新能源拉动需求,特高压迎新机遇,哪些核心企业有望受益?

电力火车 2023-08-16
4018 字丨阅读本文需 10 分钟

随着近期国家能源局、国家电网有限公司相关重要会议召开,今年特高压输电通道等涉及推进新型电力系统的建设任务逐渐揭开面纱。

据市场消息,多个特高压项目已列入2023年重点推进名单。有部分国网省级公司已经确定了将要推动的电网建设项目。

在双碳目标下,我国有大量的跨区域清洁能源需求,特高压直流输电是解决跨区域输电的最佳途径。但是由于受疫情影响,2022年特高压开工不及预期。特高压建设周期约1.5-2年,因此欲使规划的“三交九直”项目在“十四五”内 投产,则最晚需要在24年上半年开工。故预计2023年将是特高压工程开工大年,特别是特高压直流项目。

经相关测算,交流特高压投资预计2023年较2022年增长77%;直流特高压投资预计2023/24年分别增长70%/61%。

一、新能源大基地建设提速,特高压迎新机遇

1.1特高压是实现大容量、远距离输电的先进技术

特高压输送具备容量大、传输距离远、运行效率高和输电损耗低等显著优势。特高压输电指交流电压等级在1000kV及以上、直流电压在±800kV及以上的输电技术,具有输送容量大、传输距离远、运行效率高和输电损耗低等技术优势,是实现远距离电力系统互联,建成联合电力系统的物理架构基础,是目前全球最先进的输电技术。相较于传统高压输电,特高压输电技术的输电容量将提升2倍以上,可将电力送达超过2500千米的输送距离,输电损耗可降低约60%,单位容量造价降低约28%,单位线路走廊宽度输送容量增加30%。

特高压包括特高压交流和特高压直流输电。特高压直流输电是用±800kV及以上的直流电压输送电能的方式,其基本工作原理是通过送端换流站将交流电转变为特高压直流电后,将直流电输送到受端换流站,再由受端换流站将直流电转变为交流电送入受端交流系统,主要目的是输送电能。特高压交流输电是指1000kV及以上的交流输电,其通过变压器升压和降压,给配送电能带来了极大的方便。

1)特高压直流是跨区大规模输电最佳解决方案。直流输电所要用到的换流站的造价比交流变电站高,但直流输电线路的造价比交流输电线路低。随着输送距离的增加,交流输电容量受稳定性限制,需要采取各种技术措施,导致投资增加。因此当输电距离足够远时,直流输电的经济性就会反超交流输电。

2)特高压交流电网可实现大容量、远距离输电。特高压交流1回1000kV输电线路的输电能力可达同等导线截面的500kV输电线路的4倍以上,并且可以大量节省线路走廊和变电站占地面积,显著降低输电线路的功率损耗。通过特高压交流输电线实现电网互联,可以简化电网结构,提高电力系统运行的安全稳定水平。

基于此,特高压交流输电技术可连接煤炭主产区和中东部负荷中心,使得西北部大型煤电基地及风电、太阳能发电的集约开发成为可能,实现能源供给和运输方式多元化,既可满足中东部的用电需求、缓解土地和环保压力,又可推动能源结构调整和布局优化、促进东西部协调发展。

直流输电技术可进一步分为常规直流和柔性直流。常规直流输电技术擅长点对点大容量输送电能,能调节电网频率但不能控制电压,不能完整支撑电网运行。柔性直流输电技术则可同时控制频率和电压,不但能输送电能,而且能调节电压,具有可控性好、运行方式灵活、适用场合多、系统支撑能力强等优势。在大规模风电场、太阳能等清洁能源并网,孤岛供电、大城市供电,交流电网同步/异步互联,构建直流电网等方面具有较强的技术优势。柔性直流是远海风电可靠并网的首选方案。海上风电并网的典型技术路线包括常规交流送出、低频交流送出和柔性直流送出等。和常规交流送出、低频交流送出技术相比,柔性直流送出技术采用直流电缆输电,避免了交流电缆充电功率造成的输送距离受限问题,同时具备有效隔离陆上交流电网与海上风电场的相互影响、可为海上风电场提供稳定的并网电压、系统运行方式调控灵活等技术优势,是远海风电可靠并网的首选技术方案,也是目前唯一具有工程实践经验的大规模远海风电并网方案。

1.2新能源大基地建设提速,拉动特高压建设需求

“十四五”期间九大清洁能源基地助力我国实现“双碳”目标。2021年,“十四五”规划纲要和2035年远景纲要中提出,未来我国将持续开发包括水电、风电、光伏等电源在内多个清洁能源基地。“十四五”期间我国将建设九大大型清洁能源基地,包括雅鲁藏布江下游水电基地,金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游和几字湾、河西走廊、新疆、冀北、松辽等清洁能源基地,建设广东、福建、浙江、江苏、山东等海上风电基地。

三批风光大基地建设陆续展开,新能源外送需求急迫。2021年12月,国家发改委、国家能源局下发第一批风光大基地项目清单,涉及内蒙、青海、甘肃等19个省份,规模总计97.05GW,2022年9月已全部开工建设,并计划于2022/2023年全部投产。第二批风光大基地于2021年12月启动项目报送,总规模为455GW,其中,“十四五”时期规划建设风光基地总装机约200GW,外送150GW,外送比例达到75%;“十五五”时期规划建设风光基地总装机约255GW,外送165GW,外送比例约65%。第二批风光大基地主要集中在三北地区,更加关注消纳,结合基地周边已有的煤炭电源,利用火电的调峰能力,开展“火电+新能源”联合送出,故第二批基地更多以外送为主。此外,各省针对第三批风光大基地项目的申报已于2022年10月陆续启动。

