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文檔簡介
首席經濟學家:任澤平行業研究專題報告2025/1/22年間,我國光伏累計裝機從254GW增長至609GW,CAGR為33.78%;風電累計裝機從282GW增長至442GW,CAGR為16.19%;而電網投資在“十四五”初期有所放緩,2020-2023年間國網投資完成額CAGR僅為3.93%,滯后效應下,回到當下節點二者出現一定的背離。2024年,我國風電新增裝機79.34GW,同比增長4.86%;我國光伏新增裝機277.17W,同比增長27.8%;與此同時,國網投資完成額為6083億元,同比增長15.3%,1)全社會用電量持續高增。2024年,全社會用電量9.85萬億千瓦時,同比增長6.8%,增速歷史高位。2)新能源外送需求迫切。由于地域性分布,我國能源資源集中在西部和北部地區,而能源負荷集中在東部和中部;首批97.05GW風光大基地預計在近期建成投產,到2030年風光大基地總裝機容量達到455GW。3)電網投資也是逆周期調節的重要手段。此外,供給端,兩網的投資預期力度加大:2024年,國網電網投資完成額首次超過6000億元,2025年國家電網投資有望首次超6500億元;南網投資額較“十四五”規劃額度仍有超3800億差值,2025年公司固定資產投資安排1750億元,再創一是特高壓建設提速。2023年以來,新能源大基地的建設帶動了特高壓工程剛性需求,以化解新能源大基地消納問題。截至2024年12月,我國共建成特高壓線路41條,預計2025開工“5直2交”特高壓線路。未二是配網增量空間巨大。新能源電力系統進展速度快,讓配電網在整個電力系統的的作用日益凸顯,包括分布式電源的就近消納、充電樁的負荷承載以及靈活電價的實施。同時配電網可觀、可測、可調、可控能力2目錄1電網:供電安全穩定是核心使命 41.1電網投資的三大核心邏輯 41.1.1我國全社會用電量持續增長,電力設備需求堅實 41.1.2電網投資逆周期調節屬性,擴內需背景下電網投資邊際向好 41.1.3我國能源資源與負荷中心呈逆向分布,電力外送需求迫切 51.2電力系統組成:風光電如何在千里之外點亮你的手機 61.3供給端:兩網投資力度加大,推動以舊換新及新型電力系統建設 61.4電網防御屬性強勁,2023年至今持續超額收益 72主網:特高壓成長性顯現,柔直技術漸成趨勢 82.1特高壓剛性建設需求,周期轉成長線路明確 92.2風光大基地外送需求,特高壓高景氣度延續 2.3柔直規模化應用在即,把握技術變革大機遇 243.1政策驅動配網改造,新一輪配網周期開啟 3.2配網在當下節點面臨的挑戰是什么? 3.2.1分布式能源全面接入,配網無源向有源轉變 283.2.2充電樁需求快速增長,多元情況下沖擊配網 28 3 4圖表:電網投資呈現逆周期性 5圖表:全國陸地100米高度年平均風功率分布圖 5 5圖表:電力系統組成示意圖 6圖表:國家電網計劃2024投資完成額超6000億元 7圖表:2010-2023年南網電網建設投資 7圖表:2021年至今電力設備及新能源部分板塊指數累計漲跌幅 8圖表:2019-2023年電力設備及新能源部分板塊公司歸母凈利潤 8圖表:2014-2016年核心一二次設備企業股價累計漲跌幅表現 9圖表:2018-2022年核心一二次設備企業股價累計漲跌幅表現 圖表:截止2020年底特高壓輸電工程示意圖 圖表:2023年至今核心一二次設備企業股價累計漲跌幅表現 圖表:第一、二、三批風光大基地規劃情況 圖表:截止2024年12月直流特高壓項目投產情況 圖表:截止2024年12月交流特高壓項目投產情況 圖表:特高壓建設周期流程圖 圖表:2006-2027年我國特高壓核準情況 圖表:2006-2027年我國特高壓開工情況 圖表:柔性直流技術應用 圖表:直流VS交流輸電技術 圖表:柔性VS傳統直流輸電技術對比 20圖表:海上風電直流送出拓撲及回路示意圖 圖表:中外直流輸電技術發展歷程 圖表:截止2024年10月我國柔性直流工程項目投產情況 2圖表:常直VS柔直換流閥單站價值量對比(億元) 23圖表:柔直VS常直換流閥價值量對比 23圖表:已披露即將開工建設的柔性直流項目均 圖表:配電網電壓等級分類及特點 圖表:2013-2023年我國配電投資額占比與增速(億元) 圖表:配電網“四可”相關政策 27圖表:2021至今我國新能源車月度銷量情況(萬臺) 圖表:2021至今我國新能源車月度銷量情況(萬臺) 圖表:截止2024年6月我國新能源車保有量情況(萬臺) 圖表:2020年至今我國公私充電樁保有量情況(萬臺) 圖表:2020年至今我國直交流充電樁保有量情況(萬臺) 圖表:2020年至今我國全國電力市場交易電量(萬億千瓦時) 圖表:配電網“四可”相關政策 41.1.1我國全社會用電量持續增長,電力設備需求堅實國內電力需求持續增長。2014年至2023年間,我國全社會用電量從5.52萬億千瓦時增長到9.22萬億千瓦時,復合年增長率約為5.8%。2024年,全社會用電量9.85萬億千瓦時,同比增長6.8%,在“兩新”政策等一攬子增量政策措施作用下,電力消費實現較快增長。