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【EDA+新能源消纳+虚拟电厂】需求爆发+政策助力,虚拟电厂未来已来
2022-08-22 20:03

【EDA+新能源消纳+虚拟电厂】需求爆发+政策助力,虚拟电厂未来已来

文章所属专栏 每日研报精选
释放双眼,听听看~
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「每日研报精选」这个栏目旨在为投资者提供直观、易读、易懂的研报解读。你可以简单理解成精选版的脱水研报,每天花5分钟,就能快速了解当天的热点研报,以及研报中最需要关注的投资点。

 

来看8月22日的3篇精选研报:

 

本文来自:国联证券《计算机行业深度研究:半导体产业基石,中国EDA迎国产替代机遇》

 

精选原因:EDA行业是半导体产业链上游。国内EDA市场受益于全球半导体产业向中国转移的趋势,实现较快增长。在政策支持、自主可控需求增长等因素的推动下,国内EDA企业迎来发展机遇。

 

核心看点:

  1. 中国EDA市场迎中国半导体产业发展、政策支持等机遇,有望实现较快增长;

  2. 半导体供应链安全受到重视,国内EDA企业受益于国产替代需求,头部企业上市后,将进一步加大研发投入,提升核心竞争力;

  3. 国内EDA企业可通过专注特定领域,突破关键点工具,加速国产替代进程。


一、EDA行业现状

 

1、EDA是设计厂商完成芯片设计、代工厂商实现成品率提升的核心基础工具,支撑规模庞大的集成电路市场乃至电子信息、数字经济市场。


2、数字设计类EDA工具和模拟设计类EDA工具占整体EDA市场的比例分列前两位,2020年市场份额分别达到65.0%和17.1%,前者为后者的接近4倍,这与下游数字芯片和模拟芯片市场比例基本一致。


3、2018年以来,受中美贸易摩擦影响,半导体供应链安全受到高度重视,自主可控需求增长。国家出台了一系列针对EDA产业的扶持政策,以加速行业成长,国内EDA产业迎来重大发展机遇。


4、2021年全球EDA市场规模为132.75亿美元,同比增长15.77%;2012-2021年年均复合增速为8.19%,与同期全球集成电路市场的7.66%年均复合增速相近。


5、2020年中国EDA市场规模为93.1亿元,同比增长27.71%;2015-2020年年均复合增速为12.57%,低于同期中国集成电路市场的19.64%年均复合增速。

 

二、EDA行业竞争格局

 

1、EDA行业具有较高壁垒。EDA行业是典型的技术驱动行业,对研发投入、研发人员、用户协同等都提出了较高要求,具有较高行业壁垒。


2、全球EDA行业高度集中,CR3超过77%。新思科技(Synopsys)、铿腾电子(Cadence)、西门子EDA(SiemensEDA)三家厂商是处于全球EDA行业第一梯队的巨头公司。


3、除全球前五大EDA公司外,仍有相当数量的EDA公司,除全球前五大EDA公司外,2020年其他EDA公司共占有14.2%的市场份额。


4、2020年国际三大EDA巨头新思科技、铿腾电子和西门子EDA在国内市场占据明显的头部优势,合计占领约80%的市场份额;国产EDA厂商华大九天市占率约6%,处于国内市场第四位。

 

三、中国EDA行业迎来发展机遇

 

1、后摩尔时代对EDA提出了更高的要求,EDA行业需要同步发展和突破能支撑更先进工艺节点、更复杂的设计和制造及更多样化的设计应用的EDA工具和流程,对EDA公司提出了新的挑战和要求。


2、2021年中国集成电路设计企业数量为2810个,2012-2021年年均复合增速为19.42%。中国集成电路设计、制造环节的快速增长,将带动国内EDA行业需求。


3、2020年全球EDA市场规模与全球集成电路市场规模比例为3.17%,而根据中国半导体行业协会数据,中国EDA市场规模与中国集成电路市场规模比例为1.05%,明显低于全球水平,具有较大发展空间。


4、2022年8月12日,美国商务部工业与安全局(BIS)宣布了对包括设计GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路所必须的ECAD软件等四项技术实施新的出口管制。这显示了提升我国EDA产业国产化率的重要性。

 

本文来自:华创证券-《新能源发电行业深度研究报告:消纳问题专题研究》

 

精选原因:中共中央政治局 7 月 28 日召开会议,提到要提升能源资源供给保障能力、加大力度规划建设新能源供给消纳体系。新能源消纳问题本质上是供需的不匹配,通过电力传输不同环节的建设来解决新能源消纳问题。那么,哪些环节是建设的重点?在短、中、长期分别有哪些投资机会值得关注呢?

 

核心看点:

  1. 新能源消纳问题本质上是供需的不匹配,具体表现在产电与用电的空间及时间的错配;

  2. 从电力传输环节解决供需错配,在电源端储能方面,短期看抽蓄、中期看电化学、长期看氢气;电网端的特高压、区域互联和智能化是重点;

  3. 风险:储能发展不及预期,电网建设推进不及预期,电力市场化改革不及预期,电力市场建设进度不及预期,需求侧管理推进程度不及预期等。



一、新能源消纳问题的背景

 

1、碳中和背景下,风光的高比例并网对当前的电力系统的灵活性造成了极大的挑战。消纳问题本质上是供需的不匹配,具体表现在产电与用电的空间及时间的错配。

 

2、新能源消纳实现的两个层面

 

1)风光不断扩容下如何稳住利用小时数。当前源网更多是解决该层面的问题,也是在短期内可以通过“硬设施”的建设达到的目标。

 

2)如何进一步提升消纳效率。荷端与电力市场更多影响这个层面,即如何提升发用电的匹配效率,主要体现在中长时间的维度上。

 

