“國(guó)家隊(duì)”親自下場(chǎng)搶籌,特高壓建設(shè)將快速推進(jìn),我國(guó)令人驕傲的特高壓技術(shù)離不開這一人
作為七大新基建領(lǐng)域之一,特高壓是最具成長(zhǎng)性的板塊之一,特高壓建設(shè)有望進(jìn)入高景氣的上行周期。
輸變電“國(guó)家隊(duì)”大動(dòng)作
有著輸變電裝備領(lǐng)域唯一“國(guó)家隊(duì)”之稱的中國(guó)電氣裝備集團(tuán)成立1年多動(dòng)作頻頻。10月底,平高電氣、許繼電氣、中國(guó)西電3家公司發(fā)布公告,間接控股股東中國(guó)電氣裝備正在籌劃將3家公司股份無償劃轉(zhuǎn)至中國(guó)電氣裝備,劃轉(zhuǎn)完成后,中國(guó)電氣裝備將成為3家公司的直接控股股東。
中國(guó)電氣裝備集團(tuán)已經(jīng)親自下場(chǎng)搶籌。數(shù)據(jù)顯示,今年以來,中國(guó)電氣裝備累計(jì)增持中國(guó)西電近4759萬(wàn)股,增持參考金額2.3億元。近日,該集團(tuán)再度下場(chǎng)增持平高電氣。
10月28日晚,平高電氣發(fā)布公告,中國(guó)電氣裝備集團(tuán)有限公司合計(jì)增持724.47萬(wàn)股,占公司目前總股本的0.53%,并計(jì)劃未來6個(gè)月內(nèi)1億元人民幣至1.5億元人民幣(包含本次增持金額)。
特高壓進(jìn)入高景氣上行期
種種跡象表明,特高壓上行勢(shì)頭已經(jīng)“壓不住”了。近期,特高壓交流中川渝、張北-勝利已核準(zhǔn)開工,電網(wǎng)建設(shè)尤其是特高壓建設(shè)有望同步進(jìn)入高景氣度上行周期。
今年上半年,特高壓交流快速推進(jìn),核準(zhǔn)1條(武漢-南昌)、開工2條(福州-廈門、駐馬店-武漢);武漢-南昌交流9月開啟第一次設(shè)備招標(biāo),預(yù)計(jì)10月開工建設(shè);特高壓直流處于可研階段,三季度以來仍處于加快可研設(shè)計(jì)階段,尚未有直流線路招標(biāo)開工。
長(zhǎng)江證券維持對(duì)今年全年特高壓建設(shè)進(jìn)度的預(yù)期不變,四季度特高壓直流有望迎來招標(biāo)開工高峰。特高壓交流方面,申萬(wàn)宏源估計(jì)交流特高壓規(guī)模大概在1300至1500億的水平,超過十三五。交流特高壓核心設(shè)備技術(shù)含量高,競(jìng)爭(zhēng)格局穩(wěn)定,市場(chǎng)空間清晰,值得重點(diǎn)關(guān)注。
海通證券認(rèn)為,為了匹配新能源的大比例接入,特高壓建設(shè)會(huì)是持續(xù)的進(jìn)程,是電網(wǎng)重點(diǎn)投資方向之一,預(yù)計(jì)對(duì)核心設(shè)備企業(yè)的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)形成持續(xù)拉動(dòng),建議關(guān)注特高壓核心標(biāo)的。特高壓直流核心標(biāo)的有國(guó)電南瑞、許繼電氣、中國(guó)西電等。特高壓交流核心標(biāo)的包括平高電氣、中國(guó)西電等。
“十四五”特高壓建設(shè)快速推進(jìn)原因?yàn)楹危?/p>
