高壓無功補償裝置行業(yè)基本情況

1、高壓無功補償裝置行業(yè)基本情況高壓無功補償裝置屬于電力系統(tǒng)中一次設備，作用在于提供感性負載所消耗 的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供由線路輸送的無功功率，降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，而在大系統(tǒng)中，還起到調(diào)整電網(wǎng)電壓， 提高電網(wǎng)穩(wěn)定性的作用。在我國政府大力倡導節(jié)能減排的背景下， 在電力系統(tǒng)中 利用無功補償裝置提高設備的利用率，充分利用發(fā)電機的出力而降低對石化燃料 的需求是一種有效的“節(jié)能減排”手段。同時未來智能電網(wǎng)及特高壓輸電線路的 建設將為本行業(yè)帶來巨大的發(fā)展機遇。1、行業(yè)發(fā)展歷程80年代以前，無功補償裝置是由電力電容器廠以“散件”形式提供，客戶 自行組裝來實現(xiàn)的。80年

2、代后，電容器制造廠開始設計、制造和提供無功補償 成套裝置，并建成專業(yè)的成套車間，截止到目前，國內(nèi)電容器制造企業(yè)基本上是 以提供無功補償成套裝置為主，極少以電容器散件供應。同時產(chǎn)品種類也不斷得 到豐富和提高，逐步形成了傳統(tǒng)型、SVC SVG等多種無功補償裝置產(chǎn)品同時存 在的格局，并且由于各種類型的無功補償裝置各具特色， 均有其適用的客戶群體, 多種無功補償裝置并存的局面將持續(xù)存在。幷聯(lián)電寄器載査 f_電抗補償器詆SVE同歩調(diào)相機品閘言投切電咨器晶閘管授切電R(TCR)Eft)莖電抗器(恥冋歩調(diào)相機SVGS然是目前最先進的一種無功補償方式，但是由于造價較高，穩(wěn)定性較低等問題，考慮到我國實際國情，短

3、期內(nèi)還難以普及，目前只適用于小范圍要求較高的領(lǐng)域。目前應用的最廣泛的依然是傳統(tǒng)型無功補償裝置和靜止無功補償裝置（SVC為主，其中傳統(tǒng)型無功補償裝置以高壓并聯(lián)無功補償裝置為主，占據(jù) 80鳩上的份額；靜止無功補償裝置（SVC中應用最為廣泛包括TCR型靜止無功 補償裝置和MCF型靜止無功補償裝置，占據(jù)90%上的份額。發(fā)行人的高壓無功 補償裝置主要為高壓并聯(lián)電容器裝置和 MC理SVC裝置。前者為目前行業(yè)采用最 廣泛，利用率最高的補償方式， 后者為技術(shù)日趨成熟， 未來市場發(fā)展空間巨大的 靜止型動態(tài)無功補償裝置。從生產(chǎn)無功補償裝置的核心器件電力電容器的產(chǎn)能情況來看， 目前我國電力 無功補償裝置生產(chǎn)能力已居

4、世界第一， 裝備水平也進入世界先進水平行列。 原來 一直由國外進口產(chǎn)品壟斷的高電壓等級產(chǎn)品市場， 在最近幾年國產(chǎn)無功補償裝置 的占有率不斷提高。據(jù)統(tǒng)計，截止到 2009 年，全國生產(chǎn)成套裝置企業(yè)一百多家，主要外資企業(yè)有4家，分別是西安ABB無錫日新、上海庫柏和上海 MW，包括本公司在內(nèi)年 產(chǎn)量 100 萬千乏以上規(guī)模較大企業(yè) 34 家，根據(jù)電力電容器協(xié)會統(tǒng)計， 2009 年主 要內(nèi)資企業(yè)無功補償及濾波成套裝置產(chǎn)量為 1.52 萬套，產(chǎn)值達到 15.83 億。2、高壓無功補償裝置技術(shù)情況（ 1 ）技術(shù)現(xiàn)狀伴隨交流電力系統(tǒng)容量的擴大， 電壓等級的提高和輸電距離的增加， 我國無 功補償技術(shù)和配套設備