二、从电力传输环节解决供需错配

 


1、电源端

 

储能方面,短期看抽蓄、中期看电化学、长期看氢气。

 

1)抽水蓄能

 

在国内和国际上都占据了储能市场近90%。

优势:技术成熟、寿命长、规模大、启停迅速。

中国纯抽水蓄能电站年复合增长率较快,为5.7%,电站占比也由2011年的17.8%提升至2020年的25%。

 

国家能源局《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035)》指出,到2025年,抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上;到2030年,投产总规模1.2亿千瓦左右。预计未来五年年复合增长率14.3%。

 

2)电化学储能

 

常见有锂离子电池、钠硫电池、铅蓄电池和液流电池。

 

据CNESA预测,2021年电化学储能市场将继续保持快速发展,保守场景下有望实现装机5.79GW,“十四五”期间也将以57.4%的复合增长率稳步扩张,在2025年实现35.5GW的装机容量。

 

3)氢能

 

适用于大规模、长周期、远距离的储能应用场景。效率低、造价高是氢储能现阶段推广应用的主要掣肘。

 

碳中和背景下,绿氢有多重优势:充分利用弃风、弃光电解水并储存,生产过程中二氧化碳零排放,可以在应用终端直接生产,减少储存、运输成本。

 

从氢能储运方式来看,高压长管拖车技术成熟,其他储运方式仍处于商业化早期。

 

预计到2050年,氢能占能源消费比重将实现10%,远高于2019年的2.7%。氢能产业的总产值也将由2019年的3000亿元上升至2050年的120000亿元,对应CAGR12.6%。

 

2、电网端

 

特高压、区域互联和智能化是重点

 

1)“十四五”期间特高压直流将持续快速发展,为区域之间的电力互联提供支撑。

 

2)区域内部的交流电网也将作为特高压交流的重要补充,为区域内部“电力血液”的输送提供保障。同时,西南西北的电网互联实现的“风、水”协同将是中国新能电力系统的一种新解法。

 

3)除此之外,技术升级叠加智能化背景之下,柔性输电和智能电网将持续提升电网的消纳水平。

 

3、用电端

 

需求端资源的调度通过分时电价配合尖峰电价的价格机制,以及激励型调峰补贴措施,实现电力系统从“源随荷变”向“源荷互动”转变,成为电力系统消纳的重要补充。

 

4、电力系统

 

需关注市场化和交易体系改革两条主线。新一轮电改进一步提升了电力市场化水平,后续有望还原电力商品属性。在电力系统方面,我国电力交易市场形式和媒介不断完善,后续更多元化的电力交易机制将进一步提升电力供需匹配的效率。

 

本文来自:华西证券《需求爆发+政策助力,虚拟电厂未来已来》

 

精选原因:持续高温叠加经济加速复苏,各项政策也频繁发力,虚拟电厂受资本追捧。投资者可通过本篇研报更加系统地了解虚拟电厂,并且可以了解到比较近期的行情,另外还能够看到一些政策和案例的梳理。

 

核心看点:

  1. 持续高温叠加经济加速复苏,电力调度愈发重要。目前,我国正处于电力系统转型期,市场参与主体逐渐多元化 ,虚拟电厂步入发展快车道。

  2. 今年以来,中央及地方相继出台各项政策支持虚拟电厂发展。中国虚拟电厂尚处于发展初期,但发展潜力巨大。

  3. 市场系统性风险、科技创新政策落地不及预期、中美博弈突发事件。



一、虚拟电厂的定义及运作模式示意图

 

虚拟电厂是一套能源管理系统,安装在工厂等用电大户的控制终端,把可中断的如空调、照明等负荷纳入到控制序列,在不影响企业正常生产的情况下,通过精准控制达到供需平衡。虚拟电厂最主要的功能为聚合多类能源参与电力市场运行,以市场手段促进电力资源的优化配置。

 

图:虚拟电厂运作模式示意图


 


二、虚拟电厂关键技术体系和研发探索

 

我国协调控制、智能计量、信息通信等虚拟电厂关键技术发展迅速, 叠加物联网、区块链、大数据、人工智能、数字孪生等新兴数字技术在电力系统中加速推广应用,进一步提升虚拟电厂效能。

 

图:虚拟电厂关键技术体系和研发探索



三、虚拟电厂发展阶段及产业链

 

虚拟电厂的发展阶段分为邀约型、市场型和自由调度性,目前我国处于从邀约性向市场型发展的阶段。

 

第一阶段:邀约型阶段。这是在没有电力市场的情况下,由政府部门或调度机构牵头组织,各个聚合商参与,共同完成邀约、响应和激励流程。

 

第二阶段:市场型阶段。这是在电能量现货市场、辅助服务市场和容量市场建成后,虚拟电厂聚合商以类似于实体电厂的模式,分别参与这些市场获 得收益。在第二阶段,也会同时存在邀约型模式,其邀约发出的主体是系统运行机构。

 

第三阶段:自由调度型虚拟电厂,也可称之为“虚拟电力系统”,其中既包含可调负荷、储能负荷、储能和分布式能源等基础资源,也包含由这些 基础资源整合而成的微电网、局域能源互联网。

 

现阶段,虚拟电厂多作为可控负荷聚合商,通过调度灵活性资源提供调峰、备用、需求响应等电力辅助服务,获得补偿收入。随着电力市场机制的逐步完善及售电市场的建设, 以虚拟电厂为核心的售电公司将逐步参与电力市场交易。

 

图:虚拟电厂产业链



 

研报原文可以添加妙妙子微信(huxiuvip302)获取


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