国电力工业规模进入快速发展阶段的预判和准备，也成为了接下来近十年电网投资不断创新高的前奏。二、智能电网、特高压建设启动，“十二五”电网投资逼近2万亿（一）“十二五”“四直两交”集中启动，特高压投资启动“十一五”末特高压工程示范项目投运，特高压建设第一轮高潮启动。2006年，经过多年的技术攻关后，三条特高压项目获得核准，并开工。2009年1月第一条特高压交流实验示范工程（晋东南-南阳-荆门）投运，2010年7月~10月，两条特高压直流示范工程投运（“向家坝-上海”、“云南-广东”），在“十二五”初年，已经安全运行了多月，标志着我国掌握了具有自主知识产权的特高压交直流输电技术。也因此，“十二五”期间成为了特高压项目启动的第一段高潮期。“十二五规划”启动，特高压锋芒初露，共有“四直两交”6条特高压项目投运。2011年至2013年，时间进入

“十二五”，仅国家电网就规划了1.7万亿电网投资，同比“十一五”的1.2万亿投资增加了40%。在国家能源局印发的“能源十二五”规划中提到：稳步推进西南能源基地向华东、华中地区和广东省输电通道，鄂尔多斯盆地、山西、锡林郭勒盟能源基地向华北、华中、华东地区输电通道，鄂尔多斯盆地、山西、锡林郭勒盟能源基地向华北、华中、华东地区输电通道。在十二五期间投运的6条特高压项目中，三条特高压直流项目集中于西南水电基地，四川、云南地区，外送至江苏、广东、浙江等地。另有一条特高压直流项目，新疆哈密南至河南郑州，为西北风电基地外送通道。交流特高压工程中，皖电东送、浙福线建成投运，进一步加强了华东电网内部的连接。“十二五”特高压因巨大分歧争议导致建设未及预期。尽管在中电联着手发布的电力十二五规划中提到了更多的特高压线路规划，但是最终十二五期间只有“四直两交”建成投运，另有“锡盟-山东”、“淮南-南京-上海”、“蒙西-天津”在“十二五”末期得以核准并开工。根据新华网等媒体之后的报道，特高压的集中快速上马在当时引起了决策层比较大的分歧，以至于多条规划的项目未能如期在“十二五”顺利开工。而2013年大气污染防治计划的推出，使得新一批14条特高项目在2014~2016年获得了集中核准，并在2017年建成。（二）智能电网规划执行，电网自动化需求爆发国家电网智能电网计划公布，电网自动化（二次设备）需求爆发。2009年5月，作为经济政策刺激的一部分，国家电网确定了智能电网发展规划：以坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。坚强智能电网的主要作用表现为，通过建设坚强智能电网，提高电网大范围优化配置资源能力，实现电力远距离、大规模输送。国网智能电网建设加大投资，电力二次设备企业进入黄金期。智能电网计划出台后，国家电网开始加大了在电网升级方面的建设，电网进入了第一次智能化改造升级，电力自动化产品需求开始爆发。作为电力二次设备的龙头企业，在2009年开始自动化相关业务进入了高速增长期。公司变电站自动化与电网调度自动化业务收入，在2009年之前均在4亿元以下，2009~2012年这两项业务收入先后突破4亿元、6亿元、12亿元、16亿元大关，景气度可见一斑。智能电表大规模招标启动，2014年达到招标顶峰。日益增长的用电单元数量，已经使得电网业务员上门抄表计量统计的模式不堪重负。作为智能电网数据采集的基础设备，智能电表实现了电能数据的采集、计量和传输任务。2009年，伴随智能电网计划的出炉，我国启动了智能电表的大规模更换。国家电网公司等牵头制定了我国的智能电表系列标准，随后启动了智能电表的集中规模招标采购。2010年智能电表招标量逼近5000万块，2012年达到7792万块，2014年达到历史顶峰共招标9166万块，2015年也达到了8999万块。智能电网与特高压一道，成为了“十二五”及之后国家电网建设的重要两大方向。根据规划，2009年、2010年是规划试点阶段。2011年-2015年是全面建设阶段，将加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016年—2020年是引领提升阶段，将全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。“十二五”电网投资逼近2万亿元，电网规模增加57.5%。“十二五”期间，电网投资总额完成19963亿元，较“十一五”期间的14788亿元增加了5175亿元，增长了34.99%。其中，包括有期间实现投运特高压项目的直接投资1461亿元（静态投资汇总），以及“五直四交”开工但未投运的部分特高压投资。“十二五”期间，电网自动化业务收入305.14亿元，较“十一五”期间也有大幅提高。此外，电网一次设备类公司收入在“十二五”