全國所有省份社會用電量同比分別增長6.8%、6.9%、7.5%和2.5%。需求。2024年,充換電服務業用電量同比增長50.9%,互聯網和相關服求仍會持續增長。到2027年,全球生成式人工智能消耗的能源可能高達85-134TWh,相當于整個荷蘭一年的能源需求。今年夏季全國平均氣溫達到1961年以來歷史同期最高,全國最大電力負荷達14.51億千瓦,創歷史新高。根據中電聯,預計2030年,全國全社會用電量達到13萬億千瓦時以上,綠氫、抽水蓄能和新型儲能的用高電網的供電能力和可靠性,以應對不斷增長的電力需求。圖表:中國全社會用電量持續增長550資料來源:Wind,澤平宏觀1.1.2電網投資逆周期調節屬性,擴內需背景下電網投資邊際向好美國大選的塵埃落定,特朗普的上臺帶來了對關稅政策的悲觀預期。在高關稅的壓力下,少有企業能夠在持續出口產品至美國的同時保持盈利。面對未來外需的預期收緊,中國需要尋找新的方式來填補可能的經濟 缺口。在這種情況下,擴大內需成為了中國經濟的必然選擇。電網投資作為逆周期調節的重要手段,在經濟環境下,能夠有效刺激經濟增長。電網投資增速與GDP增速波動存在明顯的負相關性,即在經濟放緩時,電網投資增加以刺激經濟。電網投資增速與M2(貨幣供應量)增速波動存在明顯的正相關性。寬松的貨幣政策有利于電網投資回暖,電網等基建投資成為消納過剩貨幣的重要儲蓄池。復盤歷次電網逆周期調節:2008-2009年,在全球金融危機的沖擊下,中國推出了四萬億的經濟刺激計劃,旨在穩定經濟和促進增長。政策5推動M2的大幅增長,為市場注入了流動性,同時也推動了電網投資進入高峰;2014-2015年,中國股市經歷了劇烈波動,隨后政府實施了貨幣寬松政策以穩定市場和經濟。電網建設迎來了第二次高峰,政府通過加大基礎設施投資來擴大內需,其中包括電網建設。這不僅提振了市場信心,也促進了電力行業的快速發展;2024-2025年,大規模經濟刺激及超常規逆周期調節的背景下,電網投資再次迎來高峰。 0.0-20.01.1.3我國能源資源與負荷中心呈逆向分布,電力外送需求迫切我國的風能資源主要分布在“三北”地區,即東北、華北北部和西北地區,年平均風功率密度一般超過300W/m2;華東中部和西部、四川盆地、陜西南部等地的部分地區年平均風功率密度小于150W/m2。我國的太陽能資源在西藏大部、青海中北部、四川西部地區最為豐富,水平面總輻射量超過1750kWh/m2;而西南地區中東部、華中西部等地太陽能資源較差,水平面總輻射量小于1050kWh/m2。由于資源的地域性分布,80%的能源資源分布在西部和北部地區,而70%的能源消費集中在東部和中部等經濟發達地區。近年來可再生能源的迅猛發展,由于其隨機性和波動性的原因,對跨區電網互聯互濟、大容量送出需求急劇增加。圖表:全國陸地100米高度年平均風功率分布圖全國陸地100米高度年平均風功率密度分布圖年),澤平宏觀圖表:全國水平面總輻射量分布年),澤平宏觀61.2電力系統組成:風光電如何在千里之外點亮你的手機電力系統是一個由發電、輸電、變電、配電和用電五大環節組成的電能生產與消費系統網絡。發電廠負責將各種能源轉換成電能,然后通過高壓輸電線路將電力傳輸到不同地區。在變電站中,電壓被調整為適合使用的水平,接著通過配電網絡分配到各類用戶,如家庭、工業和商業。電力系統的核心任務是確保電能的穩定和高效供應,以滿足社會各方面的用電需求,同時保證電能質量和供電的連續性。以為海上風力為例,風電發電機組最初產生的電力是低壓的,為了長距離輸送,首先在風電場內箱式變電站初步升壓至66kV。然后,電力通過66kV的海底電纜傳輸至海上升壓站,進一步升壓至更高電壓至220kV,以減少輸送過程中的損耗。到達陸地后,電力在陸上集控中心被升壓至更高電壓等級500kV或以上,以適應電網的要求,并通過超高壓輸電線遠距離輸送城市。進入城市電網后,電力會通過變電站逐步降壓,一般會先降至220kV/110kV,最終降至35kV,以便進入小區配電網絡。在小區內,電力通過變電站進一步降壓至380V或220V,此時,千里之外的海風,被轉化為清潔的可再生能源,最終被安全地輸送到你的智能手機中,為你的設備充電圖表:電力系統組成示意圖1.3供給端:兩網投資力度加大,推動以舊換新及新型電力系統建設國家電網投資明顯提速,2025年投資額度有望首超6500億。2016-2023年間,電網投資完成額中樞在5137億元。2023年,我國電網投資完成額5275億元;2024年全年,國家電網完成電網投資6083億元,同比增長15.3%。這是自2017年以來,電網投資額增速首次超過15%,相比年初時的規劃增加了500億元。預計2025年以后,電網投資完成額將站上6500億元。南方電網投資波動中上漲,2025年投資額有望高增。2023年,南方電網電網投資建設額966億元,同比增長7.9%。根據《南方電網“十四五”電網發展規劃》,“十四五”期間,南方電網電網建設將規劃投資約6700億元。2021-2023年的投資總額為2856億元,相較于規劃額度,仍有3844億元的差值,預計2025年,南方電網的投資投資額增長的概率極大。