2020年特高压行业精品报告.pdf

1 leadleo 2020年 特高压行业精品报告 2020 UHV Industry Research Report 2020 UHV 業界優研究報告 leadleo 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告标签 ：特高压、电力设备、新基建 报告作者：雷介民 2020/062 2020LeadLeo leadleo 头豹研究院简介 头豹研究院是中国大陆地区首家B2B模式人工智能技术的互联网商业咨询平台，已形成集行业研究、政企咨询、产业规划、会展会 议行业服务等业务为一体的一站式行业服务体系，整合多方资源，致力于为用户提供最专业、最完整、最省时的行业和企业数据库服务，帮助 用户实现知识共建，产权共享 公司致力于以优质商业资源共享为基础，利用大数据、区块链和人工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据， 通过开放合作的研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 行业专家库 1万+ 注册机构用户 公司目标客户群体覆盖 率高，PE/VC、投行覆 盖率达80% 资深分析师和 研究员 2,500+ 细分行业进行 深入研究 25万+ 数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、 报告库及内部研究团队提供技术支持服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务：3 2020LeadLeo leadleo 报告阅读渠道 头豹科技创新网 leadleo PC端阅读全行业、千本研报 头豹小程序 微信小程序搜索“头豹”、手机扫右侧二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 详情请咨询4 2020LeadLeo leadleo 国内与国外对特高压的定义在输电功率方面有所差异。国外一般指超过765kV以上的功率输电，而国内通常指的是1,000kV以上的 交流电压输电和800kV的直流电压输电,其中特高压直流输电因更适合长距离点对点输电成为各国竞相发展的前沿技术。特高压直 流工程所需主要设备为换流站与输电线路，其中换流站的换流变压器、换流阀为核心设备。特高压交流工程所需主要设备为交流 变压器、GIS。虽然国外特高压输电技术研究起步早，但大规模商业化应用尚未取得突破，而中国已实现特高压输电工程大规模商 业化应用，且核心设备基本实现国产化，并已掌握输电核心技术。 特高压行业发展趋势 特高压输变电技术不断突破与革新 在技术革新方面，如特高压同塔多回输电技术特高压扩径导线技术等，均已取得突破性试验成果，与此同时，中国在进一步提升电压等 级与直流特高压接入交流特高压方面也取得进展，未来特高压工程将向着投资成本更低，输电效率更高等方向不断推进。 中国特高压输电工程加速“出海” 由于中国是特高压输电领域唯一实现大规模商业化使用的国家，随着中国“一带一路”计划持续推进，特高压将成为中国高新技术输出海 外的典型代表，能够为其他国家提供国际领先的能源互联网建设方案。 中国特高压输配电设备标准全球化 中国对特高压标准政策的输出目的除了为短期内推进中国电力行业的发展并取得商业利益外，从长期看，是为建立中国创新生态系统创 造一个范例。 中国特高压电网智能化 特高压通过坚实网架基础，输电设备智慧化，并以控制和信息通讯平台为支撑，输配电各个环节一体化，进而实现特高压电网智能化。 企业推荐： 日昭电工 红光电气 科华电力 报告摘要5 2020LeadLeo leadleo 名词解释 - 07 特高压行业定义及分类 - 08 定义 - 08 核心设备 - 09 应用场景 - 10 特高压行业国内外核心技术对比 - 11 特高压行业柔性直流输电技术 - 12 特高压行业发展历程 - 13 特高压行业市场规模 - 14 特高压行业产业链介绍 - 15 产业链上游 - 16 产业链中游 - 17 产业链下游 - 19 特高压行业驱动因素 - 20 特高压行业制约因素 - 22 特高压行业政策分析 - 23 特高压行业竞争格局 - 24 竞争格局概述 - 24 行业TOP10企业排名 - 26 行业TOP10企业简析 - 27 目录6 2020LeadLeo leadleo 行业TOP10企业财务分析 - 28 特高压行业标杆企业分析 国电南瑞 - 32 特高压行业风险分析 - 37 特高压行业发展趋势 - 38 特高压行业投资企业推荐 - 42 日昭电工 - 42 红光电气 - 44 科华电力 - 46 方法论 - 48 法律声明 - 49 目录7 2020LeadLeo leadleo Terms - 07 UHV Industry Definition and Classification - 08 Definition - 08 Core