国信证券：新型电力系统专题之电网设备框架梳理，主网投资有望迎来上行周期，特高压助力新能源大基地建设.pdf

请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 2023年08月20日新型电力系统专题之电网设备框架梳理主网投资有望迎来上行周期，特高压助力新能源大基地建设行业研究 · 行业专题 电力设备新能源 · 电网设备投资评级：超配 证券研究报告 | 证券分析师：王蔚祺证券分析师：王晓声010-88005313 010-88005231wangweiqi2@guosen.com.cn wangxiaosheng@guosen.com.cnS0980520080003 S0980523050002 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 摘要u 电力系统概况：一二次设备广泛应用于发输变配用各环节1）电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。2）电能的输电、变电和配电功能所需要的设备统称为电网设备，是电网投资建设的主要开支之一。随着我国电力系统的建设，每年我国电网都需要进行5千亿以上的投资，成为增加电力消纳能力、优化基础设施，逆向调节经济的重要抓手。2020年以来随着新能源的发展，我国电源投资额快速增长，20-22年CAGR为14%，但同期电网投资缺滞后于电源投资，20-22年CAGR为3%。u 输变电设备市场分析：年均市场空间1400-1800亿元，220kV及以上市场格局稳定 1）输变电一次设备包括开关、变压器、电抗器、电容器、绝缘子、避雷器、换流阀等，二次设备包括控制与继电保护、调度系统、通信及远动、配电终端等；2）我国110kV及以上电压等级输变电设备年均市场规模1400-1800亿元，110kV以下电压等级市场规模45-65亿元。从格局看，220kV及以上电力设备市场格局集中且稳定；110kV及以下市场格局较为分散。u 特高压设备市场分析：1）2017年以来我国特高压交流设备年均投资额在40-80亿元之间，特高压直流设备投资额随当年投产条数存在较大波动；2）我们预计2023-2025年特高压设备市场空间分别达到184/281/417亿元，其中特高压直流设备市场空间分别达到68/204/340亿元，特高压交流设备在70-130亿之间波动；3）特高压设备研发投入大、技术壁垒高、可靠性要求极高，市场格局集中且稳定，相关产品盈利能力强，上市公司包括平高电气、中国西电、特变电工、保变电气、国电南瑞、许继电气、四方股份等。u 配电网市场分析：1）配电网负责从输电网取电并向各类电力用户供给和配送电力，随着分布式电源、储能、充电桩的快速发展，未来将同时肩负多类型电力单元接入的作用。2）配电网主要一次设备包括配电变压器、开关柜、柱上开关、智能电表、无功补偿装置等，二次设备包括配电自动化系统、监控系统等。3）配电网市场格局较为分散，且具有区域属性，上市公司包括宏力达、智光电气、特锐德、安靠智电、科林电气、海兴电力、炬华科技、东方电子、金盘科技、江苏华辰、望变电气、南网科技、泽宇智能、亿嘉和等。 u 风险提示电网投资总量与节奏不及预期；新能源装机增速不及预期；电力市场相关政策推进节奏不及预期；经济增速、用电量增速不及预期；行业竞争加剧，盈利水平不及预期；海外市场开拓进度不及预期。 oPxOnPnNyRmPsNnNtMmPsQ7NcM6MpNmMmOmPjMpPvNeRnPoP6MnMnQxNqMnQMYpNrN 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 目录 电力系统介绍1 主要输变电设备市场分析25 特高压设备市场分析3 配电网市场分析4 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 电力系统组成图1：电力系统结构示意图 资料来源：国电南瑞，平高电气，国信证券经济研究所整理 • 电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 电力系统组成• 发电厂将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，经过升压，远距离输送再负荷中心经降压在供用电设备使用，构成了动力系统，也称为广义的电力系统。通常将动力系统中涉及电气的部分，即从发电部分的发电机起，再包括输变电部分、用电部分和电力系统自动化部分合在一起，称作电力系统。图2：电力系统主要组成部分 资料来源：国家电网，国信证券经济研究所整理 输 变 电 部 分包括变压器、输电线路等变换、输送、分配电力的设备。