Mobile menu

重磅深度:特高压专题 天堑变通途 送电达四方

时间: 2024-02-22 02:28:40 |   作者: 铁塔

  ■特高压研发与应用,中国后来居上。输电电压等级已由最初的13.8kV慢慢地发展特高压交流1000kV和特高压直流±1100kV,特高压适合长距离大规模电力传输。特直和特交应用场景不同,配合使用共同构成输电骨干网架。我国已实现特高压输电工程大规模商业化应用,并在核心技术上实现全面国产化。目前,已建成投运21条特高压线直和苏通GIL综合管廊等6项特高压工程在建。

  (来源:微信公众号电新邓永康团队ID:essencedx作者:电新邓永康团队)

  ■特高压是契合中国国情的电力超级快递。我国能源资源禀赋与负荷呈现典型的逆向分布,70%以上能源需求占比大多分布在在中东部地区,80%以上能源资源则大多分布在在“三北”以及西南地区,并且两者之间相距1,000-4,000公里。特高压输电工程提升了跨区输电能力,已成为中国电力领域的“超级快递”。国家电网辖区的跨区输送电量从2010年的269亿kWh快速增加到2017年度的2,326亿kWh,跨区输电量占辖区发电量的比重已达到4.3%。可再次生产的能源同样面临严重的消纳调配问题,随着2016/17年12条特高压工程陆续投产的拉动,2018年上半年三北地区的率风率和西北地区的弃光率分别下降到9.5%和12.1%。

  ■拉基建稳增长大背景下,第三轮特高压集中建设潮马上就要来临。获批的14条线亿元主设备订单。从核准节奏来看,2018/19年将是核准大年,2018年核准开工的特高压项目将达到11条,创历年特高压线路审批条数之最。从落地节奏来看,2019/20年将是设备厂交付高峰,一般在项目开工3-6个月即进入产品交付阶段。特高压主设备相关企业也将迎来新一波的业绩上升期。

  ■特高压工程大规模建设,核心装备是关键。我国特高压设备企业已形成自具备主知识产权的研发体系和核心制造能力,设备国产化率达到90%以上,特高压交流电压成为国际标准。我们领先于国外电工装备企业在1000kV特高压交流GIL管廊、1500MVA特高压变压器、±800kV、±1100kV特高压换流变、换流阀、穿墙套管等设备领域取得率先突破。特高压交流中的关键设备是变压器和GIS,特高压直流关键设备最重要的包含换流变压器,换流阀,控制保护系统和平波电抗器等。特高压主设备产品技术门槛高,市场集中度高,主要的参与企业包括国电南瑞、平高电气、许继电气、特变电工和中国西电等。

  ■重点推荐技术领先的特高压主设备有突出贡献的公司。从订单规模测算及各家的市占率来看,这14条线%以上的营收弹性。考虑到特高压设备毛利率净利率水平均远高于高压和中低压电气设备,预计带来的利润弹性会更高。基于过往电网基建对特高压相关公司的影响来看,每一波特高压建设高峰都伴随着相关公司经营业绩的大幅度的提高和股价的快速上涨。我们重点推荐:平高电气、许继电气、国电南瑞、中国西电和特变电工。

  ■风险提示:1)项目核准时间延后或行业竞争加剧;2)大宗原材料价格大大上涨;3)订单中标率低于预期或订单交付不及时;4)跨国经营和新业务模式风险。

  输电电压一般分高压、超高压和特高压。1891年,在德国Lauffen电厂安装了世界第一台三相交流发电机,从Lauffen电厂到法兰克福的输电电压等级达到了13.8kV,从而开启了高压输电时代。通常,在电力传输过程中,线路损耗会随着输送能量的增大及输送距离延长持续不断的增加。为提高输电线路的输电能力和经济性能,输电电压等级一直在逐步的提升;100多年来,输电电压等级已由最初的13.8kV慢慢地发展特高压交流1000kV和特高压直流±1100kV。

  特高压适合长距离大规模电力传输。一般而言,高压指的是35~220kV的电压;超高压通常指330kV及以上、1000kV以下的电压;特高压指1000kV及以上的电压。通常情况下,±600kV及以下的直流输电电压叫做高压直流输电,±800kV以上的电压叫做特高压直流输电。在我国,特高压指1000kV及以上交流电和±800kV及以上直流电的电压等级。在输电电流一定的情况下,电压等级越高,传输功率越大、线路损耗越小。因此,与高压/超高压相比,特高压具有输送容量大、距离远、损耗低、占地省等优势,尤其适合远距离大规模电力传输。

  国外特高压输电技术探讨研究起步早,但商业化应用尚且还没有取得大规模突破。20世纪60年代以来,美国、加拿大、前苏联、意大利、日本等国家都开始了对特高压输电技术的研究。1965年,加拿大建成了600公里的735kV超高压输电线年,美国电力公司则将这一记录提高到765kV。1985年,前苏联建成全球首条1150kV交流输电线路(巴斯图兹-科克契塔-库斯坦奈,共890公里);陆续又建成1500公里线年开始,日本陆续建成了427公里长1000kV同塔双回线kV运行。

  我国已实现特高压输电工程大规模商业化应用,并在核心技术上实现全面国产化。我国对特高压技术的跟踪研究始于20世纪80年代,2004年底集中开展大规模研究论证、技术攻关和工程实践。在掌握了特高压交直流输电关键技术及主设备研制成功的基础上,在2006年下半年,我国相继启动了交直流特高压示范工程建设。2006年8月,我国第一条特高压交流线路“晋东南-南阳-荆门工程” 试验示范工程开工建设,并于2008年12月正式投运。2006年12月,全球首个特高压直流输电项目“云南-广东”±800kV直流输电工程开工建设,输电距离1,373公里,途径云南、广西、广东三省区;该项目于2009年12月单极投产,2010年6月双极投产。