预计“十四五”大基地外送通道缺口在4条以上,特高压建设具备可持续性。从“十四五”大型清洁能源基地布局来看,我国的清洁能源基地主要集中在“三北地区”,而国内的电力负荷主要集中在东部、南部沿海地区,需要建设输电通道来解决电源和负荷端之间的不一致问题。一般而言,10-12GW新能源装机对应一条直流特高压输点通道。第二批风光大基地项目总规模为455GW,其中,“十四五”建设200GW,外送150GW,对应12-15条直流线路,除存量和已规划的特高压线路外,预计“十四五”大基地外送通道缺口在4条以上。假设“十五五”风光大基地外送需求165GW,预计新增特高压需求约14条以上直流特高压需求,预计每年至少新增直流特高压需求3-4条,特高压建设具备可持续性。

二、经历多轮建设周期,23年有望迎新一轮高峰期

2.1我国特高压曾历经两轮建设高峰和一轮重启

我国特高压建设曾经历两轮建设高峰和一轮重启。2005年我国特高压可行性研究工作启动,2009年晋东南—南阳—荆门首个1000千伏特高压交流示范工程和2010年云南—广东、向家坝—上海±800千伏首批特高压直流示范工程的建成投运,开启了我国特高压工程建设的篇章。此后,特高压经历了两轮建设高潮。第一轮是2011年至2013年,规划建设“三横三纵”特高压骨干网架和13项直流输电工程,形成大规模“西电东送”、“北电南送”格局;第二轮是2014至2017年,国家能源局提出加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道的建设,核准并开工“八交八直”。2018年以来,我国特高压建设重启,国家能源局印发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》,明确规划“七交五直”12条特高压线路。

2.22023年以来特高压有望迎来新一轮建设高峰

特高压建设提速,国家电网明确提出“四交四直”和“一交五直”。根据国家电网规划,“十四五”期间,我国规划建设特高压工程“24交14直”共38条特高压线路,线路里程为3万余公里,总计投资额3800亿元,较“十三五”特高压投资2800亿元大幅增长35.7%,特高压有望来新一轮加速建设期。2022年8月,国家电网重大项目推进会明确提出“四交四直”和“一交五直”。特高压建设主要是通过直流解决能源外送,交流配合直流实现能源的汇集及调配。未来伴随大基地的持续落地,特高压的建设需求与推进节奏均有望提速。

23年以来特高压有望迎新一轮建设高峰,预计23/24/25年直流特高压核准开工5/4/4条。特高压建设有四大关键节点:可研、核准、开工、投运。一般而言,特高压平均建设周期为1.5年至2年,按照此前“十四五”规划线路,相关特高压直流项目最迟要在2024年上半年获得核准。如此推算,2023-2024年预计特高压直流将密集核准,预计包括9条直流线路。其中,金上—湖北、陇东—山东、宁夏—湖南直流特高压输点项目在2023年已经开工建设,哈密—重庆于2023年7月获核准批复,藏东南—粤港澳大湾区进入批前公式阶段,因此预计2023年核准开工的直流特高压项目为5条,达到历史最高值;预计剩余已明确规划的线路将于24年核准完成,24年核准开工的数量达到4条。此外,根据新能源大基地外送通道情况,预计25年直流特高压开工数为4条。

三、相关ETF及重点公司分析

电网投资大幅提速,一次设备投资有望超预期。国家电网2023年计划投资超过 5200亿元,再创历史新高。围绕电力保供和清洁能源消纳的“矛盾”,在新能源跨区输送消纳、电力供给区域不平衡和新基建逆周期调节需求等因素推动下,预计2023-2024年电网投资有望迎来高峰期。一次设备作为电力传输的物理载体,在解决通道阻塞和灵活性资源不足等问题上紧迫性更大,预计2023年电网投资结构将偏向能量通道等一次设备

相关ETF梳理:华夏中证央企ETF 512950 ;天弘中证光伏产业ETF 159857 ; 广发中证央企创新驱动ETF 515600;华夏中证内地低碳经济主题ETF 159790 等。

国电南瑞:公司以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商,是我国能源电力及工业控制领域卓越的IT企业和电力智能化领军企业。目前国电南瑞在换流阀(市占率超过50%)、直流控制保护系统(市占率50%)等领域优势显著,并已布局柔直、中高压IGBT等前沿项目与核心零部件。

许继电气:公司产品被广泛应用于三峡、葛洲坝、龙羊峡、秦山核电,晋东南-荆门特高压交流输电、云南-广东及向家坝上海特高压直流输电,大秦电气化、武汉-广州客运专线等数百项国家重点工程。目前许继电气在换流阀市场份额稳定,直流业务毛利率不断回升,海上柔直项目应用领先。

特变电工:目前特变电工在换流变压器(市占率30%)、直流换流阀(市占率16%)等领域表现较好、份额稳固。

华明装备:公司是国内唯一掌握特高压分接开关技术的企业。公司在特高压直流换流变有载分接开关领域实现了自主开发、自主设计,自行生产,扫除了特高压设备全面国产化的最后一个保垒。

平高电气:公司是国家电工行业重大技术装备支柱企业,我国高压、超高压、特高压开关及电站成套设备研发、制造基地。

通达股份:公司电线电缆产品的主要客户为国家电网、南方电网、中国铁路总公司及国内大型总包企业集团,迄今为止,公司电线电缆产品广泛应用于三峡工程、奥运备战线路、特高压输电工程等600多项国家重点线路工程。

时代电气:公司生产的全系列高可靠性IGBT产品打破了轨道交通核心器件和特高压输电工程关键器件由国外企业垄断的局面。

派瑞股份:公司主要产品应用于特(超)高压直流输电领域,是特高压换流阀用核心器件。

文章来源: 西部证券,百瑞赢财经,华金证券

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