火电灵活性改造：火电转型趋势渐明，市场空间释放可期 新能源消纳系列报告（二） [Table_Industry] 2023 年 9 月 12 日 证券研究报告 [Table_Title] 火电灵活性改造：火电转型趋势渐明，市场空间释放可期 [Table_ReportDate] 行业研究 2023 年 9 月 12 日 本期内容提要: [Table_Summary] [Table_Summary] ➢ “双碳”目标下新能源快速发展催生灵活性资源需求，火电灵活性 改造为当前较为经济可行的灵活性调节方式。2010-2022 年间，风 [Table_ReportType] 行业深度报告 光装机量年复合增长率为 30.94%，风光发电量年复合增长率为 30.2%，未来风光装机与发电量有望保持增长。然而，由于新能源发 行业名称 电具有波动性、同质性及反调峰特性，伴随新能源接入电网比例提 公用事业 高，电力系统灵活性不足，消纳问题逐渐显现（详见信达能源 2023 年 5 月 9 日发布的《新能源发展的消纳风险研究》） 。我国灵活性调节 能力先天不足，气电调峰效果好，但气源受限且燃料成本高；抽蓄 建设周期长且受到地理条件限制；新型储能成本高且调节时长较 短；煤电将有望发挥存量装机优势，通过灵活性改造继续挖潜机组 调峰能力。 [Table_Author] 左前明 能源行业首席分析师 执业编号：S1500518070001 ➢ 灵活性改造重点是提高火电深度调峰能力，实现“热电解耦”是改 造关键。对于纯凝机组，重点是实现低负荷状态下的稳燃与宽负荷 联系电话：010-83326712 脱硝；对于热电联产机组，改造关键在于实现“热电解耦”，一方面 邮 进行机组本体改造，通过降低汽轮机出力水平减少发电；另一方面 箱：zuoqianming@cindasc.com 通过增加热储能设备，如热水罐储能、电锅炉固体储能等。不同调 峰方法的选择需根据不同电厂情况因地制宜。根据国家能源局 22 个 改造试点来看，90%皆为热电联产机组的灵活性改造，全部试点中 李春驰 电力公用联席首席分析师 35%采用热水蓄能改造，30%采用电热固体储能+电极锅炉的方式， 执业编号：S1500522070001 联系电话：010-83326723 邮 箱：lichunchi@cindasc.com 加装储能装置或成为主要改造方向。 ➢ 辅助服务市场发展是灵活性改造的核心驱动力之一。从改造经验 看，东北地区辅助服务市场执行早、补偿标准高，灵活性改造推进 的速度最快。改造动力主要考察灵活性改造经济性，即看调峰补偿 收入增加是否可以弥补灵活性改造成本与供电煤耗上升成本。我们 对 60 万千瓦机组改造进行经济性测算，假设改造后最小出力降到 40%，一天中有三小时深度调峰，补偿价格为 0.2 元/kWh。经过灵 活性改造后，度电利润可增长 0.006 元至 0.026 元/kwh。全年税前超 额利润达到 1013.67 万元；当最低负荷 40%时、调峰补偿≥0.11 元 /kWh，最低负荷 30%、调峰补偿≥0.21 元/kWh 时，火电灵活性改造 具有经济性。当前，根据各省区现行的调峰补偿标准，大部分地区 出力在小于 40%时，补偿标准大于 0.2 元/kWh，即具有灵活性改造 推广的经济性。 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,LTD ➢ 火电灵活性改造市场空间广阔。根据《全国煤电机组改造升级实施 方案》，“十四五”期间将完成灵活性改造 2 亿千瓦，因此假设“十四 五”期间改造机组容量为 2 亿千瓦；远期看，60 万千瓦及以下机组 北京市西城区闹市口大街 9 号院 1 号楼 （7.6 亿千瓦）均需要改造，其中 90%为热电联产机组，新增调峰能 邮编：100031 力 20%。据我们测算，“十四五”期间市场待改造机组的本体改造费用 约 44.4~88.8 亿元、热电解耦改造费用为 316.44-497.88 亿元；远期 看市场空间来看，机组本体改造费用约 135.1~270.22 亿元、热电解 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 2 耦改造费用为 961.98-1513.56 亿元。 ➢ 投资建议：火电灵活性改造关键是要解决低负荷稳燃及宽负荷脱 硝。华光环能获得中科院热物理研究所“煤粉预热燃烧技术” 的独 家技术授权，可以大幅降低负荷的同时保证低 NOx 排放浓度，未来 有望伴随技术调试成功并进入商业化，或将成为公司业绩增长亮 点；西子洁能通过持有赫普能源 25%的股权切入火电灵活性改造市 场，赫普能源在行业中竞争力较强，有望伴随灵活性需求提升而持 续受益。宽负荷脱硝是机组改造的刚需，青达环保为宽负荷脱硝技 术的主要供应商，公司同时经营电极锅炉系统、蓄热器系统等相关 业务，有望伴随灵活性改造需求增加而驱动业绩增长。更换等离子 燃烧器有利于机组在低负荷状态下保证稳定燃烧，龙源技术是燃烧 器市场的龙头，等离子体燃烧器市场份额占比达到 90%，且我们认 为实控人国家能源投资集团内部有较大的改造需求，有望支撑公司 订单保持高景气趋势。建议关注有望受益火电灵活性改造相关标 的，华光环能、西子洁能、青达环保、龙源技术。 ➢ 风险提示：火电灵活性改造进程缓慢，政策落地不及预期；辅助服 务市场发展滞后；电厂盈利情况不佳导致实施改造的资金不足。 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http://www.cindasc.com 3 1ZAZxOtOsRpOpRnOrMrOqRbRbP9PmOpPpNoNkPmMwPjMnMpM7NmNmMMYpNtQMYnMxP 目录 一、新能源发电占比提高催生火电灵活性改造需求 ....................................................................... 6 1.1 风光装机快速增长带来消纳难题，火电灵活性改造需求提升 .......................................... 6 1.2 下游电价机制疏导不畅是灵活性改造推进不及预期的主要原因 .................................... 10 二、火电灵活性改造技术多样，因厂施策 ..................................................................................... 12 2.1 火电灵活性改造路径 ........................................................................................................... 12 2.2 不同核心设备的竞争格局 ................................................................................................... 16 三、辅助服务市场发展是火电灵活性改造的核心驱动力.............................................................. 19 3.1 辅助服务市场由计划到市场，火电灵活性改造动力有望增强 ........................................ 19 3.2 火电灵活性改造市场空间测算 ........................................................................................... 20 3.3 灵活性改造经济性测算 ....................................................................................................... 23 四、公司梳理..................................................................................................................................... 27 华光环能： “火改”+“制氢”业务有望成为业绩增长新动能 ............................................. 27 西子洁能：熔盐储能技术拓展业绩成长空间 ......................................................................... 29 青达环保：全负荷脱硝业务或将成为业绩主要增长点 ......................................................... 30 龙源技术：背靠央企的燃烧器龙头公司 ................................................................................. 32 五、投资策略..................................................................................................................................... 35 六、风险提示..................................................................................................................................... 35 表目录 表 1：不同灵活性资源特点对比 ............................................................................................................................7 表 2：主要灵活性资源调节能力对比 ..................................................................................................................8 表 3：“十三五”期间火电灵活性改造