一文看懂火电灵活性改造及概念龙头股

2023-06-13 16:21:52

重要说明：本文主要内容来自相关研报及公开资料（详见附录），不代表本人观点，也不构成任何投资建议。您看过本文后做出的任何投资决策与本

重要说明：本文主要内容来自相关研报及公开资料（详见附录），不代表本人观点，也不构成任何投资建议。您看过本文后做出的任何投资决策与本人无关。

导读：火电灵活性改造不是一个新题材，最早可追踪到的研报在21年8月，光大证券发布的研报《储能发展持续推进，关注火电灵活性改造、钠电、抽水蓄能》。综合收集到的五份研报，核心看点包括火电灵活性改造的目的、技术路线、市场规模和概念龙头股。全文3000字，看完需要十分钟。

一、火电灵活性改造是什么

21年8月10日，发改委、国家能源局发布关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知。《通知》中提到：要充分认识提高可再生能源并网规模的重要性和紧迫性：近年来，我国可再生能源迅猛发展，但电力系统灵活性不足、调节能力不够等短板和问题突出，制约更高比例和更大规模可再生能源发展。引导市场主体多渠道增加可再生能源并网规模：多渠道增加可再生能源并网消纳能力；鼓励发电企业自建储能或调峰能力增加并网规模；允许发电企业购买储能或调峰能力增加并网规模；鼓励多渠道增加调峰资源（包括抽水蓄能电站、化学储能等新型储能、气电、光热电站、灵活性制造改造的煤电）。

由此可见，火电灵活性改造的目的主要是增加调峰能力、充分响应电力系统的波动性变化，核心目的是解决新能源的消纳问题。（在双碳背景下，我国正加快构建以新能源为主体的新型电力结构，但是以光伏和风能为代表的新能源发电出力不稳定，电力系统灵活性不足，结果就是新能源弃电）

火电灵活性的评价指标包括调峰幅度、爬坡速率及启停时间等。灵活性包含两方面含义：增加机组运行灵活性，即要求机组有更快的变负荷速率、更高的负荷调节精度及更好的一次调频性能；增加锅炉燃料的灵活性。

实现降低最小出力、快速启停、快速升降负荷是火电灵活性改造的三大核心目标，其中降低最小出力，即增加调峰能力是目前主要改造目标。

二、火电灵活性改造将长期发挥重要作用

源、网、荷、储是能源系统中的主要构成部分。构建新型电力结构需要大幅提高电力系统的灵活性，需要源网荷储的全方位协调推动，而火电灵活性改造是电源侧调节进而提高电力系统灵活性的主要手段之一。

信达证券研报认为，包括火电灵活性改造在内的电源侧各类资源仍将长期发挥重要作用，跨区互济、需求响应、储能等新型灵活性资源的重要性也将不断提升。

三、火电灵活性改造的技术路线

灵活性改造涉及电厂内部多个子系统的变化，可能需对机组设备的本体进行改造，也可能新建其他辅助设备。对下图红圈内几个子系统进行改造是提高火电机组灵活性最有效的手段，除控制和通信系统外，热电机组和纯凝机组的改造范围存在差异。

1.对于纯凝机组，深度调峰技术路线主要是解决低负荷工况下锅炉不能稳定燃烧以及脱硝系统不能正常运行导致大气污染物排放超标的问题。一般都是围绕锅炉侧改造，常用的改造方案包括制粉系统优化、燃烧器改造、锅炉受热面优化、低负荷脱硝改造等，主要涉及燃料供应、锅炉和烟气化学处理系统。一方面，锅炉的最低负荷取决于其燃烧稳定性。低负荷时火焰稳定性差，容易发生灭火事故，降低了机组运行安全性，改造路线主要从燃料供应和锅炉侧入手，包括富氧燃烧、等离子稳燃技术和煤粉分离器改造等技术；另一方面，节能及环保指标也是制约锅炉低负荷运行的关键因素，必须要保证低负荷运行时脱硝、除尘器和脱硫等系统的正常投运，考虑因低负荷脱销投运可能造成的空预器低温腐蚀、空预器堵塞等烟气化学处理系统问题的相关技术措施。

2.对于热电机组，即热电联产机组，主要是围绕汽机系统的改造，在供热季采用解耦或削弱“以热定电”的运行方式，满足机组供热要求的同时减少其发电出力。“热电解耦”通常有两类技术路线，一类是汽机系统改造减少进入汽轮机做功的蒸汽，包括高背压技术、旁路供热技术、光轴改造技术和低压缸零出力技术；一类是热网侧设置储热装置，在机组高负荷工况下蓄热而在低负荷工况下放热，增加电锅炉、储热罐等热电解耦设备，增加热电机组的调峰能力。

热电机组灵活性改造领域，不同热电解耦的方案各有优劣势，见下图。

四、火电灵活性改造市场空间大，市场规模约350亿元

国内现阶段火电调峰能力不强，相比国外差距较大，灵活性改造空间大。以丹麦和德国为例，丹麦、德国是欧洲火电灵活性改造的主要国家。丹麦自1995年就开始推广火电机组灵活性运行，其火电机组的灵活性目前处于世界领先水平。德国装备制造协会针对火电机组的灵活性改造，制定了改造专项清单，对包括燃烧系统、锅炉蒸汽制备及烟气净化等多方面出台了具体的规定。

我国于2016年启动火电灵活性改造试点工作，在国家“十三五”电力规划中制定了灵活性改造目标，但因为各省份电量电价有较大的差异，补偿政策长远存不确定性，目标完成情况并不好。截至2020年底，“三北”地区火电机组灵活性改造只完成8241万千瓦，只达到改造目标的38%，内蒙古、山西、新疆、甘肃各省区仅完成改造目标的2.1%、3.3%、2.4%和4.1%。

而随着陆续出台的鼓励火电机组灵活性改造政策、不断完善调峰辅助服务补偿政策，以及工艺持续改进，火电灵活性改造经济性逐步显现。以配置高温熔盐储能系统的灵活性改造路线为例，不考虑储能初始投资和设备折旧等，仅考虑燃煤成本情况下的毛利润已较为可观。

此外，我国对火电灵活性改造也提出明确要求和目标。2021年2月，国家发展改革委和国家能源局发布《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》，2021年11月，国家发改委发布《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》并发布《全国煤电机组改造升级实施方案》，明确提出存量煤电机组灵活性改造应改尽改，“十四五”期间完成2亿千瓦，增加系统调节能力3000-4000万千瓦，促进清洁能源消纳。

综合可以认为，“十四五”火电灵活性改造具有广阔的发展空间，据德邦证券测算，对应市场空间约为350亿元。相关投资机会值得关注，如火电灵活性改造工程、相关设备如等。

五、概念龙头股（来自德邦证券研报）

1.西子洁能。收购电极锅炉龙头兰捷能源51%股权、受让系统集成龙头赫普能源14%股权，积极布局火电灵活性调峰储能改造解决方案。2022年上半年营收35.1亿、同比+25.9%，扣非净利润0.45亿，同比下降79.9%；市盈率（TTM）59。

2.青达环保。掌握火电灵活性改造核心技术及产品。2022年上半年营收2.14亿、同比+23.7%，扣非净利润419.9万，同比提升464%；市盈率（TTM）49

3.华能国际。火电转型新能源。2022年上半年营收1169亿、同比+22.7%，扣非净利润-38亿，同比-195%；市盈率（TTM）亏损

4.龙源电力。积极布局风电的新能源运营商。2022年上半年营收216.7亿、同比+11.7%，扣非净利润42.6亿，同比-17.3%；市盈率（TTM）34