核心观点 :随着未来电力需求场景的多元化和新型电力系统不断深化发展,对低压电器的产品要求日益提升,无研发投入的中小厂商面临极大挑战;同时,商业模式也会向制造服务一体化方向发展,更有利于龙头公司市占率的提升以及进行纵向整合,可以说是低压电器过去30年未有之变局。在此背景下,那些布局未来、把握行业趋势的优质公司将有极大的成长空间!
新型电力系统下低压电器的投资机会探讨
碳中和碳达峰自20年提出后就成为去年市场重要的主线之一,泛碳中和产业链也都有较为不错的表现,而如果观察各个环节的顺序,可以看到整个碳中和的演绎路径是由新能源(风光氢)向电力系统(设备)、电力企业(电力运营商)扩散。其中,新能源贯穿全年,其余领域各自引领一段时间。市场对新能源及电力运营商的研究已经相对充分,而新型电力系统由于技术路线以及下游场景的不清晰,相关公司业绩弹性难以测算,市场的共识相对较少。因此,本文尝试探讨新型电力系统下低压电器的投资机会
本文主要回答三个问题:
1)为什么要发展新型电力系统
2)新型电力系统的特点是什么
3)在新型电力系统发展的背景下,低压电器行业会有哪些变化
为什么发展新型电力系统?
自2020年9月22日习近平总书记在联合国大会作出中国的2030年碳达峰2060年碳中和的承诺后,习近平总书记及国家相关部委多次就碳达峰、碳中和作出重要论述,表达中国实现双碳目标的决心,双碳已经成为事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体的重要一环,全球能源的绿色程度只有26.9%,而占比60%的化石燃料所生产单位电力的隐含能耗却显著高于可再生能源,中国30/60目标的提出,为能源转向提供了更有紧迫清晰的时间表。
双碳目标最直接体现在发电端和用电端:
首先对发电的要求: 装机和发电量主要是可再生能源,发电装机总容量15万亿千瓦时(直接),19万亿千瓦时(泛电气化),发电总装机容量100亿千瓦,其中风光90亿千瓦,火电5亿千瓦,水电4.5亿千瓦,核电3亿千瓦。其他2亿千瓦,风光对应发电量15万亿千瓦时。
对用电的要求: 终端电能消费大幅度提升,到2060年达到70%左右,除了以电能作为直接能源外,目前尚未使用或者大规模使用电力的工业等领域将广泛使用电能。除了电能的直接使用,能源的多元转换,例如电解制氢等泛电气化应用将使得电能将在能源消耗中的占比达到90%左右。
由于新能源的强随机性、波动性、电力电子器件接入的特点使得原有电力系统会出现一低双高双峰双随机的问题:
1)一低:低的转动惯性,电力系统会更脆弱;
2)双高:高比例可再生能源+高比例的电子电力装备,电力电子对电力系统影响很大,传统电网不欢迎大量电力电子器件接入电网,比如大量谐波的产生,电网电压频率发生变化之后电力电子器件会主动解裂加剧电网的脆弱;
3)双峰:提高终端电气化比例,夏天、冬天都会是用电高峰;
4)双随机:电源侧、用户侧都会向随机化变化,对电力系统的实时平衡会有很大的挑战。
因此,要大比例吸纳新能源,必须要大力发展适应新能源特性的新型电力系统。
新型电力系统的特点体现在什么地方?
由上分析可知新型电力系统的三个基本特点:
1)时间维度上, 发输配用各环节都保持时刻的平衡是核心问题,包括有功功率、无功功率。新能源大规模并网后,会增加更多的电力电子器件,加剧平衡的难度;
2)空间维度上, 三北地区的风光资源最丰富,西南是水电,中东部是电力需求核心,要求电力系统具备跨省跨区的能力,是特高压的发展逻辑;
3)负荷平衡维度: 未来碳中和目标之下,电力平衡是指未来全社会最大的用电负荷是多少,根据这个去规划未来一定时间内的装机负荷规模,风光的波动比较大,对电力平衡支撑比较弱,所以需要水电、核电、储能、火电去进行最大负荷的平衡支撑。
而解决这类问题的方式可以从设备层次和系统软件层次两方面去落实,新型电力系统的“新”就体现在这里,下面我们重点讲讲设备层次
设备建设分为三个层面,具体体现在:
1)首先在网架建设上, 面对新能源的传输,未来直流输电尤其是柔性直流输电是行业趋势,直流主干线混联柔性直流进入电网,冲击弱化,是针对新能源的不稳定以及分布式接入较好的解决方案,直流输电和柔性直流输电在十四五的发展空间是较大的;
2)灵活性方面, 新型电力系统的一个重要特征就是多能源互补一体化,未来多能源体系的大基地建设是重点。其中,随着新能源的大规模接入,火电的灵活性改造(调峰调频)是电力系统灵活性建设最重要的一个部分;
3)数字化转型方面, 用电侧大量的电网设施、用电设备、还有分布式风光、电动汽车等等都需要进行统一的接入、管控和调配,需要对电网的状态进行实时感知,大量的传感器和数据传输设备必不可少。
新型电力系统下低压电器的改变体现在什么地方?
