风光发展带动电力远距离输送需求，特高压需求放量迫在眉睫。我国西部、北部地区拥有80%以上陆地风能、60%以上太阳能和70%以上水能资源，而全国70%负荷集中在中、东部地区，形成我国原有资源与用电负荷逆向分布，因此需要跨区域输电。国家能源局2022年1月在《关于委托开展“十四五”规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函》中首次提出建设“三交九直”12条特高压通道配套水风光等能源基地，其中10条特高压明确匹配风光发电基地。因此匹配风光基地建设为特高压的核心底层建设逻辑。第二批风光大基地总计建设455GW，其中外送315GW；预计十四五完成建设200GW、外送150GW，因此特高压建设刻不容缓。
　　直流特高压更利于远距离点对点输电，需求可见性高。目前西部清洁能源基地距离中、东部能源高消费地区长达800-3000KM。特高压直流点对点直达输送、中间不停靠，输送容量大、电压高、损耗低，效率高，更适宜跨省长距离输送电力，且远距离输电上，特高压直流更具备经济性。特高压交流更多作用区域联网，有助于完善区域电网建设。风电大基地建设有望带来高确定性直流需求以及配套的交流工程。
　　十四五规划中预计剩余9条特高压直流、1条特高压交流待核准开工，行业需求持续高增。根据现有规划，十四五期间，第二批风光大基地剩余8条特高压直流、1条特高压交流外送通道待核准开工：其中配套第二批风光大基地建设第一期项目115GW外送通道中，剩余4直+1交已规划未开工、4条待可研。十四五规划中非风光大基地配套通道1直待核准开工：藏东南-粤港澳直流通道（主要输送水电）已规划未开工。
　　关注价值高、壁垒高、集中度高的特高压直流核心设备：换流变压器、换流阀、GIS、直流保护系统、直流穿墙套管。目前特高压核心设备换流变压器＞换流阀＞GIS＞直流保护系统＞直流穿墙套管各自单线价值高、各产品毛利率高。从市场集中度看，特高压核心设备生产技术壁垒高，符合生产的企业主要集中在市场头部企业。特高压关系整个电力系统的安全，目前具有投标资格企业少；直流控制保护系统CR3达100%、直流穿墙套管81%、换流阀CR3达83%、GIS的CR3达70%、换流变压器CR3达77%。
　　特高压核心零部件分接开关、晶闸管，盈利水平高、竞争格局占优。有载分接开关是特高压直流换流变压器核心部件，当前集中度高，毛利率约60%，国内企业仅华明装备一枝独秀。晶闸管是换流阀最核心零部件，国内市场派瑞股份、时代电气为核心供应商，毛利率约60%。
　　2024有望开启核准、确收双高峰。特高压工程从核准至投运全程周期约2年。截至今年8月底，2023年已经核准开工4条特高压直流，投资额总计超1100亿元。目前十四五期间剩余待核准开工10条（9直1交）。根据新能源大基地建设进度，推算预计十五五期间还需开工25条特高压（22直3交）。预计2024-2025年有望迎来核准+确收双高峰。建议重点关注六家企业：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风险、风光大基地建设不及预期风险、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。
　　

研究报告全文：证券研究报告行业深度2023年09月26日电网设备特高压建设正当时2024有望持续攀峰风光发展带动电力远距离输送需求特高压需求放量迫在眉睫我国西部北部地区拥有增持维持80以上陆地风能60以上太阳能和70以上水能资源而全国70负荷集中在中东部地区形成我国原有资源与用电负荷逆向分布因此需要跨区域输电国家能源局2022年1月在关于委托开展十四五规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函行业走势中首次提出建设三交九直12条特高压通道配套水风光等能源基地其中10条特高压明确匹配风光发电基地因此匹配风光基地建设为特高压的核心底层建设逻辑第二批风光大基地总计建设455GW其中外送315GW预计十四五完成建设200GW外送150GW因此特高压建设刻不容缓电网设备沪深30016直流特高压更利于远距离点对点输电需求可见性高目前西部清洁能源基地距离中东部能源高消费地区长达800-3000KM特高压直流点对点直达输送中间不停靠输送容量大电压高损耗低效率高更适宜跨省长距离输送电力且远距离输电上特高压直流0更具备经济性特高压交流更多作用区域联网有助于完善区域电网建设风电大基地建设有望带来高确定性直流需求以及配套的交流工程-16十四五规划中预计剩余9条特高压直流1条特高压交流待核准开工行业需求持续高增2022-092023-012023-052023-09根据现有规划十四五期间第二批风光大基地剩余8条特高压直流1条特高压交流外送通道待核准开工其中配套第二批风光大基地建设第一期项目115GW外送通道中剩余4直1交已规划未开工4条待可研十四五规划中非风光大基地配套通道1直待核准开工藏东南粤港澳直流通道主要输送水电已规划未开工-作者关注价值高壁垒高集中度高的特高压直流核心设备换流变压器换流阀GIS直流分析师杨润思保护系统直流穿墙套管目前特高压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各自单线价值高各产品毛利率高从市场集中度看特高压核心设备生执业证书编号S0680520030005产技术壁垒高符合生产的企业主要集中在市场头部企业特高压关系整个电力系统的安邮箱yangrunsigszqcom全目前具有投标资格企业少直流控制保护系统CR3达100直流穿墙套管81换相关研究流阀CR3达83GIS的CR3达70换流变压器CR3达77特高压核心零部件分接开关晶闸管盈利水平高竞争格局占优有载分接开关是特高压直流换流变压器核心部件当前集中度高毛利率约60国内企业仅华明装备一枝独秀晶闸管是换流阀最核心零部件国内市场派瑞股份时代电气为核心供应商毛利率约602024有望开启核准确收双高峰特高压工程从核准至投运全程周期约2年截至今年8月底2023年已经核准开工4条特高压直流投资额总计超1100亿元目前十四五期间剩余待核准开工10条9直1交根据新能源大基地建设进度推算预计十五五期间还需开工25条特高压22直3交预计2024-2025年有望迎来核准确收双高峰建议重点关注六家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风险风光大基地建设不及预期风险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重点标的股票股票投资EPS元PE代码名称评级2022A2023E2024E2025E2022A2023E2024E2025E600312SH平高电气增持0160600800986600176013201078002028SZ思源电气1592182723343105226218061475601179SH中国西电0170160260354001296318451350600089SH特变电工339273250