近日《中國(guó)能源報(bào)》報(bào)道,“十四五”期間,國(guó)網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)特高壓線路“24交14直”,涉及線路3萬(wàn)余公里,變電換流容量3.4億千伏安,總投資3800億元。其中今年計(jì)劃開工“10交3直”共13條特高壓線路?!笆濉逼陂g全國(guó)口徑投資大概在3000多億,國(guó)網(wǎng)約2800億左右,同比增長(zhǎng)迅速。
從國(guó)網(wǎng)規(guī)劃的投資額看,3800億主要是直流部分投資額比較大,因?yàn)橐话阒绷魍顿Y在200-250億之間,特別長(zhǎng)的會(huì)在300億,14條跨省的直流投資額基本在3500億左右,交流不貴,一個(gè)站基本在20億左右,且24條交流具體拆分段更復(fù)雜,落地站點(diǎn)有多少并不清楚,所以很難給每一段定義相對(duì)準(zhǔn)確的投資額。
從規(guī)劃的14條特高壓直流里面,目前已經(jīng)推出7條線路,包括2018年和2020年推出的線路,也就是之前國(guó)網(wǎng)“碳中和、碳達(dá)峰”行動(dòng)方案提及的“規(guī)劃十四五期間建成7回特高壓直流”,特高壓直流主要用于清潔能源外送。預(yù)計(jì)有7條待推出的新線,涉及的送端地區(qū)可能涵蓋東北、內(nèi)蒙、青海、新疆、西藏等;受端地區(qū)預(yù)計(jì)涵蓋華東、華中、華南、西南等。特高壓交流主要用于區(qū)域性環(huán)網(wǎng)建設(shè)的,有利于電網(wǎng)安全穩(wěn)定和加強(qiáng)省間互濟(jì),規(guī)劃的24條交流目前已經(jīng)推出線路有6條,是2018年推出的。
按照往常特高壓投資應(yīng)該是在五年期,除了最后一年,其他年份投資并不會(huì)如此集中,但是2022年突然要開工“10交3直”,再疊加南網(wǎng)1直,如此密集的投資主要有兩點(diǎn)原因:第一、為了實(shí)現(xiàn)“碳中和”和“碳達(dá)峰”的目標(biāo),新能源的發(fā)展必須加速,而如集中式新能源發(fā)電依賴于資源富集地,主要集中在西北、東北等地,但是它與負(fù)荷中心呈現(xiàn)你逆向分布的特點(diǎn),所以需要跨省區(qū)特高壓通道往外送。其次,除了傳統(tǒng)西北五省等地,戈壁沙漠也被納入新能源開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域,為了匹配新能源開發(fā)進(jìn)度,所以連帶通道建設(shè)要跟上,配合新能源的開發(fā),所以今年電力通道等大量基礎(chǔ)設(shè)施會(huì)提前。第二、今年宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)并不是特別樂觀,國(guó)外疫情持續(xù)變異,影響全面對(duì)外開發(fā)進(jìn)度,所以要更注重對(duì)內(nèi)投資。所以在這兩種情況下,今年特高壓進(jìn)程開始提速。
特高壓加速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈迎來哪些機(jī)會(huì)?