期间也保持高位。以35kV以上变电设备容量测算，“十二五”期间电网规模增加了57.5%。三、第一轮特高压交付高峰期，2016年电网投资再创新高（一）大气污染防治措施推动，2014~2016年13条特高压集中核准大气污染防治推动9条特高压项目加速落地。2014、2015年，作为“十二五”末期的最后两年，国家共核准了10条特高压工程项目，包括6条特高压直流及4条特高压交流。这两年集中核准的原因主要在于政策层对大气污染防治的高要求。2013年，国务院印发了《大气污染防治行动计划》，提出了具体目标为到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上等目标。2014年5月，能源局印发《关于加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设的通知》（国能电力〔2014〕212号），其中特高压线路有9条，国家电网承建了其中的8条，南方电网1条。2014~2016年，共有13条线路集中核准。在2014年大气污染行动计划的支持下，2014~2016年，防治计划中的9条特高压都获核准动工，并在2017年底之前均建成投运。这些项目的起点，多集中在宁夏、内蒙、山西等火电、风电基地，落点多集中在山东、上海、浙江等东部地区。这些项目的主要作用就是为了减轻东部地区火电开发力度，防治火电大气污染。除大气污染防治计划的9条特高压线路外，另有四条线路获得核准。酒泉-湖南特高压直流工程，是为了解决甘肃风电、光伏基地窝电问题，并输送至华东电网解决湖南省缺电问题。华中地区电力需求增长迅速，但能源相对匮乏，煤电油运紧张矛盾最为突出。昌吉-古泉特高压，是世界上第一条±1100kV直流特高压工程线路，线路总长3304公里，是“疆电外送”第二条输电通道（哈密南-郑州是第一条）。建成后将推动新疆能源基地的火电、风电、太阳能发电打捆外送，保障华东地区电力可靠供应，并对大气污染防治、拉动新疆经济增长具有重要意义。扎鲁特-青州特高压工程重点解决东北地区风电窝电问题，锡盟-胜利特高压交流工程是连接锡盟-山东、锡盟-泰州两项工程的关键枢纽。（二）2016~2017年12条特高压线路集中投运，电网投资达到历史高峰2017年集中建成投运，2016年电网投资成为历史高峰。根据能源局的要求，2016年至2017年，大气污染防治计划的9条特高压全面建成投运。2016年，锡盟-山东、淮南-南京-上海、蒙西-天津南特高压交流项目建成投运，灵州-绍兴特高压直流工程投运。2017年，酒泉-湖南、晋北-江苏等5条特高压直流项目集中投运。这些项目大部分建设期集中在2016、2017年，总投资额接近2500亿元，大幅带动了2016~2017年的电网投资，分别达到5431、5315亿元。2016年也是我国电网投资第一次突破500亿元大关，是截至目前电网投资最高的年份。根据中电联的统计数据，2016年，我国新增±800kV直流线路长度1715公里，新增交流1000kV线路长度4131公里。2017年这两个数字分别为8579公里，2828公里。到2018年底，我国直流特高压线路长度累计达到21723公里，交流特高压线路达到11005公里。2017~2019年成为特高压项目建成空档期。通过对已核准的31条特高压项目的统计，可以发现，我国特高压在2014~2016年集中开工了一批项目，但是在2017年没有项目开工且仅有两条项目获得核准。直到2018年9月，能源局才下发文件要求加快新一批特高压工程项目的核准及开工。特高压建设的空档期，致使2017~2019年电网投资规模增速放缓。（三）电网压力倒逼，新一轮特高压项目上马电网压力倒逼需求，新一轮特高压项目上马。2018年9月7日，国家能源局发布了《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》，其中包括有此次核准项目在内的9个输变电重大工程，其中包括特高压直流项目五条及其5个配套特高压交流子项目，特高压交流项目两条。我们认为，此轮特高压工程建设，主要有几方面原因：

①华东电网2018年以来用电量增速、负荷增速远超预期，电力供给压力持续提升，电网平衡受到挑战；②西北电网、华中电网可再生能源急需外送通道同步扩容，缓解输送能力不足压力；③国内经济稳增长需求影响，拉动基建需求。中东部地区电网负荷压力体现，继续外部输送通道。2018年1~5月，江苏电网最高调度用电负荷为9191万千瓦，同比增长21.26%。盐城、宿迁、南京、泰州、南通、镇江、淮安、扬州、无锡等9个地区用电负荷达到两位数增长，最高为盐城地区达18.69%。根据华东能监局2018年10月发布的《华东电力调峰辅助服务市场试点方案》和

《华东电力调峰辅助服务市场运营规则（试行）》的通知，目前华东电网正面临较大的调节压力。重负荷时段负荷增长快而轻负荷时段负荷增长缓慢，春秋轻负荷时段负荷增速仅有3%。2017年最大峰谷差7635万千瓦（76.35GW），同比增长3.69%，平均峰谷差4711.2万千瓦（47.11GW），同比增长10.45%。西北、白鹤滩水电站外送需求。2017年底，东西北地区的新能源发电装机量达到81GW。而2017年内，西北地区最高用电负荷约为81GW，新能源发电渗透率（新能源装机量/最高电网负荷）达到100%。然而，西北地区弃风弃光率仍然较高，急需外送通道疏解。同时，2018年白鹤滩水电站已正式开工，2022