2024年7月,南方電網公司在高質量發展大會上部署全面推進電網設備大規模更新,預計2024-2027年間,大規模設備更新投資規模將達7到1953億元。其中,2024年全年投資規模達到404億元,力爭到2027圖表:國家電網計劃2024投資完成額超6000億元0澤平宏觀20102011201220132014201520162017201820192020202120220資料來源:Wind,澤平宏觀設備及新能源板塊各個細分領域表現先對一致,2023開始各細分板塊指數開始分化,電網在當前經濟環境下展現出顯著優勢。電力作為現代社會的基礎需求,其系統核心的電網設備市場需求相對穩定,長期受益于國家基礎設施投資的穩步增長。盡管今年電力設備板塊整體表現不佳,電網設備行業卻因其成長確定性而超越行業平均水平。860%40%20% ------------------------電網板塊企業盈利持續增長。在2021-2023年間,電網板塊公司的盈利能力呈現出穩步提升的態勢,這主要得益于電網投資的持續增長以及新型電力設備體統建設需求的增加。與此同時,風電、光伏和鋰電池板塊的歸母凈利潤卻遭遇了較大幅度的下滑,經歷過2021-2022年行業整體高速增長階段后,供給壓力、成本上升以及市場競爭有所加劇。具體來看,光伏、風電板塊公司合計歸母凈利潤同比分別減少14.73%和39.37%,光伏板塊將2024年繼續放大虧損。相比之下,電網設備行業則顯示出較強的盈利能力和市場韌性,特別是在特高壓產品交付增加的背景下,部分公司實現了業績和毛利率的雙重增長。圖表:2019-2023年電力設備及新能源部分板塊公司歸母凈利潤0我國的特高壓輸電技術,是新能源供給消鈉體系的重要載體,一般用在超遠距離輸送的電壓渠道,特指直流電壓±800千伏及以上、交流電壓1000千伏的遠距離、高電壓等級輸電線路。特高壓具有輸送容量大、距離遠、效率高和損耗低等技術優勢。特高壓輸電技術在全球范圍內代表著9最先進的輸電技術水平,為電力行業的高效、環保發展提供了強有力的技為什么特高壓有效?輸電損耗主要由電流通過電阻時產生的損耗所決定,這一損耗與電流的平方成正比關系,即損耗功率P等于電流I的平方乘以電阻R(P=I2·R)。由于功率P也可以表示為電壓V與電流I的乘積(P=V·I),在功率保持不變的情況下,增加電壓可以顯著減少電流,進而降低線路損耗。因此,在進行超長距離輸電時,提高電壓是降低輸電過程中電能損耗的有效策略。在國家政策的強力推動下,特高壓建設作為新型基礎設施的關鍵領域,正迎來新一輪的投資高潮,預計將顯著提升電網設備行業的增長前景。2020年3月,中央政治局常委會提出加快包括特高壓在內的七個領域新型基礎設施建設,以刺激經濟增長。2021年3月,國家電網公司發布了“碳達峰、碳中和”行動方案,將特高壓建設作為核心發力點,明確提出加快構建堅強智能電網,加強送受端區域特高壓主網架和跨區輸電通道建設。2024年至2027年,國家發展改革委、國家能源局、國家數據局聯合發布了《加快構建新型電力系統行動方案》,旨在進一步加大工作力度,加快推進新型電力系統建設,其中特高壓建設是關鍵一環。特高壓歷史上演繹過三個大的建設周期。第一輪大周期(2014-2016年):核心邏輯是解決新能源消納問題,關停負荷密集區燃煤火電,通過特高壓實現新能源外送至符合中心。“五直四交”集中開工,總投資1831億元。國家能源局在2014年發布了《2014年能源工作指導意見》,明確提出要加快特高壓交直流通道建設,特別是跨區電力外送通道的建設。政策支持推動了特高壓項目的核準和開工,使得特高壓建設成為2014年的重要工作重點。國家能源局圍繞《大氣污染防治行動計劃》建設9條特高壓輸電通道。其中國網區域內規劃了“四交四直”,南網區內規劃“一直”,均在14-15年集中開工,總投資額1831億元。從資本市場上看,一二次設備股價趨勢隨電力設備板塊整體上漲,其中一次設備漲幅趨同電力設備板塊,一次設備公司股價表現由于二次設備公司。市場對于“五直四交”的預期,推動特高壓板塊上行。圖表:2014-2016年核心一二次設備企業股價累計漲跌幅表現0第二輪大周期(2018-2022年):核心邏輯在于優化國內投資結構、加大基礎設施領域補短板力度、電力精準扶貧及清潔消納。“七直七交”總投資超2000億。2018年9月,根據國家能源局印發《關于加快推進一批輸變電重點工程規劃建設工作的通知》,本輪特高壓共規劃“七直七交”,全部由國網主導,總投資2021億元。本輪受監管機構對電網投資效益、環境評估以及對特高壓技術爭議等因素的綜合考量,特高壓項目的核準及開工進度未能達到預期水平。2020年,我國提出了加快“新基建”的戰略,特高壓作為其中的重要組成部分,被賦予了新的增長動力。自2021年起,我國新能源建設步伐顯著加快,特高壓工程也隨之迎來了新的發展高潮,以適應不斷增長的新能源并網與消納需求。2021年下半年,“三交九直”規劃轉出,推動特高壓板塊。2022年1月,國家能源局正式提出“三交九直”特高壓規劃項目,行情達到峰值。從資本市場上看,國家電網公司在2021年提出了建設新型電力系統的宏偉藍圖,特別是在二次設備領域展現出較大的彈性和顯著的增長勢頭,這一趨勢仍在持續發展中。