水利水电产业专题研究报告:从水权交易发展看水利建设

2022-01-03 12:10:46 211

一、从碳权交易的发展看水权交易:环境权益市场的下一片蓝海

1.1、全球气候变化催生碳交易体系建立

碳排放权交易早出现于 1997 年在日本京都签订的《京都议定书》中,提出二氧化碳的排放权作为一种商品,形成 了二氧化碳排放权的交易。碳排放权交易基于部分或企业排放量低于控排目标,而另外一些或企业排放量高 于控排目标,当交易成本低于减排成本时,实施碳交易可以让排放量高于控排要求的或企业和排放量未达到控排 目标的或企业同时获利。

(1)全球碳市场不断扩大,碳衍生品市场发展迅猛

国际碳行动伙伴组织(ICAP)编制的 2019 全球碳排放交易体系地图收录了目前正在实施(蓝色)、计划实施(深蓝色)或正 在考虑实施(浅绿色)的碳排放交易体系。目前已有 21 个体系正在实施,覆盖 29 个司法管辖区。2019 年,全球碳排 放交易体系(ETS)所覆盖的温室气体排放量占总量的 9%,实施碳排放交易的司法管辖区占全球 GDP 的 42%,约 1/6 的世界人口生活在实施 ETS 的地区。

目前世界上主要的碳排放交易体系有:欧盟碳排放权交体系(EU ETS)、中国碳排放权交易体系(CN ETS)、加利 福尼亚州碳排放权交易体系(California CAT)、新西兰碳排放权交易体系(NZ ETS)。其中欧盟碳排放权交体系(EU ETS)是世界上、体制完善的碳市场,中国试点碳市场(CN ETS)已成长为配额成交量规模全球第二大的碳 市场。

碳排放权交易存在于碳市场一级市场及二级市场中。按交易产品划分,国际碳市场主要分为配额交易市场和项目交易 市场。其中配额交易市场决定碳排放权的价值,配额拍卖可增加公共财政收入,根据相关司法管辖区的优先重点可用 于不同方面。截至 2019 年底,全球碳市场已筹集超过 780 亿美元。

碳期货、碳期权以及其他碳衍生品快速发展,国际上已形成多个碳排放权衍生品交易市场。以欧洲期货交易所(ICE Futures Europe)和欧洲能源交易所(European Energy Exchange)为首,碳衍生品近年交易活跃度激增。欧洲期 货交易所提供基于 EUA、CER、EUAA 等碳排放权的衍生品,欧洲能源交易所提供基于碳排放权的期货和期权,此 外还是欧盟碳配额主要的拍卖市场之一。在各个品种中,EUA 期货是为活跃的品种。

2021 年 7 月 16 日,中国碳排放权交易市场正式启动,旋即成为全球覆盖温室气体排放规模的碳市场。据悉,正 式启动的全国碳排放权交易市场带来了巨大的碳交易规模。截至 7 月 23 日,全国碳市场碳排放配额(CEA)收盘价 为 56.97 元/吨,累计成交量 483.29 万吨,累计成交额 2.50 亿元。

(2)多国掀起碳中和倡议浪潮,新能源汽车股价持续走高

2015 年的《巴黎协定》设定了本世纪后半叶实现净零排放的目标,自 2019 年以来,全球多个和地区相继提出碳 中和目标,引导经济绿色低碳发展。从全球范围来看,目前世界上已有 30 多个以政策宣誓或法律规定等不同方 式设定了各自的碳中和目标时间。在 2020 年 12 月的气候雄心峰会上,有 45 国提出了新的贡献计划,24 国概 述了净零承诺,20 国制定了气候适应计划。

与传统燃油车相比,新能源汽车在车辆使用阶段碳排放优势明显,推广新能源汽车是减少交通运输部门排放量的重要 手段。碳交易市场是低碳发展领域的一项重大制度创新,在碳排放交易体系下,传统车企需要接受罚款或以市场价格 从其他企业购买碳排放权,从而使得具有显著减碳效果的技术获得额外回报,提升减排技术先进企业的投资回报率和 利润率,进一步刺激减碳技术的发展和优化,同时借助市场力量激励和倒逼传统车企转型升级,促进企业将更多的资 本、资源投入到产品研发和技术创新,推动新能源汽车的生产。

随着可再生能源发展成为全球能源领域的大趋势,2020 年新能源汽车概念股迎来集体走强,众多新能源车企市值实 现突破达到历史高点。在 2020 年 11 月彭博社发布的全球十大有值汽车制造商中,新能源汽车企业占据半席。2020 年 6 月,特斯拉超越丰田成为全球市值车企。2021 年 1 月 15 日,特斯拉市值达到了 7831 亿美元,而在去 年这个时候,特斯拉的市值仅为丰田的 46%。

(3)特斯拉实现全年盈利,碳积分收入为关键因素

根据美国加利福尼亚州空气资源委员会(CARB)规定,在该州销量超过一定数量汽车的企业必须使其中新能源车比例 达到 ZEV(Zero Emission Vehicle,零排放车辆)法案的规定。CARB 按照 EV、PHEV、HEV 的种类,为每种车制定 了“积分”系数,规定了与销量挂钩的积分基准。未达到 ZEV 法案规定标准的企业必须向 CARB 支付每辆车 5000 美元罚款,或者向其他公司购买积分。由于 CARB 的规定具备较为完善的法律基础,因此美国 ZEV 法案在执行过程 中非常严格,如果企业应对不利,将面临巨额损失。

特斯拉自起步之初,就非常重视 ZEV 交易,从 2012 年开始,伴随着特斯拉汽车产量的飙升,也带动其在碳交易上的 收益。在特斯拉公布的年报中,汽车收入下方有一项被单独列出来的收入,名为监管信贷(regulatory credits),即特 斯拉通过碳交易获取的收入,这项收入是帮助特斯拉实现盈利的关键。由于特斯拉免费获得这些监管信用,因此他们 能够以 100%的利润率出售它们,从而提高公司的整体利润率。