250457525574575600406SH国电南瑞0990921081242745238220421776000400SZ许继电气0860921211482482199915251249002270SZ华明装备0380600750902960198015721322派瑞股份017---7607---300831SZ资料来源Wind国盛证券研究所注为wind一致预期派瑞股份无wind一致预期请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日内容目录一特高压确定性强持续性长成长属性加强411特高压是实现远距离大容量输电的最佳方案412特高压发展历经四周期2023年开启新一轮建设高峰713风光大基地建成在即十四五期间剩余9直1交特高压核准待开工1014特高压双海发展后续发展成长属性加强13二关注价值高壁垒高集中度高的特高压直流核心设备1621维度一从可见性持续性看直流交流重点关注特高压直流发展1622维度二看设备单线价值决定特高压价值走向16221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16222核心零部件关注高壁垒核心零部件晶闸管分接开关1923维度三盈利性直流控制保护系统分接开关晶闸管换流阀GIS变压器2024维度四市场集中度分接开关晶闸管直流控制保护系统直流穿墙套管换流阀换流变压器GIS22三2024开启确收高峰期特高压直流带来业绩弹性高2431我们预计核心设备市场空间超2000亿元2024年板块迎来确收高峰2432重点关注公司25风险提示27图表目录图表1特高压输电优势汇总4图表2高压输电与特高压输电优势对比4图表3中国西电东送示意图5图表4直流输电和交流输电经济输送距离对比6图表5昆柳龙直流工程图6图表6特高压常规直流和特高压柔直的优缺点对比6图表7特高压发展历程7图表8国已投运的39余条特高压输电线路8图表9三交九直12条特高压通道9图表10风光大基地外送比例10图表11第一二三批风光大基地外送通道需求测算11图表12第二批风光大基地库布齐乌兰布和腾格里巴丹吉林沙漠基地采煤沉陷区十四五规划165GW外送风光115GW对应外送通道15条11图表1327条在建待建待核待预特高压12图表14十四五期间剩余10条较为明确的特高压需求13图表15一带一路国家能源互联网重点工程建设规划14图表162000-2021年中国电力行业对外投资区域分布情况14图表17部分国内柔直工程15图表18特高压直流项目投资结构分布情况17图表19直流特高压核心设备构成17图表20直流特高压核心设备介绍17图表21特高压直流系统各产品单线价值对比18图表22特高压交流项目投资结构分布情况18图表23交流特高压核心设备构成19图表24交流特高压核心设备介绍19P2请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日图表25特高压交流系统各产品单线价值对比19图表26基于绝缘栅双极晶体管IGBT技术的换流阀成本构成20图表27特高压核心设备毛利率水平21图表28交流特高压核心设备毛利率水平21图表292020-2023年国家电网特高压直流设备招中标情况以中标数据中产品最小单位统计22图表302020-2023年国家电网特高压交流设备招中标情况以中标数据中产品最小单位统计22图表31特高压直流核心设备CR3企业22图表32国内有载分接开关市场格局从量统计23图表33分接开关细分领域格局23图表34特超高压直流输电工程领域大功率半导体器件市场格局23图表35特高压核心设备市场规模测算数据24图表36特高压工程推进周期图25P3请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日一特高压确定性强持续性长成长属性加强11特高压是实现远距离大容量输电的最佳方案特高压直流输电是远距离大容量输电最优解决方案特高压输电技术由1000KV及以上交流和800KV及以上直流输电构成是目前世界上最先进的输电技术交流输电类似驾驶汽车每隔一定距离就会遇到红绿灯变电站并按规定车道直行或转弯潮流控制最后才能抵达千家万户负荷终端直流输电则像供水管送水先要提高水压发电厂升压站多个供水管形成供水管网提高供水可靠性水管管网压力降压变电站后再供给千家万户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2500KM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特高压输电是远距离输电最优解决方案特高压直流发电厂产生的是交流电6KV-24KV交流电汇集后经换流阀升压至特高压再经过大功率的整流器变成直流形成直流特高压800KV以上再进行长距离直流输电数千公里以上直流特高压输电结束时需通过换流阀将特高压直流变成特高压交流然后利用变压器降压成高压交流电220KV并入现有地区电网实行交流供电特高压交流发电厂发出的交流电6KV-24KV直接通过变压器升压至1000KV和降压220KV实现远距离输送交流工程中间可以落点设变电站具有组网功能可以根据电源分布负荷布点输送电力电力交换等实际需要构成电网图表1特高压输电优势汇总图表2高压输电与特高压输电优势对比技术指标高压直流特高压直流对比优势士300kV电压等级土500kV800kV-土600kV特高压直流输电采用4000安培晶闸管阀输电输电容量300-400万kW800万kw容量是传统高压直流输电的2-26倍传统高压输电线路距离小于1000公里特高压输电距离1000km2500km经济输电距离可以达到2500公里甚至更远为西南大水电基地开发提供了输电保障在导线总截面输送容量均相同的情况下土800kV直流线路的电阻损耗是士500kV直流线路输电损耗47-69km28km的40是士600kV级直流线路的60提高输电效率节省运行费用对于传输距离超过2000公里的超大容量输电需求土800kV直流输电方案的单位输送容量综合单位造价216元kmw156元kmw造价约为士500kV直流输电方案的72节省工程投资效益显著士800kV直流线路单位走廊宽度输送容量是士单位走廊宽度65万kwm84万kwm500kV方案的13倍提高输电走廊利用效率传输容量节省宝贵的土地资源资料来源亮报国盛证券研究所资料来源赛迪顾问国盛证券研究所特高压直流点对点直达输送中间不停靠输送容量大电压高损耗低效率高更适宜跨省长距离输送电力是西电东送主要力量我国目前西部清洁能源基地距离中东部能源高消费地区高达800-3000KM性能上特高压直流更适宜西电东送通道直流线材少由于特高压直流输电设备换流阀成本较高单个换流阀价值约15亿元但特高压直流所需线路材料少直流输电采用2线制以大地或海水作回线交流采用三3制因此输送相同功率时直流输电所用线材仅为交流输电23-12如果考虑到趋肤效应和各种损耗绝缘材料介质损耗磁感应涡流损耗架空线电晕损耗等输送同样功率交流电所用导线截面积直流输电所用导线133倍因此长距离下特高压直流更具性价比直流电损少从电能损失看由于特高