近日,国家能源局发布《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》,文件指出要以数字化智能化电网支撑新型电力系统建设,探索人工智能及数字孪生在电网智能辅助决策和调控方面的应用,推进基于数据驱动的电网暂态稳定智能评估与预警,提高电网仿真分析能力,支撑电网安全稳定运行;提高负荷预测精度和新型电力负荷智能管理水平,推动负荷侧资源分层分级分类聚合及协同优化管理,加快推动负荷侧资源参与系统调节;发展电碳计量与核算监测体系,推动电力市场和碳市场数据交互耦合,支撑能源行业碳足迹监测与分析。
电网二次设备龙头,助力能源数字化智能化发展
公司成立于 2001 年 2 月,由南瑞集团作为主发起人,2003 年 10 月在上海证券交易所上市,成为国家电网公司系统内的首家上市公司,于 2013 年、2017 年发生两次资产重组。国电南瑞是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商,是我国能源电力及工业控制领域领先的IT 企业和电力智能化领军企业。公司以先进的控制技术和信息技术为基础,利用“大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链”等技术,为电网、发电、轨道交通、水利水务、市政公用、工矿等行业和客户提供软硬件产品、整体解决方案及应用服务,公司的业务发展与相关行业的发展方向、投资规模、投资结构和技术升级等密切相关。
2013 年资产重组:与南瑞集团资产重组,主营业务由原有的电网调度自动化、变电站保护及综合自动化、轨道交通保护及电气自动化等变更为电网自动化、发电及新能源、节能环保、工业控制(含轨道交通)四大板块。 2017 年资产重组:与国网电科院、南瑞集团资产重组,主营业务新增继电保护及柔性输电、电力自动化信息通信、水利水电自动化业务。 2019 年以来:公司通过控股和参与方式介入电力电子功率半导体开发与应用,目前已完成1200V、1700V、和 3300V IGBT 产品的示范应用,自主研发的 4500V IGBT 已通过全套型式试验与极限测试认证。

公司注册资本 66.95 亿元,控股股东为南瑞集团,实际控制人为国务院国有资产监督管理委员会。截至2022年三季报,南瑞集团直接持有 51.48%股权,国务院国有资产监督管理委员会间接持有56.90%股权。公司历经数十年自主创新和产业发展,国电南瑞已形成电网自动化及工业控制、继电保护及柔性输电、电力自动化信息通信、发电及水利环保四大业务板块,下设 1 个研究院、4 个事业部,15 家分公司、26 家子公司。公司主要高管均有较高的教育程度,常年从事电力系统自动化、电网二次系统与设备技术与管理相关工作,专业积淀深厚。
公司为了进一步完善公司法人治理结构,形成良好均衡的价值分配体系,激励公司核心员工诚信勤勉地开展工作,保障公司业绩稳步提升,确保公司发展战略和经营目标的实现,推出2021 年限制性股票激励计划。限制性股票以达到业绩考核目标作为激励对象的主要解除限售条件,2022-2025 年公司归母扣非净利润分别要求大于等于 56.11/61.72/67.89/74.68 亿元。
公司技术实力雄厚,年获得授权专利数量维持在 300 项以上,获得软件著作权数量维持在200 项以上。公司员工整体素质较高,本科及以上学历员工占比高达 86.43%。 2023 年 3 月,国家能源局发布《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》,文件指出要以数字化智能化电网支撑新型电力系统建设,探索人工智能及数字孪生在电网智能辅助决策和调控方面的应用,推进基于数据驱动的电网暂态稳定智能评估与预警,提高电网仿真分析能力,支撑电网安全稳定运行;提高负荷预测精度和新型电力负荷智能管理水平,推动负荷侧资源分层分级分类聚合及协同优化管理,加快推动负荷侧资源参与系统调节;发展电碳计量与核算监测体系,推动电力市场和碳市场数据交互耦合,支撑能源行业碳足迹监测与分析。公司作为国家电网旗下二次设备与系统龙头企业,在电网数字化智能化发展要求下有望迎来成长新契机。