5、也得到了快速的發(fā)展。 尤其是并聯(lián)電容器裝置， 目前我國 單臺電容器由紙浸礦物油、 容量 1012kvar 、重量約 2kg/kvar 、介質(zhì)損耗 3W/kvar 的產(chǎn)品，發(fā)展到目前絕大部分已采用全膜、 容量334500kvar、重量0.2kg/kvar 左右、介質(zhì)損耗下降到 0.2W/kvar 以下，年損壞率在 0.5%以下的產(chǎn)品，接近國 際水平。另外開發(fā)了帶有內(nèi)熔絲的電容器和具有中國特色的高電壓集合式并聯(lián)電 容器。電容器組的電壓等級由10kV、單組容量8Mvar左右發(fā)展到大量的3566kV電壓等級，容量為40120Mvar的電容器組，最大的單組容量已達 120Mvar,產(chǎn)品基本滿足了電力系統(tǒng)

6、對無功功率的需求目前我國市場上無功補償裝置主要可歸納為傳統(tǒng)無功補償、靜止無功補償器（SVC和靜止無功發(fā)生器（SVG三種，而SVC裝置包含具備濾波功能的器件， 所以既具有無功補償作用，又能夠起到諧波治理的功能。作為目前比較先進的無 功補償手段，SVC應用比SVG產(chǎn)品更為廣泛，其中根據(jù)設計的不同又分為多種形 式，各種裝置的性能對比詳見下表：（2）技術(shù)和產(chǎn)品未來發(fā)展趨勢未來高壓無功補償裝置的技術(shù)發(fā)展將會伴隨電網(wǎng)建設升級的步伐而前進，未來技術(shù)發(fā)展趨勢將呈現(xiàn)以下特征： 核心器件制造技術(shù)水平升級化作為無功補償設備的核心器件，電力電容器的制造水平對無功補償裝置升級起到?jīng)Q定性作用，目前我國電力電容器的技術(shù)水平

7、與國外先進技術(shù)還有很大差 距，主要表現(xiàn)在介質(zhì)工作場強低、比特性較低，單元容量小，外觀質(zhì)量差。今后 將利用新進口的先進設備和國際一流的生產(chǎn)線， 采用先進的制造工藝和質(zhì)量控制 手段，盡快達到或接近世界先進水平。 產(chǎn)品性能先進化與穩(wěn)定化首先是可靠性， 主要在電容器及配套的投切開關(guān)、 串聯(lián)電抗器上進行質(zhì)量改 進，采取有力措施降低集合式電容器的故障率， 延長無故障使用周期， 開發(fā)使用 靈活、檢修方便的可拆卸集合式電容器。 實行無功補償裝置完整的成套供貨也有 利于設備的可靠運行。 設備選型、 制造和運行維護方面都應貫徹執(zhí)行全國電力系 統(tǒng)高電壓專業(yè)工作網(wǎng)無功補償裝置專家工作組制定的 預防電容器裝置事故的技

8、術(shù)措施。 產(chǎn)品使用環(huán)境節(jié)能化與無油化向節(jié)能和無油化方向發(fā)展， 無功補償裝置具有節(jié)能功效， 設備本身也應重視 節(jié)能, 主要是在電容器、 串聯(lián)電抗器設備上降低損耗。 無功補償裝置長期在滿負 荷下連續(xù)運行 , 降損帶來的節(jié)能效益也是可觀的。在防火、防爆要求高的場所推 廣采用無油化無功補償裝置以確保安全是十分必要的 , 為此需采用高壓自愈式 干式電容器、充氣集合式電容器和干式電抗器、干式放電線圈等設備。 電壓等級高壓化由于無功補償裝置電壓等級的不同， 補償?shù)氐倪x擇也有所差異， 目前國外廣 泛采用在 345 kV 及以下主負荷側(cè)補償，而國內(nèi)則以在 66 kV 及以下主變?nèi)蝹?cè) 補償為主。 在主負荷側(cè)補償