特斯拉多年来一直在加利福尼亚州获得了大量的监管信贷,从 2010 年来,特斯拉通过向其竞争对手,包括通用汽车和菲亚特克拉斯勒汽车公司出售联邦温室气体排放额度创造了近20亿美元的收入。

1.2、水权交易成为全球水危机下水资源优化配置的重要手段

从碳权交易的发展,市场机制作为一种资源配置高效、体系设计灵活的管理工具,越来越多的被用于 破解环境领域的问题,全球环境权益市场蕴含着无限商机。水权交易市场与碳排放权交易市场在制度体系、建设框架、 管理流程等方面较为相似,有助于实现水资源的可持续利用与综合管理,是水资源优化配置的重要手段。我们认为, 下一阶段我们应该把目光放到水权交易上。随着全球水危机的加剧和相关制度的不断完善,水权有可能成为下一个“碳 权”。

(1)全球水危机形势严峻,各国纷纷开展水权交易实践

随着全球水危机的加深,建构适于进行市场交易的水权制度成为各国学者探讨的前沿课题。作为一种特殊的战略资源, 大部分都由宪法或法律明确规定了水资源国有或全民所有的性质。水权一般指水资源的使用权,水权交易是以所 有权为出发点,以所有权之外水资源的其他权利为主要对象进行的部分或全部转让。

比较于管制,水市场机制能在用户自愿参与和多元协调的基础上更好地配置水资源。为了提高各部门的用水效率, 在水资源管理中保护中实现持续利用,减少巨额财政负担及增强资源分配中的灵活性和反映能力,许多和地区纷 纷建立水权交易体系,实现水资源的市场化运作,并以有效、公平、良好环境和可持续发展的方式制定一系列有效的 水资源政策。

(2)跨流域水权交易发展受阻,水权衍生品市场有待开拓

全球水资源分布不均为开展跨流域水贸易提供了可能,尤其是在严重缺水的中东地区。中东地区的年度基准水压力处于极高值,面临激烈的水资源竞争。先后有提出过“友谊管道” “和平管道”等建议。“友谊管道”基于水是经济商品的原则,相关之间进行水买卖。2020 年 10 月,土耳其外 交部发言人宣布土耳其和以色列已经建立了淡水交易工作小组,土耳其、以色列和其他运输公司代表在工作会议 上提出了各自从土耳其南部的马纳夫加特河向以色列海运淡水的方案。

“和平管道”是规模更大的输水工程。由于土耳其水资源异常丰富,因此在其境内敷设两条输水管道,分别向叙利亚、约旦、沙特阿拉伯等八个阿拉伯出口土耳其南部塞伊汉河和杰伊汉河河水。然而,由于供水国水资源的限制、因 其他因素中断供应以及输水管道被作为战争目标等因素,一国将自己的用水建立在进口之上并不安全。各国担心因政 治原因导致用水安全问题,多年来,全球跨流域水贸易在法律、政治、社会伦理等多个层面存在重重障碍,至今未取 得重大进展和实质性成果。

作为一种创新的期货品种,水指数期货在全球金融衍生品市场属于历史。一方面,这一产品丰富了农产品市场的 对冲工具,利于农业产业链相关企业抗击自然灾害风险。对于全球农业市场来说,加州的农产品占全美农业总产值的 10%以上,水指数期货使得加州农产品价格波动将对美国乃至世界农产品价格产生影响。另一方面,水指数期货的推 出是一种探索性的对资源性商品进行远期定价的操作,为农业、商业和市政用水提供了价格发现和风险转移的作用, 有利于水资源供需关系的有效管理,提高自然资源管理的透明度。

预计全球水权交易市场将不断扩大、交易产品和交易模式将更加多样化。水权作为一种 特殊的、稀缺的有价经济资源,各类具有投资价值和流动性的金融衍生工具将逐渐开发,吸引大量投资资金介入,水 权交易将从现货市场逐渐扩充至为具有投资价值、交易需求及流动性的衍生品市场。水权交易市场开发和投资潜力不 断增加,与之相关的农业节水基础设施和技术、海水淡化等领域,也将是未来投资布局的重要节点。

二、直面水资源困境,中国水利建设表现亮眼

2.1、水资源稀缺性矛盾催生我国水权交易市场

(1)碳中和背景下水资源将成为重要战略资源

国内外诸多研究表明,水与能源之间存在重要的耦合关系,能源生产需要 消耗大量的水,水的生产也需要消耗大量的能源。对于中国而言,水资源短缺和分布不均已经对能源的生产造成了较 大的压力,在区域与地方层面,水与能源耦合问题的重要性与多样性正在不断加剧,碳中和背景下水资源在我国的战 略地位将进一步凸显。

水资源制约地区经济发展和生态建设,压缩发展空间。我国水资源总量丰富,淡水资源在全球排名第六,但人均 水资源不足世界人均水资源的四分之一。此外,我国水资源存在时空分布不均的问题。从空间分布来看,我国水资源 主要集中在长江流域及其以南地区,水资源约占全国水资源总量的 80%。从时间分布来看,我国水资源年内、年际分 配严重不均,大部分地区 60 %~80 %的降水量集中在夏秋汛期,洪涝干旱灾害频繁。

水资源安全直接影响粮食安全和居民日常饮水安全。从供水结构来看,2019 年我国供水总量 6021.2 亿立方米, 其中地表水源供水量占 82.8%,地下水源供水量占 15.5%。长期以来,我国在城市建设快速发展的过程中对水资源保 护重视不够,造成江河湖泊水质恶化和地下水污染严重。从用水结构来看,我国农业用水占比,占用水总量的 61.2%,存在农业水资源短缺、利用效率低下的问题。而全国 70%以上的种植业产品来自于灌溉耕地,农业水资源利 用效率将直接关系到农业的持续稳定发展。

(2)水资源开发利用困境推动水权交易产生

水资源稀缺产生的水资源供需矛盾是我国水权交易产生的主要推动因素。我国区域性水资源供需矛盾广泛存在,早 的水权转让实践正是发生在这些地方。随着严格水资源管理制度“三条红线”的深入实施,“制度性缺水”造成的 区域性水资源供需矛盾将不断凸显,成为丰水地区开展水权交易的动力。深圳、东莞等经济发达地区的用水总量已接 近总量控制红线,当地市多次提出通过向其他地方(经济相对不发达地区,具有富余水指标,二者间水资源利用 效益差异显著)购买水权的方式新增指标。

