特高压加快推进 重启新一轮投资建设周期

2018-11-12 09:48:30 管理员 186

        我国研究特高压技术的起步时间晚于国外,但商业化程度领先于全球其他国家。长期以来,我国能源资源与负荷不相匹配,主要的大型煤炭基地位于三北地区,而水电基地主要分布于西南地区,距离负荷中心较远。特高压技术的发展使电力长距离经济输送成为可能,并有效缓解了能源分布不均匀、进一步优化能源资源配置。此外,可再生能源消纳对我国能源结构转型影响较大,现有主干网架构导致的外送能力不足是弃风弃光现象的主要原因之一,预计随着特高压线路架构逐步升级,可再生能源消纳将得到进一步改善。v


        政策催化下,特高压建设步伐加快


        2018 年 9 月国家能源局印发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》,提出加快推进白鹤滩至江苏、白鹤滩至浙江特高压直流等 9 项重点输变电工程建设。我国特高压建设进度于 2017 年放缓,此次能源局提出加快输变电工程项目,保障了 2018-2019 年特高压项目的核准数量。根据能源局提出的要求,预计 2018 年第四季度将有 4 个特高压项目被核准,2019 年全年将有 5 个特高压项目被核准。特高压项目招标主体为国家电网,2015-2017 年,从营业收入、净利润、资产负债率、现金流、EBITDA 利息保障倍数等财务指标来看,国家电网财务状况较好,且具备较强的融资能力,我们认为本次项目落地的确定性较强。v


        特高压建设推动产业制造升级,主设备制造公司优先受益


        特高压输电工程带动我国相关电源、输配电设备等相关产业发展,推动我国电气设备制造业升级。目前,我国已全面掌握特高压交流及直流设计、制造、管理等关键技术,在特高压领域由跟跑转变为领跑。预计本次加快推进的 9 项重点输变电工程建设总投资额约为 1800-2000 亿元,其中设备采购金额占比约为 60%,设备总体市场空间约在 1080-1200 亿元,若本次加快推荐的项目均能按时核准,预计 2019-2020 年为项目开工密集期。考虑到特高压项目建设周期,若项目审核时间与通知规划相符(2018 年第四季度与 2019 年核准), 2019 年、2020 年将是特高压项目建设的密集期。特高压项目按完工百分比法确认收入,预计核心主设备供应商业绩将在 2019 年、2010 年逐步释放。


        一、特高压助力缓解区域间电力供需不均衡


        1.1 历经多年发展,我国特高压技术后来居上


        电力在传输过程中的损耗随输送能量增大与输送距离的延长不断增加,输电电压等级提高会有效降低该损耗,在我国,特高压是指±800 千伏及以上的直流电或 1000 千伏及以上交流电的电压等级。


        特高压线路可以提升我国电网的输送能力,根据国家电网公司提供的数据显示,一回路特高压直流电网可以送 600 万千瓦电量,相当于现有 500 千伏直流电网的 5 到 6 倍,且送电距离也是后者的 2 到 3 倍。此外,根据国家电网公司测算,输送同样功率的电量,如果采用特高压线路输电可以比采用 500 千伏高压线路节省 60%的土地资源。


        国外对特高压输电技术研究早于我国, 20 世纪 60 年代以来,加拿大、前苏联、美国、日本、意大利等国家先后进行特高压输电技术研究。1965 年加拿大建成 735kV 电压等级输电线路,1967 年美国建 750KV 电压等级的项目, 1985 年前苏联 1150kV 交流输电线路,此后日本、意大利等国家先后建成特高压输电项目,但这些项目在运行时都降低了电压等级。


        我国研究特高压技术的起步时间晚于国外,但商业化程度领先于全球其他国家。 2006 年发改委明确提出我国特高压工程所需设备要立足国内,走自主化开发研制和国内供货的道路。2009 年 1 月 6 日,我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的 1000 千伏交流输变电工程(晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程)通过试运行,标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压核心技术和设备国产化上取得突破。经过多年发展,我国电网架构方式已由孤立小电网向大区域电网升级。

