電力設備及新能源特高壓行業(yè)專題（一）：前世今生十年復盤

1、CONTENTS目錄特高壓源起&中國特高壓發(fā)展特高壓分類&成本劃分特高壓投資對主要設備企業(yè)拉動回顧本輪特高壓招標公司的業(yè)績彈性風險因素特高壓源起&我國特高壓發(fā)展特高壓的全球“前世”特高壓的中國“今生”我國特高壓建設成為電網建設主力1891年，在德國Lauffen電廠安裝了世界第一臺三相交流發(fā)電機，從Lauffen電廠到法蘭克福的輸電電壓等級達到了13.8kV，從而開啟了高壓輸電時代。 輸電電壓等級不斷提高資料來源：高壓電技術（轉引自北極星電力網），相比高壓與超高壓輸電，特高壓優(yōu)點較為突出：1000 kV特高壓交流輸電線路輸送功率約為500 kV輸電線路5倍；1100kV特高壓直流輸電能力是50

2、0 kV輸電線路的4倍。在輸送相同功率的情況下，1000 kV特高壓交流和1100kV特高壓直流的輸電距離分別是其500 kV輸電線路的4倍和5倍，而線路損耗只有500kV線路的25%。輸送同樣的功率，采用1000kV線路輸電與采用500kV的線路相比，單位容量線路走廊占地減小30%，可節(jié)省60%的土地資源。 交流1000KV與500KV輸電能力對比直流1100KV與500KV輸電能力對比1000kV特高壓交流500kV交流輸電1100kV特高壓直流500kV直流輸電6543210輸送容量輸電距離走廊效率輸電損耗6543210輸送容量輸電距離走廊效率輸電損耗資料來源：國家電網，國外特高壓輸電技

3、術研究起步早，但商業(yè)化應用尚未取得大規(guī)模突破。我國已實現特高壓輸電工程大規(guī)模商業(yè)化應用，并在核心技術上實現全面國產化。全球特高壓輸電技術發(fā)展歷程年份國家電壓等級線路類型輸電距離（km）備注1965加拿大735KV交流600水電站外送1967前蘇聯750KV交流科納科夫電廠-莫斯科1969美國765KV交流1985前蘇聯1150KV交流494?；退箞D茲-科克契塔夫1992日本1000KV交流38西群馬干線1995意大利1050KV交流3試驗線路2006中國1000KV交流1373國內首條特交試驗示范工程，2009年投運2007中國800KV直流654全球首條特直輸電工程資料來源： 高壓電技術（

4、轉引自北極星電力網）美國電網為何沒有特高壓：美國電網建設之初便是分散破碎的，只能協商、呼吁鄰近區(qū)域的電力公司聯合成立電網調度組織RTO或者ISO。美國地形限制了跨區(qū)域電網的聯結，大大限制了特高壓遠距離輸電網建設的發(fā)展空間。美國是否建設特高壓尚不明確。聯邦制下美國各自為政的區(qū)域化電網結構很難做到全局統籌兼顧和協調全國范圍內的電網系統，遠距離輸電建設緩慢。資料來源：北極星電力網，6日本的特高壓建設之路：20世紀60至70年代日本經濟高速發(fā)展，而資源短缺，便規(guī)劃千萬千瓦的核電項目，負荷中心在東京灣沿岸區(qū)域。1973年建成第一回500千伏交流輸電線路。同年，正式開始了1000千伏級特高壓交流輸電技術研

5、究工作。20世紀90年代，日本建設了427千米1000千伏特高壓交流同桿并架輸電線路（目前以500千伏電壓運行）和新榛名特高壓設備實證實驗場（一直到今天還在通電狀態(tài)）。日本1000千伏特高壓輸電線路降壓至500千伏等級運行，其原因是經濟危機導致需求下降，原來所規(guī)劃的大規(guī)模核電項目未付諸實施。福島核電事故以后，日本投運特高壓輸電項目的可能性更小了。資料來源：大國工程（趙憶寧）意大利1050kV試驗工程：20世紀70年代，意大利和法國受西歐國際發(fā)供電聯合會的委托進行歐洲大陸選用交流800kV和1050kV輸電方案的論證工作。1995年10月建成了1050kV試驗工程，至1997年12月，在系統額定