输变电部分通常又称作电力网络，简称电网，接近负荷处的低电压电网通常又称作配电网用 电 部 分包括电动机、电热电炉、整流设备、照明、家电、充电桩等各类消耗电能的设备。发 电 部 分包括锅炉、水库、核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、水轮机、风电、光伏等电能生产设备 电 力 自 动 化 系 统指为保证电力系统安全稳定运行所需要的保护、控制、调度、测量的自动化系统 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 图4：电力系统额定电压等级 资料来源：国家电网，国信证券经济研究所整理 图3：电力系统运行的基本要求 资料来源：国家电网，国信证券经济研究所整理 电力系统基本要求与电压等级 交流输变系统（kV)直流输变系统(kV)1000、750、500、330、220、11060、35、10、6、3、0.38± 1100、±800、±500、±400• 1000kV、750kV、500kV和220kV电压等级用于电力系统主干，110kV电压等级用于输电网和配电网的连接，35kV电压等级用于大城市、大企业的配电网和农村配电网，10kV电压等级用于配电网络，6kV和3KV电压等级用于高压电动机。 • 我国输电网的额定电压等级一般是500/1000kV，西北电网额定电压等级是330/750kV。• 电压等级越高，同等距离下的线路投资和线路能量损耗越小，但是对电气设备的绝缘要求提高，导致电气设备投资增加。安全、可靠、持续供电环境保护 煤耗、线损、厂用电率电力系统运行的经济性 衡量电能质量的三个指标：电压偏移（额定值±5%以内）频率偏移（额定值±0.2-±0.5Hz以内）波形质量（正弦波）保证良好的电能质量 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 电网电气工程变电站是连接发电厂和电力用户的中间环节，起着升降电压、汇集和分配电能、控制操作等功能。 交流变电站分为枢纽变电站（330kV以上）中间变电站（多为220kV) 地区变电站（110kV\220kV)终端变电站（高压侧电压不超过110kV) 直流换流站采用直流输电必须进行交、直流电的相互转换，即在送电端将交流电转换成直流电（称为整流），而在受电端又将直流电转换为交流电（称为逆变），才能将电能从电源端送到负荷端。送电端进行整流的场所称为整流站，受电端进行逆变的场所称为逆变站。变电站/换流站 • 配电网以多层次、多电压等级的形式，降至方便运行又适合用户需要的各种电压向用户供电，达到逐级分配或就地消费的目的。• 高压配电网电压等级为110（66）kV、35kV，它将来自变电站的电能分配到众多的配电变压器，或直接供给中等容量的用户；• 中压配电网电压等级为10（20）kV；• 低压配电网电压等级为380/220V，其功能是以配电变压器为电源，将电能通过低压线路直接配送给用户；• 随着我国分布式电源、智能用电、电动汽车等产业快速发展，配电网负荷也快速增长,对配电网的规划设计、经济运行、设备选型、维护检修、自动化控制等也提出了更高要求。配电网输配电线路• 电力线路按用途分为输电线路和配电线路。按其架设方式分为架空电力线路和地下电缆线路。按其传输电流方式分为交流和直流输电线路• 交流架空线路主要由导线、避雷线、绝缘子、金具、杆塔及基础、接地装置等构成。• 直流输电系统包含换流站、连接两端的直流输电线路，以及接地极和接地线路等部分组成。表1：不同电压等级典型输电容量与距离 资料来源：《电力生产知识》，国信证券经济研究所整理标准电压等级（kV） 输送容量（MVA） 输送距离（km）10 0.2~2 6~2035 2~15 20~50110 10~50 50~150220 100~500 100~300330 200~800 200~600500 1000~1500 150~850750 2000~2500 500以上 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 电网设备概览一次设备是供电系统的主体，是用电负荷的载体，高电压或大电流是一次设备的主要特点，包括开关、变压器、电抗器、电容器、互感器、绝缘子、避雷器、直流输电换流阀及电线电缆等。二次设备承担电力设备控制及电网自动控制、保护和调度功能，通过自动化技术实现人与一次系统的联系监视、控制，使一次系统能安全经济地运行，分为继电保护、安全自动控制、系统通讯、调度自动化、DCS自动控制系统等。