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        1.2 区域间电力供需不均衡有望得以缓解


        我国全社会用电量增速自 2015 年后进入上升通道,其中 2017 年用电量同比 增长 6.55%,2018 年 1-3 季度用电量增速达 8.9%,超过“十三五”电力工业 发展目标(全社会用电量增速为 3.6—4.8%)。在用电量同比快速增长的同时, 区域间电源与负荷不平衡的现象进一步显现。


        长期以来,我国能源资源与负荷不相匹配,主要的大型煤炭基地位于三北地区, 而水电基地主要分布于西南地区,距离负荷中心较远。特高压技术的发展使电 力长距离经济输送成为可能,并有效缓解了能源分布不均匀、进一步优化能源 资源配置。

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        未建设特高压线路之前,我国主干输电网架以 500kV 为主,输送距离较近, 而我国能源于负荷之间的距离较远,原有架构无法满足大规模长距离的电力输 送要求。2017 年我国跨区输电量为 3609 亿千瓦时,同比增长 17.43%,各地 区之间经济发展存在差异使得跨区输电逐年增长。特高压可缓解地区之间电源 与负荷分布不均,并提高能效、降低运行成本、提高电网整体效率。

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        1.3 保障可再生能源并网,促进新能源消纳


        我国风资源与光照资源分布距离负荷中心较远。根据全国风能详查和评价结果, 我国陆上 50m 高度年平均风功率密度大于等于 300 瓦/平方米的风能资源理论 储量为 73 亿千瓦,主要分布在三北(东北、华北、西北)地区与沿海及其岛 屿地区,光照资源分布较为丰富的地区同样以西部地区为主。

QQ截图20181109111109.png        2017 年我国风电与光伏装机占电力装机比例为 17.97%,环比提升 3.06 个百 分点,发电量占比为 6.53%,环比增长 1.33 个百分点。随着可再生能源装机 占比的提升,消纳问题逐步显现。QQ截图20181109111133.png        2017 年全国弃光电量 73 亿千瓦时,弃光率为 6.0%,弃风电量同比减少 78 亿千瓦时,弃风率同比下降 5.2 个百分点至 11.90%。根据国家能源局统计, 可再生能源储量丰富且远离负荷中心的省份普遍存在弃风限电现象。其中弃风 现象较为严重的地区包括甘肃、新疆、吉林等省份,弃光现象普遍存在于西部 五省,新疆、甘肃较为严重。QQ截图20181109111154.png

        可再生能源消纳对我国能源结构转型影响较大,现有的主干网架构导致的外送 能力不足是弃风弃光现象的主要原因之一,我们预计随着特高压线路架构逐步 升级,可再生能源消纳将得到进一步改善。特高压电网有利于在更广阔的空间 之内调节电源与负荷不匹配的局面,扩大了可再生能源的消纳范围。我们认为 促进可再生能源消纳是本次加快特高压项目核准的重要原因之一。


        二、政策催化下,特高压建设步伐加快


        2.1 工程加快推进,特高压建设提速


        为加大基础设施领域补短板力度,发挥重点电网工程在优化投资结构、 清洁 能源消纳、电力精准扶贫等方面的重要作用,2018 年 9 月国家能源局印发《关 于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》(国能发电力[2018]70 号),提出加快推进白鹤滩至江苏、白鹤滩至浙江特高压直流等 9 项重点输变 电工程建设。推进项目包括 12 条特高压工程,共计输电能力 5700 万千瓦。


        我国特高压建设进度于 2017 年放缓,年内仅有两个项目核准,此次能源局提 出加快输变电工程项目,保障了 2018-2019 年特高压项目的核准数量。根据 能源局提出的要求,预计 2018 年第四季度将有 4 个特高压项目被核准,2019 年全年核准的将有 5 个特高压项目被核准。  