6、電壓(標稱電壓)1050kV電壓下進行了2年多時間，取得了一定的運行經驗。該試驗工程位于意大利Suvereto1000kV 試 驗 站 內 ， 包 括 兩 部 分 ：(1)1050/400kV變電站;(2)2.8km1050kV輸電線路。由于經濟方面的原因，原來規(guī)劃的工程沒有上馬。資料來源：大國工程（趙憶寧）從2006年2018年11月，我國已建成投運21條特高壓線路。當前還有3交2直和蘇通GIL綜合管廊等6項特高壓工程在建。我國已投建特高壓項目工程名稱電壓等級（kV）變電（ 換流） 容量（萬kVA）輸送功率（萬kW送電距離（km）核準時間投運時間投資額（ 億元項目所屬已投運（8交13直）晉東

7、南-南陽-荊門100024005006402006.82009.157國家電網淮南-浙北-上海1000210010006492011.9.272013.9185國家電網浙北-福州1000180010006032013.3.182014.12200國家電網錫盟-山東1000150010007302014.7.122016.7178國家電網淮南-南京-上海1000120010007802014.4.212016.9268國家電網蒙西-天津南1000240010006162015.1.152016.12175國家電網榆橫-濰坊10001500100010492015.5.62017.8242國家電網

8、錫盟-勝利100060010002402016.12017.750國家電網向家壩-上海800128064019072007.4.262010.7233國家電網錦屏-蘇南800144072020592008.112012.12220國家電網哈密南-鄭州800160080022102012.52014.1234國家電網溪洛渡-浙西800160080016692012.7.62014.7239國家電網寧東-浙南800160080017202014.8.52016.8237國家電網酒泉-湖南800160080024132015.5.202017.6262國家電網晉北-江蘇800160080011192

9、015.6.102017.6162國家電網錫盟-泰州8002000100016202015.10.302017.9254國家電網上海廟-山東8002000100012382015.12.12017.12221國家電網扎魯特-青州8002000100012342016.8.162017.12221國家電網云南-廣東800100050014382006.122010.6154南方電網糯扎渡-廣東800100050015412011.7.252015.6153南方電網滇西北-廣東800100050019592015.12.282017.12189南方電網在建（4交2直）北京西-石家莊10001000

10、2282017.7.2135國家電網蘇通GIL10005.92014.4.2148國家電網山東-河北環(huán)網100015001000819.52017.11.13140國家電網蒙西-晉中10008003132018.3.1650國家電網準東-皖南11002400120033242015.12.18407國家電網烏東德-廣東、廣西800160080014892018.4.3243南方電網資料來源：北極星電力網，國家能源局，2018年9月初，國家能源局印發(fā)關于加快推進一批輸變電重點工程規(guī)劃建設工作的通知，含九項輸變電工程、十二條特高壓建設、“五直七交”。2018年10月底至今，本輪特高壓線路核準加速開

11、啟：“青海-河南”、“張北-雄安”、“駐馬店-南陽”特高壓項目相繼核準落地，部分項目設備招標業(yè)已開啟。本輪特高壓工程項目項目類型線路名稱電壓等級線 路 長度輸電能力（萬kW）預計/靜態(tài)投資額外送電站或發(fā)電（ 規(guī)劃） 裝機預計核準開始項目進（km）（億元）基地（萬kW）時間展直流青海-河南（ 駐馬800k海清潔能源示9532018Q4設備招店）范標陜北-湖北（武漢）800kV1135800236陜北煤電基地42002018Q4設備招標雅中-江西（南昌）800kV1700800317雅礱江水電基地30002018Q4環(huán)評白鶴灘-江蘇（無800kV2172800270白鶴灘