图5：电网一二次设备概览 资料来源：国家电网，国信证券经济研究所整理1、配电变压器2、开关类3、熔断器4、互感器、5、避雷器 1、配电终端类• 站所终端（DTU）安装在开关站、配电室、环网柜、箱式变电站等处• 馈线终端（FTU）安装在柱上等处• 配电变压器终端（TTU）监视、测量配电变压器的各种运行参数6、无功补偿与电力电容器7、计量设备（配电箱、电能表）8、成套设备（箱式变电站、环网柜等）9、充电站及充电桩10、高压配电线、低压配电线 2、故障指示器3、通信设备 1、主变压器系统2、配电装置（AIS、GIS、HGIS）3、无功补偿装置（SVC、SVG）4、站用电系统 5、电缆及接地6、导线 1、控制及直流系统（计算机监控系统、继电保护、直流系统、智能辅助系统、在线监测等）2、通信及远动系统配电网输变电 电力一次设备 电力二次设备 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 表2：特高压/主网各环节上市公司梳理 资料来源：各公司公告，国信证券经济研究所整理 电网设备上市公司梳理所属产业链 上市公司名称 一次设备 变压器 特变电工、中国西电、保变电气有载分接开关 华明装备换流阀 国电南瑞、许继电气、中国西电换流阀控保系统 国电南瑞、许继电气换流阀冷却 高澜股份组合电器（GIS） 平高电气、思源电气、中国西电电容器/电抗器 思源电气、中国西电、平高电气、保变电气晶闸管 派瑞股份、时代电气避雷器 金冠电气绝缘子 大连电瓷二次设备与系统 国电南瑞、四方股份、国网信通、国电南自、东 方电子 表3：配用电各环节上市公司梳理 资料来源：各公司公告，国信证券经济研究所整理 所属产业链 上市公司名称电线电缆 汉缆股份、中天科技、远东股份、宝胜股份GIL 平高电气、安靠智电成套设备 宏力达、智光电气、特锐德、科林电气、杭州柯林、合纵科技 智能电表 海兴电力、炬华科技、三星医疗、东方电子、煜邦电力变压器 金盘科技、江苏华辰、望变电气、新特电气巡检无人机/机器人 南网科技、泽宇智能、亿嘉和、申昊科技虚拟电厂/综合能源 东方电子、安科瑞、朗新科技、国能日新 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 我国电力行业投资现状 容 量 结 构线 路 结 构全国线路投资主要分500kV、220kV和110kV(含66kV)三大类。2009年以来，110kV（含66kV）线路长度规模始终保持最大，每年新增长度在2-3万千米；220kV线路规模居中，每年新增2-2.5万千米，500kV线路规模相对低，处于1-1.5万千米。2022年，全国新增交流110千伏及以上输电线路长度6万千米，比上年增长15.7%，适应城乡负荷增长和新能源快速发展的220千伏及以下电网建设持续推进。全国新投产直流输电线路2223千米，同比下降21.7%。大部分年度220kV变电容量规模占比较高，其次是110kV（含66kV）和500kV，每个电压等级新投产规模在8000-12000万kVA。2022年新增变电设备容量35320万千伏安，比上年增长4.9%。新投产换流容量1800万千瓦，同比下降43.8%，2022年新建成白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江特高压直流输电工程。 投 资 结 构电网投资主要包括输变电投资和其他投资，通常输变电投资占比96%左右。在输变电投资中，交流投资通常占比90%，直流投资占比10%。2022年电网投资5006亿元，输变电投资占比96.4%，其中交流投资4505亿元，比上年增长3.7%，占比达到90%，直流工程投资316亿元，比上年下降17.0%，投资占比10%；其他投资占比3.6%。 图6：我国历年电源投资与电网年度投资额（亿元） 资料来源：中电联，国信证券经济研究所整理 5373 5009 4699 4951 5006 20542721 4058 5244 5530 6791 3319 2018 2019 2020 2021 2022 2023H1 电网投资 电源投资直流占10%交流占 90% 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 目录 电力系统介绍1 主要输变电设备市场分析25 特高压设备市场分析3 配电网市场分析4 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 变电关键设备变电关键设备 一次设备 二次设备 电力变压器：将一种电压的电能转换为另一种电压的电能绝缘子、避雷器：输配电系统的绝缘以及安全装置电抗器：对线路限流或限压，补偿输电线的容性电流或电压穿墙套管：引线对地的绝缘以及固定引线换流阀：进行交直流转换电容器：主要用于滤波和补偿换流变压器和平波电抗器：将交流电能和直流电能互相转换 组合电器：由断路器、开关、连接件和出线终端等组成继电保护： 电力系统故障进行警告以及断路保护装置 图7：变电关键设备概览 资料来源：国家电网，中电联，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 变压器• 电力变压器：变压器是电力系统中重要的输配电设备，可以将一种电压的电能转换为另一种电压的电能。