电网二次设备与系统龙头,全力支撑我国新型电力系统建设
电网自动化及工业控制
主要产品包括电网安全稳定分析与控制、电网调度自动化、电力市场、智能变电站、智能配网、源网荷储协同控制、智慧用电及新型电力负荷管理系统、电动汽车充换电、智慧消防、电网智能传感等,公司是国内电力系统及其自动化领域唯一能够提供全产业链产品和一体化整体解决方案的供应商,综合实力国际领先,处于市场龙头地位。 围绕新型电力系统建设,公司承担的新一代调度技术支持系统在 6 个省(市)试运行并在江苏正式切主运行,新一代用电信息采集系统在安徽等 6 省(市)实用化上线,电力现货市场第二批6 个试点项目投入试运行,自主研发的新型电力负荷管理系统在 11 省(市)应用,省地配一体化负荷精准控制系统上线运行。2022 年上半年中标江苏等新一代调度、辽宁等电力现货市场、甘肃等配电主站、宁夏等新一代用采、安徽新型负荷管理系统、浙江等抽蓄电站二次系统等重大项目,落地南网首套计量云平台及新一代计量自动化主站,公司在电网自动化领域的优势已经拓展到电力市场、新型负荷等全新下游需求。
继电保护及柔性输电
主要产品包括电力控制保护、换流阀、直流断路器、固定和可控串联补偿器、可控高压并联电抗器、无功补偿装置(SVC)及静止同步补偿器(STATCOM)、集中式和分布式统一潮流控制器、故障电流限制器等。在继电保护领域,形成从中低压到特高压的全系列继电保护产品,是国内高压电网继电保护技术的开拓者和行业排头兵。在柔性输电领域,公司的高压大容量换流阀、直流断路器、控制保护系统和电流电压高速测量装置等关键设备整体达到国际领先水平。柔性直流方面,公司产品包括特高压直流/柔性直流换流阀、直流断路器、直流控保系统;柔性交流方面,公司产品包括串补(FSC/TCSC)、短路电流限制器(FCL)、静止无功发生器(SVG)等。 从历史数据看,公司在换流阀市场份额达到 42%左右,其中 2019 年市场占比高达80%;在直流控制保护系统方面,国电南瑞占 50%左右市场份额,优势明显。公司柔性直流换流阀关键零部件IGBT 达到国际领先水平。目前公司 IGBT 项目尚处于投资建设阶段,但已取得重要进展,形成梯次衔接的技术储备与产品系列,3300V IGBT 在厦门柔直挂网运行,1700V IGBT 在湖南梅岗风电场示范运行,4500V IGBT 通过可靠性及厂内运行试验。
电力自动化信息通信
公司主要从事电力系统信息通信与安全的产品研发、设备制造、系统集成、工程安装和服务咨询等,业务涵盖电网生产管理、调度管理、电力营销、安监基建、网络与信息安全、信息通信综合监管、通信设备及系统、信息通信系统集成及运维、实时数据库等。经过长期发展,公司形成了企业数字化转型所需技术底座和业务能力,为国内能源电力行业信息通信建设发挥重要作用。

发电及水利环保
面向能源、发电、节能环保、水利水务、市政交通等行业,专业从事上述行业相关领域的自动化和信息化产品制造、工程服务与设计咨询、系统集成及工程管理。公司拥有火电、水电、核电、风电、光伏、抽水蓄能、分布式能源等各种发电类型的机组控制保护及并网解决方案。同时,为适应新能源发电快速发展的需要,公司研发了全场景构网型储能系列产品,包括集中式风冷储能系统、模块化液冷储能系统、高压直挂式储能系统等,建成了全套生产线,并在国内外取得规模化应用,有力支撑了新型电力系统的建设。公司研发的 7MW 海上风电变流器在广东阳江应用,储能变流器形成系列化产品,PLC 加大对水电、风电、轨道、工控等领域拓展,智能传感器在新能源升压站等领域推广应用。重大工程项目顺利实施。全面助力白鹤滩—江苏、龙政直流改造、粤港澳大湾区直流背靠背等项目按计划投运。保障山东沂蒙、吉林敦化、黑龙江荒沟等抽蓄项目按期投产。35kV 高压直挂储能系统已在红墟储能电站顺利并网运行。2018-2022H1 年 公 司 营 业 收 入 分 别 为