压直流所需电线少且特高压直流无交变电P4请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日磁场不存在感抗而特高压交流输电线路存在电容电流交变电磁场产生感抗因此特高压直流相较交流电损更少直流稳定性高交流输电必须同步运行但远距离输电下交流存在相位差频率波动使得交流电远距离输电无法同步产生循环电流损坏设备引起停电直流输电线路互连时两端交流电网可以用各自频率和相位运行不需进行同步调整可以提高两端交流系统稳定性直流可靠性高直流系统一段故障需另一侧输送短路电流因此使两侧系统原有开关切断短路电流能力受到威胁需要更换开关直流输电采用可控硅装置电路功率能迅速方便地进行调节直流系统故障无需输送交流输送短路电流系统可靠性更高适应恶劣环境特高压直流系统具有较强的抗干扰能力能够在恶劣的气候条件高海拔地区和其他复杂环境中稳定运行直流抗干扰能力特高压直流系统由于其电流小电压高的特点在恶劣的环境条件下如雷电高海拔等具有更好的抗干扰能力这使得特高压直流系统在长距离传输过程中能够更稳定地运行减少因外界干扰引起的问题图表3中国西电东送示意图资料来源国际电力网国盛证券研究所特高压交流经济输送距离小于直流作用更多在于区域联网经济输送距离指的是某一电压等级输电线路最经济的输送距离是多少输电线路存在损耗线路太长损耗太大经济上不合算500kv超高压输电线路的经济输送距离一般为600-800公里而800kv直流1000kv交流因电压提高所以线路损耗减少经济输送距离加大由于交流相对于直流线材损耗多因此1000-3000公里下通常为西北大基地至中东部地区距离特高压直流更具有经济性而1000公里下省间区域联网特高压交流因所需核心设备价值较低更常用因此我国特高压建设直流实现西电东送交流实现直流传输回来的电量再分配以提高特高压利用率P5请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日图表4直流输电和交流输电经济输送距离对比资料来源国际电力网国盛证券研究所直流可细分常规直流与柔性直流柔性直流是下一代电力输送技术常规直流和柔性直流最大的区别是换流元件的不同柔性直流最根本的特点在于采用了全控型器件IGBT绝缘栅双极晶体管和VSC电压源换流器即对电网强度要求低可适用于各种电网条件而常规直流采用晶闸管可控制开通无法控制关断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直系统更适用于电网强度低的地区特高压技术进入柔直时代强度与发电机数量电网密集程度正相关针对西北风光大基地特高压直流送端一般在西部北部等的弱交流系统中电网强度较弱特高压直流送端可能无法运行或者出现故障如果采用柔直对电网强度没有任何依赖还能反向加强电网辅助电网运行在受端特高压直流存在一个较大弊端即换相失败一旦发生一个环节故障送端电站有可能全面故障因此在华东电网等直流汇集密集系统极可能出现一个故障导致所有直流换相失败情况面临大面积区域停电风险柔直没有换相缺陷更适用于大规模风电场并网孤岛供电分布式发电并网交流系统互联等方面800千伏昆柳龙直流工程是世界第一个特高压柔性直流工程将云南水电分送广东广西线路全长1452km运输能力达8GW送端的云南昆北换流站采用特高压常规直流受端广西柳北换流站广东龙门换流站采用特高压柔性直流白鹤滩-江苏特高压直流输电工程也应用柔性直流技术图表5昆柳龙直流工程图图表6特高压常规直流和特高压柔直的优缺点对比常规直流柔性直流采用大功率晶闸管元件传输容量较大采用功率较小的IGBT器件传输容量相对较小开通可控关断不可控开通关断均可控需要交流系统电压支撑换相自换相可向无源网络供电系统故障或开关操作可能导致换相失败无换相失败问题换流器需要吸收大量无功功率无功功率可以由换流器本身控制产生或者吸收因开关投切滤波器和电容器需求占地较大无需滤波器和无功补偿等设备占地较小工程投资相对较低工程投资相对较高资料来源高比例直流外送电网异步联网的稳定特性分析与控制王资料来源阿特美斯国盛证券研究所歆国盛证券研究所P6请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日12特高压发展历经四周期2023年开启新一轮建设高峰特高压建设历经1个试验阶段4轮周期现已投运20直17交截至目前据我们统计我国共有37条20直17交特高压输电线路建成投运已经初步形成西电东送北电南供的局面跨省跨区输电能力超过了3亿千瓦从整体发展看特高压发展历程可分为1轮试验4轮周期试验阶段2006年8月国家发改委批复中国首条特高压工程1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程开启了我国特高压发展建设的试验探索阶段2006-2010年共核准开工一交三直第一轮建设高峰2011-20132011年以特高压电网为骨干网架各级电网协调发展的坚强智能电网建设周期开启2011-2013为特高压第一轮建设高峰此期间核准并开工建设两交三直第二轮建设高峰2014-20172014年为缓解中东部电力供应紧张及减少东中部地区煤电装机以改善中东部地区的大气环境国家能源局围绕大气污染防治行动计划集中批复一揽子输电通道项目小路条核准并开工建设八交八直第三轮建设高峰2018-20222018年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规划七交五直12条线路目的核心在于消纳西部地区富余的可再生能源新一轮建设高峰2023开启2022年国家电网在重大项目建设推进会议表示将再开工建设四交四直特高压工程加快推进一交五直等特高压工程前期工作以及十四五期间特高压规划24交14直但2021-2022年因疫情原因导致发展延迟仅开工核准4条整体特高压建设进度后移2023年国网计划核准5直2交开工6直2交开启特高压新一轮建设高峰目的核心在于消纳西部地区富余的可再生能源图表7特高压发展历程资料来源国务院国有资产监督管理委员会国务院新闻办公室国家能源局江苏监管办公室中国南方电网中国政府网人民网赛迪顾问北极星输配电网华夏时报中国能源报公开资料整理国盛证券研究所复盘历史已投运特高压历史特高压建设输送煤电水电为主风光基地配套特高压建设正在兴起我们梳理了历史建设的特高压所匹配的电源类型截至目前我国已累计投运22直17交主要以输送西南水电西北煤电为主2014年国家能源局要求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主要目的是以输电替代输煤提高外受电比例可以显著改善东中部地区大气状况所以第二轮特高压建设主要P7请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日服务煤电2018年直接开启风光基地配套特高压建设但目前配套风光基地特高压数量不多据统计22直17交仅有5条以输送新能源为主的特高压远匹配不上风光大基地外送需求图表8国已投运的39余条特高压输电线路项目投资额线路长度输送能力项目名称项目名称电源类型类型亿元公里GW试验阶段晋东南-南阳-荆门交流576