12、水電站16002019年環(huán)評錫）白鶴灘-浙江800kV2188800270白鶴灘水電站16002019年云貴互聯通道工500kV386300452019年可研完程成閩粵聯網工程直流背靠背工程721200402019年交流駐馬店-南陽1000kV1991000482018Q4設備招標駐馬店-武漢1000kV3031000602018Q4荊門-武漢1000kV256800502018Q4張北-雄安1000kV雙回線32060070河北風電基地5002018Q4設備招標南昌-武漢1000kV355800602018Q4南昌-長沙1000kV343800602018Q4南陽-荊門-長沙1000kV雙回

13、線6786001602019年可研招標資料來源：北極星電力網，國家能源局，2017年之前，受上一輪特高壓投資建設和配網改造的投資拉動，電網整體投資基本保持 逐年增長的趨勢。2017年至今電網投資出現波動，亦主要受特高壓核準放緩與配網建設進度略低于預期的 影響。隨著本輪特高壓建設重啟以及首條項目已正式核準落地，預計在特高壓與配網的帶動下電網整體投資將進入新一輪的景氣周期 電網投資完成額邊際逐漸修復電網基本建設近年投資額變化6,0005,0004,0003,0002,0001,0000電網基本建設投資累計完成額（億元） 電網基本建設投資累計完成同比（%）50403020100-10-20-30-4

14、0-5070006000500040003000200010000特高壓投資額（億元）配網投資額（億元） 其他主網投資（億元）特高壓投資占比（%）25%20%15%10%5%0%2013-022014-022015-022016-022017-022018-02資料來源：國家能源局， 資料來源：中電聯，預測隨著我國在特高壓項目上的大量投資，目前“三華環(huán)網”建設已取得階段性進展，華北地區(qū)與華東地區(qū)的區(qū)域外電力資源輸送和地區(qū)內輸配體系已逐步完善。下一階段建設核心在于：其一，華中地區(qū)電網建設的進一步完善；其二，“三華”地區(qū)的電網大融合。特高壓建設的核心動力在于我國電源資源與電力需求的區(qū)域不平衡性。

15、在建在運特高壓工程示意圖國網在運建成交流工程國網在運建成直流工程國網核準在建交流工程 國網核準在建直流工程 南網在運建成直流工程 南網核準在建直流工程資料來源：南方電網，國家電網，特高壓直流工程特高壓交流工程直流輸電項目配套特高壓交流項目能源基地資料來源：整理繪制截至目前的特高壓建設中，直流項目投資占比較高、單項目投資額較高，除“淮東-皖南1100 KV”項目外，均為800 KV直流項目。交流1000 KV項目目前可主要劃分為大型直流項目落地配套項目，和地區(qū)環(huán)網建設對接項目，單項目投資額相對較低。2018Q4起，隨著本輪特高壓建設的推進，未來2-3年特高壓投資將再度提速。 特高壓近年投資額變化

16、分電壓等級電網完成投資占比資料來源：中電聯，預測 注：2018年及以后數據為預測值 資料來源：中電聯， 特高壓分類&成本劃分特高壓項目的主要類別特高壓項目的核心設備特高壓輸電工程可分為特高壓交流和特高壓直流。特直特交配合使用共同構成輸電骨干網架。特高壓直流的應用場景主要是點對點長距離傳輸、海底電纜、大電網聯接與隔絕等；而特高壓交流的應用場景主要是構成交流環(huán)網和短距離傳輸。特高壓直流/交流輸電工程應用場景輸電類型電壓等級應用場景/輸電距離（km）送電容量（萬千瓦）典型工程交流輸電1000KV跨區(qū)輸電，區(qū)域環(huán)網5001050淮南-南京-泰州-蘇州-上海1000KV輸電工程直流輸電1100KV800

17、KV18001200-270012005001000準東皖南1100KV特直輸電工程云南廣東800KV特直輸電工程資料來源：國家電網，特高壓工程大規(guī)模建設，除基礎土建外，變電站與換流站是成本的重要組成，其中的核心裝備是關鍵。特高壓交流中的關鍵設備主要有交流變壓器和GIS。特高壓直流中的關鍵設備主要有換流閥、換流變壓器以及閥控制保護系統等。 交流特高壓各項目投資比例直流特高壓各項目投資比例資料來源：國家電網，南方電網，測算 資料來源：國家電網，南方電網，測算特高壓交流核心設備：GIS：是將一座變電站除變壓器外的一次設備，包括斷路器、母線、隔離開關、電壓互感器、 電流互感器、避雷器、套管、母線等高