9、的優(yōu)點是直接補償、 效果好，并可使主變壓器結(jié)構(gòu)簡 化、造價降低、輸送功率提高。未來伴隨國內(nèi)無功補償產(chǎn)品等級不斷提高，將會 逐漸向國外主負荷側(cè)補償方式靠攏， 由此將為包括本公司在內(nèi)的能夠提供更高電 壓等級產(chǎn)品的重點生產(chǎn)企業(yè)帶來更多的市場機會。未來對智能電網(wǎng)的規(guī)劃中，1000kV交流和土 800kV級直流系統(tǒng)特高壓電網(wǎng)將 成為主要方向， 建設長距離的超高壓電網(wǎng)， 需要大量的變電設備， 而特高壓輸電 線路對于輸電設備的要求非常高， 普通電力電容器不能滿足需求， 將會促使無功 補償裝置向更高電壓等級方向發(fā)展。 無功補償方式有源化目前動態(tài)無功補償設備主要是以 SVC為主，未來的方向是向有源動態(tài)無功補 償

10、裝置(SVG發(fā)展，不過由于SVC技術(shù)仍有進一步發(fā)展空間，目前 SVC仍是世 界上最為通用的動態(tài)無功補償裝置。盡管 SVG( STATCOM在構(gòu)成原理、響應速 度、補償特性、雙向調(diào)節(jié)以及占地面積上均比 SVC優(yōu)越，但受技術(shù)、經(jīng)濟因素的 制約，SVG在 35kV電壓以下方面有一定的市場，因為 SVG需要變壓器進行電壓 匹配。短時間（約 10 年）內(nèi)，在大容量高壓靜止型動態(tài)無功補償裝置方面還難 以取代高壓并聯(lián)無功補償裝置及 SVC的主導地位。3、高壓無功補償裝置行業(yè)市場需求狀況 隨著國家對節(jié)能環(huán)保的要求逐步提高， 未來新增裝機容量對應設備都會安裝 相對應的無功補償裝置，預計到 2012 年所有新增裝

11、機容量對應設備都會加裝無 功補償裝置，原有設備改造比例也將會提高到 15%。由于各種無功補償方式各有 優(yōu)勢，均能滿足一定目標客戶的要求， 各種無功補償裝置未來市場需求將有所差 異，但總體來說將保持多種無功補償方式并存、 共同發(fā)展的局面。 各種無功補償 裝置的市場需求情況如下：（1）傳統(tǒng)型無功補償裝置的市場規(guī)模作為傳統(tǒng)無功補償裝置的最重要種類， 并聯(lián)電容器占據(jù)絕對使用比例， 早期 的同步調(diào)相機補償方式，由于投資大、功率損耗大、動態(tài)響應的時間較長、補償 手段十分落后， 已經(jīng)呈現(xiàn)逐步被淘汰的趨勢。 而并聯(lián)電容器在電力系統(tǒng)常用的無 功功率補償設備中費用最低、 有功功率損耗最小、 運行維護最簡便、 可集

12、中安裝， 也可分散安裝在用戶處或近負荷中心的地點， 實現(xiàn)無功的就地補償， 因此應用廣 泛。雖然并聯(lián)電容器存在電壓調(diào)節(jié)效應差等不足， 但是基于我國的實際國情， 在 未來相當長一段時期內(nèi)仍將占據(jù)市場主導地位。根據(jù)行業(yè)特點， 無功補償?shù)氖袌鲂枨笈c新增發(fā)電裝機容量關(guān)系密切， 高壓并 聯(lián)電容器對新增發(fā)電裝機容量的比例目前已提高到 0.8:1 ，這意味著每增加 1kVA 電源，需要安裝 0.8kvar 高壓并聯(lián)電容器裝置， 2008年、 2009 年我國新增發(fā)電 裝機增速均超過 10%，目前我國經(jīng)濟增長仍然能夠保持較快發(fā)展，未來幾年里新 增發(fā)電裝機容量有望繼續(xù)保持 10%的增速。 考慮到未來對電網(wǎng)質(zhì)量管理