545山西煤电2006-云南-广东直流13714385云南清洁水电2010向家坝-上海直流233190764向家坝水电站一交三直锦屏-苏南直流220205972四川锦屏水电站淮南-皖南-浙北-上海交流1976495淮南煤电第一轮建设新疆哈密南部能高峰哈密南-郑州直流23422108源基地风电煤2011-电2013溪洛渡左岸-浙江金华直流23816808溪洛渡水电站两交三直浙北-浙中-浙南-福州交流200603糯扎渡-广东直流18714515糯扎渡水电站锡盟-山东交流178730内蒙古锡盟煤电宁东-浙江直流23717208宁夏煤电淮南-南京-泰州-苏州-上海交流26878010淮南煤电内蒙古长滩电厂蒙西-晋北-北京西-天津南交流1756085燃煤晋北-南京直流16211198山西煤电风电甘肃风光火电打酒泉-湖南直流26223838捆外送锡盟-胜利交流50240内蒙古锡盟煤电第二轮建设榆横-晋中-石家庄-济南-潍坊交流2421050陕西煤电高峰锡盟-泰州直流254162010内蒙古锡盟煤电2014-蒙东及黑吉辽风2017扎鲁特-青州直流221123410电八交八直澜沧江上游水电滇西北-广东直流22219595站内蒙古上海庙煤上海庙-临沂直流221123810电北京西-石家庄交流35228昌吉准东-皖南古泉直流407332412新疆准东煤电苏通GIL综合管廊淮南-南交流4854京-上海组成部分山东-河北环网潍坊-临沂-枣交流146816庄-菏泽-石家庄云贵互联通道直流3812833张北-雄安交流60320张北风电光伏新一轮重启蒙西-晋中交流493042018至乌东德-广东广西昆柳龙2022年直流24314898乌东德水电站直流工程驻马店-南阳青海-河南配套交流22190青藏高原的太阳P8请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日工程能风能等清洁电力青海-河南直流22615878青海风电光伏雅砻江中游水电雅中-江西直流24417118站陕北煤电风电陕北-湖北直流18511378光伏南昌-长沙交流102341白鹤滩-江苏直流30720888白鹤滩水电站闽粤联网直流323032南阳-荆门-长沙交流84626荆门-武汉交流65234白鹤滩-浙江直流29921218白鹤滩水电站资料来源赛迪顾问百度百科强佳电气官网人民网国务院国有资产监督管理委员会北极星售电网国家能源局广东省交通运输厅中国雄安官网中国政府网等公开信息整理国盛证券研究所风光大基地建设带动十四五期间特高压项目需求高增从国家能源局在2022年1月在关于委托开展十四五规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函中首次提出了十四五期间为配套水风光等能源基地将规划建设三交九直12条特高压通道实现将西部清洁能源送到东部负荷中心2022年8月3日国家电网重大项目建设推进会会议表示年内将再开工建设四交四直特高压工程加快推进一交五直等特高压工程前期工作总计5交9直9直通道均属于西北地区向中东地区运输能源通道图表9三交九直12条特高压通道类型路线电压等级KV核准时间开工时间所属工程来源交流川渝特高压10002022920229四交四直三交九直交流张北-胜利10002022820231四交四直三交九直直流金上-湖北8002023120232四交四直三交九直直流陇东-山东8002023220233四交四直三交九直第二批风光大基地外送通道四交四直直流宁夏-湖南8002023520236三交九直直流哈密-重庆8002023720238四交四直三交九直甘肃-浙江第二批风光大基地外送通道五直一直直流800十四五十四五三交九直第二批风光大基地外送通道五直一直直流陕西-安徽800十四五十四五三交九直第二批风光大基地外送通道五直一直直流陕西-河南800十四五十四五三交九直藏东南-粤港直流800十四五十四五五直一交三交九直澳第二批风光大基地外送通道五直一直直流蒙西-京津冀660十四五十四五三交九直大同-怀来-天第二批风光大基地外送通道五直一交交流1000十四五十四五津北-天津南三交九直资料来源北极星太阳能光伏网国家能源局能源新媒中国能源报永福股份互动交流平台百度百科华龙网锡林郭勒日报北极星智能电网在线中国青年报中国新闻网国盛证券研究所P9请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日13风光大基地建成在即十四五期间剩余9直1交特高压核准待开工第一批风光大基地预计2023年底建成首批并网第二批十四五十五五外送150165GW第三批风光大基地审批中特高压建设迫在眉睫我们梳理了第一批第二批第三批大基地的情况我们认为第二三批风光大基地放量依旧需要特高压配套外送第一批9705GW基地项目部分已建成投产计划2023年底全部投产第二批规划建设455GW其中库布齐乌兰布和腾格里巴丹吉林沙漠基地规划装机284GW采煤沉陷区规划装机37GW其他沙漠和戈壁地区规划装机134GW十四五时期规划建设风光基地总装机约200GW包括外送150GW本地自用50GW十五五时期规划建设风光基地总装机约255GW包括外送165GW本地自用90GW第三批公布190GW项目名单但第三批优先申报100离网制氢项目优先申报100以上自主调峰自我消纳项目目前第三批基地项目正式启动实施后续不排除会新增特高压需求图表10风光大基地外送比例批次规模基地主要地区建成时间外送比例外送规模内蒙古自治区青海第一批9705GW省甘肃省等18个省份2023年底全部投产和新疆生产建设兵团三北地区沙漠戈十四五200GW75150GW第二批455GW壁荒漠地区十五五255GW65165GW优先申报100离网制氢项目优先申报100以第三批190GW95GW上自主调峰自我消纳项目假设50外送资料来源国家发改委东方风力发电网华夏能源网财联社西部双碳能源研究院国盛证券研究所风光大基地配套特高压需求测算考虑到西北至中东部地区运输距离远假设未规划的通道均为直流测算三批风光大基地特高压外送通道需求第一批9705GW新能源基地计划2023年底全部投产对应外送通道或已收尾此次测算故暂不考虑第二批规划建设455GW外送315GW预计需要33条特高压外送通道其中十四五预计需要19条特高压外送通道总计外送需求150GW其中库布齐乌兰布和腾格里巴丹吉林沙漠基地采煤沉陷区规划外送风光规模115GW对应已规划外送通道15条5条存量5条已规划未开工含1条交流1条已核准开工4条待可研其他地区外送风光规模达35GW假设单条特高压直流对应以8-10GW风光大基地外送规模预计需要4条特高压其中十五五预计需要14条特高压外送通道总计外送需求165GW假设单条特高压直流对应以10-12GW风光大基地外送规模预计需要14条特高压第三批规划建设190GW假设外送95GW预计需要8条特高压外送通道第三批优先申报100离网制氢项目优先申报100以上自主调峰自我消纳项目假设外送比例达50外送规模达95GW假设单条特高压直流对应以10-12GW风光大基地外送规模预计需要8条特高压P10请