20230204-开源证券-电力设备行业投资策略_特高压建设有望迎来高峰期_解决清洁能源跨区互济瓶颈_45页_5mb

电力设备行业总结

核心内容

2023年，电力设备行业投资评级为“看好”，行业投资策略聚焦于特高压建设高峰期及新能源消纳需求。随着新能源大基地的建设，特高压外送通道和配套电网成为清洁能源消纳的关键支撑，国家电网计划投资超过5200亿元，推动电网投资结构向一次设备倾斜，尤其是输电线路和变电站设备。

主要观点

1. 新能源接入与电网承载能力
   新能源的间歇性及电网跨区调剂能力不足导致结构性缺电问题频发，电网承载能力成为限制新能源发展的关键因素。特高压建设是解决这一问题的核心手段。

2. 特高压进入密集核准开工阶段
   受疫情影响，2022年特高压建设不及预期，但“十四五”期间特高压工程预计将在2023年迎来密集核准和开工，包括金上-湖北、陇东-山东、宁夏-湖南、哈密-重庆等4条直流线路。

3. 电网设备投资结构调整
   电网投资结构将偏向一次设备，如输电线路和变电站设备，以提升电网承载能力，同时二次设备投资集中在电力自动化环节。

4. 特高压产业链受益
   特高压产业链中，输变电设备企业将显著受益，包括国电南瑞、思源电气、中国西电、平高电气、许继电气、特变电工、保变电气、长高电新、通达股份、安靠智电、金冠电气、大连电瓷、风范股份等。

5. 风险提示
   投资面临电网投资不及预期、政策变化、原材料价格上涨、技术创新迭代缓慢等风险。

关键信息

1. 以新能源为主体的新型电力系统

• 目标：实现“双碳”目标，构建清洁低碳、安全高效的新型电力系统。
• 结构：新型电力系统包括“发-输-变-配-用”各环节，以电网为枢纽平台，强调源网荷储互动和多能互补。
• 新能源分布：清洁能源主要分布在“三北”和西南地区，与负荷中心呈逆向分布，需要通过特高压通道进行远距离输送。

2. 特高压建设

• 特高压交流：是当前电网体系下的主要技术，具有输电距离远、容量大、损耗低、占地少等优势，已建成16条特高压交流线路。
• 特高压直流：已广泛应用于远距离电力传输，具有输送容量大、距离远、节省输电走廊等优势，截至2022年底，我国已投运20条特高压直流线路。
• 柔性直流技术：随着技术发展，柔性直流输电成为特高压发展的重要方向，具备更大容量和更高电压，适用于海上风电等场景。

3. 清洁能源基地建设

• “十四五”规划：我国将建设九个陆上大型清洁能源基地和五个海上风电基地，总规划装机容量约2亿千瓦。
• 特高压外送通道：新能源大基地的外送通道需求带动新一轮特高压建设，包括特高压交流和直流线路，如白鹤滩-江苏、金沙江上游、雅鲁藏布江下游等。

4. 电网投资趋势

• 国家电网：2023年计划投资超过5200亿元，自2006年起经历四个发展阶段，具有很强的逆周期调节特性。
• 南方电网：2023年计划投资6700亿元，投资逐渐侧重于低电压等级电网，如配电网和农村电网。

5. 产业链受益标的

• 综合设备商：国电南瑞、思源电气。
• 交流变电：中国西电、平高电气、特变电工、保变电气。
• 直流换流：许继电气、国电南瑞、中国西电、特变电工、保变电气。
• 输电线路：长高电新、通达股份、安靠智电、金冠电气、大连电瓷、风范股份。
• 核心器件：派瑞股份、华明装备、高澜股份。

