電力行業(yè)熱點專題系列（一）：5G春風(fēng)來用電知多少

1、 HYPERLINK / 敬請參閱最后一頁特別聲明國投瑞銀目錄TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _TOC_250005 1、 報告背景3 HYPERLINK l _TOC_250004 2、 5G 基站運行對用電量影響幾何？5 HYPERLINK l _TOC_250003 、 短期影響6 HYPERLINK l _TOC_250002 、 長期影響8 HYPERLINK l _TOC_250001 3、 投資建議9 HYPERLINK l _TOC_250000 4、 風(fēng)險分析91、報告背景自上世紀(jì) 80 年代以來，移動通信的革命性技術(shù)，持續(xù)加快信息產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新進程，不斷

2、推動經(jīng)濟社會的繁榮發(fā)展。當(dāng)前，第五代移動通信技術(shù)（5G） 正在闊步前行，它將以全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供至少十倍于 4G 的峰值速率、毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力，開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機深度交互的新時代。3GPP 定義了 5G 的三大技術(shù)場景（即 eMBB、mMTC 和 URLLC）， 除進一步提升網(wǎng)絡(luò)速率外，URLLC、mMTC 場景將助力網(wǎng)絡(luò)連接規(guī)模的顯著增長。在具體應(yīng)用場景上，5G 將廣泛應(yīng)用于 VR/AR、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造等領(lǐng)域。5G 網(wǎng)絡(luò)的高性能使得其應(yīng)用場景得到大大擴展，根據(jù)華為發(fā)布的5G 時代十大應(yīng)用場景白皮書，最能體現(xiàn) 5G 能力的應(yīng)用場景大概可分為10 類，包括：高階 VR/

3、AR 應(yīng)用、車聯(lián)網(wǎng)中的自動駕駛及遠控駕駛、智能制造領(lǐng)域的機器人控制、智慧能源領(lǐng)域的饋線自動化、無線醫(yī)療中的遠程診斷、無線家庭娛樂中的超高清視頻、聯(lián)網(wǎng)無人機、社交網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的全景直播、AI 領(lǐng)域的個人輔助、智慧城市中的視頻監(jiān)控。圖 1：5G 十大主要應(yīng)用場景資料來源：華為5G 時代十大應(yīng)用場景白皮書。注：1、VR/AR，2、車聯(lián)網(wǎng)，3、智能制造，4、智慧能源，5、無線醫(yī)療，6、無線家庭娛樂，7、聯(lián)網(wǎng)無人機，8、社交網(wǎng)絡(luò)，9、個人 AI 輔助，10、智慧城市 HYPERLINK / 敬請參閱最后一頁特別聲明根據(jù)中國信通院5G 經(jīng)濟社會影響白皮書預(yù)測，2030 年 5G 帶動的直接產(chǎn)出和間接產(chǎn)出將分別

4、達到 6.3 萬億和 10.6 萬億元。在直接產(chǎn)出方面， 按照 2020 年 5G 正式商用算起，預(yù)計當(dāng)年將帶動約 4840 億元的直接產(chǎn)出， 2025 年、2030 年將分別增長到 3.3 萬億、6.3 萬億元，十年間的年均復(fù)合增長率為 29。在間接產(chǎn)出方面，2020 年、2025 年、2030 年，5G 將分別帶動 1.2 萬億、6.3 萬億和 10.6 萬億元，年均復(fù)合增長率為 24。圖 2：5G 直接及間接經(jīng)濟產(chǎn)出（單位：億元）資料來源：信通院5G 經(jīng)濟社會影響白皮書2019 年 8 月發(fā)布的國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進平臺經(jīng)濟規(guī)范健康發(fā)展的指導(dǎo)意見（國辦發(fā)201938 號）強調(diào)“加強網(wǎng)絡(luò)支撐

5、能力建設(shè)”，并指出深入實施“寬帶中國”戰(zhàn)略，加快 5G 等新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化提升網(wǎng)絡(luò)性能和速率。根據(jù)央視網(wǎng)報道，目前國內(nèi)三大運營商均已公布 5G 基站鋪設(shè)時間表。此外，近期中國移動 2019H1 業(yè)績說明會上，中國移動管理層上調(diào) 2019 年的 5G 資本開支計劃（從約 170 億元上調(diào)至約 240 億元）。國內(nèi)運營商對5G 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重視程度可見一斑，5G 基站建設(shè)提速在即。表 1：三大運營商 5G 基站鋪設(shè)進程運營商5G 基站鋪設(shè)進程中國聯(lián)通2019 年底前在 40+N 個城市實現(xiàn) 5G 熱點區(qū)域覆蓋，其中北上廣深主城區(qū)將完成全覆蓋中國移動2019 年將在 50 多個城市實現(xiàn)