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日图表11第一二三批风光大基地外送通道需求测算规模外送比外送规特高压输送批次建成时间对应特高压数条GW例模GW能力GW第一批97052023年底全部投产15国家能源局出的规划见图表115十四五200GW7512第二批455358-104测算十五五255GW6516510-1214测算假设外第三批190送比例9510-128测算达50资料来源国家发改委东方风力发电网华夏能源网国盛证券研究所图表12第二批风光大基地库布齐乌兰布和腾格里巴丹吉林沙漠基地采煤沉陷区十四五规划165GW外送风光115GW对应外送通道15条配套电源方案万千瓦沙漠基地名称项目名称支撑电源消纳市场输电通道新能源煤电扩建煤电改造鄂尔多斯新能源项目400660华北存量蒙西至天津南外送通道鄂尔多斯中北部新能源项日1000400华业新建蒙西至京津翼外通通道已规划鄂尔多斯南部新能源项目1000400中东部新建蒙西外送通道库布齐鄂尔多斯中北部新能源项500本地新建省内通道鄂尔多斯中北部新能源项目500本地新建省内通道鄂尔多斯南部新能源项目500本地新建省内通道合计3900800660外送占比62腾格里沙漠基地东南部新能源项目1100332华中新建宁夏至湖南外送通道已核准开工腾格里沙漠基地东南部新能源项目1100400中东部新建贺兰山至中东部外适通道腾格里沙漠基地河西新能源项目1100400华东新建河西至浙江外送通道已规划腾格里腾格里沙漠基地东南部新能源项目600200本地新建省内通道腾格里沙漠基地河西新能源项目600200本地新建省内通道合计45001000532外送占比73酒泉西部新能源项目1100400中东都新建酒泉至中东部外进通道阿拉善新能源项目600本地新建省内通道巴丹吉林河西嘉酒新能源项目600200本地新建省内通道合计2300400200外送占比48阿拉善新能源项目1000400华北新建蒙西外送通过阿拉善新能源项目500本地新建省内通道乌兰布和阿拉善新能源项目600200本地新建省内通道合计2100400200外送占比48陕北采煤沉陷区新能源项目600400华中存量陕北至湖北外送通道宁夏采煤沉陷区新能源项目600396华东存量宁夏至浙江外送通通道蒙西鄂尔多斯采煤沉陷区新能源项目400800华北存量上海庙至山东外送通道陕北采煤沉陷区新能源项目300624华北存量府谷锦界电厂点对网外送通道采煤沉陷区陕北采煤沉陷区新能源项目500200华东新建陕北至安徽外送通道已规划陕北采煤沉陷区新能源项目500200华中新建陕西至河南外送通道已规划晋北采煤沉陷区新能源项目800200华北新建大同-怀来-天津北-天津南外送通道已规划合计37002002620外送占比100资料来源国家发展改革委东方风力发电网北极星输配电网中国青年网国家电网北极星智能电网在线中国电力网国盛证券研究所存量已规划未投产特高压通道梳理总计27条在建待建待核待预已开工4直5交4条直流金上-湖北主要配套金沙江上游水电外送陇东-山东宁夏-湖南哈密-重庆主要配套三北地区风光大基地外送5条交流张北-胜利主要配套张家口风光电站外送川渝特高压主要配套水电外送福建-厦门驻马店-武汉武汉-南昌主要是完成各区域主网架结构待核准1交1条交流大同-怀来-天津北-天津南目前进展较快2023-08-28大同-怀来-天津北-天津南特高压交流工程环境影响评价首次信息公示预计不久后将核准开工可研勘探5直1交5条直流甘肃-浙江陕北-安徽陕西-河南蒙西-京津冀主要配P11请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日套十四五内需建成外送的第二批风光大基地藏东南-粤港澳是南网项目主要配套玉曲河察隅曲克劳龙河流域及澜沧江上游曲孜卡电站等水电外送1条交流阿坝-成都东属于四川省规划是川渝特高压的重要组成部分在川渝Y字形特高压网架基础上为四川北部电网增加一个特高压输电通道可研未开始9直2交9条直流1条确定的特高压直流第二回外电入赣属于地方规划国网江西今年将积极推动第二回特高压入赣直流纳规建设剩余8条均是配套风光大基地外送通道考虑到外送通道多为特高压直流工程预计此8条均为特高压直流项目2条交流1条确定的特高压交流攀西-川南特高压属于地方规划2023年7月13日中共四川省委四川省人民政府发布关于支持宜宾建设生态优先绿色低碳发展先行区的意见提出推进攀西至川南特高压输变电等骨干工程另外1条赣闽联网属于地方规划国网江西今年将积极推动赣闽联网工程纳规建设考虑到此前联网工程多为特高压交流工程预计赣闽联网为特高压交流项目图表1327条在建待建待核待预特高压项目名称项目类型项目状态电源起点类型所属工程来源核准时间开工时间投运时间华中特高压日字形环网的重要组成驻马店-武汉交流已开工20211120223部分福州-厦门交流已开工福建电网主网架结构国家十四五能源规划的重点项目2022120223武汉-南昌交流已开工华中日字形环网的重要组成部分四交四直2022620229西南电网的重要组成部分输送川西水川渝特高压交流已开工四交四直三交九直2022920229电张北-胜利交流已开工张家口风电光伏煤电四交四直三交九直2022920231金上-湖北直流已开工金沙江上游水电四交四直三交九直2023120232甘肃陇东风光火储一体化大型综陇东-山东直流已开工四交四直三交九直2023220233合能源基地宁夏-湖南直流已开工第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道四交四直三交九直2023520236哈密-重庆直流已开工新疆风电光伏煤电四交四直三交九直2023720238待核准大同-怀来-天津北-天津南交流环评已公第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道五直一交三交九直十四五十四五示甘肃-浙江直流可研勘察第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道五直一交三交九直十四五十四五陕北-安徽直流可研勘察第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道五直一交三交九直十四五十四五陕西-河南直流可研勘察第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道五直一交三交九直十四五十四五依托玉曲河察隅曲克劳龙河流域及藏东南-粤港澳直流可研勘察五直一交三交九直十四五十四五澜沧江上游曲孜卡电站等水电蒙西-京津冀直流可研勘探第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道五直一交三交九直十四五十四五西南电网的重要组成部分输送川西水中共四川省委关于深入推进新型工业化加快建设阿坝成都东交流可研勘探电现代化产业体系的决定库布齐-华东预测直流可研未开始第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道十四五十四五新建蒙西外送通道乌兰布和-华东