國(guó)網(wǎng)“十四五”特高壓規(guī)劃超預(yù)期,產(chǎn)業(yè)鏈上下游有望高度受益。特高壓產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)較多,既能拉動(dòng)包括高壓電氣開關(guān)設(shè)備、換流閥、線纜、變壓設(shè)備等硬件的需求;又能帶動(dòng)智能化終端、智能芯片等需求。新型電力系統(tǒng)是我們國(guó)家電力系統(tǒng)未來發(fā)展的大方向,而特高壓作為解決資源稟賦約束的重要一環(huán),未來有望高度受益。
特高壓產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游的電源控制端、中游的特高壓傳輸線路與設(shè)備、下游的配電設(shè)備。特高壓線路和設(shè)備是特高壓建設(shè)的主體,可以進(jìn)一步分為交/直流特高壓設(shè)備、線纜和鐵塔、絕緣器件和智能電網(wǎng)等。
特高壓投資規(guī)模的快速發(fā)展第一階段是2014-2017年,投資額度達(dá)1966億,隨后發(fā)展平穩(wěn),2020年國(guó)網(wǎng)特高壓建設(shè)項(xiàng)目投資規(guī)模達(dá)1811億,十四五期間特高壓發(fā)展繼續(xù)加速,國(guó)網(wǎng)投資規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大至3800億。
特高壓項(xiàng)目成本構(gòu)成主要包括兩部分,分別是線路建設(shè)和變電站建設(shè)。線路建設(shè)主要包括輸送端纜架等,變電站主要包括對(duì)各種各樣設(shè)備的需求。從交/直流項(xiàng)目建設(shè)分類看,特高壓交流項(xiàng)目投資占比較大的設(shè)備包括:1000KVGIS、變壓器、電抗器等;占比分布約為46%、13%、13%。直流項(xiàng)目投資占比比較大的設(shè)備包括:換流變壓器、換流閥;其中前者占比約44%,后者占比約20%。從整體看,特高壓項(xiàng)目投資可分為設(shè)備、鐵塔、線纜和基建等投資。其中設(shè)備投資約占25-35%;鐵塔和線纜投資(與特高壓線路長(zhǎng)度相關(guān))約占30%?;捌渌顿Y占35%左右。
競(jìng)爭(zhēng)格局方面,設(shè)備端較為集中,線纜和鐵塔較分散。設(shè)備端,直流方面,主要核心設(shè)備是換流閥和換流變壓器,前者是實(shí)現(xiàn)電能交直流轉(zhuǎn)換的核心裝備;后者是交直流輸電系統(tǒng)中的換流、逆變兩端接口的核心設(shè)備。這兩者主要供應(yīng)商是國(guó)電南瑞、中國(guó)西電、特變電工、許繼電氣。其中,國(guó)電南瑞換流閥市場(chǎng)份額超過50%。交流主要設(shè)備包括1000KVGIS、變壓器、電抗器,主要供應(yīng)商分別是中國(guó)西電、特變電工、平高電氣。所以交直流設(shè)備企業(yè)中,中國(guó)西電、國(guó)電南瑞、特變電工、平高電氣、許繼電氣、思源電氣、山東電工電氣這7家企業(yè)基本壟斷了設(shè)備70%的市場(chǎng)份額。與設(shè)備端不同的是,線纜和鐵塔市場(chǎng)集中度較低,毛利率也不高,競(jìng)爭(zhēng)格局比較分散,尤其鐵塔很多企業(yè)還是非上市公司。
整體看,編者認(rèn)為此次特高壓進(jìn)展的加速,雖然長(zhǎng)期有望利好全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,但從價(jià)值導(dǎo)向看,設(shè)備端從競(jìng)爭(zhēng)格局看中長(zhǎng)期更受益,其次就是智能電網(wǎng)端,因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)端不僅是受益于特高壓的發(fā)展,同時(shí)也是基于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的需求帶動(dòng),包括智能芯片等都是值得關(guān)注的環(huán)節(jié)。
我國(guó)特高壓技術(shù)奠基人
對(duì)于電網(wǎng)線路的建設(shè)來說,電壓越高,能輸送的電力就越大,距離也更遠(yuǎn),能極大提供發(fā)電站的供電效率,所以更高的電壓,就代表了更先進(jìn)的技術(shù)。不過雖然我國(guó)已經(jīng)能自主建設(shè)330KV的高壓線路,但是更先進(jìn)的超高壓輸電線路上,不管是設(shè)備還是技術(shù)上,都依賴進(jìn)口,被人家吃的死死的,有多夸張呢?
比如1992年開始興建的550KV的超高壓線路,天廣線路。在這條線路的建設(shè)中,我國(guó)全套的工程設(shè)備技術(shù)都需要從德國(guó)西門子進(jìn)口,甚至連一個(gè)馬桶也要從德國(guó)進(jìn)口,沒辦法,為了能順利拿到設(shè)備,你只能照做。
畢竟錢花了就花了,關(guān)鍵技術(shù)我們得學(xué)到吧,可在2000年通電調(diào)試的時(shí)候,德方卻直接要求:無關(guān)人員請(qǐng)離開!