Equipment - 09 Application Scenario - 10 UHV Industry-Comparison of Core Technologies at Home and Abroad - 11 UHV Industry-Flexible DC Transmission Technology - 12 UHV Industry-Development History - 13 UHV Industry-Market Size - 14 UHV industryIntroduction of Industry Chain - 15 Upstream of the Industry Chain - 16 Midstream of the Industry Chain - 17 Downstream of the Industry Chain - 19 UHV Industry Driving Factors - 20 UHV Industry Constraints - 22 UHV Industry Policy Analysis - 23 UHV Industry Competitive Landscape - 24 Overview of the Competitive Landscape - 24 Contents8 2020LeadLeo leadleo Top 10 Companies in the Industry - 26 Industry TOP10 Enterprise Analysis - 27 Industry TOP10 Enterprise Financial Analysis - 28 Benchmark Enterprise Analysis (Guodian Nanrui) - 32 UHV Industry Risk Analysis - 37 UHV Industry Development Trend - 38 Recommended by UHV Investment Companies - 42 Rizhao Denko - 42 Hongguang Electric - 44 Kehua Power - 46 Methodology - 48 Legal Statement - 49 Contents9 2020LeadLeo leadleo 名词解释 电压：称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。 避雷器：用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流幅值的一种电器。 电抗器：能在电路中起到阻抗作用的物件，被称为电抗器。 冰闪：绝缘子串容易结冰形成冰柱，冰柱融化时引起事故的现象。 污闪：指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大幅降低，在电力场作用下出现的 强烈放电现象。 VSC：指柔性高压直流输电。 IBGT：绝缘栅双极晶体管，是一种半导体器件。 智能电网：指电网的智能化，也被称为“电网2.0”。它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以 及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。10 2020LeadLeo leadleo 特高压定义 来源：国家电网，头豹研究院编辑整理 特高压行业定义 国 内 与 国 外 对 特 高 压 定 义 在 输 电 功 率 方 面 有 所 差 异 。 国 外 一 般 指 超 过 765kV以上的功率 输电，而国内通常指的是1,000kV以上的交流电压和800kV的直流电压输电 国内与国外对特高压定义在输电功率方面有所差异。国外一般指超过765kV以上的功率输电，而国内通常指的是1,000kV以上的交流电压和800kV 的直流电压输电,其中特高压直流输电以其更适合长距离点对点输电成为各国竞相发展的前沿技术。 高压输电分类 高 压 输 电 种 类 线路 输电距离 输电结构 功能 特高压 交流输电 中间有串联，线 路呈网络结构 相对近距离 高一等级的电压 网架建设 具有输电和组网 两项功能 特高压 直流输电 端对端, 中间无其他端 相对远距离 各省电网、区域 互联 只具有输电功能 高压输电 超高压输电 特高压输电 指35kV及以上、220kV及以下的 电压 指330kV及以上、1,000kV以 下的电压 指1,000kV及以上的电压 特高压交流输电&直流输电对比 中国已成为在制定特高压输电国际标准的过程中的一个重要的参与者，并利用这一全球化的协调与改进过程，把本土特高压技术高级化，及推进特高压输电标准。目前 中国对能源的关注度已转向可再生能源和储能发展，而对于特高压输电制定国内标准将会推动本土电力行业发展，为国内输变电设备制造行业提供大量的市场份额，从 长期看，会推进中国创新生态系统的建立，进一步提升中国特高压技术的国际影响力，促进中国输变电设备的技术发展，减少对国外知识产权的依赖，提高本土企业的 国际竞争力与创新能力。 