210A 圖表:截止2020年底特高壓輸電工程示意圖廟寧東。寧東。蘇南。8。奉賢b湘。蘇南。8。奉賢b湘。8溪洛渡一種8溪洛渡一白鶴灘白鶴灘0資料來源:國家電網2020社會責任報告,澤平宏觀第三輪大周期(2023年至今):核心邏輯在于新能源大基地建設帶動特高壓工程剛性需求,以化解新能源大基地消納問題。從資本市場上看,在新能源板塊景氣度面臨挑戰的背景下,特高壓行業卻呈現出逆勢增長的態勢,一次設備板塊漲勢尤為趨強勢。新一輪的行活力。圖表:2023年至今核心一二次設備企業股價累計漲跌幅表現0色9色oo資料來源:Wind,澤平宏觀“十四五”期間新能源大基地建設規劃落地。2021年12月,國家發展改革委與國家能源局聯合發布了首批新能源大基地項目清單,總裝機容量高達97.05GW,覆蓋了包括內蒙古、青海、甘肅在內的19個省份。并計劃在2023年底前完成并網,主要依托地方電網和現有的特高壓輸電通道來解決電力消納問題。風光大基地外送需求旺盛,推動特高壓建設。在2022年2月,國家發展改革委和國家能源局進一步印發了《以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地規劃布局方案》。規劃方案提出了到2030年風光基地總裝機容量達到455GW,其中“十四五”時期計劃建設200GW,包括150GW的外送和50GW的本地自用;預計“十五五”時期計劃建設255GW,外送165GW和本地自用90GW,使得外送規模總計達到315GW。為應對這些大規模新能源基地的電力消納挑戰,國家將指導各地和企業優化項目與輸電通道的布局銜接,提升外送通道中新能源電量的比例,并加快輸電通道的建設步伐,確保新能源基地項目的開發和利用效率得到有效提升。圖表:第一、二、三批風光大基地規劃情況投產時間建設進度預計外送比例2023年底2021年底下發名單;2025年("十四五"末)2021年12月啟動申報;2022年4月下發165GW清單;截止2023年末核準超50GW,目前仍在建設中2030年(“十五五”末)/2022年10月啟動申報;截止2023年末核準超50GW,未來仍可能新增需求(已公布)特高壓電網的建設是一個復雜而艱巨的工程,其挑戰主要體現在前期的規劃和核準階段。特高壓通道的規劃不僅需要精心設計,以確保電小的阻礙。因此,直到2022年之前,特高壓項目的核準和建設進度相對不及預期。我國特高壓網絡不斷完善。自20世紀80年代起,中國便著手立項研究特高壓輸電技術,標志著對電力傳輸領域革命性進步的探索。1994年,武漢高壓研究所的里程碑成就,建成了國內首條百萬伏級特高壓輸電研究線段,為后續的技術發展奠定了堅實基礎。進入21世紀,中國在特高壓領域的研究與實踐迎來了高潮。2004年術的快速發展。2005年9月26日,中國電力史上的又一個重要時刻到來,第一條750kV輸電試驗線路(官亭—蘭州東)示范工程成功投運,這不僅是技術突破的體現,也是中國電力工業進步的縮影。緊接著在2007年6月,中國第一條1000kV交流輸電線路——晉東南一南陽一荊門示范工程開工建設,并在2009年1月6日順利投入運行,這標志著中國在特特高壓直流輸電示范工程的開工建設,更是將中國特高壓技術推向了新的高度。該工程于2010年6月18日通過驗收,正式投入運行,成為特高壓直流輸電技術的典范。2007年4月26日,向家壩一上海±800kV特高壓直流輸電示范工程獲得核準,并于2010年7月8日投入運行。這一流的雙重提升,以及輸電容量和送電距離的雙重突破,這不僅代表了技術的進步,更標志著國家電網全面邁入了特高壓交直流混合電網的新時代。我國是世界上直流輸電技術應用最多的國家。截至2024年11月,我國共建成特高壓線路41條,其中包括20條特高壓直流和21條特高壓交流。圖表:截止2024年12月直流特高壓項目投產情況1云南-廣東(南網)2向家壩-上海34糯扎渡-廣東(南網)5哈密-鄭州6溪洛渡-浙西7寧東靈州-浙江紹興89上海廟-山東滇西北-廣東(南網)昌吉-古泉(準東-皖南)扎魯特-青州陜北-湖北烏東德-廣東廣西(南網)白鶴灘-江蘇白鶴灘-浙江資料來源:國家電網,南方電網,澤平宏觀圖表:截止2024年12月交流特高壓項目投產情況1晉東南-南陽-荊門23錫盟-山東45蒙西-天津南6榆橫-濰坊7錫盟-勝利8北京西-石家莊9山東-河北環網蘇通GIL綜合管廊工程浙北-福州蒙西-晉中張北-雄安駐馬店-南陽南昌-長沙荊門-武漢南陽-荊門-長沙福州-廈門駐馬店-武漢武漢-南昌張北-勝利特高壓項目建設周期一般在1.5-2年。特高壓項目的建設節奏明確:從規劃、預可研、可研、核準、施工建設、到最終竣工。從項目核準到竣工的整個周期一般為2-2.5年,其中施工建設階段大約需要1.5-2年。在一年的時間框架內,特高壓項目的招標工作通常在上半年啟動,而到了下半年,則會迎來項目的投產以及供應商營收的確認。具體到季度分布,第一季度由于春節的影響,主要集中于招標活動;進入第二季度,招標繼續作為主要活動,同時有37%的特高壓項目選擇在這個時期開工。第三季度成為項目投運的高峰期,有44%的項目選擇在這個季度完成投運。而在第四季度,特高壓設備供應商開始確認收入,同時政府也開始著手進行下一年度特高壓項目的核準工作。