电力设备行业投资攻略：特高压建设有望迎来高峰 电力设备行业投资方案
1.1.我国清洁能源和负荷中心呈反分布
我国清洁能源和负荷中心呈反分布。我国经济和负荷中心分布在东南沿海，而“三北”和西南地区能源资源丰盛，总体呈现逆给分布。随着构建以新能源为主体的新型电力体系的提出，新能源将逐步转变为主要动力源，从根本上改变我国以化石能源为主的进步格局。通过大容量、高压互联的主电网，将清洁能源输送至负荷中心，实现清洁能源供应、广域能源配置和能源消费电气化。我国季风气候极其明显，冬季盛行西北风，夏季盛行东南风。根据《中国 民族地理》风能强度分级，将全国划分为风能丰盛区、风能富集区、风能利用区、风能匮乏区四个区域。我国风能资源最丰盛的地区，陆上风资源主要分布在西北、华北、东北地区，以内蒙古北部和松花江下游为典型地区。海风资源主要分布在辽宁、山东、浙江、福建、海南、台湾等沿海地区。如何？怎么样大家都了解了吧，我国风能资源最丰盛的地区主要集中在“三北”地区和沿海、海岛地区。
近年来，随着光伏电池技术的不断提高，太阳能发电效率不断进步，成本不断降低。我国光伏装机也呈现井喷进步。我国西部地区地广人稀，照明资源特别丰盛。全国太阳水平总辐射量每年顶尖可达2100千瓦时/平方米以上。根据总辐射水平可分为最丰盛区（A）、特别丰盛区（B）、相对丰盛区（C）、一般区（D），年总辐射量1750 、1400~1750、1050~1400、以及
“十四五”期间，5大海上风电基地规划装机容量5010万千瓦。山东半岛、长三角、闽南、粤东、北部湾是五个主要海上风电基地。截至2024年底，海上风电累计装机容量达到2638万千瓦。预计到2025年底，广东1800万千瓦、福建410万千瓦、浙江500万千瓦、江苏1500万千瓦、山东800万千瓦。
首批预计容量9500万千瓦的风电、光伏大型基地项目已全部开工建设。 2024年11月，民族能源局、民族进步改革委公开《中国可再生能源进步报告 2024》号文。项目涉及内蒙古、青海、甘肃、陕西、宁夏、新疆、辽宁、吉林、黑龙江、河北、山西、山东、四川、云南、贵州、广西、安徽、湖南等省份及新疆生产建设兵团。第二批大型风电基地规划总装机容量4.55亿千瓦，“十四五”期间规划建设风电基地总装机容量2亿千瓦。 2024年2月，民族进步改革委、民族能源局下发《中华人民共和国国民经济和社会进步第十四个五年规划和 2035 年远景目标 纲要》通知，重点关注库布其沙漠、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠和采煤塌陷区。大型风电、光伏基地规划建设。 “十四五”期间，规划建设的风电、太阳能基地总装机容量约2亿千瓦，其中外送1.5亿千瓦，本地运用5000万千瓦。 “十五五”期间，规划建设的风电、太阳能基地总装机容量约2.55亿千瓦，其中含外电。 1.65亿千瓦，本地用电9000万千瓦。其中，库布其、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠基地规划装机容量2.84亿千瓦，采煤塌陷区规划装机容量3700万千瓦，其他沙漠戈壁地区规划装机容量134万千瓦。
2、 主干电网建设稳步推进，助力清洁能源跨区配置
主输电网络按功能环节可分为输电线路和变流（变流）电站，包括一次设备和二次设备。一次设备主要包括开关、变压器、电抗器、电容器、互感器、绝缘子、避雷器、直流输电换流阀、电线电缆等，是电力传输的硬件设备；二次设备主要用于电力设备控制和电网自动控制、保护和调度，是电力控制设备和电力传输的软件设备。根据输电电流的性质，可分为探讨输电和直流输电。直流输电源于柔性直流输电。