285.4/324.2/385.0/424.1/163.2 亿元,同比增速分别为17.96%/13.61%/18.75%/10.15%/10.26%。公司营业收入最大源为电网自动化及工业控制,2018-2022年上半年分别占营收比重为 58.71%/57.05%/55.92%/56.26%/51.59%。公司实行订单式生产,主要通过市场招投标方式获取订单,2018-2021 年公司在手订单量与新签订单量稳步上升。同时,公司积极转变发展方式,大力拓展工程总包、运维服务、设备租赁服务和新兴产业,培育新的利润增长点,充实、丰富适合企业自身特点的经营模式。
2017-2021 年归母净利润 CAGR 高达 48%,盈利能力常年保持稳健
近几年,公司持续增强科技创新实力,加快电网新技术新产品研发和公司核心产品迭代升级,提高核心部件自主可控水平,全面参与相关试点项目建设,引领技术发展方向;同时聚焦电网内外部市场,积极推动新一代调度、调控云、新一代用采、新一代集控站、电力现货市场、电站二次系统等一批重大项目落地,加快数字换流站、直流配电网、智能终端等新业务推广。 2017-2021 年公司营业收入 CAGR 为 15%,归母净利润 CAGR 高达 48%。公司营业收入与归母净利润均呈现出较为明显的季节性,公司产品与服务下游客户以电网公司、发电企业为主,均有严格的年度计划采购制度,每年一季度对当年采购计划进行审批,发货与交付集中在第二和第三季度,收入确认集中在第四季度。

2018-2022H1 年公司主营业务毛利润分别为
82.03/93.34/103.20/113.99/44.81 亿元,其中电网自动化及工业控制是毛利润的主要来源,2018-2022 年上半年分别占比为 57.82%/56.84%/54.89%/53.48%/49.65%。2018-2022 年上半年公司综合毛利率分别为 28.74%/28.79%/26.80%/26.88%/27.45%,公司四大业务板块中继电保护及柔性输电毛利率最高。 2022 年上半年电网自动化及工业控制业务主要系行业投资增长,导致收入规模增长;继电保护及柔性输电业务主要受益于柔性输电业务规模增长,但因项目执行产品结构变化导致毛利率有所下降;电力自动化信息通信业务中信息通信运营等业务占比提升,毛利率有所上升;发电及水利环保业务主要系励磁、火电业务拓展,收入规模有所增长,毛利率有所下降。集成及其他板块中节能租赁业务收入增长,收入规模和毛利率有所提高。
公司每年年初制定当年营业收入、营业成本和期间费用目标。2018-2020 年公司实际营收略超目标值,2021年略低于目标值,2022 年公司营业收入目标为 468 亿元,同比增长 10.4%。2018-2020 年公司营业成本实际值均略高于目标值,2021 年实际值与目标值吻合。 公司费用管控能力强,2018-2021 年公司期间费用目标值与实际值基本相等,2022 年期间费用目标值为51亿元。公司将继续强化成本费用精益管控,以管理促效益,抓好应收账款回收,降成本减费用。分类型看,2018-2021 年随着公司收入较快增长,各项费用率有所下降;公司高度重视研发投入,研发费用率保持较高水平。