18、壓電器組合一個的整體的高壓配電裝置，內部充有一定壓力的SF6氣體用于絕緣和斷路器消弧。目前單價為7000-8000萬元，近期招標價格有 所回升，毛利率有望從30%修復至40%以上。主要供應商為平高電氣和中國西電。交流變壓器：我國特高壓交流輸電工程使用的特高壓變壓器一般可為單相、油浸和自耦變 壓器，采用分體結構，由主體變壓器和調壓補償變壓器兩部分組成，主變和調變之間通過 油-空氣套管進行外部連接。原單價為6000萬，現單價為4000萬，降價幅度為33%左右。主 要供應商為中國西電和特變電工。 GIS交流變壓器資料來源：平高電氣官網 資料來源：天威保變官網特高壓直流核心設備：換流閥：交直流電能轉換

19、的核心單元，通過依次將三相交流電壓連接到直流端得到期望的 直流電壓和實現對功率的控制?，F單站單價為8至10億，毛利率約30%。主要供應商為國電南瑞和許繼電氣。換流變壓器：換流變用于長距離直流輸電或電網之間聯網的電能轉換，換流變除了承受交 流電壓外，還要承受交流轉換成直流過程中的直流電壓。單價為2000至3000萬，毛利率為約30%。主要供應商為中國西電和特變電工。 換流閥換流變壓器資料來源：許繼電氣官網 資料來源：特變電工官網特高壓投資對主要設備企業(yè)拉動回顧特高壓指數走勢主要設備公司財務數據及業(yè)績變動3.1 特高壓板塊走勢回顧 特高壓指數走勢圖資料來源：wind，23平高電氣：國家電網公司旗下

20、產業(yè)單位。核心業(yè)務為高壓、超高壓、特高壓交直流開關設備的研發(fā)、制造、銷售和服務。目前公司在特高壓GIS開關領域的市場占有率近50%。 平高電氣特高壓板塊近年收入變化平高電氣特高壓相關業(yè)務近年毛利水平變化10,0009,0008,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,0000特高壓相關收入（百萬元）其他主營收入（百萬元）3,3953,9216344704995,1975,4755,0393,3194,1362013201420152016201740.0030.0020.0010.000.00綜合毛利率（%）封閉組合電器毛利率（%） 斷路器毛利率（%）高壓隔離開關

21、、接地開關毛利率（%）高壓板塊毛利率（%）20132014201520162017資料來源：wind， 資料來源：wind，24資料來源：wind，25許繼電氣：2018年業(yè)績出現一定波動（預計約-40%）；目前特高壓在手訂單充足；直流項目換流閥產品市占率在30%-35%左右。 許繼電氣特高壓板塊近年收入變化許繼電氣特高壓相關業(yè)務近年毛利水平變化特高壓相關收入（百萬元）其他主營收入（百萬元）綜合毛利率（%）特高壓板塊毛利率（%）12,00010,0008,0006,0004,0002,0006,3778,0157,5836,8802,74870.0060.0050.0040.0030.0020

22、.0010.0007781,4791,0491,592201320142015201620176,2970.0020132014201520162017資料來源：wind， 資料來源：wind，2627資料來源：wind，特變電工：公司作為變壓器龍頭，生產規(guī)模和中標份額位居行業(yè)前三。成功研制出世界電壓等級最高的1100KV 高端換流變壓器， 用于昌吉至古泉1100KV特高壓直流輸變電工程，展現了公司在該領域的技術優(yōu)勢。 特變電工特高壓板塊近年收入變化特變電工特高壓相關業(yè)務近年毛利水平變化特高壓相關收入（百萬元）其他主營收入（百萬元）綜合毛利率（%）特高壓板塊毛利率（%）45,00040,000