根据我国电压等级，可分为高压输电网络、特高压输电网络和特高压输电网络。其中，高压输电是指探讨66kV以上330kV下面内容，通常包括探讨66kV、110kV、220kV等等级；特高压输电是指探讨330kV及以上、1000kV下面内容和直流800kV下面内容，通常包括探讨330kV、500kV、750kV和直流500kV、600kV等等级；特高压输电是指探讨1000kV及以上、直流800kV及以上，通常为探讨1000kV和直流800kV、1100kV。
1、电力传输：通过输电网络中电源和负载的大规模、长距离连接，实现各地区电能的互助和跨区域配置。一般来说，电网规模越大，其稳定性和灵活性越强，但发生事故的后果也会越严重。和变电站设备相比，输电线路相对简单，主要包括杆塔、地线、绝缘子、金具、杆塔基础、接地装置、附属设施等。
2、电能的转换（转换）：（1）变电站通常是指通过变压器进行探讨电压等级的转换，可分为发电厂用的升压变压器和配电网用的降压变压器。在变电站中还需要进行电压调节、潮流（电力体系中各节点、支路电压、电流、功率的流动和分配）控制以及输配电线路和主要电气设备的保护。主要装置包括变压器、高压断路器、隔离开关、母线、避雷器、电容器、电抗器等。 (2)换流站主要是为将探讨电变换为直流电或将直流电变换为探讨电而建立的电站在高压直流输电体系中，满足电力体系的安全、稳定和电能质量标准。主要装置包括：换流阀、换流变压器、平波电抗器、探讨开关柜、探讨滤波器及探讨无功补偿装置、直流开关柜、直流滤波器、控制和保护装置、异地接地极及超距离通讯体系等。
2.1.电网企业持续投资建设智能坚韧输电网
自2002年“厂网分离”电改以来，我国电网建设主要故事了四个周期。 （1）2002年至2008年输电主网建设：我国电力工业初期的主要难题是供电不足，需要集中资源化解供电瓶颈难题。在发电集团加大电源投资的同时，电网投资重点关注输变电基础设施建设。设施部分。 （2）2009-2024年坚韧智能电网建设：在2008年“四万亿”基础设施建设的催化下，受南方极冻灾害影响，民族电网实际总投资大幅增长，坚韧智能电网建设2009年提出并网规划，电网通道输送能力大幅提高，安全稳定性显着增强。 （3）2024-2024年特高压电网建设：2024年民族启动新一轮基础设施建设，电网投资再次大幅增长。和此同时，民族电网开始大规模规划建设特高压电网。 （4）2024年到现在新型电力体系建设：民族电网董事长辛保安提出“十四五”期间投资3500亿美元推进新型电力体系建设。新能源占比高、用户侧灵活负荷接入，为电网调控和运行提出了新思路。根据标准，电网投资重点关注灵活资源、电力自动化、特高压通道、配网智能化和用户侧能源服务等领域。 2024年1月16日，民族能源局公开2024年全国电力工业统计数据。 2024年，电网工程建设投资完成5012亿元，同比增长2.0%。
民族电网“十四五”规划投资3500亿美元。一方面，新能源发电比重的增加和用户侧负荷结构的变化，对电网安全稳定运行提出了更高的标准，从技术上标准电网加大投资力度。更新转型。另一方面，电网具有逆周期调节特征，2024年中央经济会议提出适度推进基础设施建设。民族能源局公开2024年全国电力行业统计数据。2024年电网工程建设投资5012亿元，同比增长2.0%。民族电网投资额呈现周期性上升动向，具有较强的逆周期调整特征。 2008年全球金融危机后，在民族“四万亿”基础设施建设的带动下，2009年、2010年实际投资均超过规划。 2024年，民族再次启动基础设施建设逆周期调整，民族电网2024年、2024年实际投资额再次大幅超过规划额。在全球COVID-19疫情影响下，民族电网2024年、2024年投资连续两年超规划。2024年1月11日，民族电网董事长、党组书记辛保安接受央视新闻采访时表示，投资将2024年新增电网投资将突破5200亿元，再创历史新高。