13、的不斷加 強，以及對原有裝機設備的改造， 未來幾年新增發(fā)電裝機容量與無功補償?shù)氖褂?比例將提高到 1:1 甚至更高。高壓并聯(lián)電力電容器裝置市場容雖（億元，RMB）2007年 2008年 2009年 2010年E 2011 年E 2012年E 201弓年E說明：計算單位以每千乏25元為標準另外，不與新增裝機容量產(chǎn)生關(guān)系的需求還有來自電網(wǎng)特高壓輸電工程的建 設，根據(jù)國家電網(wǎng)2008年1號文件，國家電網(wǎng)公司關(guān)于轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式、 加快電網(wǎng)建設的意見中提出，在“十二五”、“十三五”期間，將全面發(fā)展特 高壓電網(wǎng)，到2020年，建成特高壓交流變電站53座，變電容量3.36億千伏安, 根據(jù)設計規(guī)劃，特高壓交

14、流變電站變電容量與所采用的高壓并聯(lián)電容器裝置容量 存在約為1:1左右的比例關(guān)系，據(jù)此判斷未來幾年內(nèi)在特高壓交流變電領(lǐng)域中對 高壓并聯(lián)電容器裝置的市場需求平均每年約為 8.4億元人民幣。另外，根據(jù)國家 電網(wǎng)對各階段的定位來看，第二階段為智能電網(wǎng)大規(guī)模實施階段，所以在2011年至2015年之間，建設特高壓交流變電站對高壓并聯(lián)無功補償裝置的實際需求 很可能遠遠大于預測數(shù)值。特高壓直流輸電工程中對換流站進行無功補償時也需要安裝高壓并聯(lián)電容器裝置，主要是在濾波電容器無功補償不足的情況下起到補充的作用，使用量相對較少，根據(jù)已實施的特高壓直流輸電工程對高壓并聯(lián)電容器裝置的使用情況來看，安裝容量高于線路輸電容

15、量的 50%根據(jù)國家電網(wǎng)規(guī)劃，“十二五”、“十 三五”期間，將建成直流輸電工程 38項，輸電容量1.91億千瓦，以保守比例 50%+算，平均每年在2.4億元左右根據(jù)以上三個應用領(lǐng)域的規(guī)模判斷， 未來我國高壓并聯(lián)電容器裝置市場規(guī)模 將保持較快增長勢頭，未來幾年內(nèi)年增長率有望維持在 15%-20%之間，考慮到我 國特高壓輸電工程在第二階段后期可能呈現(xiàn)快速增加的局面， 2013 年各領(lǐng)域?qū)?高壓并聯(lián)電容器裝置的需求規(guī)模有望達到 50 億左右。（2）動態(tài)無功補償裝置（SVC市場規(guī)模靜止補償裝置是近年來隨著大功率可控型電力電子開關(guān)的發(fā)展而發(fā)展起來 的，是柔性交流輸電系統(tǒng)的重要組成部分。靜止無功補償裝置（

16、SVC）,廣泛應用于輸電系統(tǒng)波阻抗補償及長距離輸電的分段補償，也大量應用于負載無功補償。 其典型代表是晶閘管控制電抗器+固定電容器（TCR+FC，磁控電抗器+固定電 容器（MCR+FC兩種形式。另外一種常見的SVC形式是晶閘管投切電容器（TSQ , 但它只能分組投切，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，只有和TCR配合使用才能實現(xiàn)補償裝置整體 無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。SVC作為傳統(tǒng)無功補償裝置的替代產(chǎn)品，具有更好的補償效果，目前主要應 用于冶金、煤炭、電力等行業(yè)，伴隨我國動態(tài)無功補償裝置技術(shù)的不斷成熟，應 用領(lǐng)域也不斷擴大，近幾年我國SVC產(chǎn)品的市場需求量迅速增長，根據(jù)相關(guān)上市 公司銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計， 至 2009 年國內(nèi)