预测直流可研未开始第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道十四五十四五新建蒙西外送通过2新建贺兰山至中东部外送通道预测直流可研未开始第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道十四五十四五新建酒泉至中东部外送通道预测直流可研未开始第二批风光大基地第二批风光大基地外送通道十四五十四五中共四川省委四川省人民政府关于支持宜宾建设攀西-川南特高压交流可研未开始西南电网的组成部分生态优先绿色低碳发展先行区的意见国网江西今年将积极推动第二回特高压入赣直流第二回外电入赣直流可研未开始赣闽联网工程纳规建设或为风光大基地配套通道吉林省人民政府工作报告中提到2023年对能源电力吉电入京预测直流可研未开始吉林风电光伏目标任务或为风光大基地配套通道四川甘肃签署联合推进陇电入川特高压直流工程甘肃-四川预测直流可研未开始甘肃风光大基地战略合作框架协议或为风光大基地配套通道张掖我市加快打造坚强电网助推建设清洁能源绿甘肃-广西预测直流可研未开始张掖风电光伏煤电色高地或为风光大基地配套通道青海江苏两省能源战略合作协议或为风光青海-江苏预测直流可研未开始预计配套青海风光大基地大基地配套通道国网江西今年将积极推动第二回特高压入赣直流赣闽联网预测交流可研未开始赣闽联网赣闽联网工程纳规建设资料来源国家发展改革委东方风力发电网北极星太阳能光伏网国家能源局能源新媒中国能源报永福股份互动交流平台国际能源网河清新闻网中国新闻网福建发改委央广网甘孜藏族自治州人民政府重庆市政府官网北极星输配电网张掖市发改委公开资料整理国盛证券研究所P12请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日根据规划预计十四五期间尚有10条特高压项目未开工9直1交十四五风光大基地150GW外送通道9条5条已规划4条待可研四交四直一交五直非风光大基地配套的特高压通道1条藏东南-粤港澳主要输送水电已开始可研图表14十四五期间剩余10条较为明确的特高压需求十四五剩余特高压需求类型通道名称类型状态所属工程已规划增量陇东-山东陇电入鲁直流开工四交四直三交九直已规划增量宁夏-湖南直流开工第二批风光大基地外东通道四交四直三交九直已规划增量哈密-重庆直流开工四交四直三交九直已规划增量大同-怀来-天津北-天津南交流待核准第二批风光大基地外送通道五直一交三交九直已规划增量蒙西-京津翼直流可研勘探第二批风光大基地外东通道五直一交三交九直已规划增量河西-浙江直流可研勘探第二批风光大基地外东通道五直一交三交九直已规划增量陕西-安徽直流可研勘察第二批风光大基地外东通道五直一交三交九直已规划增量陕西-河南直流可研勘察第二批风光大基地外东通道五直一交三交九直已规划增量藏东南-粤港澳直流可研勘察水电五直一交三交九直未规划增量库布齐-华东新建蒙西外送通道预计直流未见规划第二批风光大基地外送通道未规划增量新建贺兰山至中东部外适通道预计直流未见规划第二批风光大基地外送通道未规划增量新建酒泉至中东部外进通道预计直流未见规划第二批风光大基地外送通道未规划增量乌兰布和-华东新建蒙西外送通道2预计直流未见规划第二批风光大基地外送通道资料来源国家发展改革委东方风力发电网北极星太阳能光伏网国家能源局能源新媒中国能源报永福股份互动交流平台国际能源网百度百科河清新闻网界面新闻中国新闻网金台咨询国盛证券研究所十五五预计特高压需求空间约25条22直3交十五五风光大基地150GW外送通道22条直流其中第二批风光大基地十五五预计需要14条特高压外送通道第三批风光大基地预计需求8条外送通道交流3条梳理现存特高压交流工程阿坝-成都东攀西-川南特高压赣闽联网目前未出规划细则或至十五五核准开工14特高压双海发展后续发展成长属性加强一带一路战略推动全球能源互联特高压技术成为跨国电力输送关键在一带一路框架下中国在2015年提出全球能源互联网倡议并于2016年发起成立合作组织GEIDCO一带一路周边国家及地区电力资源分布严重不均衡全球能源互联网的构建一方面可以提高各国电力供应能力促进经济增长另一方面可以实现区域内电力资源共享缓解各国电力消费不均衡现象而国际间电力输送通常距离较远需要持续稳定高效的传输技术支撑中国特高压技术兼具上述优点且经过多年发展已居于世界领先地位成为跨国电力输送的最佳选择GEIDCO提出63跨国电网通道建设规划到2035年建设互联互通工程36个路径长度均约55万公里总投资约1067亿美元2023-2050年间新增工程31个路径长度均约71万公里投资约1555亿美元P13请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日图表15一带一路国家能源互联网重点工程建设规划截至2035年2035-2050年输送容量输送容量通道路径长度投资亿路径长度投资亿工程数目万千工程数目万千公里美元公里美元瓦瓦新亚欧大陆桥通道2750016001181390080067中蒙俄通道与东北121533059753396125004800345亚通道中国-中亚-西亚通2280011005722200100049道孟中印缅通道1115040016258002400111中巴通道21880800311200080038中国-印度洋-非洲12233607400463164030010600853-地中海通道中国-中南半岛通5320014004334040180092道与南太平洋通道合计36552201867510673170740222001555资料来源北极星输配电网全球能源互联网期刊国盛证券研究所国家电网积极部署国际化发展打开一带一路沿线国家市场空间据一带一路官网数据截至2021年国家电网已在全球51个国家开展国际业务并成功投资运营菲律宾巴西葡萄牙澳大利亚等10个国家和地区的13个一带一路建设倡导重点合作骨干能源网项目推动中国标准国际化为中国技术装备建设进一步走出去奠定了良好基础并与一带一路沿线国家及地区合作日益紧密据中国电力企业联合会数据2022年中国主要电力企业年度新签订境外工程承包合同项目191个合同金额32771亿美元同比51新签境外工程承包项目涉及58个国家和地区主要分布在亚洲和非洲项目占比分别为4926图表162000-2021年中国电力行业对外投资区域分布情况大洋洲美洲5亚洲1330欧洲24非洲28资料来源知网国盛证券研究所深远海海上风电发展柔直系统必不可少从经济输送距离看当输电距离大于约80km后直流输电经济性会超过交流输电但海上风场是由风机构成的弱交流系统无法满足常规直流送电强度需求柔性直流由于可以独立支撑电压对电网强度要求低没有换相失败风险成为深远海海上风电外送唯一经济且可行的方案P14请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日海上风电风机大型化深远海发展趋势明确特高压柔直输电需求潜力大海风项目离岸距离不断增大深远海项目中柔性直流送出方案取代交流送出成为更好的选择从经济性来看直流送出方案初始投资较高而海缆投资较低交流送出方案初始投资较低但