不同用途之间的水资源利用效益存在差异,是我国水权交易产生的另一项推动因素。我国具有丰富的水资源开发利用 实践,水资源利用效率和效益差异的各种情况广泛具备。一是工业和农业之间的效率和效益存在差异。二是农业内部 之间的效率和效益存在差异。土地集约化、专业化利用过程伴随着生产方式的改变,通过发展节水灌溉、集中灌溉等, 水资源利用的效益和效率将会显著提升,使得分散小户向集中大户转让水权成为可能。

2.2、水利改革发展为水战略提供强力支撑

(1)近四十年中国水利建设发展:从跟跑到领跑的跨越

20 世纪 90 年代起,随着江河治理力度不断加大,一大批水利水电工程相继开工并建成投入。我国水电建设实现跨越式发展,水电装机和发电量均稳居世界首位,水电作为清洁能源成为我国能源安全的重要支撑。随着我国三峡、 向家坝、洛溪渡等一批大型水电工程的建成,我国坝工技术已占领世界制高点,而与高坝工程密切相关的高边 坡稳定、大体积混凝土浇筑温控、地下工程施工、高坝抗震等一系列高新技术均处于国际水平,科技创新 推动我国从水电大国走向了水电强国。

国内水环境治理取得积极成效。2015 年起,随着国务院出台的“水十条”在全国各地的贯彻落实,水环境治理需求 加速释放。近年来,生态环境部进一步加大了水环境治理整治力度。随着我国开始实行严格的水资源管理保护制度和 国民节约用水意识的提高,2013 来以来我国用水总量和人均用水量均保持下降趋势。2019 年用水总量为 6021 亿立 方米,人均用水量为 430 立方米/人,用水效率进一步提升,用水结构不断优化。

涉及民生的水利问题加快解决、城乡居民从水利发展中得到更多实惠、水利在基本公共服务中的基础作用显著增强。 从污水处理能力看,2019 年我国城市污水日处理能力达到 19171 万立方米,城市污水处理率达到为 93.55%,呈现 持续增长趋势。其中,广东、江苏、山东、浙江、辽宁、河南、上海、湖北、四川、广西是我国城市污水日处理能力 的省份,2019 年十省污水日处理能力累计占全国 61.4%。同时,农田水利建设的大力推进,为粮食安全、 农民增收和全面建成小康社会提供了有力支撑。

在国际合作方面,我国是易受气候变化影响的,也是世界上治水任务为艰巨的。2002 年以来,中国通过 湄公河委员会主动向泰国、柬埔寨、老挝和越南提供澜沧江汛期水文信息,在澜沧江修建的梯级水电站“调丰补枯” 作用明显,使湄公河水文状况在全球气候急剧变化、极端天气频发的背景下转趋稳定。水利部先后与 60 多个水 资源主管部门签署合作协议和谅解备忘录,与国外部门建立了 30 多个双边固定合作交流机制,形成了多层次、 宽领域、全方位的水利国际合作格局。

(2)水利建设推进我国水权交易市场加速发展

法规体系和政治制度的发展决定了发育水权市场的可行性,合理有效的法规体系是促进水权交易制度健康发展的重要 制度基础。《宪法》、《物权法》和水资源管理相关政策法规构成了水权管理的法律基础。《水法》规定了水资源的所有 权属性,奠定了水权管理的基础。针对水权制度建设中的问题,水利部出台了《水权制度建设框架》等一系列文件。 同时,各地以地方性法规或规章的形式明确了水权确权和交易的有关要求,出台了闲置取用水指标处置、水量交易价 格确定、水权收储转让等方面的制度办法。

水权制度建设需要以相应的水利基础设施为前提和依托,包括节水工程、蓄水工程、监测计量、水系联网、智慧水利 建设等,保证水权交易、水量分配真正落实见效。我国较早开展水权交易实践的宁夏,具有包括引黄工程、扬黄工程、 灌溉工程等各类设施在内的较完整的输配水系统,实现从黄河源头到田间地头,到县城、乡镇及工业园区的全覆盖, 不仅有效支持了当地的农业用水,而且有效支持了当地工业和城镇用水。完善的输配水设施条件,为实施宁夏水权转换提供了良好的工程条件。

此外,水权的分配、实施和转让还需要依托一整套计量设施、监测设施和实时调度系统,这些设施是实施水权管理的 重要硬件基础。取水许可的落实、水费的征收、水资源利用的论证和确权以及水量定额管理、排水管理、水权交易等 都需要加强水资源计量体系建设和用水统计制度建设。建立较完善的用水计量设施和水资源监测系统,能较准确地预 测和分析年内、年际水资源可分配总量,提高水权定量管理的可操作性和有效性。

目前,我国水权交易平台是三层的自上而下层级结构,在层面、省级层面、省级以下级层面均成立了水权交易平 台。截至 2020 年底,中国水权交易所 2020 年共发生 273 次水权交易,交易水量为 2.99 亿立方米,成交金额共 3.62 亿元。其中 51 次为区域水权/取水权交易,222 次为灌溉用水户水权交易。

水权交易的推广使得原有的行政命令式的资源配置方式转变为市场配置,多方实现共赢,也为研究水资源的有效利用 提供了坚实的数据基础,也为其他基础性资源的市场化进程提供了可参考的样板。然而,目前中国水权交易量远低于 预期水平。随着我国水战略布局的进一步优化 和水利建设的发展,未来我国水权市场仍具有更多的具有探索意义。

2.3、十四五时期我国水利建设开启新征程

(1)水利投资再迎发展红利,投融资体制改革继续深化

水利建设一般具有公益性强、投资规模大、回报周期长等特点,融资能力总体有限。引入社会资本以拓宽融资渠 道,采取批准特许经营权、放宽社会资金参与水利建设的限制条件等措施,同时建立财政信贷机制、实行财政贴息、提供长期优惠贷款、增加水利利用国内外贷款的额度,以达到采取多种形式向社会筹集资金的目的,并积极推行利用 债券筹资建设水利设施,鼓励社会各界积极参与水利项目的投资建设和运营。现阶段中央投资依然是水利投资的主渠 道,但所占总投资比例呈逐年下降的趋势。