明明是花了錢的甲方,卻被叫成無關(guān)人員,但你還沒辦法反駁,于是參與項(xiàng)目的中國(guó)工程師們?cè)陔x開的時(shí)候,心里都默默憋著一口氣,我們一定要掌握自己的高壓電技術(shù)。
2004年,為了保證珠三角地區(qū)的電力供應(yīng),我國(guó)計(jì)劃在貴州至廣東建設(shè)一條,第二回±500千伏直流輸電工程,這條線路從立項(xiàng)開始,而趁著這次機(jī)會(huì),我國(guó)計(jì)劃將這條線路打造成自主化的示范工程,于是南方電網(wǎng)組織電力技術(shù)工程師們聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),最終在2007年建成投產(chǎn)時(shí),不僅做到了70%的技術(shù)自主化,而且還節(jié)省了1億元的成本。
但是中國(guó)電力人仍不滿足,因?yàn)閮H僅是500伏超高壓技術(shù),只是與國(guó)外持平而已,中國(guó)要做的則是更好。于是在2006年,我國(guó)計(jì)劃建設(shè)全球第一條1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門的特高壓交流線路。這次我們的目標(biāo)不僅要突破特高壓技術(shù),并且中國(guó)還要掌握核心設(shè)備的建造工藝,不受他人掣肘,而這就不得不說到一個(gè)人了,他就是孫昕。
孫昕博士是我國(guó)我國(guó)電機(jī)工程的專家,同時(shí)也是我國(guó)特高壓技術(shù)突破的奠基人之一。其實(shí)在這個(gè)項(xiàng)目籌建之前還有個(gè)插曲。
2004年,我國(guó)曾經(jīng)在江蘇昆山,召開來一場(chǎng)討論會(huì),其中就有討論是不是要建設(shè)特高壓,因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的電網(wǎng)發(fā)展遇到了瓶頸,特別是華東地區(qū)的500千伏的高壓電網(wǎng)基本都架滿了,架設(shè)電網(wǎng)的土地資源都不夠用了,但是電力缺口依然很大。那要怎么辦?于是建設(shè)特高壓就成為了大家討論的重點(diǎn)。
但在那時(shí),國(guó)內(nèi)很多人對(duì)建設(shè)特高壓都沒啥信心,有些人覺得西方國(guó)家都嘗試過了,失敗了,我們還有沒有必要上,也有的人覺得特高壓這個(gè)被西方淘汰的技術(shù),我們沒必要跟進(jìn),是不是跟開頭說的問題一樣,是的,在那時(shí),連中國(guó)電力人內(nèi)部都有懷疑。
可參會(huì)的孫昕卻提出了反對(duì)意見,他表示,我國(guó)工業(yè)、科技發(fā)展幾十年來都是跟著別人的路子走,遲早有一天,得抬起頭走一次沒人走過的路,特高壓就是這條沒走過的路。
為了國(guó)家重視特高壓的重要性,時(shí)任電力科學(xué)研究院院長(zhǎng)的孫昕與另外幾位專家特地跑到國(guó)務(wù)院匯報(bào)工作,而前后總共去了3次,還寫了4份匯報(bào)材料,最終,在他們不懈的努力下,國(guó)家同意了他們的建議。
于是就 我們前面說的1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門的特高壓交流試驗(yàn)示范工程了,2006年年底這條線路正式開工建設(shè)。而作為我國(guó)特高壓奠基者的孫昕自然被授予了重任,被任命為國(guó)家電網(wǎng)新組建的特高壓建設(shè)部主任,主導(dǎo)建設(shè)工作