特高压输电示意图 利用特高压输电技术输送电力时， 发电厂发出的电先要通过升压变压 器将电压升高至1,000（800）千 伏以上，然后到用电地区再通过降 压变压器将电压降至220/380伏供 用户使用。 发 电 站 用 户 升压变压器 降压变压器 交 流 输 电 直 流 输 电 高压输电 指500kV（400kV）、660kV等 电压 特高压输电 指800kV及以上电压等级 输电 类型 指标 线路传输11 2020LeadLeo leadleo 特高压输电工程需求设备分类 来源：头豹研究院编辑整理 特高压行业核心设备 直流特高压工程所需主要设备为换流站与输电线，其中换流站的换流变压器、换流阀 为换流站核心设备。交流特高压工程所需主要设备为交流变压器、GIS 设备名称 主要作用 样图 换流阀 由晶闸管元件、均压元件等组成，可控制功率 换流变压器 传送电力、将直流部分与交流部分的系统相互 绝缘隔绝 特 高 压 直 流 工 程 换流站 输电线 换流阀 换流变压器 控制调节系统 保护系统 平波电抗器 交流滤波器 直流滤波器 避雷器 特 高 压 交 流 工 程 注：为核心设备 交流变压器 电抗器 避雷器 短路器 GIS (气体绝缘全封闭组合电器) 特高压直流输电工程中换流站十分重要。换流站是完成将交流电变换为直流电或者将 直流电变换为交流电，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量的要求而建立的站点。 其中，换流变压器和换流阀组成的换流装置是换流站核心。 特高压直流输电部分核心设备介绍 注：为核心设备 在特高压交流输电工程中GIS（气体绝缘全封闭组合电器）与交流变压器十分重 要。其中GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器等组成的高压配 电装置组成，占用空间小。 特高压输交流电部分核心设备介绍 设备名称 主要作用 样图 GIS (气体绝缘全封 闭组合电器） 将变电站除变压器外的一次设备组合成一个 整体的高压配电装置 交流变压器 传送电力 电抗器 其他 其他 特高压直流输电工程需求设备 特高压交流输电工程需求设备12 2020LeadLeo leadleo 特高压输电应用场景 来源：国家电网，头豹研究院编辑整理 特高压行业应用场景 特高压与超高压输电对比，具有可输电距离远、传送损耗小、输送功率高、单位容量 走线走廊占地面积小等优势，目前特高压工程成为政府投资建设，托底经济有力武器 特高压输电可分为特高压交流和特高压直流，特高压交流和特高压直流共同构成输电骨干网架。其中特高压直流输电的应用场景主要在长距离的点 对点传输、海底电缆、大型电网链接；特高压交流输电的主要应用场景是中短距离传输以及构成交流环网。 特高压与超高压输电对比 输电 容量 输电 距离 输电 损耗 走廊 效率 1,100kV特高压直流输电 VS 500kV直流输电 直流输电能力对比 交流输电能力对比 4 : 1 4 : 1 3 : 1 1 : 4 1,000kV特高压交流输电 VS 500kV交流输电 5 : 1 4 : 1 3 : 1 1 : 4 通过与高压输电各项能力对比，特 高压优点十分突出。特高压输电技 术具有可输电距离远、传送损耗小、 输送功率高、单位容量走线走廊占 地面积小等优势。 将用电地区、能源基地等耗电量大 的地区置于特高压电网覆盖范围内 可大幅增加地区间电力资源的有效 使用，并可提高清洁能源利用率， 提升电网安全水平。 特高压作为目前最先进的技术，已 得到中国政府高度重视，在目前中 国经济下行的背景下，成为“新基 建”建设的七大发力点之一，是政 府托底经济有力武器。 注：同等情况下特高压输电与超高压输电各项能力的比值。走廊效率指单位容量线路占地面积。13 2020LeadLeo leadleo 特高压行业国内外核心技术对比 中国特高压技术在系统研究、电压控制、外绝缘特性分析及配置方面已全面超越欧美 日等发达国家，达到世界领先水平 来源：特高压输变电技术的现状分析和发展趋势研究，头豹研究院编辑整理 特高压 输电系统 研究 电压控制 外绝缘特性 分析及配置 特高压部分核心技术成果现状 中国在交流输变电技术技术成果 中国在直流输变电技术研究成果 过电压与 绝缘配合 800kV直 流输电系统 外绝缘研究 国外 中国 已成功设计并运行世界上电 压等级最高的交流输变电工 程1,000千伏晋东南-南阳-荆 门特高压交流试验示范工程， 也是中国具有完全自主知识 产权的交流输变电工程 确立了中国在特高压输电技 术研究、装备制造、工程设 计、建设和运行领域的国际 领先地位 开发出瞬态过电压抑制技术、 稳态电压控制技术、潜供电 弧抑制技术 研发出绝缘子配置技术、空 气间隙配置技术、雷电防护 技术 交流输电最高电 压为765kV， 1,000kV以上的 交流输电线路使 用降压方式运行 国外基本没有对 交流特高压输电 线路的电压控制 问题展开研究 国外基本无这方 面研究 首次明确每极双12脉动换 流器串联、电压平均分配 方案的主回路方案，确定 800kV特高压直流输电 系统采用每极2个换流器 串联方案 提出800kV直流输电系 统避雷器配置方案和参数 通过采用真型结构尺寸的 模拟电塔和真电极研究， 获得了特高压直流全尺寸 绝缘子污闪特性、冰闪特 性及海拔修正方案，可直 接用于工程的绝缘配置 国外在直流输变 电领域仍处于试 验研究，无法大 规模的直接用于 工程 国外 中国14 2020LeadLeo leadleo 特高压行业柔性直流输电技术 柔性直流输电是技术是支撑全球能源互联网化、电力电子化电网的重要组成部分。