从项目类型来看,我国水利建设投资以小型项目为主,大中型项目投资比例较低。同时,水土保持及生态工程资金投 入不足,虽然十三五时期水土保持及生态环境建设领域投资占比大幅度增加,但仅局限于永定河综合治理与生态修复、 中小河流治理重点县综合整治、河湖水系连通工程、地下水超采区综合治理等生态治理工程,水生态环境恶化趋势尚 未得到根本扭转,相关水生态保护工作仍需大量资金支持。

2020 年 5 月,工作报告提出扩大有效投资,重点支持“两新一重”建设,加强水利等重大工程建设。2020 年 7 月,国常会研究部署了 2020-2022 年重点推进 150 项重大水利工程建设,明确提出重大水利工程的建设只能加强, 不会削弱。150 项重大水利工程匡算总投资约 1.29 万亿元,其中超过 500 亿元的项目有 5 个,能够带动直接和间接 投资约 6.6 万亿元。目前,发展改革委已经累计下达 2020 年度重大水利工程中央预算内投资 528 亿元,支持各 地加快推进工程建设。

根据“十四五”规划,未来五年的水利建设的投资重点在于拓展投资空间,积极引导社会资本参与重大水利工程的建设和运营,优化投资结构,深化投融资体制改革,发挥投 资对优化供给结构的关键作用,未来水利建设投资有望显著增长。

(2)重点推进 150 项重大水利工程建设,加强生态保护与修复治理

150 项重大水利工程有五大类型,分别是防洪减灾工程、水资源优化配置工程、灌溉节水和供水工程、水生态保护修 复工程和智慧水利工程,水生态保护修复工程和智慧水利工程为新增的两大类型。“十四五”时期我国水利改革发展 的主要目标是:到 2025 年,水旱灾害风险防控能力明显提升,水资源配置格局明显优化,河湖生态环境明显改善, 涉水事务监管效能明显增强。

(3)超巨型水力发电站:雅鲁藏布江水电站启动实施

水权交易是高效的水资源配置方式,但受水市场外部性、水资源公共产品属性的影响,可能会产生市场失灵的现象。 大型水利基础设施是保证水权交易高效运行的必须条件,有利于控制水权交易成本,提高输送水能力,减少水权交易 市场失灵带来的资源配置低效率,提高水资源利用水平。长江流域水资源丰富,三峡水电站、白鹤滩水电站等一批具 有调节性能的水电站的建成保证了长江流域水量分配可调度、水权交易可控制,有效促进了水权交易的发展。

西藏自治区水资源总量占全国的 15%,居各省 区市之首,其水能资源主要集中分布在雅鲁藏布江、怒江、澜沧江和金沙江干流,其中雅鲁藏布江流域水能资源丰 富,占全区水能资源蕴藏量一半以上。雅鲁藏布江下游的大拐弯地区更是“世界水能富集之”,在 50 公里直线距离内,形成了 2000 米的落差,汇集了 6000-7000 万千瓦的水电可开发资源,规划中的雅鲁藏布江水电站将建造在这里。

2000 年以来,为了缓解区域发展的用电紧张,青藏高原地区陆续修建了多座水电站,如街需水电站、藏木水电站等。 然而,作为我国“西电东送”的能源接续基地,西藏自治区目前水电资源开发程度极低,雅鲁藏布江下游水电的开发 具有重大意义:

雅鲁藏布江水电站是重要能源工程。三峡水电站是迄今为止世界上规模的水利枢纽工程和综合效益广泛的 水电工程,装机容量达 2250 万千瓦。雅鲁藏布江水电站建成后将超越三峡成为世界上装机容量的超巨型水力发 电站,规模约相当于 3 个三峡水电站。雅鲁藏布江下游近 6000 万千瓦水电的开发,每年可提供近 3000 亿千瓦时清 洁、可再生、零碳的电力,占 2019 年我国水电发电量的 23%,与水电大省四川 2019 年水电发电量相当。

雅鲁藏布江水电站是生态工程。已建成的三峡水电站在充分发挥防洪、航运、水资源利用等综合效益的前提下,截至 2019 年 9 月末,三峡水库累计为下游补水 2664 亿立方米,有效缓解了长江中下游生产生活生态用水紧张局面。2020 年,三峡水电站全年累计生产清洁电能 1118 亿千瓦时,可替代标准煤约 3439 万吨,减排二氧化碳约 9402 万吨、二 氧化硫 2.24 万吨、氮氧化物 2.12 万吨,相当于种植 37 万公顷阔叶林,为我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系, 力争在 2030 年前实现二氧化碳排放达峰值,2060 年前实现碳中和作出了重要贡献。

雅鲁藏布江水电站是民生工程。三峡集团负责三峡、向家坝、白鹤滩等巨型水电站的开发建设与运营。2019 年,三峡集团水利收入高达 807 亿元,占营业总收入的 81.35%。雅鲁藏布江下游水电站投入运行后,每年可以为西 藏自治区带来上百亿财政收入,对基础设施建设产生很大的拉动作用。同时,水电站可以连通已经建好的西南电网, 之后数个三峡的发电量通过西南电网输往全国。按每千瓦时电量产生 13.8 元 GDP 进行推算,3000 亿千瓦时电量可 支撑我国约 4.14 万亿元 GDP,对国民经济和社会发展产生重要影响。

三峡水电站建造投资高达两千多亿, 从全局出发,考虑当时财政实际状况,筹措三峡基金,率先实行“资本金制度”,并确立分阶段、市场化、多元 化融资战略,不仅满足了工程建设对资金的需求,而且控制了融资风险,降低了融资成本。关于水电站可能造成的生 态破坏问题,西藏地区的水电站藏木水电站工程配套建设了鱼类增殖站、污水处理厂、垃圾回收站等环保设施, 生态保护和污染防治工作得到全面落实,提供了一定的借鉴意义。