3-6個月些眾裝架設1.5-2年型器裝考核投運未來如何演繹:24年基本符合預期,預計25年直交流齊頭并進。回顧2024年:已開工2交2直特高壓線路。從國家能源局的規劃來看,2024年將重點推進包括3條直流線路和2個交流環網在內的特高壓工程建設。2024年以來,阿壩-成都東交流項目,陜北-安徽、甘肅-浙江直流項目獲得核準開工;大同-懷來-天津北-天津南交流項目已核準待開工。蒙西-京津冀的混合柔性直流項目尚未啟動。十四五規劃的“三交九直”,目前有3條線路待核準,1條已核準待開工,9條線路已開工。2023年以來水風光配套外送輸電需求強烈,金上-湖北、隴東-山東、寧夏-湖南、哈密-重慶四條特高壓直流線路陸續核準開工,特高壓由此迎來第三輪發展高峰特高壓。圖表:2006-2027年我國特高壓核準情況圖表:2006-2027年我國特高壓開工情況展望2025年:2025預計開工5直2交特高壓線路。2025年特高壓項目的核準和開工速度有望顯著加快,以適應能源輸送的迫切需求。我們預期陜西-河南、藏東南-粵港澳(柔直)、巴丹吉林-四川(柔直)、疆電-川渝(柔直)、浙江1000kV和煙威1000kV等項目將陸續開工,形成5條直流和2條交流的建設格局。在“十五五”規劃期間,特高壓電網的投資強度預計將持續保持高位,確保國家能源安全和產業升級的順利進國家電網公布了2024年新增第十三批采購(特高壓項目新增第一次服務(前期)招標采購),披露儲備項目包括“五交九直”。其中達拉特-蒙西、煙威(含中核CX送出)、巴丹吉林-四川、疆電(南疆)送電川渝四個項目處于可研勘探招標階段,其余項目尚處于主體協調階段。我們預計,“三交九直”中的蒙西-京津冀、陜西-河南、藏東南-粵港澳項目以及“五交九直”儲備項目合計5交12直特高壓項目有望陸續于2025-2026年核準開工。鑒于大型能源基地的外送需求仍有缺口,國家戰略正逐步推動風光大基地和產業向中西部地區的轉移。特高壓電網作為解決能源消納問題的關鍵基礎設施,其建設顯得尤為迫切。從風光大基地的需求測算,我們假設單條直流特高壓輸送能力達到12-15GW,特高壓直流需求至少仍有26條,預期2025-2030年完成建設。未來幾年內我國有望維持每年4-5條特高壓線路的核準與開工。圖表:十四五規劃"三交九直"特高壓項目進展投資核準時間開工時間1交流川渝環線2張北-勝利3阿壩-成都東4大同-懷來-天津北-天津南5金上-湖北6隴東-山東7哈密-重慶8寧夏-湖南9陜北-安徽甘肅-浙江(柔直)蒙西-京津冀(柔直)陜西-河南一藏東南-粵港澳(柔直)一圖表:"十四五"規劃儲備特高壓項目12前期工作,25-27年"十四五"增補3前期工作,25-27年“十四五”增補4前期工作,25-27年“十四五”增補5巴丹吉林-四川±800kV(柔直)“十四五”增補6前期工作,25-27年"十四五"增補7前期工作,25-27年“十四五”增補8"十四五"增補9疆電送川渝±800kV(柔直)擬新增規劃(直流)擬新增規劃(直流)隴電入桂±800kV擬新增規劃(直流)擬新增規劃(直流)擬新增規劃(直流)擬新增規劃(直流)擬新增規劃(直流)擬新增規劃(直流)藏電送粵二期擬新增規劃(直流)擬新增規劃(直流)浙江1000kV環網擬新增規劃(交流)擬新增規劃(交流)擬新增規劃(交流)擬新增規劃(交流)長治-南陽1000kV二期擬新增規劃(交流)擬新增規劃(交流)贛閩聯網擬新增規劃(交流)2.3柔直規模化應用在即,把握技術變革大機遇柔性直流輸電(VSC-HVDC)是一種創新的高壓直流輸電技術,它以電壓源換流器(VSC)為基礎,利用絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等全控型功率器件作為核心組件,標志著直流輸電技術的第三代發展。這項技術自誕生以來,經過三十多年的發展和完善,已經在風電輸送、電網互聯、無源網絡供電以及遠距離大容量輸電等多個關鍵領域得到了廣泛的應用和實踐,其輸電能力更是達到了特高壓的級別,為電力系統的穩定和高效運行提供了強有力的支持。登登中電網互聯遠距離輸電新能源送出中低壓配網A柔性直流技術直流輸電技術,憑借其在輸送容量、距離和能效方面的顯著優勢,已成為實現遠距離大容量電能輸送的不二之選。在直流輸電領域,主要存在兩種技術路線:常規直流(LCC)和柔性直流(VSC)。常規直流輸電技術,以其成熟的技術和較好的經濟性,在電力傳輸領域占據一席之地。它采用半控型元器件,如晶閘管,作為換流閥的核心元件。常規直流技術也存在一些局限性。由于其依賴于電網電壓來實現電流的換相和中斷,新能源通過常規直流大規模送出時,往往需要火電、水電等常規電源的配套支持。此外,常規直流對交流電網的強度有一定要求,一般而言,交流電網的短路容量應至少是直流容量的兩倍。在交流電網相對較弱的情況下,還需要配置同步調相機以增強電網的穩定性。相比之下,柔性直流輸電技術采用全控型電子元器件,如IGBT,作為換流閥的核心元件,提供了更高的靈活性和控制精度。這使得柔性直流技術在新能源并網、電網互聯以及遠距離輸電等方面具有更大的優勢,尤其是在電網強度不足或需要精確控制的場合。