低压电器一个广泛应用于诸多行业的传统电器设备,上至电网主体小到每家每户都离不开低压电器对电路的控制,下游以电力和地产为主,也是新型电力系统中重要的一环。上文中阐述了新型电力系统设备建设的三个层面,都与低压电器直接相关。然而,作为一个长久以来无论技术还是商业模式几乎没有重大变化的行业,该领域获得的关注并不多,对其未来变化趋势研究还不充分,投资机会尚需进一步挖掘。因此,本文重点谈谈低压电器的投资机会。
1、 产品形态的升级
低压电器以产品用途划分,可以分位配电电器、控制电器、终端电器及电源电器4个方面,可以说覆盖用电终端的各个方面,过去的低压电器的技术变化缓慢,随着新型电力系统的推进,低压电器所承载的功能也已经发生改变,主要体现在两点,即低压电器中高压化及智能化。
首先谈谈“中压化”趋势, 新型电力系统需要适配未来更高的用电需求,尤其在泛电气化的进程中,原有的低压功率已无法满足更多更高的用电设备,例如目前大型负载设备已经明显增加,为降低线路的损耗,不少国家在矿山、石油、化工等行业大力推广660V电压,国际电工技术委员会也大力推荐660V、1000V为工业通用电压,而我国在矿山工业中已经大量使用660V电压。将来低压电器还将进一步提高额定电压,从而取代原来的“中压电器”,德国曼海姆会议也同意将低压水平提高到2000V,原有的中小低压电器产商若无法跟进研发或是大型产家故步自封都会带来行业格局的洗牌。
其次则是智能化, 这也是新型电力系统智能化特点在用电端的映射。未来在用户端用电量及用电场景增多,在发电端由原有稳定的火电改为不稳定的新能源,同时原有电力由单向传输变为双向传输,这些变化要求电力系统数据实时传输,智能可控,原有电表的一些功能将会转移至低压电器端,在数据收集和传输上发挥更大的作用,产品不断升级是确定的趋势,该趋势在分布式能源发展最好的山东等省份已经有所体现。
2、 商业模式的变化:制造及服务一体化
低压电器当前的商业模式是,元件生产商将产品卖给成套设备供应商(组装厂),然后由成套设备供应商组装成配电屏、动力配电箱、保护屏、控制屏等低压成套装置卖给用户并提供相应服务。然而,由于产品壁垒不高,下游分散,造成行业集中度不高,元器件行业前三名仅有35.5%的市占率,前十名市占率也仅有56%,而成套设备商更加分散。随着低压电器功能多样性的提升,原有的采购组装模式也将发生改变。成套设备供应商多为地方小企业,无论研发上还是对电网要求的理解程度上都相对不足,无法满足越来越复杂的需求以及行业向纵向一体化的趋势发展。组装厂和元件生产厂商不断融合,传统元器件生产厂商开始生产成套设备,组装商也通过收购,联营等方式介入低压电器元件的生产。与之对应变化的则是招标模式的改变,由零部件分标改为集成商总包,门槛越来越高,这必然会造成行业格局的变化,包括行业集中度的提升和行业产业链的整合。
综上所述,随着未来电力需求场景的多元化和新型电力系统不断深化发展,对低压电器的产品要求日益提升,无研发投入的中小厂商面临极大挑战;同时,商业模式也会向制造服务一体化方向发展,更有利于龙头公司市占率的提升以及进行纵向整合,可以说是低压电器过去30年未有之变局。在此背景下,那些布局未来、把握行业趋势的优质公司将有极大的成长空间!
本文来源:敦和资管,微信号:dunhefund
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