其次,雅鲁藏布江水电站的建成可能进一步加剧弃水问题。中国的两个水电大省——四川和云南,很早便出现了严重 的弃水弃电现象。受阶段性供需失衡、外送通道建设受阻、省内水电站调节能力弱等多方面因素影响,四川省自 2012 年起每年均有不同程度“弃水”发生,2016 年时多曾有 141 亿千瓦时富余水电无法上网,造成省内水电站约 40 亿元发电收入落空。严重过剩的水电电力产能将制约水电的发展,并对水电企业开发建设新水电站的积极性和经济能 力造成消极影响。

为了解决这一问题,2017 年发展改革委、能源局印发了《解决弃水弃风弃光问题实施方案》《关于促进西南 地区水电消纳的通知》。2020 年,全国主要流域弃水电量约 301 亿千瓦时,较去年同期减少 46 亿千瓦时,水能利用率约96.61%,较上年同期提高 0.73 个百分点,弃水问题有所改善。未来,随着特高压输电工程建设的提速,水电的 消纳问题将得到有效解决。

,雅鲁藏布江水电站是国际工程,下游是印度和孟加拉国领土,国际政治会影响其开发建设进度。雅鲁藏布江水电站的主要作用是发电,解决藏中地区缺电的问题,并非用于蓄水,这将不会影响下游的水安全。中国在雅鲁藏布江的水电项目并没有对布拉马普特拉河水量产生明显影响,尤其是旱季的水量,影响供水之说也难以 成立。

三、全球电力结构低碳转型加速,特高压破水电外送难题

3.1、水电维持清洁能源发电主力地位,水风光互补业务未来发展前景广阔

为应对气候变化、减少温室气体排放,世界各国相继确立碳中和目标,引导经济绿色低碳发展。清洁能源的大量使用 对于脱碳至关重要,2020 年,在电力部门的所有能源中,清洁能源表现为抢眼,以风、光为代表的可再生能源电 力生产和需求在能源结构中的比重逆势增长。其中,风电、光伏是发展迅猛的能源种类,水力发电仍然是容量和发电 量的可再生电力技术,在全球发电份额中,水力发电仅次于燃煤发电和燃气发电。各国和地区的实践都体现出了 可再生能源高渗透率情景的市场可行性和技术可行性。

相比于其他清洁能源,水力发电主要有以下优势:

水力发电技术发展成熟,发电效率高。水电的调峰或甩负荷相当容易,水力发电主要动力设备启动、操作灵活,完成 大型水电机组的起动、并网发电或停车所需时间短,在几秒钟内完成增减负荷的任务,适应电力负荷变化的需要,而 且不会造成能源损失。相比之下,风力发电效率和光伏发电的效率仅为百分之三十左右。

水力发电的稳定性高,灵活性强。电力系统的灵活性和稳定性是电力系统改造的核心方面,对于确保现代电力系统的 安全至关重要。随着技术进步与成本下降,高比例可再生能源并网成为趋势。然而,风电和光伏发电受气候、季节、 区域等因素影响存在随机间歇性,接入后会对电网产生冲击,带来潜在不安全因素,降低输电设备利用率。大规模的 风力发电和光伏发电并网将会对电力系统的灵活性和稳定运行造成影响,增加调峰难度。此外,太阳能和风能资源丰 富的地区与主要负荷地区存在错位,这将导致出现弃光和弃风问题。

2020 年上半年,受天气状况影响,欧洲风电光伏出力强劲,而同期欧洲各国电力需求在遭受疫情冲击大幅下滑之后 恢复缓慢,加之传统发电机组启停灵活性有限,造成部分小时段的电力供给大于需求。在风力和光伏出力的高峰期, 欧洲多国的电力现货市场频繁出现负电价,平均电价也低于往年水平。9 月以来,欧洲电力市场多次出现因风力发电 骤降导致电价飙升的短暂现象。造成短期电价大幅波动的因素主要是 2020 年水力发电较少,使得局部地区在可再生 能源出力较低的时段电力供需短期紧张,推高分时电价。

随着可再生能源比例的提高,电力供给的波动性增大,供需平衡难度将逐渐增加,需要不断提高电力系统的灵活性, 来应对挑战,实现源网荷储一体化协调发展。相比于风力和光伏发电,水库水力发电厂依靠水库中储存的水,提供按 需发电的灵活性,并减少对流量变化的依赖性;水力工程具有蓄水排水的功能,受季节变化影响较小,大型水库可以 保留数月甚至数年的平均流入量,还可以提供防洪和灌溉服务。利用水电承担电力系统的调峰、调频、负荷备用和事 故备用等任务,可以提高整个系统的灵活性和稳定性。

水力发电在清洁能源发电中成本。水力发电只是利用水流所携带的能量,无需再消耗其他动力资源,且水电站的 设备比较简单,检修、维护费用相对较低。尽管新近投产的水力发电项目的全球加权平均平准化度电成本 LCOE 从 2010 年的 0.037 美元/千瓦时增加至 2019 年的 0.047 美元/千瓦时,但水力发电的成本仍为所有清洁能源发电中成本。在 2019 年投产的所有发电容量中,有十分之九的水力发电成本都低于使用的新建化石燃料发电项目。

在清洁能源电站大规模发展的同时,清洁能源的消纳问题也越来越突出,发生了大量的弃水弃风弃光现象。现有的水、 风、光伏电站往往采取独立运行的模式,大容量、波动性、随机性的电源直接接入电网将对电网的稳定运行带来很大 的冲击,如果能够采取措施降低这种波动性和随机性,将有助于提升电网对清洁能源的消纳能力。资料研究表明,国 内大部分地区水能、风能、太阳能资源在地理分布上具有高度的重叠性,同时,风能、太阳能及水能发电在年内、日 内出力特性上也具有互补性强的特点。因此,通过建立水风光互补项目,即以水电基地为基础,对周边风电、光伏等 新能源发电的一体化建设运营,将水电和光伏就近打捆上网,可以充分挖掘多种电源之间的时空及物理互补特性,利 用水电良好的调节能力,在电源端进行深度联合运行,减小总体出力的波动性、随机性,提高系统供电的可靠性和经 济性。