图表目录

• 图1：新型电力系统主要由“发输变配用”各环节组成。
• 图2：中国风能区划分为丰富、较丰富、可利用、欠缺。
• 图3：中国风能资源场分为荒原、高山、海滨风场。
• 图4：全国水平面太阳总辐射最高可达 2100 kWh/m²·年。
• 图5：全国太阳辐射总量等级划分为四个级别。
• 图6：我国水电开发资源主要分布在中西部地区。
• 图7：“十四五”大型清洁能源基地广泛分布在三北和西南地区。
• 图8：输电网主要由输电线路和变（换）电站组成。
• 图9：交流变电站由变压器、电抗器、GIS、滤波器等装置组成。
• 图10：直流换电站由换流阀、换流变、电抗器、滤波器等装置组成。
• 图11：电网建设逆周期调节特性明显，投资结构有所调整。
• 图12：国家电网投资额呈周期性上升趋势，具有很强的逆周期调节特性。
• 图13：国网年投产110kV及以上线路长度稳中下降。
• 图14：国网年投产110kV及以上变/换电容量波动较大。
• 图15：国网累计投产110kV及以上线路长度不断增加。
• 图16：国网累计投产110kV及以上变/换电容量持续增大。
• 图17：南方电网投资额小幅回落后近年来呈上升态势。
• 图18：南方电网投资逐渐侧重于低电压等级电网。
• 图19：南网年投产110kV及以上线路长度波动较大。
• 图20：南网年投产110kV及以上变/换电容量波动较大。
• 图21：南网累计投产110kV及以上线路长度不断增加。
• 图22：南网累计投产110kV及以上变/换电容量持续增大。
• 图23：中国能源基地与负荷中心呈逆向分布。
• 图24：跨省跨区输电量逐年提升。
• 图25：特高压线路长度及输送电量稳定增长。
• 图26：特高压主干电网实现能源广域配置。
• 图27：2015年起国网大规模特高压建设周期开启。
• 图28：截至2020年，国网累计建成投运“14交12直”特高压输电工程。
• 图29：特高压交流典型工程（晋东南-南阳-荆门、淮南-上海、榆横-潍坊）。
• 图30：直流输电输送容量大、距离远。
• 图31：直流输电占用输电走廊窄，节省土地资源。
• 图32：直流输电广泛应用于我国远距离电力传输。
• 图33：特高压直流典型工程（向家坝-上海、青海-河南、准东-皖南）。
• 图34：昆柳龙±800kV柔性直流工程。
• 图35：乌东德水电站配套工程。
• 图36：柔性直流概念由B.T.Ooi等人于1990年提出。
• 图37：常规直流采用半控型晶闸管关断。
• 图38：柔性直流采用全控型IGBT关断。
• 图39：柔性直流技术发展到第五代。
• 图40：柔性直流输电技术在我国广泛应用。
• 图41：白鹤滩-江苏±800kV采用混合级联多端特高压直流技术。
• 图42：海上风电交流并网系统技术成熟，但输送容量小、距离短。
• 图43：海上风电柔直并网系统输送容量大、距离远，但存在过电压问题。
• 图44：海上风电全直流并网系统效率高、损耗低，但需要突破控制保护技术。
• 图45：高压直流海缆技术包含本体、附件、试验等。
• 图46：高压直流海缆造价水平较高。
• 图47：特高压交流核心设备投资占比22%。
• 图48：特高压交流关键设备为变压器、GIS。
• 图49：2021年特高压交流变压器市场份额主要由山东电工、保变电气、中国西电和特变电工占据。
• 图50：2020年特高压交流变压器市场份额由特变电工、中国西电、保变电气占据。
• 图51：2021年特高压交流GIS市场份额主要被平高电气、中国西电、新东北电气和四方股份占据。
• 图52：2020年特高压交流GIS市场份额由平高电气、中国西电、新东北电气占据。
• 图53：常规直流特高压成本占比最高的是换流变。
• 图54：2021年常规直流换流阀市场国电南瑞份额最高。
• 图55：2020年常规直流换流阀市场国电南瑞份额最高。
• 图56：2021年常规直流换流变市场份额分布较均匀。
• 图57：2020年常规直流换流变市场份额分布较均匀。
• 图58：2021年常规直流控制保护市场国电南瑞份额最高。
• 图59：特高压柔性直流投资中换流站设备占比过半。
• 图60：特高压柔性直流中柔直换流阀价值量占比最大。
• 表1：“十四五”规划和2035年远景目标纲要对新型电力系统建设提出了明确规划。
• 表2：“十四五”期间规划了九大清洁能源基地。
• 表3：“十四五”五大海上风电基地规划装机7900万千瓦。
• 表4：第二批风光大基地“十四五”总规划装机2亿千瓦。
• 表5：我国输电网电压等级可分为特高压、超高压和高压。
• 表6：自2006年起我国特高压建设经历了四个阶段。
• 表7：特高压交流相比常规交流具有距离远、容量大、损耗低、占地少的优势。
• 表8：我国在运特高压交流线路16条。
• 表9：直流输电电压越高，技术经济指标越好。
• 表10：我国在运特高压直流线路20条。
• 表11：直流输电技术的发展与电力电子技术的进步密不可分。
• 表12：柔性直流技术已经发展到第五代。
• 表13：柔性直流VSC-HVDC技术优于常规直流LCC-HVDC。
• 表14：特高压直流海缆对绝缘水平提出了更高的要求。
• 表15：2021年起特高压产业政策密集发布。
• 表16：目前在建、待核线路达16条。
• 表17：2020年1000kV交流架空线路单位长度造价为670万元/千米。
• 表18：2020年±800kV直流架空线路单位长度造价为497万元/千米。
• 表19：2020年220kV交流电缆线路单位长度造价为1283万元/千米。
• 表20：输电网产业链受益标的。