公用事业行：碳中和背景下火电的转型升级之路

1、资料来源：Wind，海通证券研究所1. 火电定位转向基础能源+辅助调峰2请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明国家主席习近平在第七十五届联合国大会上表示，中国将力争于2030年前达到 碳排放峰值，努力争取2060年前实现碳中和。碳中和并不意味着化石燃料的完 全退出，而是通过减少人均用能、降低化石能源比例、植树造林以及碳捕捉技 术等多重方式实现。“十四五”煤电突围路径包括：1. 加大新能源投入 2. 优化存量火电业务。图1“十三五”期间我国碳排放增速稳定在5%以下资料来源：中电联，海通证券研究所图2 火电发电量占比超过71%（2020年1-9月累计）图3 新能源装机占比仅为火电三分之一（截至20

2、20年9月）2.1 “碳中和”将驱动新能源倍速发展3请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明根据全球能源互联网发展合作组织的测算，“十四五”中国风电和光伏新增装 机有望达到2.9亿千瓦、3.2亿千瓦，平均每年新增风电装机5800万千瓦、光伏 6400万千瓦，合计为1.2亿千瓦。我们认为受产能及并网消纳因素制约，短期 内年新增装机实现翻倍的概率较小，“十四五”装机增长或呈前低后高趋势； 新能源短期内更多是实现发电量增量替代，而非存量替代火电机组。资料来源：IRENA，中国储能网，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明2.2 技术进步带动新能源成本下行4据中国储能网援引国际可再生能源署

3、（IRENA），自2010年以来，光伏发电、 陆上风电和海上风电的LCOE（平准化度电成本）分别下降了82%、39%和 29%；其中，太阳能电池板价格降幅高达90%；预计未来十年光伏和海风度电成本下降空间仍将超过50%。图4 新能源建设成本下行显著资料来源：能源局，海通证券研究所图5 新能源企业盈利水平持续提升2.2 技术进步带动新能源成本下行5请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明2015年来，随着补贴退坡，新能源行业平均电价波动下行；但技术进步带来运营成本下行，规模扩张带来管理成本优化，行业盈利水平逐年提升。当前我国主要发电集团的装机以火电为主，但由于融资成本低、风险承受能 力强、存量机组

4、调峰调频协同效应显著、上下游关系稳定的优势，行业难有 强势新进者；能源结构的转型将驱动龙头公司向综合能源提供商迈进。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明2.3 火电龙头加码新能源，战略扩张加速表1 主要央企能源集团新能源布局及“十四五”装机展望资料来源：华能集团官网，大唐集团官网等，海通证券研究所整理6我国能源行业集中度较高，截至2019年，主要央企火电集团（公司）总装机 9.5亿千瓦，占全国电力装机的47%；其中火电装机6.5亿千瓦，占全国火电 装机的55%；新能源装机1.6亿千瓦，占全国新能源装机的38%。资料来源：wind，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明2.3 火

5、电龙头加码新能源，战略扩张加速表2 主要央企火电集团（公司）装机容量及结构（2019）7美国电力龙头的清洁能源平均占比为21%，远高于国内的10%。而由于新能 源毛利率大幅高于火电（新能源毛利率约50%左右，火电15%左右），新能 源占比的提升也将带来公司ROE的上行。2.3 火电龙头加码新能源，战略扩张加速表3 中美电力公司装机结构（2019）及估值对比（倍）总装机火电清洁能源火电占比清洁能源ROEPE占比（2019） （TTM）PB（LF）（万千瓦） （万千瓦） （万千瓦）（%）（%）（%）（倍）（倍）南方电力4194350768784%16%18%420.7杜克能源51143855126

6、075%25%8%341.5美国电力3057239766078%22%10%222.1美国平均4122325386979%21%12%331.4华能国际106928883181083%17%2%151.0华电国际5662501165189%11%6%80.7浙能电力3209319316100%0%7%90.8中国平均6521资料来源：wind，海通证券研究所 注：估值对应2020年11月17日收盘价569682590%10%5%100.88请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源：wind，海通证券研究所注：2020、2021年PE来自万得一致预期2.3 火电龙头加码新能源，战略扩张加速

7、9请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明新能源运营属于重资产投资，民企管理优势难发挥，而融资成本低是央企/国企的核 心竞争力。已上市新能源龙头多为五大发电集团旗下资产，我们认为寡头垄断的行业 格局不会根本性变化。未来传统火电龙头估值或受益于新能源占比提升。表4火电、风电行业ROE及估值对比（%）市值（亿元）ROE（%）PE（倍）PE（倍）PE（倍）行业代码简称2020/11/172019/12/31TTM2020E2021E600483.SH福能股份134101398风电600163.SH中闽能源60823128600956.SH新天绿能34113262422平均10211513600011.