17、市場銷售額為 10億元左右。 根據(jù)未來市場需 求的變化，SVC在電網(wǎng)建設中的比重將會逐漸加大，未來各領(lǐng)域?qū)VC裝置的需求如下： 電網(wǎng)建設領(lǐng)域目前電網(wǎng)側(cè)SVC主要應用于35kV以上線路，在不同電壓等級下，電網(wǎng)安裝 無功補償裝置與變壓器的容量比值呈現(xiàn)出電壓等級越高， 比值越大的關(guān)系， 安裝 40流右變壓器需要裝配SVC且 SVC調(diào)節(jié)容量為變壓器容量的15%古算，電網(wǎng)側(cè) 每年所需SVC的市場容量約為38億元。目前電網(wǎng)應用比例要明顯小于企業(yè)用戶，伴隨對電網(wǎng)建設投資的不斷加大， 智能電網(wǎng)的技術(shù)要求不斷提高，這也意味著電網(wǎng)領(lǐng)域中對 SVC裝置的需求存在巨 大增量空間。上圖中根據(jù)第二階段電網(wǎng)整體投資推算得

18、出 SVC市場規(guī)模，并平均分配到未來幾年，從國家電網(wǎng)的規(guī)劃結(jié)合當前實際情況來看， 2013 年之后或?qū)?是市場需求大規(guī)模爆發(fā)的集中時段。 風電建設領(lǐng)域按照國家能源局所提出的風電并網(wǎng)指標， 將在 2015 年之前實現(xiàn) 9000 萬千瓦 風電機組上網(wǎng)，而目前我國風電裝機容量約為 2000 萬千瓦，這意味著未來 5 年 中，每年平均要實現(xiàn) 1400 萬千瓦的風電機組實現(xiàn)上網(wǎng)，目前風電所需無功補償 的容量約占裝機容量的 20%-30%，以平均為 25%計算，每年風電機組所需的 SVC裝置大概在 350 萬千乏左右。以單位價格 年市場容量大概 5.25 億元左右。 電氣化鐵路 按照國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，

19、到 萬公里，電氣化率達到 60%，這意味著到 到 7.2 萬公里。通常電氣化鐵路要求每隔150 元/ 千乏計算，風電站建設方面每2020 年，全國鐵路運營里程將達到 122020年全國電氣化鐵路運營里程將達50 公里就需要設一個變電站，截止到目前，我國電氣化鐵路里程已經(jīng)突破 3 萬公里，以未來十年內(nèi)建設 4 萬公里計算，則要同時建設800個牽引變電站，以每個變電站SVC裝置造價為250萬計算，每 年市場容量在 2 億元。 冶金、煤礦、化工等其他領(lǐng)域伴隨我國節(jié)能減排工作的不斷深入，國家對于企業(yè)節(jié)能的要求也日益嚴格， 尤其針對高耗能行業(yè)， 已經(jīng)下達具體減排目標， 這將促使企業(yè)積極尋找減排措施， 從

20、而為SVC帶來市場空間。由于我國冶金、煤炭等行業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多，市場基數(shù) 大，保守估計每年的市場容量將不低于 10 億元。在高壓靜止型動態(tài)無功補償領(lǐng)域，由于 TCR型技術(shù)成熟度比較高，推廣早， 在目前市場中占據(jù)絕大多數(shù)，雖然 MSV（應用要晚于TCR型 SVC但是發(fā)展速度 很快，客戶的認知度已經(jīng)上升到一個較高的階段。 作為SVC裝置的重要種類之一， 由于MCF型SVC對風電場及特高壓輸電線路具有較強的適用性， 且未來以上兩個 領(lǐng)域?qū)⑦M入快速增長時期，未來幾年中， MC理SVC市場規(guī)模將呈現(xiàn)出較快的發(fā) 展趨勢。根據(jù)不同領(lǐng)域未來對SVC裝置的需求，未來SVC市場總?cè)萘繉⒈３衷?6億 元左右，其中MCF型SVC將會呈現(xiàn)出較快發(fā)展的趨勢，未來幾年內(nèi)主要類型SVC市場規(guī)模見下圖：不同類型5W未來市場規(guī)挾（億RMB）60504030201002010201120122013 TCR 其它 MCR目前我國高壓領(lǐng)域的市場中，TCR MCR沒有各方面均絕對占優(yōu)的型式，用 戶需結(jié)合工程具體條件適當選用。隨著技術(shù)的發(fā)展以及各種原材料、元器件比價 的變化，某種型式在一定使用條件下會有相對技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢。TCR優(yōu)點在于響應速