变压器一般分成电力变压器、电抗器、换流变压器、平波电抗器和工业变压器。变压器基本结构主要包括铁芯、绕组、绝缘套管、油箱、储油柜、吸湿器、冷却器、分接开关、压力释放阀、气体继电器等。• 穿墙套管是变压器的重要组件之一，其作用是把变压器的高低压绕组的引线引到油箱外部，不仅起着引线对地的绝缘作用，而且还起着固定引线的作用。运行中的变压器要长期承受工作电压、负荷电流以及在故障中出现的短时过电压、大电流。尤其是特高压的套管结构复杂，必须具有良好的热稳定性、能承受短路时的瞬间过热、具有极高的电气绝缘可靠性、高机械性能和可靠的密封性。• 分接开关是变压器的关键核心组件，又称变压器绕组的抽头变换装置，即在变压器绕组的不同部位设置分接抽头，通过调换分接抽头的位置，改变其变压器绕组的匝数，最终实现对电压的调整。分接开关同时是变压器构成中唯一带负荷动作的组件，通过有载分接开关可以在不断电的情况下对电压进行调整，从而控制电力潮流方向，实现跨省跨区域远距离电力的传输。国际电工委员会（IEC）标准和中国国家标准强制性规定，35kV以上的电力变压器必须安装调压分接开关。 图8：电力变压器 资料来源：西电中低压电气官网，国信证券经济研究所整理 图9：变压器的分接开关与穿墙套管 资料来源：华明装备，华源电气，国信证券经济研究所整理 穿墙套管 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 高压开关• 高压开关设备：指电力系统中电压等级在3kV及以上且频率不高于50Hz的户内和户外交流开关设备。高压开关设备主要用于电力系统（包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户）的控制和保护，是非常重要的输配电设备。按其功能和作用的不同可分为以下两类：（1）器件及其组合：断路器、接地开关、隔离开关、重合器、负荷开关、分断器、接触器、熔断器及上述器件组合而成的接触器-熔断器（F-C）组合电器、负荷开关-熔断器组合电器、熔断器式开关、隔离负荷开关、敞开式组合电器等。（2）成套设备：成套设备为将上述器件及其组合与其他电气设备（比如变压器、电容器、互感器、电抗器、避雷器等）在金属封闭外壳内进行合理配置和组合，并且具有相对完整使用功能的产品，比如金属封闭的高压开关柜、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）和高压/低压预装式变电站等。• 上下游产业链：高压开关行业上游主要包括绝缘材料、外部协件、铜材、铝材、电气元件，产品应用的下游客户包含电网客户、电源客户、铁路电气化行业及工业客户。 隔离开关 接地开关 负荷开关熔断器 断路器 组合电器气体绝缘金属封闭开关设备（GIS） 预装式变电站GIS，它将各种控制和保护电器，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、连接母线等全部封装在接地的金属壳体内，壳内充以一定压力的SF6气体作为绝缘和灭弧介质，并按一定接线方式组合构成的开关设备。图10：高压开关主要器件产品资料来源：江南奕帆，伊顿集团，施耐德，国信证券经济研究所整理 图11：高压开关成套设备资料来源：江南奕帆，伊顿集团，施耐德，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 电抗器、电容器• 电抗器：用于线路里的限流或限压，补偿高压输电线的容性电流或电压，从而起到稳定电网的作用。• 电容器：电容器是静止的无功补偿设备。其主要作用是向电力系统提供容性无功功率，改善功率因数。采用就地无功补偿的方式，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降、改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。图12：电抗器 资料来源：电子工程世界，国信证券经济研究所整理 图13：并联电容器 资料来源：锡容电力电气官网，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 静止无功补偿器和静止无功发生器• 静止无功补偿器（static var compensator，SVC）：由电力电容器和可调电抗并联组成。