通过建立水风光互补优化的清洁能源联合运行管控系统,积极探索水风光电源互补运行、打捆外送的方式和途径,提 升清洁能源的消纳能力。水风光联合运行管控系统主要的出发点在于充分挖掘各类电源的运行特性,找出其互补的特 点,通过联合优化的方式,提升系统的整体效益。系统需要综合考虑多方面的因素,如各电源的物理特性、电网约束 条件及电力市场的博弈策略等,在此基础上建立统一的运行管理平台,实现区域内清洁能源电站集中监控、水风光联 合优化运行控制、统一运营管理等功能。

目前各自独立的水、风、光发电能力预测和优化运行系统经过多年的发展和完善,已经趋于成熟,这为我们建立联合 运行管控系统提供了良好的基础。由于各自系统在预测及优化运行时又具有各自的特点,预测精度受气象数据、地形 地貌等多种条件限制,在精度上有很大的差异,基础系统的可靠、准确、快捷影响着整个系统的运行。联合运行系统 在各自子系统独立预测及计划基础之上,结合发电能力、电网约束条件、实时电价策略、调度机构运作模式等多方面 因素,进行联合优化、厂内优化并进行调度命令的控制执行等。

3.2、特高压技术——水利建设战略的关键一环

(1)电力输送高速公路,保证电网安全稳定运行

特高压输电分为特高压交流输电与特高压直流输电。20 世纪60 年代,瑞典开始研究与探索±750kV 的导线输电技术, 特高压直流输电技术诞生。1966 年后前苏联、巴西、意大利、美国等也先后开展了关于特高压直流输电技术的 研究工作。特高压交流输电技术也于 20 世纪 60 年代末期正式提出,苏联于 1968 年开始了相应的研究工作,随后美 国、加拿大、瑞典、意大利、日本等国也在 70 年代初先后开展了大量的试验研究工作。

特高压输电技术具有输送容量大、距离远、效率高、占地少的综合优势。与传统输电技术相比,特高压输电技术的输 送容量提升至 3 倍,输送距离提升至 2.5 倍,输电损耗可降低 45%,单位容量线路走廊宽度减小 30%,单 位容量造价降低 28%,可以更安全、更高效、更环保地配置水能资源,是培育和发展电力市场的重要途径。

特高压输电技术是高比例可再生能源背景下保证水电安全稳定运行,实现碳中和的重要手段。清洁能源发展是各国能 源转型的基本共识,在支持清洁能源发展的过程中,电网起到了不可取代的重要作用。大型电源基地接入特高压电网 一般有两种方式:一种是经过 500kV 升压变压器快速升压以后,与 500kV 电压等级的变电站母线相连接,再经 500kV或 1000kV 升压变压器对其进行升压接入特高压电网,即二级升压。另一种是大容量的发电机出口直接经特高压变压 器升压后与特高压电网连接,即一次升压,该方式可提高电网的稳定性。

(2)实现水电大规模消纳与优化配置,促进水能资源高效利用

在电力需求日益增长和水电开发不断加速的情况下,特高压输电技术将有效解决我国水电生产与消费的空间格局不一 致问题,促进经济社会的持续发展。电力工业是国民经济的支柱产业,电力需求与经济始终保持同步。改革开放以来, 我国电力工业快速发展,较好的满足了全社会的用电需求,有力的支撑了经济社会的快速发展。

水电作为清洁能源在中国电力供应构成中是不可或缺的组成部分,积极开发水电是保证我国能源供应的重要手段。中 国可开发水电资源集中于云南、四川、西藏等西南地区,随着国内用电需求的不断增加和金沙江、雅砻江、大渡河等 流域水电的加速开发,西南水电装机规模将进一步增大。进一步促进西南地区水电外送是未来中国水电发展的重要方 向,作为电力输送“高速公路”,必须加快建设特高压输电通道,将西南富集水电输送到市场需求间大的东中部地区, 通过特高压技术实现水电大规模消纳与优化配置势在必行。

特高压输电技术是解决我国弃水问题的有效手段。我国是水电大国,总装机规模超过 3.5 亿千瓦。水电的快速发展, 带来了很大的消纳压力。大规模水电的集中开发,关键是解决水能资源如何高效消纳利用的问题。西南水电站址优良、 分布集中,是建设大型水电基地的宝贵资源,但西南水电基地所处地区经济欠发达,用电负荷相对较小,四川水电“弃 水”问题几乎成为每年两会期间的热点话题,2015 年就曾有人大代表提出通过特高压等能源输送通道解决四川弃水问题的建议。

向家坝-上海±800 千伏特高压直流输电示范工程由我国研发、设计和建设,工程起于四川宜宾复龙换流站,止于上海 奉贤换流站,途经四川、重庆、湖北、湖南、安徽、浙江、江苏、上海等 8 省市,四次跨越长江,线路全长 1907 公 里。该工程于 2007 年 12 月开工建设,于 2010 年 7 月竣工投产。向家坝-上海±800 千伏特高压直流输电示范工程 的成功投运标志着世界直流输电电压等级和输送容量提升到了新的创纪录水平,共取得了十八项世界纪录,是我国大 型水电能源基地的集约化开发和电力外送的成功实践。

3.3、新基建助力特高压加速推进,特高压建设千亿投资布局

目前,中国已经建成了多条特高压交、直流输电工程,特高压输电技术位于世界先进水平。2019 年,我国已建成投 运 20 条特高压线路,年输送电量 4485 亿千瓦时,其中可再生能源电量 2352 亿千瓦时,同比提高 12.8%,可再生能 源电量占全部输送电量的 52.4%。其中电网有限公司运营的 17 条特高压线路输送电量 3715 亿千瓦时,可再生 能源电量占输送电量的 43%,南方电网公司运营的 3 条特高压线路输送电量 770 亿千瓦时,全部为可再生能源电量。