6、 5G 商用服務(wù)，2020 年將覆蓋到全國所有地級以上城市城區(qū)中國電信2019 年將在 40 多個城市開展 5G 建設(shè)，建設(shè)規(guī)模約 2 萬個基站資料來源：央視網(wǎng)， HYPERLINK / 敬請參閱最后一頁特別聲明我們認為，隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，新興行業(yè)對全社會用電量的貢獻不可忽視（詳見我們 2019 年 1 月發(fā)布的行業(yè)年度報告與其茍延殘喘，不如從容燃燒公用事業(yè) 2019 年度投資策略）?？紤]到 5G 基站單站能耗高于4G 基站，5G 基站的大規(guī)模鋪設(shè)將貢獻電力需求增量。我們在本篇專題報告中將重點測算 5G 基站運行對于用電量的影響。2、5G 基站運行對用電量影響幾何？近年來，移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的增加

7、和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的繁榮催生了基站需求， 移動通信基站數(shù)呈增長態(tài)勢。根據(jù)工信部統(tǒng)計，截至 2019 年 6 月底，移動通信基站總數(shù) 732 萬個，其中 4G 基站總數(shù)為 445 萬個（占比 60.8%）?？紤]到統(tǒng)計口徑原因（我們并未查詢到移動通信基站用電量的官方數(shù)據(jù)），我們選取信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)的類別進行了統(tǒng)計，結(jié)果表明 2011 年以來信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)拉動用電量增長百分點總體提升。圖 3：移動通信基站數(shù)移動通信基站數(shù)（萬個）7507006506005505002017-06 2017-09 2017-12 2018-03 2018-06 2018-09 2018-12 2

8、019-03 2019-06資料來源：工信部， 圖 4：信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)對全社會用電量增長的拉動（%）信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)拉動用電量增長全社會用電量同比（右軸）4.0%12%3.5%10%3.0%2.5%8%2.0%6%1.5%4%1.0%0.5%2%0.0%0%201120122013201420152016201720182019H1資料來源：Wind，中電聯(lián)， （注：2011-2018 年選取 1-11 月數(shù)據(jù)，2015 年全社會用電量同比增速極低導(dǎo)致信息傳輸、軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)拉動用電量增長百分點異常） HYPERLINK / 敬請參閱最后一頁特別聲明根據(jù)何家

9、愛、劉曉村基站節(jié)能減排措施探討的統(tǒng)計，基站能耗構(gòu)成以基站主設(shè)備（45%）和空調(diào)系統(tǒng)（40%）為主。據(jù)中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會報道，目前運營商 5G 基站主設(shè)備樣品空載功耗約 2.2-2.3 千瓦，滿載功耗約3.7-3.9 千瓦，5G 基站單站功耗是 4G 單站的 2.5-3.5 倍。據(jù)此測算基站主設(shè)備空載、滿載時：5G 基站全部能耗分別為 5 千瓦、8.5 千瓦，4G 基站全部能耗分別為 2 千瓦、2.5 千瓦。圖 5：基站能耗構(gòu)成（2018 年）基站主設(shè)備40%45%空調(diào)系統(tǒng)電源系統(tǒng)其他3% 12%資料來源：何家愛、劉曉村基站節(jié)能減排措施探討、短期影響5G 基站我們就 5G 基站對 2019 年全

10、社會用電增量貢獻進行敏感性測算，測算 假設(shè)如下： （1）單基站平均用電能耗：根據(jù)上述測算，不同負荷下 5G 單基站能耗（含空調(diào)系統(tǒng)等）約 5-8.5 萬千瓦?？紤]到基站設(shè)備負荷的波動（并非全部時刻滿載運行）、及 5G 基站設(shè)備大規(guī)模商用后能耗的下降（當(dāng)前僅為少數(shù)樣品的測試結(jié)果），我們認為單基站平均用電能耗將有所降低。 （2）基站數(shù)量：根據(jù)央視網(wǎng)報道，2019 年將建成 10-15 萬個 5G 基站。 （3）基站全年運行時間：不考慮基站維護等，假設(shè)基站全年連續(xù)運行， 即全年運行時間為 24*365=8760 小時。 （4）2019 年全社會用電量：根據(jù)中電聯(lián)預(yù)測，2019 年全社會用電量同比增長