电缆投资较高且需要配置无功补偿设备因此在更大的输送距离下柔直将具有更低的单位成本从保障电网稳定性来看海风电网和陆地电网都是交流电柔直可以将二者隔离开来防止一侧的故障传导到另一侧另一方面深远海趋势下安装运维等成本都将增加为摊薄固定成本同时提高风能利用效率进而降低度电成本国内海上风机朝大型化方向快速发展单机容量提升叠加风电场规模增大对直流输电能力提出更高要求推动海缆等输变电设备高压化因此海风大规模远距离发展趋势将催生潜在特高压需求图表17部分国内柔直工程项目类型投运年份输送容量MW直流电压kV上海南汇内陆输电通道20112030汕头南澳内陆输电通道2013200160舟山海岛供电2014400200厦门海岛供电20151000320鲁西背靠背内陆输电通道20163000350渝鄂背靠背内陆输电通道20195000420张北内陆输电通道20204500500昆柳龙内陆特高压通道20208000800如东海风送出20211100400阳江青洲海风送出20242000500资料来源新华网知网大容量远海风电柔性直流送出关键技术与展望南澳多端柔性直流输电示范工程系统接入与换流站设计方案百度百科电力知识学堂中国线缆网国家电网界面新闻国盛证券研究所P15请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日二关注价值高壁垒高集中度高的特高压直流核心设备21维度一从可见性持续性看直流交流重点关注特高压直流发展可见性特高压直流规划大于特高压交流规划特高压直流是点对点直达输送中间不停靠输送容量大电压高损耗低效率高更适宜跨省长距离输送电力是西电东送主要力量十四五期间特高压规划底层逻辑是配套风光大基地从第二批风光大基地150GW外送通道看总计15条外送通道新规划10条外送通道特高压直流占9条特高压交流仅规划1条且今年国网预计核准5直2交特高压交流经济输送距离小于直流作用更多在于区域联网实现直流传输回来的电量再分配以提高特高压利用率因此特高压交流规划更多依赖各地区电网建设完善度可见性低持续性风光大基地特高压直流外送通道需求达41条第二批第三批风光大基地预计外送规模达410GW预计需求总计达41条其中31条待核准规划2023年年内或再核准开工1直1交2024-2030年年均核准开工达4条持续性长稳定性经济性远距离运输特高压直流较交流具备更高稳定性经济性由于受到系统稳定性等技术限制特高压交流输送距离一般难以超越800-1000km且若不计特高压交流输送距离的技术限制条件下当输电距离超过1300km时直流系统的等效停运率小于交流系统且特高压直流经济性更优22维度二看设备单线价值决定特高压价值走向221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换流变压器换流阀GIS直流保护系统直流穿墙套管为直流特高压核心设备特高压直流一般为点对点因此由2个换流站及换流站之间的中间铁塔与线缆组成铁塔与线缆成本与线路长度有关换流站是核心组成部分应用在换流站中的电力设备主要包括换流阀换流变压器直流保护系统GIS组合电器设备以及直流开关场设备平波电抗器直流断路器直流电容器直流避雷器等核心设备主要包括换流变压器换流阀GIS直流保护系统直流穿墙套管换流变压器接在换流桥与交流系统之间的电力变压器换流变压器是交直流输电系统中的换流逆变两端接口的核心设备主要作用为改变电压与换流阀一起实现交流电与直流电之间的相互转换提供30的换相角实现交直流电气隔离以及提高换相阻抗等换流阀换流阀是实现电能交直流转换的核心装备是由单个或多个换流桥组成功能为进行交直流转换的设备换流阀可以分为两类整流器和逆变器整流器是将交流电转换为直流电而逆变器是将直流电转换为交流电GIS无论直流特高压工程交流特高压工程GIS均用于交流线段作开关用因此特高压直流交流工程GIS属同一产品共用产线生产GIS多用在发电厂的升压站替代传统的变电站开关设备直流控制保护系统对特高压直流输电系统进行综合调节以保证电网安全稳定运行可以对换流站内的断路器换流阀换流变压器等一次设备以及输电线路进行控制保护也可以与这些一次设备共同组成控制保护系统直流穿墙套管是连接直流输电工程换流站阀厅内部和外部高电压大容量电气装备的唯一电气连接设备处于直流输电系统的咽喉位置单体承载着整个系统的电压和电流发挥绝缘和机械支撑作用直流穿墙套管是换流站设备中目前我国国产化率较低的核心设备P16请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日图表18特高压直流项目投资结构分布情况电缆2铁塔26核心设备25基础土建47资料来源国家电网华经产业研究院国盛证券研究所图表19直流特高压核心设备构成图表20直流特高压核心设备介绍设备名单线平均作用称数量直流输电系统的核心部件由单个或多个换流桥组成可分为整流器和逆变器两类整换流阀8流器是将交流电转换为直流电而逆变器是将直流电转换为交流电主要作用为改变电压与换流阀一起实现交换流变压流电与直流电之间的相互转换提供30度的56器换相角实现交直流电气隔离以及提高换相阻抗等根据数据在线分析稳定性分析相继故障风直流保护2险优化控制决策确保事故停堆又可避系统免因仪器故障引起的误动作气体绝缘全封闭组合电器的英文简称由断路器隔离开关接地开关互感器避雷GIS组合40器母线连接件和出线终端等组成的高压电器设备配电装置替代传统的变电站开关设备将电能输送到输电线路上资料来源赛迪顾问国盛证券研究所资料来源赛迪顾问国盛证券研究所直流特高压中换流变压器换流阀GIS直流保护系统直流穿墙套管单线价值约33175215亿元从核心设备单线价值占比看以陇东-山东白鹤滩-江苏白鹤滩-浙江雅中-江西特高压直流工程为例直流特高压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各自单线价值为33175215亿元占核心设备总额分别约4322632P17请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日图表21特高压直流系统各产品单线价值对比陇东-山东白鹤滩-江苏白鹤滩-浙江雅中-江西单线平均值距离KM9262087212116961708总投资额亿元202307299244263运输能力GW88888金额金额金额金额金额设备类型占比占比占比占比占比亿元亿元亿元亿元亿元换流变压器36453237324732453343换流阀12152631131915211722组合电器7956454556电容器5634575746电抗器3411453434直流控制保护系统2234002323交直流断路器2323121122直流穿墙套管11231112交流变压器1112111111避雷器1111111111隔离开关和接地开关1111111111电阻器0111110101开关柜0100000100接地极成套装置0000000000互感器1111111211总计7910086100691007110077100资料来源国家电网变压器技术杂志北极星输配电网电老虎网威斯特东莞科技有限公司高压开关精选国盛证券研究所