2020 年 3 月, 中央政治局常务委员会召开会议,要求加快新型基础设施建设进度,发改委也随即表示要加快推动新基建高质量 发展。作为新基建的重点方向,特高压工程具有投资规模大、产业链条长且环环相扣的特点,在稳增长与惠民生中作 用力十足,具有促进经济社会发展的长期竞争力。

十三五期间,我国包括特高压工程在内的电网工程规划总投资 2.38 万亿元,年均拉动 GDP 增长超过 0.8%。自 2017 年以来,我国电网投资呈逐年下降的趋势,而特高压“新基建”的加码或将逆转这一态势,这对解决中国能源供需的地域性失衡至关重要。同时,在新冠肺炎对中国经济造成冲击的当下,投资大、产业链条长的特高压也被赋予更多“稳 增长”的责任。电网的特高压投资规划持续增加,从初计划的 1128 亿元升至 1811 亿元,增幅高达 60.55%。

十四五时期我国电网发展的重点为:加快构建以特高压电网为骨干网架的东西部同步电网建设,进一步提高大规模新 能源并网、输送、消纳和安全运行的能力。十四五期间,我国特高压交流网架尤其是东中部大受端地区的特高压交流 网架及电网支撑能力将逐步加强,特高压交直流电网运行方式更加灵活,输电能力将不断提升,电网跨省跨区资源配 置能力和互济调节能力将不断加强。未来五年我国特高压骨干网架的建设规划如下:

东部加快形成“三华”特高压同步电网:华东、华中电网直流落点密集,随着直流馈入规模的不断提高,安全稳定风 险将进一步加剧,亟需通过加强区域互联,提高电网安全性和抵御严重故障的能力。“三华”特高压同步电网结构合 理,网架坚强,满足受端多直流馈入安全稳定需要。2025 年,东部加快形成“三华”特高压同步电网,建成“五横 四纵”特高压交流主网架。华北优化完善特高压交流主网架,华中建成“日”字形特高压交流环网,华北-华中、华 北-华东,华中-华东分别建成 2 个、2 个、3 个特高压交流通道。

构建川渝特高压交流主网架:为满足川渝地区快速增长的用电需求,实现川西水电大规模优化配置,亟需构建川渝坚 强网络平台。2025 年,西部加快形成川渝“两横一环网”特高压交流主网架。实现四川西部大渡河上游、雅砻江中 游水电的开发外送,满足川渝地区快速增长的负荷需求,实现川西水电更大范围的优化配置。

统筹推进特高压直流通道建设:推进落实我国新时代西部大开发新格局,新建 7 个西北、西南能源基地电力外送特高 压直流工程,总输电容量 5600 万千瓦。到 2025 年,我国特高压直流工程达到 23 回,总输电容量达到 1.8 亿千瓦。

四、重点企业分析

4.1、中国电建:基建领域龙头央企,水利电力行业领军者

(1)经营业绩稳中有进,海外业务持续向好

中国电建是经国务院批准,在中国水利水电建设集团公司、中国水电工程顾问集团公司和电网公司、中国南方电 网有限责任公司所属的 14 个省(市、区)电力勘测设计、工程、装备制造企业的基础上重组而成,是国务院国有资 产监督管理委员会直接管理的中央企业。

2020 年,公司大力开拓市场、加快结构调整、加速转型升级、着力提质增效,继续保持平稳较快的增长态势。全年 实现新签合同 6732.30 亿元,同比增长 31.50%;实现营业总收入 4019.55 亿元,同比增长 15.24%;实现利润总额 162.07 亿元,同比增长 18.42%。公司在水利电力业务领域向全球客户提供一揽子整体解决方案,2021 年上半年公 司新签国内外水利电力合同 2004.88 亿元,同比增长 39.30%,占上半年新签业务合同额的 52.45%,同比增长 9.64 个百分点。

在全球贸易放缓的大背景下,公司国际业务发展再上新台阶。公司紧抓主场外交机遇,参加首届“中国-非洲经 贸博览会”,5 个项目进入博览会签约仪式,总金额 15.67 亿美元,占博览会总签约额的 20%,成为签约项目多的 中国企业。在海外疫情大流行的背景下,公司逆行而上促生产,重点项目履约取得重大进展。公司承建的中老铁路土建工程按期收官,印尼雅万高铁 1 号隧道实现顺利贯通,赞比亚下凯富峡水电站大坝碾压混凝土全线封顶并蓄水成功, 澳大利亚牧牛山风电项目顺利实现建设-运营移交,印尼佳蒂格德大坝水库成功蓄水至正常蓄水位 260 米高程,顺利 通过了一道考验。2020 年公司新签海外订单额达 2016.05 亿元,较去年上升 35.82%,海外新签订单增速居建筑 央企首位。

(2)水利水电标准规范主要编制修订单位,品牌影响力显著

工程承包与勘测设计业务是公司的核心业务。公司水利水电规划设计、施工管理和技术水平达到世界,水利电力 建设一体化(规划、设计、施工等)能力和业绩位居全球首位,是中国水电行业的领军企业和享誉国际的品牌。公司 是我国水资源、风能、太阳能等可再生能源资源普查和行业技术标准、规程规范的主要编制修订单位,具有政 府信赖的能源战略服务能力和国际的高端技术服务能力。

作为全球水电、风电建设的引领者,公司稳固保持国内大中型水电站 80%以上的规划设计任务、65%以上的建设任 务以及全球 50%以上大中型水利水电建设市场份额。公司 POWERCHINA 母品牌及旗下 SINOHYDRO、 HYDROCHINA 等系列子品牌在行业内具有较强国际竞争力和影响力,在主要国际综合排名和专业排名中均名列前茅。

(3)电力运营业务领跑行业,存在价值重估可能

作为全球水电、风电建设的引领者,中国电建稳固保持全国 80%以上的大中型水电项目前期规划、勘测和设计工作、 全国 65%以上水电建设、全球 50%以上大中型水利水电建设市场份额。全国的风力发电和光伏发电的设计业务约有 80%由公司完成。在清洁能源建设领域中,公司始终保持着技术优势和行业地位。

