摘要:2023年我國特高壓直流線路投運1條,交流線路投運2條,我國特高壓線路施工建設進度持續(xù)進行。同一時間段,國家電網(wǎng)共進行5次特高壓設備類招標,并公示5次中標結果,中標金額合計為383.1億元。這些招標主要涉及川渝、黃石特高壓交流項目(第1批招標)、隴東-山東特高壓直流項目(第2批招標)、金上-湖北、寧夏-湖南特高壓直流項目(第3批招標)以及哈密-重慶特高壓直流項目(第5批招標)。我國特高壓線路招標工作持續(xù)進行。預計2024-2025年特高壓直流線路將分別投入運營3條、6條,而特高壓交流線路將分別投入運營2條、2條。
一、定義及分類
特高壓是指電壓等級在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的輸電技術,具有輸送容量大、距離遠、效率高和損耗低等技術優(yōu)勢。特高壓按輸電模式分為交流特高壓、直流特高壓、柔性直流特高壓。交流特高壓可在中間落點,便于組網(wǎng),容量大,覆蓋范圍廣,常應用于跨省等遠距離場景,其缺點是損耗較高,多回路需要保持同步;直流特高壓結構簡單,傳輸電流大,常應用于跨省等遠距離場景,其缺點是只可對點運輸,換流站成本高;柔性直流特高壓可以獨立控制輸出的有功功率和無功功率,常應用于孤島供電、城市配電網(wǎng)的增容改造、大規(guī)模風電電場并網(wǎng),其缺點是成本較高,換流損耗大,目前容量不高。
二、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
特高壓行業(yè)主管部門為國家發(fā)展改革委員會、國家工業(yè)和信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局等部門,行業(yè)自律組織為中國電器工業(yè)協(xié)會。國家發(fā)展改革委員會主要負責制定產(chǎn)業(yè)政策,擬定并組織實施國民經(jīng)濟和社會發(fā)展戰(zhàn)略、長期規(guī)劃和價格政策,指導行業(yè)發(fā)展;研究分析國內(nèi)外經(jīng)濟形勢和發(fā)展情況,監(jiān)測和調(diào)節(jié)國民經(jīng)濟的運行。國家工業(yè)和信息化部研究擬定國家信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、方針政策和總體規(guī)劃;擬定本行業(yè)的法律、法規(guī),發(fā)布行政規(guī)章;組織制定本行業(yè)的技術政策、技術體制和技術標準等。國家市場監(jiān)督管理總局主管產(chǎn)品質量檢驗、標準化等工作;在電力設備的質量檢測及技術監(jiān)督方面,國內(nèi)的權威機構有電力工業(yè)電氣設備質量檢驗測試中心、國家高壓電器質量監(jiān)督檢驗中心等單位。中國電器工業(yè)協(xié)會接受政府委托,組織制(修)訂輸配電及控制設備產(chǎn)品相關的國家和行業(yè)標準;組織制定自律性行規(guī)行約;維護行業(yè)內(nèi)的公平競爭等。
2、行業(yè)相關政策
特高壓技術具有輸電損耗小、輸電距離遠、節(jié)省用地等優(yōu)點,可以有效解決長距離大容量電力傳輸?shù)膯栴}。中國政府一直將特高壓技術作為發(fā)展電力行業(yè)的重要戰(zhàn)略之一。2023年9月,工信部印發(fā)《電力裝備行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2023-2024年)》,提出保障電力裝備供應,保障金上—湖北、隴東—山東、川渝主網(wǎng)架等特高壓工程等一批國家重大工程項目建設。加快產(chǎn)業(yè)鏈鍛長補短,依托相關專項統(tǒng)籌推進特高壓換流變壓器有載分接開關等項目研發(fā),繼續(xù)支持攻關突破一批關鍵核心零部件。通過保障電力裝備供應,確保特高壓工程建設的順利進行,進一步提升中國電力系統(tǒng)的傳輸能力和可靠性。同時推進特高壓設備的研發(fā)和生產(chǎn),可以促進產(chǎn)業(yè)鏈的鍛造和完善,提升我國特高壓設備制造業(yè)的技術水平和競爭力。
三、發(fā)展歷程