除集成及其他业务外,公司其他四大业务板块直接材料成本占比均超过 50%,其中继电保护及柔性输电业务直接材料成本占比最高,占比超 75%。2018-2021 年直接材料费用占比变动,主要系业务结构变化,硬件类业务占比变动,上游原材料价格变动所致。2017 年以来公司销售毛利率、净利率分别稳定在28%和15%左右。
直流输电关键设备领域稳居全国第一,电网二次设备龙头
特高压直流(UHVDC)指以半控晶闸管为核心功率器件,输电电压在±800kV 及以上的直流输电技术,柔性直流(VSC-HVDC)指以全控 IGBT 为核心功率器件的直流输电技术。
特高压直流的优点包括:1.输送容量大、电压高;2.抗干扰性好、换流阀损耗小,输电运行的稳定性和可靠性高。缺点包括:1.功率器件关断不可控,对交流系统较为敏感、容易换相失败;2.无功消耗大、需安装滤波装置以消除谐波。特高压直流技术具有技术成熟、应用广泛的特点,目前我国直流输电工程以特高压特高压直流输电为主。
柔性直流优点包括:1.功率器件关断可控,可实现有功无功解耦控制;2.无需交流侧提供换相电流;3.无需大量无功支撑,占地面积较小;4.无换相失败问题;5.仅需少量滤波器。缺点包括:设备成本较高、输电容量较低、换流损耗较大等。由于柔直具有较强的功率可控性,在孤岛供电、城市配电网的增容改造、大规模海上风电并网等方面具有较强的技术优势。
特高压直流项目的主要成本包括基础土建、铁塔和核心设备三部分,核心设备中换流变压器、换流阀和GIS的成本占比分别为 50%/27%/12%;柔性直流项目的主要成本在于换流站设备,换流站设备中换流阀/换流变压器的成本占比分别为 58%和 23%。与特高压直流相比,柔直项目中 IGBT 换流阀部分依赖进口且价格较高,导致国内柔性直流项目的成本高昂;以张北四端柔直为例,送电端采用常规换流阀,受端采用常规换流阀+柔直换流阀,项目投资额近 500 亿元,比特高压直流项目高出近 300 亿元。截至目前,包括国电南瑞、许继电气等在内的优质企业已具备柔直换流阀、柔直控制保护等柔直核心产品的配套能力,IGBT 的自供能力在不断提升,未来柔直技术经济性有望进一步提升,推动规模化应用。

公司在直流输电领域稳居市场第一。根据国网电子商务平台数据,2021 年公司在直流特高压市场的总体份额位居第一,市占率达到 51.2%,分产品看,公司在换流阀/直流控制保护装置子领域的中标份额分别为57.6%和 52.0%,位居全国第一。2021 年国网直流特高压设备中标 CR3 高达 98.7%,其中换流阀中标CR3高达 89.1%,直流控制保护中标 CR3 高达 97.7%。可见,特高压直流设备领域市场格局高度集中,国电南瑞位于全国第一。
公司是配网二次设备龙头。2021 年公司在国网配网开关柜领域市场份额为5.1%,位列第五,在配网一次设备领域处于第一梯队。公司在国网保护类设备领域市场份额高达 46%,在国网监控类设备领域市场份额高达 29%,均位列第一。公司作为电网二次设备龙头企业市场份额常年高居榜首。
主网与配网投资景气共振,2023 年特高压直流开工数量有望创造纪录
“十四五”期间,国家电网计划实现电网投资 2.4 万亿元,南方电网规划实现电网投资约6700 亿元,两大电网公司合计投资总额将达到 3.07 万亿元。从投资方向来看,国网侧重特高压,而南网侧重配电网。“十四五”期间国家电网公司规划建设特高压工程“24 交 14 直”,涉及线路3 万余公里,变电换流容量达 3.4 亿千瓦,总投资 3800 亿,较“十三五”特高压投资总额 2800 亿元增长35.7%,特高压有望迎来新一轮建设高峰。南方电网方面,预计“十四五”期间配电网规划投资达到 3200 亿元,约占总投资额的48%。电网投资与电源投资相比具有跨区协调要求高的特点,2022 年由于多轮散发疫情影响,全年电网投资完成额仅为 5012 亿元,低于预期水平;而电源投资受影响相对较小,全年投资完成额达到7208 亿元,再创历史新高,电网/电源投资差进一步拉大。今年 1 月国家电网明确表态,全年电网投资有望超过5200亿元,再创历史新高。随着 2022-2025 年新能源装机容量的大幅提升,特高压与配电网侧投资需求日益迫切,将成为远期决定新能源装机和发电量占比的关键环节。