23、35,00030,00025,00020,00015,00010,0005,00002013201420152016201727.0025,93327,82830,44728,07619,2229,95310,1429,6249,67010,20525.0023.0021.0019.0017.0015.0020132014201520162017資料來源：wind， 資料來源：wind，28資料來源：wind，29中國西電：國內領先的高壓特高壓輸配電成套企業(yè)。公司在變壓器、電抗器、GIS和換流閥等關鍵設備均有一定的市場占有率。 中國西電特高壓板塊近年收入變化中國西電特高壓相關業(yè)務近年毛利水平變

24、化16,00014,00012,00010,0008,0006,0004,0002,0000特高壓相關收入（百萬元）其他主營收入（百萬元）7,4728,0828,0678,3278,0775,7266,0005,2606,1076,0652013201420152016201731.0029.0027.0025.0023.0021.0019.0017.0015.00綜合毛利率（%） 變壓器毛利率（%） 電容器、絕緣子及避雷器毛利率（%）20132014201520162017資料來源：wind， 資料來源：wind，30中國西電（601179.SH）業(yè)績變動回顧資料來源：wind，31四方股份

25、：公司主要從事繼電保護裝置、高壓直流輸電控制等業(yè)務。相關業(yè)務在特高壓整體成本占比中并不突出，但整體毛利水平較高且走勢較為穩(wěn)定。 四方股份特高壓板塊近年收入變化四方股份特高壓相關業(yè)務近年毛利水平變化特高壓相關收入（百萬元）其他主營收入（百萬元）綜合毛利率（%）特高壓板塊毛利率（%）3,5003,0002,5002,0001,5001,00050002013201420152016201748.001,1081,2181,2611,0991,2001,9452,0472,0452,0401,98246.0044.0042.0040.0038.0036.0020132014201520162017資

26、料來源：wind， 資料來源：wind，32兩輪特高壓建設對比上輪特高壓建設回顧與本輪展望主要設備公司業(yè)績預期柔性輸電未來發(fā)展方向為落實國家大氣污染防治行動計劃，國家能源局于2014和2015年共核準8條特高壓線路，其中包括4條特高壓直流線路和4條特高壓交流線路。“四交四直”共計新建線路1.2萬公里，變電（換流）容量1.4億千伏安（千瓦），途經13個?。▍^(qū)、市），總投資1737億元。為加大基礎設施領域補短板力度，發(fā)揮重點電網工程在優(yōu)化投資結構、清潔能源消納、電力精準扶貧等方面的作用，國家能源局于2018年啟動第二輪特高壓建設，具體涉及12條 特高壓線路，其中7條直流4條交流，預計核準開工時間在

27、2018年四季度至2019年，合計 輸電能力為5700萬千瓦，預計投資1800億-2000億元。 特高壓項目歷年核準數特高壓項目歷年招標數交流直流交流直流98765432102006 2007 2008 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20191098765432102006 2008 2009 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019資料來源：國家發(fā)改委，預測 注：2018年及以后數據為預測值資料來源：國家電網，南方電網，預測 注：2018年及以后數據為預測值主要設備企業(yè)迎來業(yè)績修復。經測算，目前已上市的特

28、高壓相關設備企業(yè)在經歷2018年業(yè)績下滑或不及預期等低谷后，將在2020年迎來較為明顯的業(yè)績修復，中短期推薦站內設備 高業(yè)績彈性龍頭平高電氣、許繼電氣。平高/許繼本輪特高壓業(yè)績彈性測算南瑞/特變/西電本輪特高壓業(yè)績彈性測算重點公司2019E2020E2021E本輪特高壓收入占上一輪比重設備企業(yè)2019E2020E2021E國電南瑞10%16%6%平高電氣74%124%49%83%特變電工8%14%5%許繼電氣63%105%41%81%中國西電21%34%20%資料來源：測算，業(yè)績基期為2018年，上一輪周期取2015/2016/2017年資料來源：測算，業(yè)績基期為2018年柔性直流輸電是繼交流輸電、常規(guī)直流輸電后的一種新型直流輸電方式，是目前世界上可控性高、適應性好的輸