未 来在大规模电力输送、跨海互联电网等方面将有更大作用 来源：北极星输配电网，头豹研究院编辑整理 柔性直流输电技术介绍 交流系统2 滤波器 S S S S 交流系统1 滤波器 换相电抗器 换相电抗器 换 流 变 压 器 换 流 变 压 器 直流输电线 换流站1 交流系统2 VSC1 VSC2 柔性直流输电是焦点书店、常规直流输电后的一种新型输电方式，是目前世界上可控性高、适应性好、输电技术，也是未来中国电网升级的重要技 术手段。 柔性直流输电示意图 对比维度 常规直流 柔性直流 核心电力电子器件 半控型晶闸管器件 全控型IGBT器件 可否向无源系统 供电 否是 有无换相失败风险 可能导致换相失败 无此问题 是否需要无功补偿 需要辅助设备 无需 有功与无功功率控制 不可独立控制 可独立控制 潮流反转 不可快捷实现 可快捷实现 模块化程度 低高 实现多端的难易程度 难容 易 设备成本 低高 换流站容量 大较 小 直流故障处理能力 强弱 柔性直流输电与常规直流输电对比 目前柔性直流输电是技术可解决当前大电网面临的诸多问题，如孤岛供电、城市配电网 的增容改造、异步交流系统互联、大规模新能源发电并网等，对传统交流电网具有重要 的互补性价值。同时，柔性直流输电是技术是支撑全球能源互联网化、电力电子化电网 的重要组成部分。未来在大规模电力输送、跨海互联电网等方面将有更大作用。15 2020LeadLeo leadleo leadleo 来源：国家电网、发改委、国家能源局头豹研究院编辑整理 特高压行业发展历程 虽然国外特高压输电技术研究起步早，但大规模商业化应用尚未取得突破，而中国已 实现特高压输电工程大规模商业化应用，且掌握了核心技术、设备也基本实现国产化 第三轮发展 阶段 第二轮发展 阶段 第一轮发展 阶段 特高压国外发展历程 特高压中国发展历程 国外特高压输电技术研究起步早，但大规模商业化应用尚未取得突破 中国已实现特高压输电工程大规模商业化应用，且核心技术基本实现国产化 2014年5月，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，推进九条特高 压线路建设 一方面，为实现清洁 能源输送需求，另一 方面，经济下行，政 府基建运用基建投资 托底经济，特高压输 电工程迎来第三轮快 速发展时期。截至 2020年3月，国内有 25条在运特高压线路 （10交15直）、7条 在建特高压线路（4 交3直）以及7条待核 准特高压线路（5交2 直） 为响应政府要求，在 “十二五”期间，国家 电网公司规划建设联 接大型能源基地与主 要负荷中心的“三纵 三横”特高压骨干网 架和13项直流输电工 程，以形成大规模 “西电东送”、“北电南 送”的能源使用格局 国家 发展情况 是否实现大规 模商业化使用 美国 美国电网建设之初便较为分散，跨区域电网发展缓慢， 限制了特高压远距离输电网建设发展空间 否 日本 1973年便建成500千伏交流输电线路，并开始1,000千 伏特高压交流输电技术研究。但由于日本经济发展缓 慢，对于电力需求下降，特高压工程也进展停滞 意大利 1995年意大利便建成1,050kV输电工程（试验），但由 于经济因素，规划工程仍未大规模建设 自从1960年以来，俄罗斯、日本、美国、意大利、加拿大等都已开始研究特 高压输电技术所涉及的过压、可听噪声、无线电干扰和生态效应等其它领域 的技术，且在世界各地建成了大量特高压实验工程，但到目前为止，受制于 经济、政策、地理等因素影响，国外未实现大规模商业化使用。此外，部分 国家在运营过程中由于运营效益问题最终导致降压运营或停止运营。 2006-2008 2011-2013 2014-2016 2018至今 探索阶段 2006年8月19日，中 国首个特高压示范工 程奠基。