【天风证券】新能源消纳系列报告(三):新一轮配网投资周期有望启动,增量看配网自动化.pdf

2024-04-08
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一、配电网发展背景:

“十二五”期间:重点在解决偏远地区农村电网的无电问题,进一步提升供电能力


1998年我国首次提出农村电网改造,在1998-2010年期间我国农村电网结构明显改善,供电可靠性显著提高,农村居民用电价格大幅 降低,但在“十二五”初期,我国仍存在的问题包括偏远地区存在无电户、无电人口,以及已改造地区由于用电需求增速较高,再次出 现新线路“卡脖子”和设备“过负荷”问题。 基于“十二五”期间面临的问题,2011年国家发改委发布《关于实施新一轮农村电网改造升级工程的意见》。从政策推进方向看,以国 家电网经营区域为例,发展重点为解决主要集中在西藏、新疆、四川藏区、青海藏区等边远地区的无电户、无电人口通电问题,提升农 村居民生活用电的保障能力和解决农业生产用电问题。


政策背景:中西部偏远地区农村电网改造面低、农业生产供电设施大部分没有改造、已改造农村电网跟不上用电需求。受历史、地理、 体制等因素制约,在2011年我国农村电网建设存在的矛盾和问题包括1)中西部偏远地区农村电网改造面低;2)农业生产供电设施 以及独立管理的农场、林场、小水电自供区等电网大部分没有改造;3)部分地区还没有实现城乡用电同网同价;4)一些已改造过的 农村电网与快速增长的用电需求不相适应,又出现了新的线路“卡脖子”和设备“过负荷”问题。


对应目标:未改造地区全面改造、已改造地区进一步提高电网供电能力和电能质量。“十二五”期间全国农村电网普遍得到改造,农 村居民生活用电得到较好保障,农业生产用电问题基本解决,县级供电企业“代管体制”全面取消,城乡用电同网同价目标全面实现, 基本建成安全可靠、节能环保、技术先进、管理规范的新型农村电网。


“十三五”期间:进一步提升偏远地区供电可靠性,开始提升电网智能化水平


“十二五”期间,我国彻底解决了无电人口用电问题,但用电需求快速增长背景下,电力保障能力仍存在缺口,以及部分偏远地区及贫 困地区的农村电网改造仍未完全完成。因而在“十三五”初期,2016年国家发改委发布《关于“十三五”期间实施新一轮农村电网改造 升级工程的意见》,目标包括进一步补齐偏远地区农村电网短板,以及针对东中部地区首次提出了提高电网智能化水平的目标。


政策背景:在农村地区用电需求快速增长背景下,电力保障能力仍存缺口,且偏远地区的电网建设仍存在相对滞后的情况。城乡电力 服务差距较为明显,农村地区电力保障能力与日益增长的用电需求不相适应,贫困地区以及偏远少数民族地区电网建设相对滞后,农 村电网整体水平与全面建成小康社会目标仍有差距。


“十三五”期间:农网改造期间,配网投资增速显著高于电网总投资额增速


2017年-2019年农网改造实施期间,配网投资额增长明显,且占电网总投资的占比明显上升。通过比对农网改造升级实施期间的电网 总投资额、配电网投资占比等数据,我们发现2017年-2019年(即“十三五”时期的农网改造升级实施期间)配网投资额明显增长, 且配网投资占比由2017年的53.2%增长至2019年的63.3%。


此外,在2018年-2019年期间,配网投资额的年均增速分别比电网投资额增速高8.0pct、9.3pct。2018-2019年,我国电网投资额 分别同比增长约1.1%、-9.6%,配电网投资额分别同比增长9.1%、-0.3%。


整体看2019年“十三五”期间农网改造升级计划完成后,配电网在整体电网投资中的比重有所下降。2020年35KV及以下电网投资同 比下降20.2%,配网投资占比由2019年的63.3%下降至2023年的55%。


二、当前节点新机遇:

机遇1:23年7月发改委提出新一轮农网巩固提升工程指导意见


如我们前文所提及,在“十三五”期间的农网改造升级计划完成后,我国电网投资中的配电网投资占比有所下滑。而当前时间点,我们 认为在“十四五”期间的相关政策逐步实施背景下,配电网有望迎来新一轮发展机遇——类比2017-2019年,配电网投资占比有望提升、 投资额增速有望较大幅度地高于电网总体投资额增速。此外,“十四五”期间针对农网及配网的政策与以往侧重点存在不同,过去的政 策重心在于提升农村电网的电力保障能力,而本轮政策重点提及配网智能化(适应分布式能源、充电桩等接入)的发展目标。


机遇2:24年2月发改委、能源局提出新形势下配电网高质量发展的指导意见


随新型电力系统的建设推进,配电网正逐步由单纯接受、分配电能给用户的电力网络转变为源网荷储融合互动、与上级电网灵活耦合 的电力网络,在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面的功能日益显著。为满足分布式新能源发展需要、支撑电动汽车充电 基础设施体系建设,配电网建设改造和智慧升级重要性凸显,以强化源网荷储协同发展。基于当前背景,24年2月国家发改委、国家 能源局发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》,以定量形式给出了到2025年、到2030年的配电网发展目标。


政策背景:随着新型电力系统建设的推进,配电网正逐步由单纯接受、分配电能给用户的电力网络转变为源网荷储融合互动、与上级 电网灵活耦合的电力网络,在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面的功能日益显著。


三、投资分析

配网自动化:集成信息和通信技术,实现可再生能源的大规模接入和负载灵活管理


新型电力系统背景下,智能配电网需要集成信息和通信技术,以实现能源的高效利用、可再生能源的大规模接入、负载的灵活管理和 电力系统的高可靠性。从功能上看,可具体表现为负载管理技术、供电可靠性增强技术、分布式能源管理技术:


负载管理技术:通过对电力负载的实时监测和控制,可以实现对能源需求的合理管理和优化,以提高能源利用效率和供电可靠性,涉 及技术包括配网线路上的负载监测以计算负荷平衡度、通过基于历史数据和预测算法的负荷预测模型进行负荷预测,从而对负载进行 合理分配和优化调度,可以避免负载过重或过轻的情况,以提高线路的能源利用效率。


供电可靠性增强技术:通过应用先进的监测、控制和自愈技术,实现配网线路的故障自动检测、定位和恢复,从而减少供电中断的时 间和频率。包括:1)故障检测与定位:通过配网线路上的传感器和监测设备,实时监测线路的状态和参数。当出现故障时,系统能够 快速检测并定位故障点,以便及时采取修复措施。2)自动恢复能力:一旦发生故障,系统能够自动切换至备用线路或启动修复程序, 以最小化供电中断时间。


分布式能源管理技术:有效管理和协调分布式能源的接入和消纳。涉及到的技术包括能源管理算法,通过智能算法和优化技术,对分 布式能源的接入、调度和协调进行管理,根据电力需求、能源价格和网络状态等因素,实时调整分布式能源的输出和消纳策略,以优 化能源利用效率和供电质量。


配网自动化:配电自动化系统(DAS)为实现智能化的核心设备


配电自动化系统(DAS)是实现配电自动化的核心,是可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统, 包括配电网数据采集与监视(SCADA系统)、配电地理信息系统(GIS)和需求侧管理(DSM)等。从结构上,配电自动化系统由配电主 站、子站和终端三层结构构成。随着配电自动化技术的发展,配电网的测量设备逐渐增多,传统的SCADA测量系统的基础上,配电网 同步相量测量装置(PMU)也被应用于配电网,且数据精度越来越高,实现配电网状态秒级精准感知、故障快速诊断与精确定位,为 解决大规模分布式新能源电源和新能源汽车的接入给配电网带来的挑战提供了方案。


报告节选:








(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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