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        目前,我国已建成 8 条特高压交流线路、13 条特高压直流线路,在建 4 条特 高压交流线路、2 条特高压直流线路,参考以往特高压设备中标价格,我们预 计本次加快推进的 9 项重点输变电工程建设总投资额约为 1800-2000 亿元, 其中设备采购金额占比约为 60%,设备总体市场空间约在 1080-1200 亿元。

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        2.2 特高压项目建设确定性较强


        本轮特高压项目建设的投资主体为国家电网,国家电网成立于 2002 年 12 月 29 日,是由中央直接管理的国有独资公司,公司以投资建设运营电网为核心 业务,承担着保障安全、经济、清洁、可持续电力供应的基本使命。公司经营 区域覆盖 26 个省(自治区、直辖市),覆盖国土面积的 88%以上,供电服务 人口超过 11 亿人,是全球最大的公用事业企业。


        根据公司官网披露的数据,2015-2017 年,国家电网营业收入为别为 2.07 万 亿、2.09 万亿、2.36 万亿元,归属母公司所有者净利润分为 651 亿元、662 亿元、644 亿元,收入及归属母公司所有者净利润规模较大。此外,从国家电 网资产负债率、现金流、EBITDA 利息保障倍数等财务指标来看,公司财务状 况较好,且具备较强的融资能力,我们认为本次项目落地的确定性较强。

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        三、特高压建设推动产业制造升级


        特高压输电工程带动我国相关电源、输配电设备等相关产业发展,推动我国电 气设备制造业升级。特高压建设的核心是关键装备,目前,我国已全面掌握特 高压交流及直流规划设计、试验研究、设备研制、工程建设和运行管理等关键 技术,并在国内国际上全面推广应用,在特高压领域由跟跑转变为领跑,实现 中国创造和中国引领。


        3.1 特高压交流工程


        2004 年起,国家电网公司开始酝酿和论证特高压项目,2006 年 8 月,中国首 个特高压交流输变电示范工程经发改委核准后开工建设,示范项目于 2008 年 12 月 30 日建成投入试运行,并于 2009 年 1 月 6 日正式投运。


        特高压交流线路主要由变电站与输电线路组成,升压与降压主要在变电站中完 成,涉及主设备包括主变压器、电抗器、组合电器(GIS)、避雷器、互感器、 断路器、隔离开关等,其中主变压器、电抗器与 GIS 投资占比较高。特高压 交流线路投资额波动范围较大、与设计方案相关。

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        特高交流压变压器:


        目前特高压交流变压器主要由特变电工、保变电气、中国西电和山东电力设备 四家公司制造,其中特变电工市场份额相对领先。根据近期中标情况来看,目 前 1000MVA 主变压器价格约为 3500-4000 万元。


        特高压交流电抗器:


        特高压并联电抗器是特高压输电系统中重要的无功调节设备,主要起无功补偿 作用,相比于其他可控并联电抗器,特高压可控并联电抗器电压高、容量大, 对响应速度、谐波含量以及可靠性等性能指标及相关技术有着更高的要求。目 前,特高压电抗器市场主要被中国西电、保变电气、特变电工和山东电力设备 四家垄断,其中中国西电市场份额相对领先。根据近期中标情况来看,目前1000kV 高抗 840Mvar 价格约为 5500-6000 万元。


        组合电器(GIS):


        GIS 是将主开关及避雷器等多项辅助设备封闭在特殊气体中的罐式设备,也是 特高压变电站的主设备之一,国内特高压交流 GIS 制造商主要有平高电气、 中国西电与新东北电气,竞争格局相对较为稳定,其中平高电气市场份额相对 领先。根据近期中标情况来看,GIS 价格约为 9000 万元-1 亿元/间隔。