电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，根据调压需要，通过可调电抗器吸收电容器组中的无功功率，来调节静止补偿输出的无功功率的大小和方向。这样就克服了电容器作为无功补偿装置只能做电源不能做负荷，且不能连续调节的缺点。静止无功功率补偿器有各种不同形式，常用的有晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器和饱和电抗器三种。• 静止无功发生器（static var generator，SVG），又称静止同步补偿器，是指用自由换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿目的SVG可以作为电容器组用发出无功功率，也可以当成电抗器用吸收无功功率；可以连续发出感性无功功率和容性无功功率，补偿精度高；在补偿功率、补偿时间、有级无级补偿、谐波滤除、使用寿命等方面具备优势。 图14：静止无功补偿器(SVC) 资料来源：新风光，国信证券经济研究所整理 图15：静止无功发生器(SVG) 资料来源：科湃电气，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 换流阀与继电保护• 换流阀：直流输电工程的换流站实现了直流输电工程中直流和交流能量的相互转换；换流阀是换流站中的核心设备，其主要功能是进行交直流转换。目前绝大多数直流输电工程采用晶闸管阀技术，但采用IGBT功率模块的柔性直流输电工程正处于快速发展当中。• 继电保护：继电保护装置是当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施的设备。继电保护是一个专业技术性非常强的领域，特别是高压电网继电保护不仅具有很高的技术门槛，还需要在高压电网领域中具有丰富的运行经验。由于技术门槛较高，产品市场份额基本上被国电南瑞、四方股份、国电南自、许继电气等少数企业获得。 图16：直流换流阀 资料来源：博瑞电力官网，国信证券经济研究所整理 图17：继电保护装置 资料来源：国电南瑞官网，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 互感器与避雷器• 互感器：互感器又称为仪用变压器，其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全，根据用途不同分为电流互感器和电压互感器两大类。• 避雷器：是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量、保护电气设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流不致引起系统接地短路的电气装置。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。 电容式电压互感器电流压互感器 低压电流压互感器图18：电流互感器与电容式电压互感器 资料来源：南互电气科技有限公司，陕西华荣电器有限公司，国信证券经济研究所整理 图19：避雷器 资料来源：浙江昊鑫电力科技有限公司，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 输变电设备市场分析 我国电网建设规模基本保持稳定，从细分工程来看，每年新增变流容量规模在10-11亿kVA之间，其中交流容量占90%以上。每年新建线路长度约5-6万公里，其中交流占比95%左右。在交流工程中，随着我国城镇化发展和智能电 网的建设，区域电网发展是建设主体。新建交流变电容量中高压线路（110kV和220kV）占55-60%，超高压（330kV-1000kV)占40%。新建交流线路中高压线路长度占比75%左右，超高压占比约为25%。在直流工程中，80-90%为±800kV特高压直流。图20：每年新建变电容量（万kVA）和直流换流容量（万kW)资料来源：中电联，国信证券经济研究所整理 注：数据不包括35kV及以下电压等级14400 11500 9700 12600 10600105704 103483 95307 104095 938577900 3200 2200 5200 32002017 2018 2019 2020 2021直流变电容量 交流变电容量 直流换流容量 图21：每年新建线路长度（km)资料来源：中电联，国信证券经济研究所整理 注：数据不包括35kV及以下电压等级8339 3325 4444 284058084 56973 57935 57238 519842017 2018 2019 2020 2021直流合计 