民族电网每年新增投产110kV及以上线路数量呈现稳步下降动向，每年新增投产110kV及以上转换/开关容量波动明显。 2024年，新投产110kV及以上线路4.7万公里，同比下降11.32%；新增投产110kV及以上转换/替代电源容量3.1亿千伏安，同比增长3.33%。民族电网累计投运110kV及以上线路长度不断增加，累计投产110kV及以上换流电容器容量不断增加。截至2024年底，累计投产110kV及以上线路114.2万公里，累计投产110kV及以上变流电容52.3亿千伏安。
南方电网“十四五”规划投资6700亿元。《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、 光伏基地建设项目清单的通知》 提出“十四五”期间深化西电东送、拓展南北送电等九大领域，包括清洁发电、智能输电、智能配电、智能用电、智能能源、电网数字化、通信网络。送通藏东南、粤港澳一体化、连接东南亚，实现更大范围内资源优化配置的更大平台。南方电网近年来持续加大总投资，逐步给低压配电网和农网倾斜。和民族电网逆周期调整投资类似，南方电网2009年完成投资912亿元，同比增长90.40%。 2024年以来投资额稳步增长。2008年110kV及下面内容、220kV、500kV及以上投资额分别为21.9、9.4、166亿元，2024年对应投资额分别为67.5、12.5、19.5分别为亿元。
南方电网每年新增110kV及以上线路长度和110kV及以上变电容量波动明显。 2024年，新投产110kV及以上线路1.3万公里，同比增长11.66%；新投产110kV及以上改造/替代容量1亿千伏安，同比下降72.60%。南方电网累计投产110kV及以上线路长度不断增加，累计投产110kV及以上换流电容器容量不断增加。截至2024年底，累计投产110kV及以上线路26.2万公里，累计投产110kV及以上变流电容11.3亿千伏安。
2.2.特高压输电通道实现清洁电力远距离消纳
我国特高压输电是指探讨电压等级1000kV及以上、直流电压等级800kV及以上的输电技术。具有传输容量大、传输距离远、运行效率高、传输损耗低的技术优势。是实现远距离电力体系的理想方法。互联是联合电力体系的物理架构基础，是目前国际上最先进的电力传输技术。我国能源基地和负荷中心呈反分布。 80%以上的能源资源分布在西部和北部，75%的电力消费集中在东部和中部。供需距离800~3000公里，必须实施能源大规模优化配置。
我国正面临物品部电力供需结构性失衡。东部地区用电较多，但发电量远小于用电需求，缺口较大；西部地区发电量远远超过消耗量。中西部地区用电存在结构性失衡，特高压跨区送电是化解这一难题的有效途径。受益于基础设施刺激和新能源消纳需求，特高压项目近年来进步迅速。 2024年，特高压项目累计线路长度达到42156公里，累计送电24416亿千瓦时。
通过特高压输电通道，可以充分利用发电时空特征和资源禀赋差异，最大限度发挥大电网资源优化配置潜力，灵活调整省际电力盈亏，强化富余消纳“点到网”发电厂的清洁能源。进步西电东送通道利用水平，保障西部清洁能源消纳和东部电力稳定供应。
2006年以来，我国特高压建设故事了四个阶段。第一阶段为试验阶段（2006-2008年）。 2006年8月，民族发改委批准我国首个特高压探讨工程（晋南-南阳-荆门），并于2008年12月投入运行；第二阶段（2011-2024年），民族电网企业开始以特高压电网为骨干网架、各级电网协调进步的智能电网建设周期，批准启动“三通两通”建设。直达线路”；第三阶段（2024-2024年），2024年5月，民族能源局提出加快大气污染防治行动规划，集中批复一揽子输变电通道项目，批准并开工建设“八个路口”和八条直达线路”；第四阶段（2024年到现在），随着新基建拉动经济，特高压再次迎来快速进步。 “十四五”期间，民族电网规划建设“24探讨14直流”特高压工程。 2024年，民族电网规划开工建设“十交三直流”，共13条特高压线路。截至2024年12月，民族电网企业、南方电网企业累计投运特高压交直流线路36条。
