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特高压:能源安全的“主动脉”

日期:2020-07-03    来源:乐晴智库精选

国际电力网

2020
07/03
09:22
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关键词: 国家电网 特特高压直流示范工程 变压器

继国网加速推进特高压核准、开工、建设等措施后,“新基建”再将特高压建设上升至国家战略层面高度。据了解,国家电网有限公司近期将在数字新基建方面作出重大部署,有望牵手国内相关领域重量级企业,投资规模预计超过百亿元。

国网于3月下发《20年重点电网项目前期工作计划》,明确规划剩余全部2直5交特高压路线将在2020年迅速核准开建,同时超预期追加“金上水电外送工程”、“陇东-山东工程”、“哈密-重庆工程”3条直流线路,纳入国家电力统一规划后开展科研设计一体化招标。

此前,国网宣布将固定资产投资额由年初计划的4186亿元调增至4600亿元,重点向特高压、充电桩、数字基础设施等领域倾斜。今年实际电网投资有望持续超预期,相关产业链迎来景气周期,预计2020-2022年国内特高压设备需求将快速提升。

特高压是指电压等级在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的输电技术,具有输送距离远、容量大、损耗低和效率高等技术优势。其输电能力可达到500kV超高压输电的2.4倍—5倍,也被称为“电力高速公路”。

我国的特高压事业经历过从项目启动、高速发展、停滞和再重启的四个阶段。

我国对特高压技术的跟踪研究始于20世纪80年代,从2004年底开始集中开展大规模研究论证、技术攻关和工程实践。2005年,为解决中东部地区的电力缺口和环境污染压力的矛盾,国家电网正式启动特高压工程的立项工作。

先后建成、投运了特高压交流试验示范工程、特高压直流示范工程并持续安全稳定运行,标志着我国特高压技术已经成熟,自此中国先后规划、建设了多条国特高压线路。

我国在特高压技术上拥有完全的自主知识产权,且完全具备大规模建设特高压电网的条件。

特高压输电设备的成功研制,改变了我国在电气制造领域长期从发达国家“引进技术、消化吸收”的发展模式,实现了“中国创造”和“中国引领”。

特高压作为世界先进的输电技术,能够推进电子设备、新材料等高端装备制造的发展,符合我国产业转型升级的趋势。

特高压相关产业链可以分为上游的电源控制端、中游的特高压传输线路与设备、下游的配电设备。其中特高压线路与设备是特高压建设的主体,可进一步分为交/直流特高压设备、缆线和铁塔、绝缘器件、智能电网等。

特高压直流输电设备主要包括:换流阀、换流变压器、平波电抗器、直流旁路开关、直流隔离开关、直流转换开关、交流滤波器、直流滤波器、直流避雷器、交流避雷器、无功补偿设备、控制保护装置和远动通信设备等。

相对于传统的高压直流输电,特高压直流输电的直流侧电压更高。容量更大,因此对换流阀、换流变压器、平波电抗器、直流滤波器和避雷器等设备提出了更高的要求。

特高压核心设备技术要求高,对研发投入需求大,特高压建设安全性尤为重要,产品质量是两网考察设备企业的关键。特高压设备逐渐显现出向少数优质供应商集中的头部效应。

2009年建成第一个特高压试验工程投运后,大量电力设备企业开始研发高压设备,2012-2015年间国网招标平台中高压设备新增参与者较多,但2015年以后新进入者数量明显减少。

国家电网与南方电网在设备采购中愈加倾向拥有自主技术产权且历史供货质量良好的设备企业,主要集中在国网系电力设备企业与少数具有细分技术优势的民营企业。

高压设备行业市占率高度集中,少数厂商集中占有大部分产品的主要市占率。整体来看,中国西电、国电南瑞、平高电气、许继电气是最主要的高压设备供应商。

中国的“三北地区”拥有极好的风电开发潜力,风功率密度平均水平在400-600 W/m2。然而,中国的用电需求主要集中在中部以及东南沿海城市,因此之前的大规模开发一度造成了严重的弃风弃电现象。

为了解决这种供需不匹配的情况,中国近年来加大输电网络建设,运用先进的特高压技术,形成了庞大的特高压输电网络,截至2019年底,我国在运特高压累计线路长度达4.8万千米,累计输送电量16000亿千瓦时。

特高压项目前期工作要求高(先小路条、最后大路条)、项目建设交付周期也比较长(装备交付周期平均10-15个月),2017-2018年,特高压项目特推进有所放缓,主流企业受冲击较大。伴随特高压项目的密集交付,预计主要企业的收入、利润可能都有比较大的弹性。

十四五是我国加强西电东送、提高清洁能源消纳比例,巩固能源安全保障的重要发展阶段,电网企业肩负投资拉动内需和建设坚强电网、提升西部绿色能源外送能力的重要使命,将大力推进特高压输电通道的核准、建设,特高压相关产业链将迎来更强的需求周期。

中央纪委国家监委网站刊发的《特高压:打造电力输送“超级动脉”》指出,中国特高压输电技术的出现,使“煤从空中走、电送全中国”成为现实,使“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”成为中国能源和电力发展的新常态,为构建“全球能源互联网”、落实国家“一带一路”发展战略提供了强大基础支撑。


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