特高压交流系统中GIS单线价值最大目前单条交流特高压核心设备投资占比约22主要由变电站含开关站串补站中间铁塔与线缆组成特高压交流变电站设备主要包括GIS组合电器设备交流变压器电抗器电容器断路器互感器避雷器等GIS特高压变压器和电抗器为交流特高压核心设备其中特高压直流交流工程GIS属同一产品共用产线生产GIS断路器隔离开关接地开关互感器避雷器母线连接件和出线终端等组成这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体故也称SF6全封闭组合电器多用在发电厂的升压站替代传统的变电站开关设备特高压变压器主要指1000kV变压器为实现远距离运输通过变压器升压和降压现远距离运输不仅可以降低电耗也可减少电缆使用量电抗器电抗器是超特高压输电系统中重要的无功调节设备在特高压交流输电系统中单个站点需要大约20个电抗器其中特高压电抗器在6个左右其余为低压电抗器图表22特高压交流项目投资结构分布情况电缆3铁塔核心设备3222基础土建43资料来源国家电网华经产业研究院国盛证券研究所P18请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日图表23交流特高压核心设备构成图表24交流特高压核心设备介绍设备名称单线平均数量作用气体绝缘全封闭组合电器的英文简称由断路器隔离开关接地开关互感器避雷器母线GIS组合电器设备连接件和出线终端等组成的高压配电装置替代传统的变电站开关设备将电能输送到输电线路上升压变压器使电力从低压升为高压然后经输电线路向远方输送特高压变压器7降压变压器使电力从高压降为低压再由配电线路对近处或较近处线路供电通过动态补偿输电线路过剩的容性无功功率有效抑制特高压输电线路的容升效应操作过电压特高压抗电器10潜供电流等现象降低线路损耗提高电压稳定水平及线路传输功率资料来源赛迪顾问国盛证券研究所资料来源赛迪顾问陕西公众智能国盛证券研究所交流特高压中特高压GIS特高压变压器特高压电抗器单线价值约1053亿元从核心设备单线价值占比看以特高压工程南昌-长沙荆门-武汉南阳-荆门-长沙张北-胜利特高压交流工程为例交流特高压核心设备特高压GIS特高压变压器特高压电抗器各自单线价值为1053亿元占核心设备总额分别约512714图表25特高压交流系统各产品单线价值对比南昌-长沙荆门-武汉南阳-荆门-长沙张北-胜利单线平均值距离KM34165626140293总投资额亿元10265846880金额金额金额金额金额设备类型占比占比占比占比占比亿元亿元亿元亿元亿元1000kV组合电器106138124859469591234581003511000kV变压器595212591275235535271000kV电抗器2499286142773527114直流电抗器3481300301769组合电器0803060302410543电抗器0813075400300533避雷器03410432019202910312电容器0482026103010352互感器01400271015201610181交流变压器007000200050交流断路器0040002000500040隔离开关和接地开关0010006000200030开关柜0010000000000000总计281002110081002110020100资料来源国家电网北极星输配电网电老虎网苏州齐开认证咨询国盛证券研究所222核心零部件关注高壁垒核心零部件晶闸管分接开关换流压器精密度要求高国产化程度较低核心器件研发难特高压换流变压器结构特殊复杂关键技术要求高对制造环境和加工质量要求极为严格有载分接开关是特高压直流输电系统调压稳压的核心部件当前集中度高盈利水平高换流变压器有载分接开关有1000多个零部件切换次数非常频繁一年高达6000余次一次切换包括9个过程每次动作涉及到400多个零部件的精密配合且每个过程的时序配合为毫秒级动作过程中涉及到电热力多场耦合作用有载分接开关动作的顺畅可靠决定着工程的有效运转从成本占比看分接开关占整个变压器成本的5-15此前特高压直流换流变压器有载分接开关由国外品牌垄断2021年华明装备打破国外垄断成为国内唯一一家有载分接开关供应商真空灭弧室国产化程度较低核心器件研发难实现国产化企业少有载分接开关依赖有载分接开关用真空灭弧室的稳定可靠真空灭弧室负责大电流切换承载着36万次的电气寿命及150万次的机械寿命换流变有载分接开关及配套的真空灭弧P19请仔细阅读本报告末页声明2023年09月26日室是高精密机电一体化产品此前真空灭弧室我国长期依赖进口当下实现真空灭弧室的企业不多目前宝光股份已完成800千伏特高压换流变真空有载分接开关完成全部型式试验实现有载分接开关用真空灭弧室国产化换流阀技术含量高国产化程度高对核心部件质量要求高换流阀主要以晶闸管IGBT为基础构成主要功能是把交流转换成直流或实现逆交变通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制换流阀生产过程须在无尘室中进行并且要保证恒温恒湿靠近高压部位表面要非常光滑不能有超过10nm以上的不平整若出现灰尘相当于光滑表面出现凸起会引起电场重新分布导致局部剧烈放电元器件被击坏晶闸管为换流阀最核心零部件当前集中度高特高压直流输电系统主要有两大类即传统的基于晶闸管的直流输电系统LCCHVDC和基于绝缘栅双极晶体管IGBT技术的电压源型直流输电技术VSCHVDCMMCVSCHVDC在基于绝缘栅双极晶体管IGBT技术的换流阀中多用于柔直IGBT价值占比约45基于晶闸管的换流阀中晶闸管价值量占比约30特高压工程中所使用的高压阀用晶闸管对干质量参数一致性和运行可靠性有更高要求当前国内主要供应商仅有2家派瑞股份时代电气换流阀对核心部件质量要求高带动其余设备质量要求提高以晶闸管所需水冷散热器为例由于晶闸管需要散热又要充当结构件承压还需导电和终身的质保其严格的质量要求使得这种水冷散热器成生产要求高且由于输电电压不同导致对换流阀的散热要求也不尽相同不同的输电电压配套纯水冷却设备的数量也呈现一定差异冷却系统成本约占换流阀成本10目前可生产直流输电换流阀纯水冷却设备企业较少主要包括高澜股份SwedeWater河南晶锐国电富通图表26基于绝缘栅双极晶体管IGBT技术的换流阀成本构成散热器旁路开关其他337闸控系统7IGBT45闸冷却系统10电容器25资料来源观研报告网国盛证券研究所23维度三盈利性直流控制保护系统分接开关晶闸管换流阀GIS变压器特高压直流核心设备盈利性整体高于交流国内直流控制保护技术起步较晚长期以来需要依靠国外技术支持目前市场上仅国电南瑞和许继电气中标过特高压直流控制系统采购因此盈利水平相对较高分接开工晶闸管国内可生产企业较少且设备生产难度较高当前毛利率水平较高其中华明装备毛利率达59派瑞股份毛利率达57特高压直流设备换流阀由于技术难度较高毛利率约为30GIS和换流变压器竞争格局较为集中由于特高压直流工程内存在多种电压等级的GIS和换流变压器产品毛利率受低电压等级影响整体毛利率相对较低但超高压特高压GIS和高压等级换流变压器毛利率已经维持高水平P20请仔细阅读本报告末页声明