特高压交流适用于近距离大容量输电,可作为交流输电骨干网替代超高压交流电网;特高压直流适用于长距离大容量输电,往往用于送受端关系明确的新能源大规模外送和电网大区互联。因此,特高压直流是“大基地”新能源外送的“大动脉”,而特高压交流负责将跨区输入的新能源电能在负荷中心合理分配,同时确保电网运行的稳定性。2022 年 1 月,国家能源局在《关于委托开展“十四五”规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函》中首次提出了“十四五”期间为配套水风光等能源基地,将规划建设“3交9直”12 条特高压通道,其中直流工程数量远超交流,可见直流输电是新能源远距离外送的主要方式。
国家电网公司原计划 2022 年开工“10 交 3 直”共 13 条特高压线路,但受疫情等因素影响2022 年实际仅开工“5 交 0 直”,开工进度低于预期。根据国家电网最新计划,预计 2023 年核准“5 直2 交”,开工“6直 2 交”,特高压直流核准量有望接近历史最高(2015 年核准 6 条),开工量有望创造历史新高(2015年开工 4 条),2023-2025 年特高压产业链有望拥抱新一轮景气周期。2023 年3 月,国家电网特高压公司发布年度集中采购批次计划安排,特高压建设分公司预计分别在 1/4/7/10 月份完成共四批次集中采购招标。2023 年以来,金上-湖北±800kV 特高压直流和我国首个“风光火储一体化”陇东-山东±800kV特高压直流工程先后开工,全年特高压建设任务有望顺利完成。
结合国家电网、南方电网规划和当前特高压项目推进情况,我们预计 2023-2025 年全国特高压直流项目核准量分别为 5/4/4 条,开工量分别为 5/4/5 条,投运量分别为 0/3/6 条;预计全国特高压交流项目核准量分别为 2/1/3 条,开工量分别为 3/1/1 条,投运量分别为 3/2/2 条。2023 年我国特高压交流将迎来投运阶段性高峰,特高压直流将开启三年投运上行周期。

国际方面,面临经济增速下滑的压力,世界各国普遍增加基础建设投资来带动经济发展和就业,其中电力基础设施建设是重点投资方向之一。同时,中国也在加速实现碳中和目标。受益于此,公司每年营业收入与新增订单量持续上升。海外市场中欧洲、北美洲等电力发达地区输配电设备运行多年,有较大的改造更换空间;东南亚、中东、非洲等地区电力基础设施建设落后,存在较大的新建业务机会。
海上风电走向深蓝,柔性直流将逐渐成为主流送出方式
柔性直流受制于成本较高、输电容量较小等因素目前应用较少,但由于柔性直流具有建立电压、有功/无功解耦等优势因此在孤岛供电、同步电网异步互联、海上风电等领域具有较高的应用价值。
海上风电与其他输电场景相比最大的差异在于输电媒介为海底电缆而非架空线,海底电缆交流输电存在较为严重的过电压及充电功率较高的问题,且随着输电距离的增长愈发严重。根据相关文献信息,一般认为海上风电项目离岸距离超过 100km 时,柔性直流送出方案较交流送出方案具有更好的经济性和可靠性。此外,同样容量的风电场使用柔性直流送出可以大幅节省海缆路由占用,随着海上风电装机容量的不断增长,海缆路由占用是大规模海上风电规划中需要考虑的重要因素。