工程造價換流站成本變電站成本直流輸電輸電距離柔性直流輸電系統的核心設備包括柔直換流閥、直流控制保護系統 (直流控保)以及柔直換流變壓器(柔直換流變)。換流閥在系統中扮演著至關重要的角色,它作為直流電與交流電相互轉換的關鍵橋梁,其內部由IGBT驅動板卡、水冷板等精密組件壓接組合而成,形成了一個完整的柔直模塊。這些模塊的協同工作,確保了電力在不同電網之間高效、穩定地傳輸。圖表:柔性VS傳統直流輸電技術對比電類型送端電網受端電網換相失敗量成本流輸電全控器件(如IGBT),容量小,提供并網所需的電壓和頻率可以是無源電網沒有換相失敗,穿障,全無功支撐強目前最高目前最高高高流輸電半控器件(晶閘管),容量大,依必須有同步機電源支撐必須是有源電網交流故障時存在換象目前最高目前最高低低柔性直流技術在新型電力系統中三大機遇:機遇一:遠海大型海上風電的外送需求,推動柔直技術應用。在當前的海上風電送出方式中,高壓交流輸電是主流,即通過海上升壓站將海上風機的電壓升至220kV或更高,然后送至陸上電網。相比之下,直流輸電由于無需考慮充電功率的問題,無論是在海底電纜的投資成本還是在輸電效率上,都顯示出比交流輸電更優的性能。特別是當輸電距離超過約80km時,直流輸電的經濟性明顯超越交流輸電。目前,包括江蘇如東、青洲五七、福建長樂外海在內的多個海上風電項目已經確定采用直流輸電方案,以實現電能的高效外送。汕頭海上風電集中送出項目也已成立,該項目計劃的建設規模達到600萬千瓦,遠期更可擴展至800萬千瓦,同樣采用柔性直流輸電方案。此外,福建發改委發布的《關于組織開展可再生能源發展試點示范項目申報的通知》中,也包含了±500千伏及以上電壓等級的柔性直流輸電技術作為技術創新類項目。此外,鑒于常規直流輸電需要依賴強大的交流電網支撐,而海上風電場構成的是相對較弱的交流系統,難以滿足常規直流輸電的要求,柔性直流輸電技術因此成為了唯一經濟且可行的解決方案。隨著海上風電向深遠海發展的趨勢,柔直的應用必要性和需求將快速擴大。澤平宏觀研究報告圖表:海上風電直流送出拓撲及回路示意圖±500kV海底±500kV陸耗能快速耗能主換快速耗能主換開關8支路流器本開關5本M=七七七FL資料來源:南方電網,澤平宏觀機遇二:存量特高壓改造需求顯現,解決直流落點密集區域的特高壓直流換相失敗問題。經過數十年的發展,中國已經建成了20條以遠距離輸電為主要功能的直流輸電工程,其中長三角和廣東省的工程均超過10條。這些密集的落點增加了直流輸電換相失敗的風險,從而增加了電已經建成了烏東德直流輸電工程,國網也在建設白鶴灘一江蘇特高壓直2023年,國內首條±500千伏超高壓直流輸電工程——葛南直流的機遇三:相鄰區域電網背靠背柔性直流互聯需求增長。在中國,除了采用遠距離常規輸電方案外,還可以在區域電網交接處采用背靠背柔中國在柔性直流輸電工程領域雖然起步較晚,但發展迅速,目前正朝著特高壓和大容量的方向邁進。1997年,海外開始了柔性直流工程的就標志著中國在柔性直流輸電技術上的領先地位。與此同時,海外的柔性球柔性直流技術發展的必然趨勢。110中海油中海油-張北-再山多端南演多端400MM201320162020年份資料來源:南方電網,澤平宏觀及之后建成,并且近年來呈現加速建設的趨勢。圖表:截止2024年10月我國柔性直流工程項目投產情況序號電壓等級容量(MW)投運年份1中海油文昌柔性直流輸電工程42345廈門±320千伏柔性直流輸電科技示范工程67一89張北柔性直流電網工程昆柳龍柔性直流工程白鶴灘-江蘇±800千伏特高壓直流輸電工程資料來源:國家電網,新華社,北極星輸配電網,人民網,澤平宏觀過對昆柳龍、白鶴灘等線路設備的招標情況進行了梳理,并結合今年四條常規直流工程的中標數據進行了對比分析。分析結果顯示,昆柳龍線路的單端柔直閥價值量約31億元人民幣,這些設備分布在兩個換流站內,對應的總容量為8吉瓦(GW),單位價值量約為3.87億元人民幣/GW。同樣,白鶴灘-江蘇項目的柔直閥價值量達到17億元人民幣,對應總容量為6GW,單位價值量為2.80億元人民幣/GW。基于這些數據,我們預計未來全容量(8GW)單站柔性直流換流閥的價值量可能在20至25億元人民幣之間(按照3億元人民幣/GW計算,8GW即24億元人民幣)。相比之下,常規直流項目的單站換流閥價值量大約為6億元人民幣。這一比較清晰地表明,柔直換流閥在價值量上遠超常規直流換流閥,凸顯了柔性直流技術在高端電力設備市場中的重要地位和潛在的經濟效益。 圖表:柔直VS常直換流閥價值量對比類型項目名稱容量(GW)設備造價(億元)(億元/GW)柳北站單站3柔直閥龍門站單站5白鶴灘-江蘇單端6常直昆北站單站8常直閥隴東-山東8金上-湖北8寧夏-湖南8哈密-重慶8展望2025年:“十四五”后期特高壓柔性直流技術逐漸成為趨勢。隨著“十四五”電網規劃的深入實施,預計至少有4個特高壓遠距離輸電項目計劃采用柔性直流技術。這一轉變與早期投入運營的昆柳龍和白鶴灘-江蘇項目相比,呈現出明顯的技術進步,新項目均采用了在發送端和接收端均部署柔直技術的全面柔直方案。在經濟繁榮的長三角和珠三角地區,由于直流輸電落點的高密度布局,電網結構呈現出“直強交弱”的特點。