但是剛一上手,孫昕面臨的就是各種挑戰(zhàn),以往我們的高壓電網(wǎng)的核心部件,設(shè)備都是依賴進(jìn)口,但是特高壓別人都沒做過,設(shè)備你想進(jìn)口都沒人能做,比如特高壓的核心部件變壓器。
傳統(tǒng)的變壓器一般都是用由鐵芯或者磁芯加線圈組成,線圈又分為初級(jí)和次級(jí),利用電磁感應(yīng)原理,給初級(jí)線圈通電,次級(jí)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生電流,實(shí)現(xiàn)電壓變化。
而我們特高壓上面應(yīng)用到的變壓器一個(gè)都有10米高,重達(dá)400噸。這么大一個(gè)變壓器,并且電壓電流又這么高,就需要保證人員以及其他設(shè)備的安全,所以就需要用到絕緣體。但是普通的絕緣材料無法承受特高壓這么大的電壓,所以在材料選擇上,我們就犯了難。
其實(shí)美國(guó)人也研發(fā)過特高壓時(shí),當(dāng)時(shí)他們選擇的是用陶瓷作為絕緣材料,陶瓷是目前耐壓值最高的絕緣材料,高達(dá)50KV,但是如果全用陶瓷做絕緣材料,一個(gè)特高壓的變壓器就重大7000噸。我們知道特高壓經(jīng)常要建在偏遠(yuǎn)地區(qū),也有山地等復(fù)雜環(huán)境,而生產(chǎn)變壓器卻在華東平原的工廠那邊,這么重的變壓器,運(yùn)輸就成了個(gè)大麻煩,所以變壓器必須減重。
于是經(jīng)過對(duì)比后,我國(guó)的科研工作者發(fā)現(xiàn),可以 5CM厚的絕緣紙來作為絕緣材料,它的耐壓值雖然只有18KV,但是重量卻比陶瓷輕了很多,并且也容易加工。最終在他們的不斷努力下,用絕緣紙做了25萬(wàn)個(gè)配件,通通應(yīng)用在變壓器里,而重量也成功地降到了350噸。雖然重量依然不輕,但是只要認(rèn)真規(guī)劃路線,使用特殊車輛運(yùn)輸,還是能夠運(yùn)送的。
當(dāng)然我國(guó)在特高壓上的突破還不止這些,還有像特高壓的核心部件之一換流閥,我們國(guó)產(chǎn)后的換流閥的平整度甚至能做到10nm這個(gè)精度,比頭發(fā)絲還細(xì)。
正是依靠這些努力與突破,2008年,這條1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程全線架通,并在次年投入運(yùn)營(yíng)。
那么,這條國(guó)產(chǎn)的特高壓線路運(yùn)行后的實(shí)際表現(xiàn)如何呢?我舉一個(gè)例子大家就知道了,有人做過實(shí)地對(duì)比,一個(gè)是全采用了國(guó)產(chǎn)設(shè)備的1000伏特高壓變電站,另一個(gè)是采用日本進(jìn)口設(shè)備的500千伏超高壓電站,選用了日本進(jìn)口設(shè)備的變電站噪音有60分貝,對(duì)比后發(fā)現(xiàn), 500伏變壓站的噪音有60分貝,而電壓更高的1000KV變電站,噪音只有36分貝,這代表著什么?說明我國(guó)的自主生產(chǎn)的技術(shù)水平更高。
中國(guó)特高壓不僅技術(shù)領(lǐng)先, 而且也開始出口到國(guó)外了,目前我國(guó)特高壓已經(jīng)出口到歐洲非洲、南美洲等多個(gè)國(guó)家地區(qū),像在在巴西美麗山水電站,已經(jīng)展開了±800KV特高壓直流輸電2期工程項(xiàng)目,為什么是二期呢?因?yàn)橐黄谠缭?7年12月就已經(jīng)投入運(yùn)行了。
文章來源: 冠群書,華爾街見聞,數(shù)據(jù)寶
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