三峡江苏如东海上风电柔性直流输电工程是国内首个海上风电柔性直流输电工程,由三峡集团与中广核集团共同建设,电压等级±400kV,输送容量 1100MW;三峡青洲五、七海上风电项目将采用±500kV柔性直流送出,中国绿发汕头中澎二海上风电项目将采用±320kV 柔性直流送出。2023 年2 月国家能源局表示将出台《深远海海上风电管理办法》,我们预计“十四五”末我国海上风电开发区域将逐渐走向“深蓝”,柔性直流送出方式占比将稳步提升。
盈利预测
假设前提: 公司几大业务板块预测如下: 一、电网自动化及工业控制:主要包括变电自动化、配电自动化、用电信息采集系统、充电桩、智能电表、电网调控系统、电力现货交易系统、工业控制等产品。1、变电/配电自动化和用电信息采集系统需求整体随着电网投资和宏观经济增长稳健增长;2、充电桩产品主要配套国家电网充电站和公用设施类充电站,在新基建拉动下有望较快增长;3、智能电表随着基于 IR46 标准的新一代智能电表逐渐推广成长性同样良好;4、电网调控系统和电力现货交易系统目前处于试点阶段,后续将在全国陆续应用;5、工业控制产品主要配套轨道交通、工业企业。我们预计 2022-2025 年营业收入分别为 257.7/287.1/319.9/361.2亿元,毛利率分别为 25.6%/25.7%/25.8%/25.7%。
二、继电保护与柔性输电:主要包括继电保护和柔性输电两大业务板块,此外电化学储能业务目前归入此板块。1、继电保护广泛应用于输配电系统,需求情况与电网基建投资和宏观经济增速高度相关,预计长期保持自然增长状态。2、柔性输电涵盖特高压直流、柔性直流换流阀和控制保护系统、柔性交流输电装备等产品,其中特高压直流换流阀和控保系统为主要收入来源,随着我们特高压直流进入上行周期预计本业务有望保持较高增速。3、公司主要从事电化学储能系统集成业务,具备 EMS、BMS、PCS 自制能力。2022年以来公司拿单势头较好,未来随着储能行业放量具有较好的成长性。我们预计2022-2025 年营业收入分别为 75.3/81.7/97.8/116.2 亿元,毛利率分别为 37.1%/36.0%/35.3%/35.4%。
三、电力自动化信息系统:主要包括电网生产管理系统、数据库系统、网络安全系统、电网信通等相关产品,属于电网建设的重要基础设施。我们预计 2022-2025 年营业收入分别为87.5/100.7/115.8/133.1亿元,毛利率分别为 21.0%/21.0%/21.0%/21.0%。
四、发电及水利环保:主要包括水利信息化系统,水电、火电、抽水蓄能励磁系统、控制系统,风电变流器、光伏逆变器等产品。我们预计 2022-2025 年营业收入分别为 28.4/33.4/39.4/46.5 亿元,毛利率分别为 16.5%/16.7%/16.9%/17.2%。
五、集成及其他业务:主要包括电力工程 EPC 和电力设备租赁业务。我们预计2022-2025 年营业收入分别为 25.0/28.8/33.1/38.1 亿元,毛利率分别为 38.0%/38.0%/37.0%/37.0%。
综上所述,我们预计 2022-2025 年公司实现营业收入分别为 475.0/532.7/607.2/696.4 亿元,同比+12.0%/12.2%/14.0%/14.7%,毛利率分别为 26.8%/26.6%/26.5%/26.5%。 公司历年销售费用率、管理费用率、研发费用率随着销售规模的扩张略有下降,后续预计保持小幅下降走势 。 我 们 预 计 2022-2025 年 公 司 销 售 费 用 率 分 别 为 3.7%/3.6%/3.5%/3.4% ,研发费用率分别为4.8%/4.6%/4.5%/4.5%,管理费用率分别为 2.2%/2.1%/2.1%/2.0%。
(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。)