11、 5.5%左右。我們據(jù)此測算 2019 年全社會用電量約 72214 億千瓦時。 （5）替代效應(yīng)：假設(shè) 5G 基站全部為新增基站，不考慮 5G 基站對存量4G 等基站的替代效應(yīng)。 HYPERLINK / 敬請參閱最后一頁特別聲明根據(jù)上述假設(shè)，5G 基站對 2019 年全社會用電增量貢獻的敏感性測算結(jié)果見表 2?？紤]到對于 5G 基站數(shù)據(jù)的假設(shè)較為樂觀，我們預(yù)計 2019 年年內(nèi)5G 基站的陸續(xù)投運對全社會用電量的增量貢獻不超過 0.2%。由此可見，從短期來看，5G 基站建成投運對于全社會用電量的增長影響不明顯。表 2：5G 基站對 2019 年全社會用電增量貢獻的敏感性測算基站數(shù)量（萬個）單基

12、站平均用電能耗（千瓦）2345678910100.0%0.0%0.0%0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%150.0%0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%0.1%0.2%0.2%200.0%0.1%0.1%0.1%0.1%0.2%0.2%0.2%0.2%250.1%0.1%0.1%0.2%0.2%0.2%0.2%0.3%0.3%300.1%0.1%0.1%0.2%0.2%0.3%0.3%0.3%0.4%350.1%0.1%0.2%0.2%0.3%0.3%0.3%0.4%0.4%400.1%0.1%0.2%0.2%0.3%0.3%0.4%0.4%0.5%450.1%0.2%0.2

13、%0.3%0.3%0.4%0.4%0.5%0.5%500.1%0.2%0.2%0.3%0.4%0.4%0.5%0.5%0.6%資料來源：中電聯(lián)， 測算4G 基站為了方便比較，我們同時就 4G 基站對 2019 年全社會用電增量貢獻進行敏感性測算，測算假設(shè)如下： （1）單基站平均用電能耗：根據(jù)上述測算，不同負荷下 4G 單基站能耗（含空調(diào)系統(tǒng)等）約 2-2.5 萬千瓦。 （2）基站數(shù)量：工信部數(shù)據(jù)顯示，截至 2019H1，我國 4G 基站數(shù) 445萬個。 （3）基站全年運行時間：不考慮基站維護等，假設(shè)基站全年連續(xù)運行， 即全年運行時間為 24*365=8760 小時。 （4）2019 年全社會用

14、電量：根據(jù)中電聯(lián)預(yù)測，2019 年全社會用電量同比增長 5.5%左右。我們據(jù)此測算 2019 年全社會用電量約 72214 億千瓦時。 （5）替代效應(yīng)：假設(shè) 5G 基站全部為新增基站，不考慮 5G 基站對存量4G 等基站的替代效應(yīng)。表 3：4G 基站對 2019 年全社會用電增量貢獻的敏感性測算基站數(shù)量（萬個）單基站平均用電能耗（千瓦）1.81.92.02.12.22.32.42.52.64401.0%1.0%1.1%1.1%1.2%1.2%1.3%1.3%1.4%4601.0%1.1%1.1%1.2%1.2%1.3%1.3%1.4%1.5%4801.0%1.1%1.2%1.2%1.3%1.3

15、%1.4%1.5%1.5%5001.1%1.2%1.2%1.3%1.3%1.4%1.5%1.5%1.6%5201.1%1.2%1.3%1.3%1.4%1.5%1.5%1.6%1.6%5401.2%1.2%1.3%1.4%1.4%1.5%1.6%1.6%1.7%5601.2%1.3%1.4%1.4%1.5%1.6%1.6%1.7%1.8%5801.3%1.3%1.4%1.5%1.5%1.6%1.7%1.8%1.8%6001.3%1.4%1.5%1.5%1.6%1.7%1.7%1.8%1.9% HYPERLINK / 敬請參閱最后一頁特別聲明資料來源：中電聯(lián)， 測算果見表3。我們預(yù)計4G 基站對2