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        3.2 特高压直流工程


        特高压±800 千伏直流输电技术复杂,国内外无可借鉴的经验,研发难度较大。 根据国家电网报,为攻克特高电压、特大电流下的绝缘特性、电磁环境、设备 研制、试验技术等世界级难题,国家电网公司等单位联合科研、高校、设备制 造等 160 多家单位协同攻关,完成关键技术研究 141 项,创造了 37 项世界第 一。2018 年 1 月 8 日,“特高压±800 千伏直流输电工程”获国家科学技术进 步奖特等奖。历经多年发展,我国特高压交直流输电工程中的设备国产化率达 到 90%以上,特高压交流电压成为国际标准。我国在特高压换流变、换流阀、 穿墙套管等设备领域取得突破,全面提升了电气设备行业的综合竞争力。


        特高压直流工程主要由换流站及输电线路组成,工程核心部分是换流站。换流 站直流侧除换流变与换流阀外,一次设备包括电抗器、滤波器、断路器、隔离 和接地开关等。换流站交流侧设备与普通变电站相似,包括电抗器、组合电器、 等。不同特高压直流项目的换流站与线路投资占比不同、换流站交流侧设备差 异较大(接入电压等级不同),单条直流线路投资额主要取决于其电压等级, 其中换流站投资额约占整体投资 50%。

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        特高直流变压器:


        特高压换流变负责电压转换,直流工程配置换流变的数量一般为 56 台。以锡 盟—泰州直流工程为例:锡盟站 28 台换流变投资额约为 17 亿元,泰州站 14 台换流变投资额约为 10 亿元,此外,泰州站配备 14 台低端换流变接入 1000kV 交流电网,投资额约 13 亿元,该特高压直流工程的换流变投资额约 40 亿元。 目前换流变制造商主要有特变电工、中国西电、保变电气、ABB 与西门子等 企业,特变电工与中国西电市场份额较高。


        换流阀及阀冷系统:


        特高压换流阀完成电能交直转换过程,一般采用户内悬吊、空气绝缘水冷却的 方式,单个线路换流阀及阀冷系统数量较为固定。通常±800kV 特高压直流项 目单个工程采用 8 组 12 脉动阀组,投资额约 15-20 亿元。目前换流阀及阀冷 系统制造商主要有许继电气、中电普瑞电力工程公司、中国西电、ABB 与南 瑞继保登企业,市场竞争较为激烈,许继电气和中电普瑞电力工程公司市场份 额相对领先。


        特高压直流 GIS:


        特高压直流 GIS 主要的供应商为平高电气、中国西电、新东北电气、山东电 工电气、泰安开关厂等 5 家企业,其中平高电气优势较为明显。

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        四、主设备制造公司受益于特高压建设提速


        单条特高压直流线路投资额约为 200 亿元,特高压交流线路投资额波动范围 较大、与设计方案相关。参考此前特高压项目投资额,我们预计本次加快推进 的 9 项重点输变电工程建设总投资额约为 1800-2000 亿元,其中设备采购金 额占比约为 60%,设备总体市场空间约在 1080-1200 亿元。特高压输电线路 建设周期约为两年,按完工百分比法确认收入,若本次加快推荐的项目均能按 时核准,预计 2019-2020 年为项目开工密集期。


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        《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》发布后,发改委核 准青海-河南特高压直流输电工程,该项目在加快推进的特高压线路名单当中。 特高压交直流主设备(交流变、电抗器、组合电器、直流环流阀、换流变等) 具有较高的技术壁垒,市场集中度高,若核准与通知中的进度安排相符,预计 本次核准的项目将在较大程度上改善主设备供应商业绩。


        考虑到特高压项目建设周期,若项目审核时间与通知规划相符(2018 年第四 季度与 2019 年核准),2019 年、2020 年将是特高压项目建设的密集期。特 高压项目按完工百分比法确认收入,预计核心主设备供应商将业绩在 2019 年、 2020 年逐步释放。

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