我國特高壓建設主要分為四個階段。試驗階段,我國特高壓工程研究進入實質階段,大力推進基礎建設,特高壓試驗示范陸續(xù)建設和輸變電設備方案被列入國家能源工作要求,特高壓輸電技術被列入《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》;第一輪高峰期,我國“十二五”期間特高壓第一輪建設高峰期來臨,堅強智能電網(wǎng)建設周期開啟,提出“三橫三縱一環(huán)”規(guī)劃、大氣污染防治“四交五直”規(guī)劃,核準6交10直,開工“兩交三直”特高壓線路;第二輪高峰期,“十二五”期間6交10直的核準推動特高壓第二輪高峰期來臨,國家能源局為推動大氣污染防治計劃推出12條重點輸電通道建設,其中四交四直為特高壓工程;高速發(fā)展期,2018年國家能源局規(guī)劃“七交五直”十二條特高壓線路,2020年特高壓成為“新基建”的重要組成,加大項目建設推進力度,“十四五”期間特高壓規(guī)劃總投資3800億元,建設特高壓工程“24交14直”。
四、行業(yè)壁壘
1、資質壁壘
由于電力工業(yè)對國家經(jīng)濟和人民生活的重要性,電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行與國家經(jīng)濟發(fā)展和人民日常生活密切相關。因此,國家對輸配電及控制設備制造行業(yè)實行嚴格的標準化管理,并對制造商進行資質審查,以確保產(chǎn)品質量和用戶的技術要求。在國內(nèi)市場,針對新產(chǎn)品,必須通過國家指定的檢測機構進行型式試驗,才能獲得市場準入資質。同時,對于高壓及以上電壓等級產(chǎn)品的選用,用戶還會設置運行業(yè)績資格。只有安全運行超過一定年限且數(shù)量足夠的產(chǎn)品,才能被認可并應用于實際生產(chǎn)中。
2、技術壁壘
相比低壓和中壓電網(wǎng),特高壓電網(wǎng)在電壓等級、輸電距離、電氣參數(shù)等方面具有更高的要求,涉及的技術內(nèi)容更加復雜。這涉及到電力傳輸和配送的高壓絕緣技術、輸電線路設計、變電站建設等多個領域,需要充分考慮電磁場、電絕緣、機械強度等多個因素。與低壓和中壓設備相比,特高壓設備的研發(fā)和制造難度更大,需要解決高電場下的電絕緣問題、高溫和低溫環(huán)境下的設備穩(wěn)定性等技術挑戰(zhàn)。
3、資金壁壘
特高壓電網(wǎng)建設需要巨額的投資,包括建設變電站、鋪設輸電線路等。特高壓電網(wǎng)的建設和運營需要大量資金的投入,除了研發(fā)建設費用以外,還包括處理風險性問題。其建設過程中需要處理各種技術問題和安全隱患,例如電磁波輻射、電氣絕緣、設備運行穩(wěn)定性等。此外,天氣等自然災害也會對特高壓電網(wǎng)的運營造成影響,這些都需要長期的資金和技術支持。這對于新進入者來說,是一個巨大的挑戰(zhàn),需要消耗大量的資金和資源。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
特高壓產(chǎn)業(yè)上游主要為各類原材料供應商,包括互感器、絕緣材料、電纜、智能電網(wǎng)等組成;中游主要為特高壓設備制造運營商;下游主要為配網(wǎng)設備和供電側。特高壓產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
(1)國電南瑞科技股份有限公司
國電南瑞科技股份有限公司是是國電南瑞集團有限公司旗下的上市公司,國電南瑞已形成電網(wǎng)自動化及工業(yè)控制、繼電保護及柔性輸電、電力自動化信息通信、發(fā)電及水利環(huán)保四大業(yè)務板塊。2023年前三季度國電南瑞營業(yè)收入為286億元,同比增長11.52%;歸母凈利潤為42億元,同比增長13.83%。隨著我國經(jīng)濟逐步擺脫疫情影響,電網(wǎng)重大工程得到有力推擠,帶動公司業(yè)績指標向上。
(2)特變電工股份有限公司
特變電工股份有限公司輸變電業(yè)務主要包括變壓器、電線電纜及其他輸變電產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,輸變電國際成套系統(tǒng)集成業(yè)務等。2023年上半年,特變電工輸變電工程營業(yè)收入為22億元,同比增長30.96%;其毛利率為21.95%,同比增加10.83個百分點。隨著近幾年政策的頻繁推動,輸變電行業(yè)仍然處于較好的發(fā)展環(huán)境,公司作為我國輸變電行業(yè)的龍頭企業(yè),面臨著良好的市場前景。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
