火電靈活性改造：火電轉(zhuǎn)型趨勢漸明，市場空間釋放可期
時(shí)間：2023-09-13 10:30:25
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“雙碳”目標(biāo)下新能源快速發(fā)展催生靈活性資源需求，火電靈活性改造為當(dāng)前較為經(jīng)濟(jì)可行的靈活性調(diào)節(jié)方式。2010-2022年間，風(fēng)光裝機(jī)量年復(fù)合增長率為30.94%，風(fēng)光發(fā)電量年復(fù)合增長率為30.2%，未來風(fēng)光裝機(jī)與發(fā)電量有望保持增長。然而，由于新能源發(fā)電具有波動(dòng)性、同質(zhì)性及反調(diào)峰特性，伴隨新能源接入電網(wǎng)比例提高，電力系統(tǒng)靈活性不足，消納問題逐漸顯現(xiàn)（詳見信達(dá)能源2023年5月9日發(fā)布的《新能源發(fā)展的消納風(fēng)險(xiǎn)研究》）。我國靈活性調(diào)節(jié)能力先天不足，氣電調(diào)峰效果好，但氣源受限且燃料成本高；抽蓄建設(shè)周期長且受到地理?xiàng)l件限制；新型儲(chǔ)能成本高且調(diào)節(jié)時(shí)長較短；煤電將有望發(fā)揮存量裝機(jī)優(yōu)勢，通過靈活性改造繼續(xù)挖潛機(jī)組調(diào)峰能力。
靈活性改造重點(diǎn)是提高火電深度調(diào)峰能力，實(shí)現(xiàn)“熱電解耦”是改造關(guān)鍵。對(duì)于純凝機(jī)組，重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷狀態(tài)下的穩(wěn)燃與寬負(fù)荷脫硝；對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，改造關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)“熱電解耦”，一方面進(jìn)行機(jī)組本體改造，通過降低汽輪機(jī)出力水平減少發(fā)電；另一方面通過增加熱儲(chǔ)能設(shè)備，如熱水罐儲(chǔ)能、電鍋爐固體儲(chǔ)能等。不同調(diào)峰方法的選擇需根據(jù)不同電廠情況因地制宜。根據(jù)國家能源局22個(gè)改造試點(diǎn)來看，90%皆為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的靈活性改造，全部試點(diǎn)中35%采用熱水蓄能改造，30%采用電熱固體儲(chǔ)能+電極鍋爐的方式，加裝儲(chǔ)能裝置或成為主要改造方向。
輔助服務(wù)市場發(fā)展是靈活性改造的核心驅(qū)動(dòng)力之一。從改造經(jīng)驗(yàn)看，東北地區(qū)輔助服務(wù)市場執(zhí)行早、補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)高，靈活性改造推進(jìn)的速度最快。改造動(dòng)力主要考察靈活性改造經(jīng)濟(jì)性，即看調(diào)峰補(bǔ)償收入增加是否可以彌補(bǔ)靈活性改造成本與供電煤耗上升成本。我們對(duì)60萬千瓦機(jī)組改造進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性測算，假設(shè)改造后最小出力降到40%，一天中有三小時(shí)深度調(diào)峰，補(bǔ)償價(jià)格為0.2元/kWh。經(jīng)過靈活性改造后，度電利潤可增長0.006元至0.026元/kwh。全年稅前超額利潤達(dá)到1013.67萬元；當(dāng)最低負(fù)荷40%時(shí)、調(diào)峰補(bǔ)償≥0.11元/kWh，最低負(fù)荷30%、調(diào)峰補(bǔ)償≥0.21元/kWh時(shí)，火電靈活性改造具有經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)前，根據(jù)各省區(qū)現(xiàn)行的調(diào)峰補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，大部分地區(qū)出力在小于40%時(shí)，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)大于0.2元/kWh，即具有靈活性改造推廣的經(jīng)濟(jì)性。
火電靈活性改造市場空間廣闊。根據(jù)《全國煤電機(jī)組改造升級(jí)實(shí)施方案》，“十四五”期間將完成靈活性改造2億千瓦，因此假設(shè)“十四五”期間改造機(jī)組容量為2億千瓦；遠(yuǎn)期看，60萬千瓦及以下機(jī)組（7.6億千瓦）均需要改造，其中90%為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，新增調(diào)峰能力20%。據(jù)我們測算，“十四五”期間市場待改造機(jī)組的本體改造費(fèi)用約44.4~88.8億元、熱電解耦改造費(fèi)用為316.44-497.88億元；遠(yuǎn)期看市場空間來看，機(jī)組本體改造費(fèi)用約135.1~270.22億元、熱電解耦改造費(fèi)用為961.98-1513.56億元。
投資建議：火電靈活性改造關(guān)鍵是要解決低負(fù)荷穩(wěn)燃及寬負(fù)荷脫硝。華光環(huán)能獲得中科院熱物理研究所“煤粉預(yù)熱燃燒技術(shù)”的獨(dú)家技術(shù)授權(quán)，可以大幅降低負(fù)荷的同時(shí)保證低NOx排放濃度，未來有望伴隨技術(shù)調(diào)試成功并進(jìn)入商業(yè)化，或?qū)⒊蔀楣緲I(yè)績?cè)鲩L亮點(diǎn)；西子潔能通過持有赫普能源25%的股權(quán)切入火電靈活性改造市場，赫普能源在行業(yè)中競爭力較強(qiáng)，有望伴隨靈活性需求提升而持續(xù)受益。寬負(fù)荷脫硝是機(jī)組改造的剛需，青達(dá)環(huán)保為寬負(fù)荷脫硝技術(shù)的主要供應(yīng)商，公司同時(shí)經(jīng)營電極鍋爐系統(tǒng)、蓄熱器系統(tǒng)等相關(guān)業(yè)務(wù)，有望伴隨靈活性改造需求增加而驅(qū)動(dòng)業(yè)績?cè)鲩L。更換等離子燃燒器有利于機(jī)組在低負(fù)荷狀態(tài)下保證穩(wěn)定燃燒，龍?jiān)醇夹g(shù)是燃燒器市場的龍頭，等離子體燃燒器市場份額占比達(dá)到90%，且我們認(rèn)為實(shí)控人國家能源投資集團(tuán)內(nèi)部有較大的改造需求，有望支撐公司訂單保持高景氣趨勢。建議關(guān)注有望受益火電靈活性改造相關(guān)標(biāo)的，華光環(huán)能、西子潔能、青達(dá)環(huán)保、龍?jiān)醇夹g(shù)。
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