8、SH华能国际79921598火电601991.SH华电国际3496887600023.SH浙能电力5117998平均51098资料来源：发改委、能源局、北极星电力网， 海通证券研究所3.1 电价市场化或将催生电力寡头时代10请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明表5 2020年来市场电主要政策梳理主要政策趋势：未提电源侧降电价：2018及19年均提出一般工商业电价降10%，2020年政府 工作报告未要求电源侧降电价（2019年水电、核电增值税调整部分用于降电 价）。我们认为未来行政干预电价将被市场化交易取代。新能源消纳考核或催化绿证市场：2020年首次考核各省可再生能源电力消纳权 重，仅天津、

9、北京两地的最低消纳权重高于19年实际值，浙江等12个地区的激励 性消纳权重低于19年实际。未完成指标的消纳主体可向超额完成的主体购买其超 额完成量或认购可再生能源绿色电力证书。辅助服务市场呼之欲出：各地出台辅助服务成本分摊政策，服务提供方多为火 电，但调峰成本常高于调峰电价下限，引入用户侧分摊机制后调峰收入或将提高。电力市场化改革深化细化：浙江省市场化交易价格不含输配电价价差和政府性 基金及附加。我们认为这种交易模式下，发电侧和输配电价格分开结算，可发现 电力的真实市场价格。资料来源：发改委、能源局、搜狐网、新浪财经， 海通证券研究所3.1 电价市场化或将催生电力寡头时代11请务必阅读正文之后

10、的信息披露和法律声明发改委关于做好2020年电力中长期合同签订工作的通知中，要求电力中长期合同电量不低于上一年用电量95%或近三年平均用电量。截至2019年，全国电力市场化交易占比近40%，其中中长期交易占比30%。资料来源：发改委、能源局、中电联，海通证 券研究所3.2 市场化水平充分，预计电价降幅有限12请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明图6：2019年全国中长期交易占比超30%市场电比例虽不断扩大，但折价幅度也在不断收窄，综合电价并未呈现明显下跌趋势。我们认为火电公司市场电比例达到70%后将企稳。资料来源：Wind、中电联、各公司财报（2017- 2020Q3）、华能国际、华电国际季

11、度发电量完成情况 公告，海通证券研究所图7 行业综合电价并未下滑图8 龙头公司市场电折价持续下行3.2 市场化水平充分，预计电价降幅有限13请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明65%60%55%50%45%40%35%30%25%20%0.310.320.330.340.350.360.370.382017201820192020Q1-3市场电价（元/千瓦时，左轴） 综合电价（元/千瓦时，左轴）市场电比例（%,右轴）010203040506070%60%50%40%30%20%10%0%19Q119H1 19Q1-3 201920Q120H1 20Q1-3华电国际折价（元/兆瓦时，右轴）华电

12、国际市场电占比（%，左轴）华能国际折价（元/兆瓦时，右轴）华能国际市场电占比（%，左轴）资料来源：能源局，海通证券研究所3.3 辅助服务有望增加收入来源14请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明当前辅助服务占电费比例较低，随着新能源占比提升，火电调峰功能重要性渐显，辅助调峰或成为重要收入来源。表6 分区域电力辅助服务补偿基本情况（2019H1）区域量量用调频调峰备用调压其他用占上网电费比重家亿千瓦亿元%华北9232.9718.4752.1545.460.172.070.150.92东北4711.1624.930.1798.31.53002.71西北15801.9924.2030.8725.29

13、29.7413.990.123.72华东4772.9811.5333.8142.0212.1211.40.660.49华中6162.124.8223.4247.2423.595.350.40.36南方4992.4946.3535.2410.448.580.390.373.37全国合计456613.70130.3120.7338.4436.384.230.221.47发电企业数装机容总补偿费补偿费用占比总补偿费过去20年是工业化的20年，钢铁、水泥、电力等产量快速上涨，带动煤炭需求高速发展，且时常发生供不应求的状况。资料来源：wind，海通证券研究所图9下游产品产量增速（%）图10产量上涨有放缓

14、的趋势3.4 工业化时期煤价易涨难跌15请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明注：生铁、水泥、发电量以1990年产量=100、电解铝以2003年产量=100。过去20年，钢铁、水泥、煤炭等价格上涨速度接近，但电力没有市场化改革，一直政府管制下煤电联动，电价上涨却远远滞后，电厂长期亏损。资料来源：wind，海通证券研究所图11煤价领先于电价上涨图12煤价、钢价、水泥走势接近3.4工业化时期电价滞后煤价，电厂常亏损16请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明我们认为，未来20年或许是后工业化的20年，拉动煤炭需求的水泥、钢铁等 产品或都将面临增速趋缓甚至负增长的压力，而煤炭行业目前却面临着历史 高位

15、的盈利和产能扩张的冲动，煤炭产量增速还将保持低速增长。资料来源：wind，海通证券研究所图13吨煤利润高位，存在投资冲动图14原煤产量或仍将维持高位（%）3.4 后工业化时代煤价或易跌难涨17请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明资料来源：wind，海通证券研究所图15GDP与CPI同比增速（%）图16CPI和煤价3.4 过去20年火电难盈利的根本原因18请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明工业化的20年煤价易涨难跌，且高速发展时期总是伴随较高的CPI，为了平 抑CPI，煤电联动的启动总是低于预期。因此，火电行业在工业化时期总是 面临盈利低于预期的可能性。资料来源：wind，海通证券研究所预