但在推动特 高压工程之初，国内 对于是否进行大规模 特高压工程争论较为 激烈，争论点主要在 是否利于电力市场改 革、工程技术存在质 疑16 2020LeadLeo leadleo leadleo 10,977 16,937 24,637 27,114 28,352 30,555 34,438 37,767 39,889 40,021 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 45,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 来源：国家电网，国家能源局，头豹研究院编辑整理 特高压行业市场规模 根据之前特高压项目周期判断，特高压线路建设周期一般为2 - 3年，随着新核准线路建 设的陆续推进，2020-2024年中国特高压线路长度将保持稳定增长 中国特高压工程累计线路长度（公里），2015-2024年预测 公里 在2014-2016年的第二轮发展阶段，受益于基建刺激叠加环保需求，特高压工程建设加速，特高压工程累计线路长度从2015年的10,977公里快速提升至 2019年的28,352公里，年复合增长率达到26.8%。特高压建设在经历2019年的投资节奏放缓之后，2020年中国经济由于受到疫情及经济压力影响，中国政 府将会加大对特高压投资，特高压投资将大规模全面重启，再次迎来新一轮建设高潮。 根据2020年1月国家电网发布的2020年重点工作任务计划，2020年内计划完成7条特高压线路核准工作，计划开工线路3条，剩余4条线路将在2021-2022 年陆续开工。从之前特高压项目周期来看，特高压线路建设周期一般为2-3年，随着新核准线路建设的陆续推进，2020-2024年中国特高压线路长度将保 持稳定增长，预计到2024年有望达到40,021万公里。 中国特高压工程累计线路长度（公里） CAGR 2015-2019年 26.8% 2019-2024年预测 7.1%17 2020LeadLeo leadleo leadleo 设 计 机 构 中国特高压产业链主要构成：1）产业链上游参与者包括钢材、化工材料、有色金属、电子元器件等原材料供应商；2）产业链中游参与者为特高压 设备提供商、设计机构及特高压工程承包商；3）产业链下游参与者涉及众多行业，主要有各类制造业企业、服务业企业，及电力企业。 中国特高压产业链 下游 上游 来源：企业官网，头豹研究院编辑整理 特高压行业产业链介绍 特高压产业链主要由上游原材料提供商，中游特高压设备提供商、设计机构及特高压 工程承包商，下游的电力 行业和各应用行业组成 中游 直 流 特 高 压 站 内 设 备 一个直流特高压项目总投资约220-260亿元。其中直流特高压 站内设备涉及设备众多，包括换流阀、换流变压器、避雷器、 控制保护系统等，其中核心装备换流变压器和换流阀成本分 别占总投资18%和11%，监控保护系统占1%，其他设备共占4% 特高压项目投资可分为三大部分，其中基建投资与铁塔/线路等投资分别占40% 和25%左右，站内设备是投资的重要组成，站内设备成本占总投资的30%左右 换流阀 其他设备 换流变压器 监控保护系统 电抗器 避雷器 互感器 电容器 交 流 特 高 压 站 内 设 备 一个交流特高压项目总投资约在150-250亿元。其中交流特高压站内设备涉及设备 主要有交流变压器和GIS。其中核心装备交流变压器和GIS成本分别占总投资9%和7% 交流变压器 其他设备 电抗器 避雷器 互感器 原材料价格波动会对中游设备制造商 产生较大影响 钢材 化工材料 有色金属 电子元器件 电力行业 制造业 服务业 公共交通行业 下游应用领域涉及广泛，包括各类制造 业、服务业企业等 设 计 、 安 装 、 运 维 GIS 各 类 原 材 料 提 供 商 各 类 应 用 行 业 特 高 压 设 备 生 产 制 造 商 工 程 承 包 商 传输电力18 2020LeadLeo leadleo leadleo 来源：WIND，头豹研究院编辑整理 特高压行业产业链上游 特高压产业链上游主要由各类原材料提供商组成，包括钢材、化工材料、有色金属等， 原材料价格将直接影响中游特高压设备制造商的生产成本 铜、铝价格，2006-2019年 原材料价格及相关行业营业成本变动状况 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000 10,000 11,000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 现货结算价:LME铜 现货结算价:LME铝（右轴） 特高压企业涉及行业主营业务成本（累计同比），2000-2018年 0 5 10 15 20 25 30 35 40 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 其他输配电及控制设备制造:主营业务成本:累计同比:年度 电气机械及器材制造业:主营业务成本:累计同比:年度（右轴） 50 70 90 110 130 150 170 中国大宗商品价格指数:钢铁类 中国大宗商品价格指数:总指数 大宗商品及铁价格指数，2007-2020年4月 特高压行业上游主要为各类有色金属提供商，包括铜、铝、铁等，而原材料的价格波动会直接影响中设备生产制造，与中游企业产品销售价格相关性较高。从特高压输 电所需的各项设备所需求原材料价格变动可以看出，在2010年至2015年期间，由于大宗商品价格持续下滑，促使电器机械器材制