16、019 年全社會用電量的增量貢獻約1.1-1.6%。根據(jù)我們的測算結(jié)果，考慮到 5G 基站仍處于建設(shè)初期，從短期來看， 5G 基站對用電量的貢獻低于 4G 基站，5G 基站建成投運對于全社會用電量的增長影響不明顯。、長期影響根據(jù)賽迪顧問發(fā)布的2018 年中國 5G 產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用發(fā)展白皮書，2017 年我國 4G 廣覆蓋階段基本結(jié)束，4G 基站達到 328 萬個，而 5G 基站總數(shù)量將是 4G 基站 1.1-1.5 倍。我們據(jù)此測算，長期來看 5G 基站數(shù)量約 500 萬個。我們就 5G 基站對 2023 年全社會用電增量貢獻進行敏感性測算，測算 假設(shè)如下： （1）單基站平均用電能耗：根據(jù)上述測算

17、，不同負荷下 5G 單基站能耗（含空調(diào)系統(tǒng)等）約 5-8.5 萬千瓦。考慮到基站設(shè)備負荷的波動（并非全部時刻滿載運行）、及 5G 基站設(shè)備大規(guī)模商用后能耗的下降（當(dāng)前僅為少數(shù)樣品的測試結(jié)果），我們認為單基站平均用電能耗將有所降低。 （2）基站數(shù)量：根據(jù)上述測算，假設(shè) 2023 年 5G 基站數(shù)量可達 500萬個。 （3）基站全年運行時間：不考慮基站維護等，假設(shè)基站全年連續(xù)運行， 即全年運行時間為 24*365=8760 小時。 （4）2023 年全社會用電量：根據(jù)國網(wǎng)能源研究院預(yù)測，“十四五”期間全社會用電量增長率 4-5%，結(jié)合前文分析，我們假設(shè) 2019-2023 年全社會用電量增速分別為

18、 5.5%、5.0%、4.0%、4.0%、4.0%。我們據(jù)此測算 2023年全社會用電量約 85292 億千瓦時。 （5）替代效應(yīng)：假設(shè) 5G 基站全部為新增基站，不考慮 5G 基站對存量4G 等基站的替代效應(yīng)。表 4：5G 基站對 2023 年全社會用電增量貢獻的敏感性測算基站數(shù)量（萬個）單基站平均用電能耗（千瓦）23456789103000.6%0.9%1.2%1.5%1.8%2.2%2.5%2.8%3.1%3500.7%1.1%1.4%1.8%2.2%2.5%2.9%3.2%3.6%4000.8%1.2%1.6%2.1%2.5%2.9%3.3%3.7%4.1%4500.9%1.4%1.8

19、%2.3%2.8%3.2%3.7%4.2%4.6%5001.0%1.5%2.1%2.6%3.1%3.6%4.1%4.6%5.1%5501.1%1.7%2.3%2.8%3.4%4.0%4.5%5.1%5.6%6001.2%1.8%2.5%3.1%3.7%4.3%4.9%5.5%6.2%6501.3%2.0%2.7%3.3%4.0%4.7%5.3%6.0%6.7%7001.4%2.2%2.9%3.6%4.3%5.0%5.8%6.5%7.2% HYPERLINK / 敬請參閱最后一頁特別聲明資料來源：中電聯(lián)， 測算果見表4。我們預(yù)計5G 基站對2023 年全社會用電量的增量貢獻約1.2-3.7%。定

20、性的說，5G 基站大規(guī)模建成投運將有效拉動全社會用電量增長，其拉動效果將取決于 5G 基站建設(shè)進度及單站用電能耗等因素。需要說明的是，以上僅為根據(jù) 5G 基站數(shù)量以及基站能耗進行的靜態(tài)敏感性測算。事實上，5G 對電力需求的影響將廣泛的體現(xiàn)在核心網(wǎng)和 IDC 的運行、各種新型應(yīng)用場景、商業(yè)模式以及衍生出的海量數(shù)據(jù)的傳輸、處理上。5G 帶來的真實的電力需求增量將較我們上述靜態(tài)測算更多，有待持續(xù)跟蹤、觀察。3、投資建議5G 基站對用電量的短期影響較小，我們對于電力股的推薦邏輯亦非基于短期電力需求超預(yù)期的可能性。我們認為市場環(huán)境的變化釋放了增配電力股的信號（詳見近期深度報告節(jié)奏易改，周期難移再論電力股配置價值）?？紤]到經(jīng)濟增速下行形勢下，全社會盈利增速預(yù)期邊際減弱，電力股的“替代價值”和“周期對沖”優(yōu)勢（火電逆周期、水電近似無周期）再次顯得突出（詳見我們 20