交流合计图22：每年新建交流变电容量电压等级结构（万kVA） 资料来源：中电联，国信证券经济研究所整理 注：数据不包括35kV及以下电压等级60% 60% 55% 59% 60%40% 40% 45% 41% 40%2017 2018 2019 2020 2021220kV+110kV 330kV及以上 图23：每年新建交流线路电压等级结构（万km） 资料来源：中电联，国信证券经济研究所整理 注：数据不包括35kV及以下电压等级75% 75% 74% 76% 77%25% 25% 26% 24% 23%2017 2018 2019 2020 2021220kV+110kV 330kV及以上 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 输变电设备市场分析• 我国110kV及以上电压等级的输变电设备市场总规模为1400-1800亿元之间，其他电压等级的统计金额较小，仅为45-65亿元。图24：我国新建电网工程每年设备工器具购置金额（亿元） 资料来源：中电联，国信证券经济研究所整理，注：110kV及以上。 图25：我国历年不同线路输变电设备投资额（亿元） 资料来源：中电联，国信证券经济研究所整理注：特高压直流指1100kV和800kV合计金额，特高压交流指1000kV工程 1775 1638 1391 1476 141248 76 64 62 53 26%28%30%32%34%36%0500100015002000 2017 2018 2019 2020 2021输变电设备 其他电力设备 占比 467 73 156 195201 82 156 19344 54 136 169244 42 149 166120 42 182 211特高压直流 特高压交流 交流220kV 交流110kV2017 年 2018 年 2019 年 2020年 2021 年 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 特变 14% 山东电工 14%西电 14% 天威 8%西门子 8%泰开 6%吴江变压器 5%日立能源 4%华鹏 4%其他 23% 输变电设备市场分析• 我国220kV及以上电压等级输变电设备设备技术壁垒高、各项测试要求严格，历史运行纪录对市场份额影响较大，品牌粘性强，行业集中度因此较高，各个细分品牌的市场竞争格局稳定。而110kV及以下市场格局更为分散，参与企业众多。 平高 24% 思源 17% 泰开 15%西电 14%新东北 11%长高 6%特变 3% 日立能源 2%其他 8%总金额 29.19亿元中资 81.1%外资 18.9%变压器招标占比 24.1% 总金额 26.7亿元中资 88.5%外资 11.5%组合电器招标占比 22%图26：国网2023-3变压器中标份额 资料来源：国家电网，电能革新，国信证券经济研究所整理注：单次中标份额不代表全年或者常年，数据仅供参考 图27：国网2023-3组合电器中标份额 资料来源：国家电网，电能革新，国信证券经济研究所整理注：单次中标份额不代表全年或者常年，数据仅供参考 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 图30：主要换流阀企业历史毛利率变化 资料来源：各公司公告，国信证券经济研究所整理 图29：主要开关企业历史毛利率变化 资料来源：各公司公告，国信证券经济研究所整理 图28：主要变压器企业历史毛利率变化 资料来源：各公司公告，国信证券经济研究所整理 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0% 30.0% 中国西电 特变电工 天威电气 金盘科技 三变科技 2019 2020 2021 2022 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%30.0% 35.0% 中国西电平高电气新东北电气思源电气2019 2020 2021 2022 0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0% 30.0%35.0%40.0%45.0%50.0% 许继电气国电南瑞2019 2020 2021 2022 输变电设备市场盈利能力分析• 我国220kV及以上电压等级输变电设备产业的技术和资金密集程度高、研发和制造产能投入巨大，由于设备稳定安全关系到大电网的平稳运行和电力供应保障，因此市场格局常年较为稳定。• 从细分产品盈利能力来看，变压器类由于产品类型、订单周期、细分市场差异较大，产品结构和生产周期的原材料波动对变压器产品均有影响。因此不同企业和不同年份的毛利率波动较大。