在這些區域,采用柔性直流技術于接收端,而發送端則采用常規直流技術的混合方案,不僅技術成熟度高,而且能夠有效降低柔直技術的高成本問題。全柔直方案的實施能夠充分利用柔直技術的優勢。特別是在以新能源為主導的多能互補能源基地,風電和光伏等通過逆變器并網的能源形式,如果采用常規直流輸電,可能會因為缺乏無功支撐和電壓波動,導致換相失敗,從而限制了電力的輸送。在這種情況下,柔性直流技術的應用在發送端換流站,不僅能夠解決這些問題,還能實現多端電力的有效匯集和輸送。例如,甘肅-浙江特高壓直流工程(隴電入浙)預計將采用全柔性直流輸電技術,這將是世界上首個在發送端實現雙八百柔直換流站的項目,標志著柔直技術應用的一個重要里程碑。圖表:已披露即將開工建設的柔性直流項目均為全柔直工程容量(MW)1蒙西-京津冀特高壓直流工程常直2蒙西-京津冀特高壓直流工程受端34受端5玉直流)6玉直流)受端(2座)7瀾直流)8瀾直流)受端(2座)配電網是電力系統中至關重要的一環,它負責將電力從高壓輸電網安全、有效地分配到城區和郊區的各個角落,是連接電力生產和消費的橋梁,確保電力“配得下、用得上”。我們可以將輸電主網比作人體的“主動脈",而配電網則是遍布全身的“毛細血管",直接將電力輸送到用戶,即毛細血管的末端。配電網根據電壓等級、供電區域和電網功能的不同,可以分為三種類型。按照電壓等級,配電網主要分為高壓配電網(6~110kV)、中壓配電網(6kV、10kV、20kV等)和低壓配電網(0.4kV)。高壓配電網,也稱為地方電網,負責將電能從區域高壓電網(220kV及以上)輸送到更接近用戶的地方;中壓配電網進一步降低電壓,分配到城市街區或工業區;而低壓配電網則將電壓降至380V/220V,直接供應給家庭、商業和工業用戶。在供電區域上,配電網可以分為城市配電網、農村配電網和工廠配電網,它們各自適應不同的用電需求和環境條件。城市配電網特點是負荷密集、供電可靠性和電能質量要求高、安全性要求高、自動化程度高、設備布局集約;而農村配電網則表現為負荷分散、設備利用率低。根據電網功能,分為主網(66kV及以上)和配網(35kV及以下)。主網主要負責連接區域高壓電網,而配網則直接為各個配電站和各類用戶提供電源。圖表:配電網電壓等級分類及特點級別功能特點規劃重點高壓從上一級電網/電源接受電能后,直接向高壓用中壓從上一級電網/電源接受電能后,直接向中壓用負責向90%以上的電力用戶供電,具有電網規模龐大、元件數量眾多、網絡損耗較大、網絡結構復雜、分布式光伏、電動車大量接入低壓配電網,對低壓配電網的典型設計提出更高要求多直接采用標準化典型設計方案,電網結構為走向分區供電;近年來第一輪大周期:從1998年到2010年,我國推動了兩輪農村電網改造升級。1998年我國首次提出農村電網改造計劃,國務院將農網改造確定為擴大內需的重要投資領域,安排了包括國債在內的資金1893億元作為農網改造的基本金。到2011年電網改造已經工程覆蓋全國所有的2400多個縣,使1380萬無電人口用上了電。但仍存在偏遠地區,無電戶和無電人口的問題,同時已改造區域農村居民用電量需求持續高增,給農村電網供電能力帶來了新的挑戰。基于這些問題,2011年,國家發改委發布了《關于實施新一輪農村電網改造升級工程的意見》,明確了政策推進的方向。以國家電網經營區域為例,重點解決西藏、新疆、四川藏區、青海藏區等邊遠地區的通電問題,提升農村居民用電保障能力,并解決農業生產用電需求。2012年基本解決無電人口用電問題,2015年徹底解決無電人口用電問題。本輪的核心矛盾在于客觀需求未被滿足。其中包括(1)中西部偏遠農村地區改造率低;(2)農業生產供電設備及農村、林場等地區電網未改造;(3)部分地區未實現城鄉用電同價;(4)已改造地區無法滿足農村用電需求快速增長。第二輪大周期:為進一步解決用電需求快速增長背景下的電力供給缺口。自2013年起,我國對城市基礎設施建設的重視程度不斷提升,相繼出臺了一系列政策以推動相關領域的進步。2013年,國務院發布了《關于加強城市基礎設施建設的意見》,為城市基礎設施的完善奠定了政策基礎。隨后在2014年,國務院進一步出臺了《國家新型城鎮化規劃(2014-2020年)》,明確了城鎮化發展的藍圖。到了2015年,國家能源局發布了《配電網建設改造行動方案(2015-2020年)》,該方案不僅要求顯著提升供電的可靠性、供電質量和配網的智能化水平,而且將其作為促進經濟增長的關鍵措施。進入“十三五”期間。2016年,我國啟動了第三輪農村電網改造升級工程《關于“十三五”期間實施新一輪農村電網改造升級工程的意見》,這輪改造升級在“十三五”期間的最終投資規模超過了7500億元(預期6500億元),在2017-2019年間,我國農村電網改造升級工程實施期間,配電網投資額實現了顯著增長。在2013-2016年間,配電網投資額從1727億元增加至3117億元,符合年增長率高達21.8%,2017年以后為在3000億元中樞。配網投資占比從2017年的53.2%上升至2019年的63.2%,后續維持在55%以上。具體來看,2018年和2019年,我國電網投資額分別同比增長了約的增長勢頭。在“十三五”時期,配電網的投資增長對于提升農村電網的供電能力和供電質量起到了關鍵作用,我國配電網投資規模放量主要體現在該階段。