16、测图17预计电改前后煤价和电价趋势将逆转图18煤价和电企吨煤利润（元/吨）3.4 未来20年（电-煤）价差有望逐渐扩大19请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明电改加速，煤价跌落，我们认为未来10年煤价进入易跌难涨阶段，而电价则 逐步具备寡头气质，易涨难跌（短期我们并不期望电价逆势上涨，但跌幅预 计大概率小于煤价）。资料来源：wind，海通证券研究所图19主流火电公司盈利持续改善图20海外工业化以后用电需求仍持续（人均用电量：千瓦时/人）3.4 盈利趋势性扩张，电量仍将增长20请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明2018年以来，主流火电公司盈利持续改善。电力需求在后工业化时代依然还 有很大的

17、增长空间，目前中国也仅仅是略超世界平均水平，未来还有很大提 升空间。注：主流火电公司表示火电装机占总装机比重超过一半的公司。资料来源：中国通信标准化协会、中国电子信息产业 发展研究院、基站节能减排措施探讨、国网能源 研究院，海通证券研究所测算图215G基站用电量预测图22数据中心用电量预测3.5 新经济添电力新需求21请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明随着经济结构转型，5G、数据中心等新兴技术或行业将引领中国未来的发展，这些行业对全社会用电量的贡献同样不可小觑。资料来源：EIA，海通证券研究所4.1 中美对比：电力消费属性带来估值溢价请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明美国的用电结构中消

18、费类占比越来越大。尽管工业用电一直平稳在1万亿度 左右，占比从1990年的38%逐渐回落至2018年的26%。由于需求增量主要来 自消费端，导致电力股的消费属性增强，行业也取得了更高的PE估值。图23 美国用电结构中消费类用电占比上升（亿千瓦时）224500040000350003000025000200001500010000500001990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

19、2016 2017 2018居民 商业 工业资料来源：EIA，海通证券研究所注：图25以1990年为基期编制电价指数4.2 美国市场化后电价企稳上行请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明电改后，美国的工业和商业电价都从94年开始下降，而居民电价则从97年开 始回落。三类电价都在1999年到达低点，期间累计最大跌幅分别是-9%，- 7%，-3%。电改后虽然装机一直过剩，行业相较电改初期已经明显不再恶性 竞争，加州（电改典型）市场电价涨幅甚至超越了全美。图241999年后美国居民、商业和工业 用电电价缓慢上行（美分/千瓦时）图25 市场化后的加州电价涨幅优于全美23资料来源：wind，海通证券研究

20、所4.3 电改后美国电力公司ROE保持稳定请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明从2000年之后，电力公司ROE普遍具备较好的稳定性，在5%-10%之间波 动。图26 电改后美国电力公司ROE保持稳定，中国电厂波动较大（%）24资料来源：Bloomberg、各公司年报（1995、2018），海通证 券研究所4.4 龙头市场份额稳定提升请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明美国电力行业最大的特点是格局相对稳定，20年前的龙头电力公司至今仍是 龙头。我们认为电力行业的高资本开支、强政府关系以及基础建设的规模效 应、协同效应巩固了龙头的护城河。图271995年美国电力行业四大龙头 公司市场份额（%）

21、图282018年美国电力行业四大龙头 公司市场份额（%）25图29：经营利润率（%）图30：净利润率（%）图31：经营性现金流/市值（倍）图32：PE（倍）图33：PB（倍）图34：ROE（%）资料来源：wind，各公司2010-2019年年报，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明264.5 海外龙头估值显著优于国内电力企业图36 美国公司期末市值/装机为华电 的17倍图37 美国公司营业收入/装机为华电 的2倍图38 美国公司净利润/装机为华电 的8倍图39 美国公司投资性现金流/装机为华电 的4倍资料来源：wind，各公司2010-2019年年报，海通证券 研究所图40 美

22、国公司经营性现金流/装机 为华电的3倍请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明注：上述图片装机单位为万千瓦，财报金额单位为百万元图35 美国公司平均装机为华电 的0.82倍（万千瓦）274.5 海外龙头估值显著优于国内电力企业注：市净率为市净率（LF）资料来源：Wind，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明28图41：2016年后火电行业PB持续下行（截止2020年10月31日）火电行业盈利持续向好，现金流极其富裕，未来资本性支出减少以后将面临 大量现金降低负债或者分红的可能，在经济增速回落的阶段将具备很好的投 资价值，然而目前火电行业PB却持续下行。6. 行业盈利恢复，但估值尚未修复注：总市值计算日期为2020/11/18，2020归母净利及PE来自万得一致预期资料来源：wind，海通证券研究所6.1 行业盈利恢复，但估值尚未修复请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明表7：主要电力企业2020盈利预测（亿元）29归母净利总市值PE(20E）PB(LF)20Q1-Q3YOY20192020EYOY600011.SH华能国际9169%1788419%804