开关类产品毛利率水平主要受到国网招标管理和产品结构的影响，2021年以来有向好趋势。特高压直流工程所使用的换流阀属于高端设备，供应企业集中，并且毛利率较高。 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 导线市场格局及盈利能力 中标企业 市场份额中天科技 3.2%江苏亨通 2.0%上上电缆 1.7%宝胜股份 1.8%杭电股份 1.7%无锡曙光 1.5%华力通 1.3%西隆电缆 1.2%青岛汉缆 1.3% 山东泰开 1.3%其他 83% 前十名 17% • 导线是指用于传输电（磁）能、信息和实现电磁能转换的线材产品，统称为电线电缆，又可分为裸导线和绝缘导线两种。• 裸导线在发电厂、变电站中一般用于电气设备间的连接，也称为母线，主要作用是汇集、分配和传送电能。绝缘导线是一种用绝缘材料将导线包裹而成的导线，也称电缆，由导电线芯、绝缘层和保护层组成。电缆一般用于低压电器设备、照明装置、电工仪表、输配电线路的连接等。• 我国电线电缆市场行业生产企业超过1000家，市场格局较为分散，产品毛利率也处于较低水平。图31：国网2022年度电缆企业中标汇总 资料来源：国家电网、电老虎网，国信证券经济研究所整理注：国网黑龙江、北京电力公司未公示中标金额，此处中标份额可能存在一定误差 表4：主要上市电缆企业历年毛利率（%） 资料来源：Wind，国信证券经济研究所整理 企业 2017 2018 2019 2020 2021 2022 披露业务分类亨通光电 22.1 20.6 16.6 16.4 15.0 14.2 对应制造业行业宝胜股份 7.7 11.5 13.5 15.1 10.8 10.7 对应电力电缆业务中天科技 13.6 13.4 15.5 13.9 13.8 15.0 对应电力电缆、电力传输业务远东股份 11.7 15.5 17.6 12.8 13.6 13.3 对应线缆业务或智能缆网行业精达股份 10.9 9.7 10.4 8.9 7.6 5.9 对应加工制造业行业万马股份 13.8 14.8 16.8 15.3 12.9 13.5 公司综合毛利率汉缆股份 15.3 17.2 18.8 22.8 20.4 19.9 对应电力电缆业务 东方电缆 11.3 7.8 11.0 12.1 9.5 9.7 对应电力电缆、陆缆系统业务起帆电缆 10.1 9.4 10.1 9.7 8.3 6.7 对应电力电缆业务太阳电缆 10.4 11.1 13.0 10.8 8.5 8.7 对应电力电缆业务特变电工 5.2 6.5 11.3 11.2 8.5 9.4 对应电力电缆业务 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 目录 电力系统介绍1 主要输变电设备市场分析25 特高压设备市场分析3 配电网市场分析4 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 我国特高压发展历史• 我国从20世纪80年代开始立项研究特高压输电技术。1994年，武汉高压研究所建成了我国第一条百万伏级特高压输电研究线段。从2004年底开始，我国集中开展大规模研究论证、技术攻关和工程实践。• 2005年9月26日，第一条750kV输电试验线路(官亭—兰州东）示范工程投运。2007年6月，中国第一条1000kV交流输电线路晋东南—南阳—荆门示范工程开工建设，2009年1月6日投入运行。• 2006年12月，云南广东±800kV特高压直流输电示范工程开工建设，并于2010年6月18日通过验收正式投入运行。2007年4月26日向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程获得核准，2010年7月8日投入运行，工程在±500kV超高压直流输电工程的基础上，在世界范围内率先实现了直流输电电压和电流的双提升，输电容量和送电距离的双突破，标志着国家电网全面进入特高压交直流混合电网时代。 图32：1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流工程 资料来源：中国港口网，国信证券经济研究所整理 图33：向家坝—上海±800千伏特高压直流输电工程 资料来源：国家电网官网，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 我国已建成特高压线路情况• 截至2023年7月，我国已建成特高压线直流线路21条，特高压交流线路17条。