2.2.1.特高压探讨仍然是当前电网体系的主要技术。
强大稳定的探讨骨干网络是直流进步的重要基础。虽然特高压技术正在给“直流”和“柔性”路线进步，但目前骨干电网体系以探讨为主，直流以点对点输电为主。暂时不具备建设大规模网络的能力。即使直流电具有更大容量和更远距离的优点，也不能直接取代探讨输电体系。特高压探讨输电仍然是目前重要的技术方式。只有足够稳定的探讨骨干网才能更好地支撑大规模的直流输电体系。和传统探讨技术相比，特高压探讨输电技术具有输电距离远、输电容量大、损耗低、占地面积小的优点。特高压骨干电网的建设可以为多路直流馈电的受端电网提供强大的电压。和反应性支持。
据民族发改委、民族能源局、民族电网、南方电网等公开信息统计，我国已运行1000kV特高压探讨线路16条。
晋东南-南阳-荆门项目是全球首个商业运营线路1000kV特高压探讨输电示范工程，变电容量6000MVA，全长654公里。淮南至上海项目是全球首个商业化运营的同塔双回特高压探讨输电工程，变电容量21000MVA，总面积2*648.7公里。苏通GIL综合管廊工程是目前全球上电压等级顶尖、容量最大、距离最长的管道输送工程。输电电压1000kV，单相长度5.8公里，六相总长度约35公里。榆横-潍坊工程是迄今为止输电距离最长的特高压探讨工程，新增变电容量15000MVA，线路总长2*1050公里。
2.2.2.特高压直流已广泛应用于“点对点”输电
高压直流输电（HVDC）输电容量大，可达300万千瓦—1200万千瓦；输电距离长，可达3000公里；输电通道走廊狭窄，单位走廊输电功率是探讨的4倍，节省真贵的土地资源，广泛应用于远距离大容量输电和探讨体系的异步组网。随着电压等级进步到特高压（500kV）和特高压（800kV）级别，其优势更加明显。
随着电压等级进步到特高压（500kV）和特高压（800kV）级别，其优势更加明显。以800kV/8GW特高压直流为例，和500kV/3GW常规直流相比，损耗率由每千公里6.94%降低至2.79%，每千瓦每公里成本由2.16元降低至1.56元每个单元的走廊。宽度传输能力几乎增加了一倍。
据民族发改委、民族能源局、民族电网、南方电网等公开信息统计，截至2024年12月30日，我国已投运特高压电网共计20个800kV及以上直流线路。
给家坝-上海、云南-广东工程是全球首个特高压直流示范工程，青海-河南工程是全球首个专为清洁能源输送而建设的特高压大动脉，准东-皖南工程是全球首个特高压直流示范工程。走最有技术含量的路线。
昆六龙直流工程是我国首个特高压多端直流示范工程、全球首个特高压柔性直流工程、全球电压等级顶尖、输电容量最大的多端混合直流工程。作为全球第七大水电站——乌东德水电站的主送“动脉”，该项目于2024年3月29日获取民族发改委批准建设，总投资242.49亿元。该线路以云南昆北换流站为起点，经广西柳北换流站和广东龙门换流站，起云贵高原，经广西腹地，至广东沿海，全长1452公里。山湖河流，将清洁水电从云南输送到粤港澳大湾区。负荷中心实现跨区域资源互补。
2.2.3.灵活的直流进步有助于进步特高压直流渗透率
全球最早于18世纪开始研究直流输电技术，电力工程领域故事了交直流之争。随着电力电子技术的不断提高，采用全控电力电子器件的直流输电技术现已相对成熟和稳定。