2023年我國特高壓直流線路投運1條,交流線路投運2條,我國特高壓線路施工建設進度持續(xù)進行。同一時間段,國家電網(wǎng)共進行5次特高壓設備類招標,并公示5次中標結果,中標金額合計為383.1億元。這些招標主要涉及川渝、黃石特高壓交流項目(第1批招標)、隴東-山東特高壓直流項目(第2批招標)、金上-湖北、寧夏-湖南特高壓直流項目(第3批招標)以及哈密-重慶特高壓直流項目(第5批招標)。我國特高壓線路招標工作持續(xù)進行。預計2024-2025年特高壓直流線路將分別投入運營3條、6條,而特高壓交流線路將分別投入運營2條、2條?!笆逦濉逼陂g,為解決“大基建”外送問題,特高壓直流仍然是建設的重點,預計投運條數(shù)將達到17條以上。
七、發(fā)展因素
1、機遇
(1)國家產(chǎn)業(yè)政策支持
特高壓行業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè),一直受到國家產(chǎn)業(yè)政策的支持和鼓勵。該行業(yè)涉及重大裝備制造業(yè)、高技術產(chǎn)業(yè)轉型升級以及節(jié)能降耗等方面。近年來,國家相繼發(fā)布了一系列旨在改善電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀、提高特高壓可靠性的政策文件,包括《電力裝備行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2023-2024年)》、《關于加強新形勢下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導意見》和《關于加強直流輸電系統(tǒng)安全管理的通知》等。這些政策文件對特高壓技術水平和建設內(nèi)容提出了更高的要求,并為特高壓行業(yè)的發(fā)展提供了良好的市場機遇。
(2)國家鼓勵大力發(fā)展自主品牌
《關于貫徹落實擴大內(nèi)需促進經(jīng)濟增長決策部署進一步加強工程建設招標投標監(jiān)管工作意見的通知》是國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的一項重要通知。該通知提出,在除法定情形外,應當采購本國產(chǎn)品,以鼓勵和保護自主品牌。對于特高壓設備行業(yè)而言,這一政策對本土特高壓設備制造業(yè)的發(fā)展起到積極的促進作用。通過加強工程建設招標投標監(jiān)管工作,國家在支持本國企業(yè)參與工程建設的同時,也有效地推動了本土特高壓設備制造業(yè)的發(fā)展。
(3)配電網(wǎng)建設轉型
為了滿足我國配電網(wǎng)轉型升級的迫切需求,國家電網(wǎng)提出了一系列措施,包括推廣應用新技術、新產(chǎn)品和新工藝,以提升配電網(wǎng)的智能化水平。這些措施的實施將成為我國電力行業(yè)發(fā)展的重要方向,同時也為特高壓設備行業(yè)帶來了廣闊的前景。配電網(wǎng)智能化建設是電力行業(yè)未來的重點發(fā)展領域。通過引入新技術、新產(chǎn)品和新工藝,配電網(wǎng)可以實現(xiàn)更高效、更智能的運行管理,提升供電質量和可靠性。這將有助于滿足不斷增長的電力需求,支持經(jīng)濟發(fā)展和社會生活的持續(xù)改善。
2、挑戰(zhàn)
(1)技術挑戰(zhàn)
特高壓輸電技術是一項高度復雜的技術,它涉及到功率輸送、電氣絕緣、保護控制等多個方面。為了解決這些技術問題,特高壓行業(yè)需要進行全面的研究和開發(fā),并不斷提升自身的技術水平。特高壓輸電線路的建設也需要考慮到地形、氣候等多種因素。由于特高壓輸電線路通常經(jīng)過各種復雜地形,如山區(qū)、河流等,因此需要針對不同地形設計合適的線路走向和支架結構,以確保線路的穩(wěn)定性和安全性。同時,氣候條件也會對特高壓輸電線路的設計和運行產(chǎn)生影響,例如在高寒地區(qū)需要考慮導線的耐寒性能,以及在高溫地區(qū)需要采取降溫措施等。