公司 2020 年电力投资与运营业务毛利占比 15.80%,2020 年实现净利润达 24.98 亿元,其中,我们预计水力发电业 务实现利润约 11 亿元,风光发电业务实现利润约 12 亿元,火力发电业务实现利润约 1.98 亿元。为了得出公司电力 运营业务估值,我们采用分部估值法,将细分业务分别和相近体量的公司进行对比估值,水电业务、风电业务、火电 业务的对标公司分别是川投能源、三峡能源、通宝能源,得出中国电建上述三大业务的市值分别为 176 亿元、575 亿 元、27 亿元,合计 778 亿元。相关估计结果都是同以相应业务为主营业务的企业类比得到,而中国电建业务覆盖面 广,我们以预估市值的 80%进行计算,得到中国电建的电力投资和运营业务预计市值约 622 亿元,我们认为中国电 建市值存在价值重估可能。

4.2、中国能源建设:水电行业龙头企业,多点发力夯实综合实力

(1)历史底蕴奠基础,完整产业链筑未来

中国能源建设历史可追溯至上世纪五十年代,1997 年公司组建了中国水电行业 A 股上市公司葛洲坝股份公司。 2011 年,在葛洲坝集团、中电工程以及电网公司及中国南方电网有限责任公司所属 15 个省及地区的勘测设计企 业、施工企业、建造企业等基础上组建为国有独资公司—中国能源建设集团。2014 年,中国能建集团发起成立中国 能源建设股份有限公司,并于 2015 年在香港地区挂牌上市。

2020 年 10 月,中国能源建设宣布拟通过以发行 A 股股 票的方式换股吸收合并葛洲坝;2021 年 4 月 20 日中国证监会对葛洲坝提交的上市公司合并、分立核准的申请材料进 行了审查;7 月 19 日,中国证监会下发了 210920 号《中国证监会行政许可项目审查二次反馈意见通知书》,就《中 国葛洲坝集团股份有限公司上市公司合并、分立核准》行政许可申请材料进行了审查并提出了二次反馈问题;7 月 27 日公司发布该反馈意见的回复报告。

中国能源建设是中国乃至全球电力行业的全面解决方案提供商,公司拥有集电力和能源规划咨询、勘测设计、工 程建设、装备制造、投资运营、运行维护为一体的完整产业链,能够提供系统化、定制化的一站式解决方案和全生命 周期的综合服务。公司在全球 80 多个和地区设立了 200 多个境外分支机构,业务遍布中国所有省区和世界 140 多个和地区。

(2)电力建设业务发展稳定,非电业务持续攀升

作为电力工程行业的,公司稳健地推进电力施工建设工程。公司电力施工建设新签合同额持续增加,2020 年 新签合同额达 5778.28 亿元,同比增长 11.04%;2021 年 1-6 月新签合同额达 4832.89 亿元,同比增长 58.2%。中 国葛洲坝集团股份有限公司是中国能建核心子企业,建设了葛洲坝水利枢纽工程,承建了世界规模的水利枢纽工 程三峡工程。公司凭借在大江大河导截流、筑坝施工、地下工程、大型金属结构制造安装、大型机组安装等领域核心 技术及水电建设品牌优势,持续承建国内外水利水电工程,保持国内外水利水电大型工程建设领导地位。

公司非电业务主要包括房地产,基础设施,制造业等,其中国内基础设施建设市场空间较大。自 2016 年开始,公司 非电业务不断扩张,非电业务收入在总收入中的占比不断上升,非电业务收入/总收入这一比例超过了 40%,成为电 力工程的有力补充。2020 年,公司非电工程新签合同额达 2629.29 亿元,同比增长 19.31%,非电业务实现营业收入 1184.77 亿人民币,同比增长 10.89%。

(3)长期布局新能源发电领域,装机容量增速

就“30·60”战略目标背景下, 中国能建提出了自己的发展目标:预计到 2025 年,控股新能源装机容量力争达到 2000 万千瓦以上,即意味着中国 能建每年将保持 4GW 的新能源新增装机。

中国能建作为新能源发展的坚定先行者和推动者,截至目前执行勘察设计任务的新能源项目累计装机容量超过 1.7 亿 千瓦,执行施工任务的新能源项目累计装机容量超过 1.1 亿千瓦(全国新能源装机容量约 5.3 亿千瓦)。截止 2020 年底,在新能源板块,公司控股装机容量 140 万千瓦。而 2021 上半年以来,公司已经先后签约逾 26GW 的新能源项 目。例如胡杨河市“风光水火储一体化”综合能源基地建设项目战略合作、北票市 5GW 风光储新能源项目、黑龙江 省肇东市人民签订百万千瓦能源基地、安徽省马鞍山市和县“风光火储”一揽子项目投资框架协议、青海 4000 兆瓦风光储氢一体化项目、西北光储氢综合应用一体化项目以及山西平陆县 2.79GW 光伏投资协议等。

未来,公司将发挥在电力规划、电网规划方面的核心优势,积极开展新能源消纳研究,主动谋划内蒙古、甘肃、新疆、 青海等新能源或综合能源基地开发和外送。为推动能源电力转型,公司将推进大型输电通道工程建设,助力清洁能源 外送消纳,进军氢能等战略新兴产业,向新能源和综合智慧能源转型。此外,公司将加快开展以新能源为主体的新型 电力系统研究、大容量柔性交直流输电和新型输电通道关键技术研究、开展新能源和综合智慧能源关键技术研究、生 态环境综合治理关键技术研究等多项技术攻坚,支撑引领碳达峰、碳中和。

五、风险提示

(1)相关政策推进不达预期:从政策推动到市场推动需要一定时间,且从地方来看,部分扶持政策并未真正落地, 未能发挥有效的政策推动作用。

(2)疫情反复或延缓工程进度:自去年 11 月以来,国内疫情反复,人员聚集和流动受限,不利于完成现场工作,进 而可能影响工程进度。

(3)特高压建设推进不及预期:特高压设备技术难度大,目前多条线路建设仍处于前期项目准备阶段,后续可能存 在核准及开工进程推进不及预期的情况。

(4)地缘政治风险。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)