柔性直流技术的概念由B.T.提出后。 Ooi等人于1990年进行了第一次工业试验，1997年进行了第一次工业试验。2024年，我国首个特高压柔性直流800kV昆六龙输电工程投入运行。从最早的第一代两电平技术到现在的第五代多电平技术，已经进步了三十多年。
灵活的直流输电技术采用完全可控的关断装置。换流经过不需要探讨电网的同步支持。可以给无源电网供电，不存在换相失败难题，而且易于形成多端混合电网。当探讨电网出现故障时，能够穿梭故障并主动控制电压支持，实现有功功率和无功功率的解耦。因此，柔性直流技术除了具有常规直流大容量、长距离输电的优点外，还具有高可靠性和灵活性，可以进步电网体系的稳定运行水平。
柔性直流技术具有可控性高、灵活性强、无换相失败难题、具有黑启动能力等优点。它将成为未来长距离清洁能源传输和消费的主流选择。特高压大容量、直流电网、直流配电网是柔性直流技术的快速进步路线。柔性直流将成为大电网的进步动向，广泛应用于区域电网的柔性互联。
我国新鲜的白鹤滩-江苏800kV混合级联多端特高压直流输电工程采用常规直流LCC作为骨干变流器，基本控制策略和常规直流一致。受端采用灵活技术，降低受端换相失败风险，进步暂态电压保障能力，通过低压电缆或架空线路给通道紧张的负荷中心多点供电。
2.2.4.高压直流海缆技术实现大规模海风接入
随着海上风电给大容量风机、集群式风电场进步，海上风电并网方法也随之进步。目前有探讨并网体系、柔性直流并网体系、全直流并网体系三种技术路线。探讨并网体系技术成熟、结构简单、投资成本低，但充电容量大、无功损耗大、输送容量小、距离短；柔性直接并网体系输电容量大、距离远、风电场及并网体系故障少。隔离，但采集体系存在无功、过压难题，需要建设多个海上平台；全直流并网体系换流环节少、效率高、损耗低、距离远，但需要突破直流变换、控制和保护技术。
随着海上风电装机规模不断扩大，对高压直流海底电缆的需求也不断增加。高压直流海缆是一项复杂的体系装备技术，包括本体、附件、测试、施工、运行维护等，目前顶尖技术水平可达700kV/3400MW，顶尖工程水平为 600kV/2200MW。据全球能源互联网进步合作组织2024年11月测算，国际主流200~300kV/500~1000MW级直流海缆项目综合造价约为100万至150万美元/公里，约为7至1050万美元。元/公里； 500~600kV/2000~3000MW约为2-260万美元/公里，约合14-1820万元/公里。
为了满足大规模海上风电特别是海上风电接入的需求，高压直流海底电缆在传输容量、传输距离和成本经济性等方面需要进一步进步。未来直流海底电缆需要完成更高的电压等级和更大的传输容量，这将对绝缘材料的性能提出更高的标准。
2.3.大型新能源基地对外输电通道需求驱动新一轮特高压建设
2.3.1.特高压通道是新能源基地外送的重要载体。
2024年4月26日，中央财经委员会提出，适当推进基础设施投资，重点支持污染减排、碳减排以及新能源新技术、新产业集群等重点领域新型基础设施建设。 2024年5月，民族能源局公开《以沙漠、戈壁、荒 漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方法》号文，指出要创造新能源开发利用玩法，加大力度规划建设特高压输电稳定安全可靠的新能源供应消费体系并以变形线为载体。
2.3.2.特高压2024年进入集中审批建设阶段