本輪的核心矛盾在于客觀需求和全面提升經濟需求。面對農村地區用電需求的迅猛增長,電力保障能力尚存在一定的不足。在偏遠地區,電網建設的步伐相對滯后,這使得城鄉之間的電力服務水平差距愈發顯著。農村地區的電力供應能力難以滿足不斷上升的用電需求,這種供需矛盾在貧困地區以及偏遠的少數民族地區表現得尤為突出。農村電網的整體發展水平與實現全面建設小康社會的目標之間仍存在一定的差距。圖表:2013-2023年我國配電投資額占比與增速(億元)57.6%-2.1-2.1k0201320142015201620172018201920202021202本輪大周期:新一輪配網政策落地,配網開啟新一輪增長周期。2023年7月,國家發改委發布《關于實施農村電網鞏固提升工程的指導意見》,2024年《關于新形勢下配電網高質量發展的指導意見》和《配電網高質量發展行動實施方案》先后發布。在“十三五”農網改造升級后,我國電網投資的中配電網占比呈現出下降趨勢,在當下“十四五”末期和“十五五”初期,在相關政策帶動下,我們認為本輪大周期有望復刻第二輪大周期配電網投資高峰。本輪的核心矛盾同樣是客觀需求和全面提升經濟需求,重點在于升級。自2020年以來,受COVID-19的影響,我國電網投資規模經歷了波動,且在2020至2023年上半年期間,配電網投資政策相對缺乏。2023年以來,隨著國家層面政策的相繼出臺,預計我國配電網投資將步入新的增長階段。回顧上一輪農網改造,配電網投資占比顯著提升,從2017年的53.2%增長至2019年的63.2%。而本輪起點,2023年配電網投資占比已達到55%,預計在2025年和“十五五”初期,配電網投資將迎來顯著增長。在經濟增長的拉動、配電網新挑戰、大規模設備更新需求以及農村電網供電質量提升等多重因素的推動下,配電網投資有望進入一個新的景氣周期。圖表:配電網“四可”相關政策時間發文部門配電網國家發改委國家發改委、國家能源局國家發改委、國家能源局國家發改委、國家能源局國家發改委、國家能源局國家發改委、國家能源局國家發改委、國家能源局、國家數據局國家發改委、國家能源局國家能源局《關于加強電力安全治理以高水平安全保障新型電力系統高質量發展的意見》農網國家發改委國家發改委《關于"十三五"期間實施新一輪農村電網改造升級工國家發改委、國家能源局、國家鄉村振興局中共中央、國務院《關于學習運用“千村示范、萬村整治”工程經驗有力設備更新改造工信部、市場監管總局、國家能源局工信部、國家發改委等六部委國家發改委國務院南方電網公司南方電網公司高質量發展大會國家發改委、國家能源局澤平宏觀研究報告3.2配網在當下節點面臨的挑戰是什么?3.2.1分布式能源全面接入,配網無源向有源轉變變得更加復雜。這要求配電網規劃從傳統的確定性規劃向多場景概率性這些分布式電源的大規模接入,使得配電網的不確定性和隨機性增加,系統運行方式更加復雜。《分布式電源接入電網承載力評估導則》(DL/T2041-2019)中明確指出,當反向負載率超過80%,或因分布式電一規定凸顯了配電網規劃由傳統確定性規劃向多場景概率性規劃轉變的側(如發電廠)單向流動到用戶側(即消費者)。在這個模式下,電網主無源向有源是未來配電網發改和改造的核心驅動因素之一。在有源0資料來源:中汽協,澤平宏觀3.2.2充電樁需求快速增長,多元情況下沖擊配網電動汽車市場增長對充電樁帶來巨大需求。近年來,我國電動汽車市場經歷了前所未有的爆發式增長。截至2024年上半年,全國新能源汽車保有量已達2472萬輛,占汽車總量的7.18%。2024年11月,我國新能源汽車年度產量首次突破1000萬輛。從2009年的“十城千輛”規模起步推廣,到2018年年產銷量過百萬輛,中國新能源汽車用時近10年;再到2022年的年產銷量過500萬輛,用時約4年;再到首次突破年產1000萬輛,僅用時約兩年。預計到2030年,新能源汽車充電所需的最高電力負荷將達到1億千瓦。我國電動汽車市場快速增長帶動了充電設施的多元化發展。截至2024年10月,國內公共充電樁保有量達339萬臺,同比增長34.3%,私有充電樁保有量為849萬臺,同比增長56.4%;從2023年11月到2024年10月,月均新增公共充電樁約7.2萬臺。公樁區域集中度較高,主要集中在經濟發達地區,導致配電網在高峰時段面臨供需矛盾。自2022年以來,我國私有充電樁的占比穩步提升,低壓配網充電樁的滲透率持續增強。與此同時,公共充電樁中直流快充樁的占比也在不斷提高,尤其在中壓配網的高峰時段,供需矛盾日益凸顯。配電網建設在支撐電動汽車充電基礎設施體系建設方面存在四個顯著問題:充電設施建設投資與布局不足;配電網擴容與改造滯后;充電配電網智能化與V2G(Vehicle-to-Grid)技術的重要性日益凸顯。智能化技術的融合應用對于提升配電網的調度能力、優化電力供需平衡高效利用、提升電網互動的積極性具有重要意義。政策激勵、技術支持和充電基礎設施體系建設的完善將是推動電動汽車與電網協同發展的關鍵因素。圖表:2021至今我國新能源車月度銷量情況(萬臺)新能源車銷量
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