表5：我国已投运特高压输变电工程情况（截至2023年7月） 资料来源：国家能源局，北极星输变电网，国信证券经济研究所整理 序号 投运时间 工程名称 序号 投运时间 工程名称直流 交流1 2010 云南—广州±800kV特高压直流输电工程 1 2009 晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程2 2010 向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程 2 2013 皖电东—淮南—上海1000千伏特高压交流示范工程3 2012 锦屏—苏南±800kV特高压直流输电工程 3 2014 浙北—福州1000kV特高压交流工程4 2013 云南—广东±800kV特高压直流输电工程 4 2016 锡盟—山东1000千伏特高压交流输变电工程5 2014 哈密南—郑州±800千伏特高压直流工程 5 2016 淮南—南京—上海特高压交流工程6 2014 溪洛渡左岸—浙江金华±800千伏特高压直流输电工程 6 2016 蒙西—天津南1000千伏特高压交流输变电工程7 2016 ±800千伏灵州—绍兴特高压直流输电工程 7 2017 榆横—晋中—潍坊1000千伏特高压交流输变电工程8 2017 酒泉—湖南±800千伏特高压直流输电工程 8 2017 胜利—锡盟1000千伏特高压交流工程9 2017 山西晋北—江苏南京±800千伏特高压直流输电工程 9 2019 苏通GIL综合管廊1000千伏交流特高压输变电工程 10 2017 锡盟—泰州±800千伏特高压直流工程 10 2019 北京西—石家庄1000千伏交流特高压输变电工程11 2017 上海庙—山东±800千伏特高压直流工程 11 2019 蒙西—晋中1000千伏交流特高压输变电工程12 2017 扎鲁特—青州±800千伏特高压直流工程 12 2020 山东—河北1000千伏特高压交流环网工程13 2018 昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程 13 2020 张北—雄安1000千伏特高压交流输变电工程14 2018 滇西北—广东±800千伏特高压直流输电工程 14 2020 驻马店—南阳1000千伏特高压交流输电工程15 2019 准东—皖南±1100千伏特高压直流输电工程 15 2021 南昌—长沙1000千伏特高压交流输电工程16 2020 乌东德—广东广西±800千伏特高压柔性直流输电工程 16 2022 荆门—武汉1000千伏特高压交流输变电工程17 2020 青海—河南±800千伏特高压直流工程 17 2022 南阳—荆门—长沙1000千伏特高压交流输变电工程18 2022 陕北—湖北±800千伏特高压直流工程19 2021 雅中—江西±800千伏特高压直流工程20 2022 白鹤滩—江苏±800千伏特高压柔性直流输电工程 21 2023 白鹤滩—浙江±800千伏特高压柔性直流输电工程 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容 表6：沙戈荒“大基地”规划关键节点 资料来源：新华网，国家发改委，国家能源局，国信证券经济研究所整理 新能源“大基地”推动特高压建设需求• 2020年9月，我国在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出“力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标”，实现“双碳”是中国高质量发展的内在要求，也是中国对国际社会的庄严承诺。2021年10月，习近平总书记在昆明举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上发表主旨讲话，首次提出“中国将持续推进产业结构和能源结构调整，大力发展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。”• 2021年12月，国家能源局发布第一批”大基地“项目清单，风光总装机容量97.05GW。2022年2月，国家能源局发布第二批“大基地”清单，计划到2030年规划建设风光基地总装机容量约455GW，其中“十四五”规划建设装机约200GW，“十五五”规划建设装机约255GW。2023年4月，国家能源局在二季度新闻发布会上表示，第三批“大基地”项目清单近期已正式印发实施。 时间 事件2021.10 国家主席习近平在昆明举行的《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上发表主旨讲话，提出“中国将持续推进产业结构和能源结构调整，大力发展可再生能源，在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光