特高压平均建设周期约为2年【批准-（3-6月）开工-（1.5-2年）运营】。完成“十四五”规划线路，不迟于2024年上半年开工建设，预计2024年特高压项目集中审批开工。“十四五”期间民族电网规划建设“24探讨14直流”特高压工程。 2024年民族电网规划开工建设“十交三直流”共13条特高压线路，并实际开工建设“四交零直流”（福州-厦门、武汉-南昌、驻马店-武汉） 、四川、重庆）。 “四通四直”规划：武南昌、川渝互通已开工建设，张北至胜利互通已获批待建，黄石互通预计2024年获批并开工；晋上-湖北、陇东-山东、宁夏-湖南、哈密——重庆4条直流线路环评已公开，预计2024年获批开工建设。“一探讨、五直流”规划：大同-天津南交换及陕皖、陕豫、蒙京津冀、甘浙、西藏送电至广东直流。大家预计2024年获批开工。一方面，由于国内大型景区及配套工程的规划建设，特高压输电通道的需求大幅增加。另一方面，支持大型风电、太阳能基地的火电捆绑外送，可以化解目前特高压通道平均利用率低的难题，进步特高压投资的经济性。
2.4.特高压工程的成本主要由输电线路和变流（变流）电站组成。
2.4.1.输电线路主要包括探讨架空线、直流架空线和探讨电缆线。
根据《中国电力工业进步报告》，2024年1000kV探讨架空线路单位长度成本为670（万元/公里），800kV直流架空线路单位长度成本为497（万元/公里） ，220kV探讨电缆线路单位长度长度成本为1283（万元/公里）。
2.4.2.特高压设备行业壁垒较高，市场竞争稳定。
特高压探讨核心设备投资占总投资的22%。从探讨特高压投资结构来看，除核心设备投资占22%外，基础土建投资占43%，铁塔投资占32%，电缆占3%。特高压探讨的决定因素设备是变压器和气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。从历年特高压探讨工程招标情况来看，GIS约占58%，探讨变压器投资额约占21%。
特高压探讨设备整体集中度高，竞争格局稳定，行业壁垒高。特高压探讨变压器的设计和制造难度大、壁垒高。 2024年中标份额领先企业为山东电气、保变电气、中国西电、特变电工。 2024年中标份额领先企业为特变电工、西电电气、保变电气，市场集中度较高； GIS又称气体绝缘开关设备，是变电站一次设备的高度集成。 2024年，市场份额主要由平高电气、中国西电、新东北电气、四方电气占据。 2024年市场份额主要由平高电气、中国西电、新东北电气占据，集中度较高。
直流特高压输电体系由送端探讨体系、整流站、直流输电线路、逆变站、受端探讨体系五部分组成。从投资结构看，常规直流特高压核心设备投资占总投资的25%。基础土建占47%，铁塔投资占26%，电缆占2%。从历年特高压直流工程招标情况来看，常规特高压直流决定因素设备主要包括换流变压器、换流阀、GIS，投资比例分别为50%、27%、12%。
特高压直流设备整体集中度较高，行业进入壁垒较高。
极高，市场份额大多被国电南瑞、 许继电气、中国西电、四方股份、特变电工所占据。从市场细分结构来看，2024 年 常规直流特高压换流阀领域主要市场份额被国电南瑞、许继电气、中国西电和四方 股份占据；2024 年常规直流特高压换流阀主要市场份额被国电南瑞、许继电气、中 国西电占据，国电南瑞为完全龙头。 常规直流换流变压器头部企业主要有特变电工、山东电工、中国西电和保变电 气，四者市场份额较为接近，2024 年分别为 30.3%、27.8%、20.7 和 21.2%，2024 年分别为 30%、20%、20%和 20%。 直流控制器领域中国电南瑞占据了 52%的市场份额，为龙头企业，许继电气次 之，份额为 37.1%，四方股份和前两者相比份额较小，为 8.6%，CR3 接近 98%。 柔性直流技术难度更高，换流站成本占比过半，柔直换流阀价格量占比最大。 柔性直流换流阀采用 IGBT 组成多组多电平换流模块（MMC），相比常规直流换流阀 技术更加复杂，因此柔性换流阀成本顶尖。相应地，由于柔性直流输出波形和探讨 波形较为契合，换流变标准降低，故换流变成本占比有所减少。