电网设备行业深度:特高压建设正当时,2024有望持续攀峰-20230926-国盛证券-28页_1mb
报告摘要
电网设备:特高压建设与直流核心设备分析
核心内容
特高压输电技术是实现远距离、大容量输电的最佳方案,主要由±800kV直流和1000kV交流构成,具备输电距离远、损耗低、效率高、单位造价低、单位走廊宽度输送容量高等优势。随着风光大基地建设的推进,特高压需求持续增长,2024年有望开启核准与确收双高峰。
主要观点
- 资源分布与输电需求:我国西部和北部拥有80%以上的陆地风能、60%以上的太阳能和70%以上的水能资源,而70%的负荷集中在中东部,形成资源与负荷逆向分布,推动特高压建设。
- 特高压发展周期:特高压发展经历了试验阶段、四轮建设高峰,目前处于新一轮建设高峰,预计2024-2025年将有大量特高压项目核准和投运。
- 风光大基地配套特高压:国家能源局提出“三交九直”12条特高压通道,其中10条明确匹配风光发电基地,第二批风光大基地外送315GW,预计需33条特高压通道。
- 直流与交流特高压:直流特高压更适合远距离点对点输电,经济输送距离超过2500公里;交流特高压用于区域联网,提升电网稳定性。
- 核心设备与零部件:特高压直流核心设备包括换流变压器、换流阀、GIS、直流保护系统、直流穿墙套管等,其中换流变压器 > 换流阀 > GIS > 直流保护系统 > 直流穿墙套管,具有高毛利率和高市场集中度。
- 核心零部件优势:有载分接开关和晶闸管是特高压直流的核心零部件,集中度高,毛利率约60%,具有高壁垒。
- “一带一路”机遇:特高压技术将推动全球能源互联网建设,成为跨国电力输送的关键技术,预计2023-2050年新增31个工程,投资约1555亿美元。
- 深远海海上风电需求:深远海风电发展将推动柔直技术应用,柔直系统可独立支撑电压,无换相失败风险,是海上风电外送的最佳方案。
关键信息
- 特高压建设:截至2023年,已投运20直17交,总计37条线路,跨省跨区输电能力超过3亿千瓦。
- 风光大基地:第二批风光大基地规划455GW,其中外送315GW,预计需33条特高压通道。
- 直流核心设备:换流变压器、换流阀、GIS、直流保护系统、直流穿墙套管,其中换流变压器CR3达77%,换流阀CR3达83%,直流穿墙套管CR3达81%,直流控制保护系统CR3达100%。
- 直流核心零部件:有载分接开关(华明装备)、晶闸管(派瑞股份、时代电气)。
- 2024年预期:预计2024年将迎来特高压核准与确收双高峰,行业需求持续高增。
- 重点企业:平高电气、思源电气、中国西电、特变电工、许继电气、国电南瑞、华明装备、派瑞股份。
- 风险提示:风光大基地外送通道总需求不及预期、建设进度不及预期、数据测算误差、竞争加剧、统计误差等。
特高压直流与交流对比
| 技术指标 | 高压直流 | 特高压直流 | 对比优势 |
|---|---|---|---|
| 电压等级 | ±300kV | ±800kV | - |
| 输电容量 | 300-400万kW | 800万kW | 输电容量是传统高压直流的2-2.6倍 |
| 输电距离 | <1000km | >2500km | 适合远距离输电 |
| 输电损耗 | 4.7%-6.9%/km | 2.8%/km | 输电损耗降低约60% |
| 单位造价 | 2.16元/km·w | 1.56元/km·w | 节省工程投资效益显著 |
| 单位走廊宽度传输容量 | 6.5万kW/m | 8.4万kW/m | 提高输电走廊利用效率 |
特高压发展历程
- 试验阶段(2006-2010):核准开工1交3直。
- 第一轮建设高峰(2011-2013):核准并开工2交3直。
- 第二轮建设高峰(2014-2017):核准并开工8交8直。
- 第三轮建设高峰(2018-2022):核准并开工7交5直。
- 新一轮建设高峰(2023年起):预计核准5直2交,开工6直2交。
风光大基地配套特高压需求
- 第一批风光大基地:97.05GW,2023年底投产,外送通道已收尾。
- 第二批风光大基地:455GW,外送315GW,预计需33条特高压通道。
- 第三批风光大基地:190GW,假设外送95GW,预计需8条特高压通道。
- “十四五”期间:需15条直流外送通道,对应115GW风光外送。
- “十五五”期间:需14条直流外送通道,对应165GW风光外送。
重点特高压项目
- 已开工项目:4条直流(金上-湖北、陇东-山东、宁夏-湖南、哈密-重庆)和5条交流(张北-胜利、川渝特高压、福州-厦门、武汉-南昌、驻马店-武汉)。
- 待核准项目:1条交流(大同-怀来-天津北-天津南)。
- 可研勘探项目:5条直流(甘肃-浙江、陕北-安徽、陕西-河南、蒙西-京津冀、藏东南-粤港澳)和1条交流(阿坝-成都东)。
- 未规划项目:3条直流(库布齐-华东、新建贺兰山至中东部外送通道、新建酒泉至中东部外送通道)和1条交流(赣闽联网)。
特高压设备市场空间
- 核心设备:换流变压器、换流阀、GIS、直流保护系统、直流穿墙套管。
- 核心零部件:有载分接开关、晶闸管。
- 市场集中度:换流变压器CR3达77%,换流阀CR3达83%,直流穿墙套管CR3达81%,直流控制保护系统CR3达100%。
- 市场空间:预计核心设备市场空间超2000亿元,2024年板块迎来确收高峰。
“一带一路”特高压建设
- GEIDCO规划:到2035年建设36个互联互通工程,路径长度约5.5万公里,投资约1067亿美元。
- 2023-2050年规划:新增31个工程,路径长度约7.1万公里,投资约1555亿美元。
- 国家电网国际化:已在51个国家开展业务,推动中国标准国际化。
风深远海风电与柔直技术
- 深远海风电:特高压柔直输电是唯一经济且可行的方案,具备独立支撑电压、无换相失败风险。
- 柔直工程:如昆柳龙直流工程(±800kV),输送能力达8GW,线路全长1452km。
- 海上风电发展趋势:风机大型化+深远海趋势推动柔直输电需求,提升输电能力。
风险提示
- 风光大基地外送通道总需求不及预期。
- 风光大基地建设不及预期。
- 数据假设值与实际出入导致的测算风险。
- 竞争加剧风险。
- 统计误差风险。
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