(2)資金挑戰(zhàn)
特高壓輸電線路建設需要投入巨額資金,其中包括線路建設、配套設備采購、技術研發(fā)、人力資源等方面。同時,特高壓輸電線路的運營成本也非常高昂,需要投入大量資金用于設備運行維護、安全保障、環(huán)境保護和社會責任等方面。因此,在經(jīng)濟層面上,特高壓行業(yè)需要尋找更具效益的建設和運營模式,以確保企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(3)社會挑戰(zhàn)
特高壓輸電線路建設涉及到土地征用、居民搬遷等社會問題,這些問題容易引發(fā)社會矛盾。在土地征用過程中,可能會出現(xiàn)賠償不足、無法安置等問題,導致受影響的居民不滿和抵觸。居民搬遷也會涉及到生計和生活環(huán)境等方面的問題,對當?shù)厣鐓^(qū)造成一定的影響。這些社會問題可能會引發(fā)民眾的不滿和抵觸情緒,甚至產(chǎn)生抗議和示威活動,給特高壓行業(yè)帶來負面影響。
八、競爭格局
根據(jù)目前我國特高壓直流設備的格局來看,換流設備是其中最核心、技術壁壘最高的組成部分,包括換流變壓器和換流閥等。這一市場主要由國電南瑞、許繼電氣、中國西電和特變電工等幾家具備強大技術實力的企業(yè)瓜分。其中,中國西電在特高壓交流市場上擁有最全面的產(chǎn)業(yè)鏈,其業(yè)務涵蓋了GIS、變壓器、電抗器等幾乎所有特高壓交流核心設備。平高電氣是全國首家通過中科院和科技部“雙高認證”的高壓開關企業(yè),該公司的GIS組合電器市場份額占比超過四成。特變電工和思源電氣分別是電抗器和電容器市場的重要參與者。綜上所述,當前我國特高壓直流設備市場的競爭格局相對集中,少數(shù)幾家企業(yè)擁有強大的技術實力和市場份額。每個企業(yè)在特定領域都有突出的表現(xiàn),形成了各自的競爭優(yōu)勢。
中國特高壓主要企業(yè)情況
九、發(fā)展趨勢
特高壓作為電力傳輸領域的重要技術,具有大容量、長距離輸電、低損耗等優(yōu)勢,將在未來發(fā)展中扮演更重要的角色。特高壓技術將促進清潔能源的集中消納,解決清潔能源消納難題;實現(xiàn)不同地區(qū)電網(wǎng)之間的互聯(lián)互通,推動電力資源優(yōu)化配置和電力市場統(tǒng)一。同時,特高壓技術還需進行技術創(chuàng)新與智能化應用,采用新材料、新結構設計提高傳輸能力和可靠性,應用數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)等技術實現(xiàn)智能管理與運行。國際合作與標準制定將促進特高壓技術的全球發(fā)展,而環(huán)境保護與安全意識的加強則是特高壓輸電工程建設與運營的重點。
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受益于基建刺激疊加新能源消納需求,近年來特高壓工程發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計,截至2022年國家電網(wǎng)特高壓累計線路長度約為44613公里,累計輸送電量約為28346億千瓦時。
2022年中國特高壓行業(yè)全景速覽:政策加碼,“十四五”期間迎來新的增長點[圖]
特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級,其中直流輸電主要用于送受關系明確的遠距離大容量輸電以及部分大區(qū)、省網(wǎng)之間的互聯(lián);交流輸電用于近距離大容量輸電和更高一級電壓等級的網(wǎng)架建設。因其長距離、大容量、低損耗輸送電力的特點,在我國東西資源調(diào)配、經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用。
2022年中國特高壓行業(yè)相關政策分析:“雙碳”戰(zhàn)略下,特高壓迎來新的需求周期[圖]
特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級,具有遠距離、大容量、低損耗輸送電力和節(jié)約土地資源等特點。作為我國運輸清潔能源的重要載體,特高壓在保障電力供應、促進清潔能源發(fā)展、改善環(huán)境等方面發(fā)揮了重要作用。