  从2006年至今,我国已建成投运21条特高压线年底,我国累计已建成特高压线条,其中直流线亿元,初步形成“强交强直”的特高压输电骨干网架。截止2017年,我国已建成投运特高压输电线kV以上输电线年度,我国跨区输电容量超过1.3亿千瓦,其中交直流联网跨区输电容量超过1.17亿千瓦,跨区占对网送电能力达到1,344万千瓦。

  当前还有3交2直和苏通GIL综合管廊等6项特高压工程在建。除已建成的8交13直外,当前还有准东-皖南、北京西-石家庄等3交2直和淮南-南京-上海1000kV特高压交流输变电工程苏通GIL综合管廊工程特高压项目在建,大部分项目预期2018/2019年间将陆续投运。这6项在建特高压工程投运后,我国特高压输电线万公里,输电容量将超过1.8亿千瓦。

  特高压输电工程可分为特高压交流和特高压直流。特高压交流与特高压直流都是技术可行的,输电工程设计为直流还是交流,主要是基于成本的考虑,而成本主要与线路的距离相关。特高压交流简化了网络结构,可以多端联接易于直接组网,但在长距离传输时存在无功补偿使得线损偏高,因而站点成本低但会增加线路的变电站建设成本;特高压直流适合点对点长距离传输且线损低,但换流站点造价高且对绝缘等级要求高,使得特直站点成本高但线路成本低。在长距离输电中,通常当输电距离在800公里以上时,特高压直流的经济性会比较明显。

  特直特交配合使用共同构成输电骨干网架。交直流线路向来都是配合使用、相互补充的,500kV的交流与500kV的直流线路是相互匹配的,特高压直流与特高压交流也是相互匹配的。以形象的比喻来说,特高压直流好比“飞机”一站直达,耗时较短;而特高压交流则是“高铁”沿途可上可下,但耗时较长。因此,特高压直流的应用场景主要是点对点长距离传输、海底电缆、大电网联接与隔绝等;而特高压交流的应用场景主要是构成交流环网和短距离传输。

  输电网络规模正逐步扩大,输电技术正呈现三大趋势。当前,输电线路正朝高电压、大容量、远距离输送电能的方向慢慢的提升,新的输电网络规模逐步扩大。未来输电技术呈现出以下三大趋势:1)输电电压等级有进一步提升的趋势;2)直流输电技术将得到更广泛的应用;3)电网侧对电源侧的要求逐步降低。我国由于能源资源与电力需求存在远距离、逆向分布特点,需要开发和应用远距离、大容量、高效率的特高压输电技术。

  我国能源资源禀赋与负荷中心呈现典型的逆向分布特征。我国的用电负荷大多分布在在华东、华南、华中等中东部地区,中东部地区经济发达人口稠密,能源需求占比达到70%以上;而能源资源则大多分布在在“三北”以及西南地区。依照国家能源局和中联电统计数据,我国76%的煤炭资源在北部和西北部;80%的水能资源集中在西南部;90%的陆上风电资源大多分布在在西北、东北和华北北部;全国太阳能源资源最丰富的地区则主要在西藏、青海、甘肃、宁夏、新疆等西部省区,这些地区的年日照小时数均超过3,000小时。

  能源生产与消耗结构性失衡,需要对电力资源做到合理调配。我国大型能源基地和负荷中心逆向分布的特征,使得跨区长距离输电的需求客观存在,“西电东送”、“北电南供”的电力格局慢慢的变成了我国电力工业长期面临的挑战之一。2016年,华东和华南两个主要用电负荷区域用电量分别达到了2万亿kWh和7,257万kWh,区域内发电量分别为1.8万亿kWh和5,898万kWh,缺口分别达到了1,669万kWh和1,359万kWh,缺口率分别为8.4%和18.7%。而同期,西南、西北、华北三个地区的富裕电量则分别为2,948、1,125和672万度。从省区来看,内蒙、云南、四川、山西、湖北等资源集中区是典型的发电富裕省份,而人口稠密、制造业占比高的浙江、江苏、广东、上海则存在大量的外部电力输入需求。

  能源集中地与负荷中心距离遥远,催生特高压需求。在2010年以前,我国的主干输电网架以500kV为主,输送距离均在1,000公里以下。然而,我国主要资源负荷地与禀赋地之间的距离大都在1,000公里以上,原有的输电网架结构无法满足大范围大规模调配电力资源的需要,发展远距离大容量输电技术迫在眉梢。1000 kV特高压交流输电线 kV输电线kV特高压直流输电能力是±500 kV输电线倍。在输送相同功率的情况下,1000 kV特高压交流和±1100kV特高压直流的输电距离分别是其500 kV输电线倍,而线kV线%。同时,输送同样的功率,采用1000kV线kV的线路相比,单位容量线%的土地资源。从西北将煤电、风电输送到华东、华北地区,输送距离超过3,000公里,特高压输电技术的可行性和经济性无疑是可观的。

  特高压项目在电力资源调配方面效果显著。以我国第一条特高压示范试验项目工程“晋东南—南阳—荆门”为例,该工程自2009年投运以来,南北互济,水火交融,最大限度发挥了电力资源调配的作用。湖北省水电资源基本开发完毕且大量外送,全省用电量的60%依靠火电,然而湖北省内化石能源匮乏,98%的发电用煤需要从外省购入。每到冬季枯水季节,湖北电网通过特高压接受山西等地的煤电输入;到了夏季丰水季节,又通过特高压将西南四川富余水电送到华北电网,缓解山东等地的缺电状况。特高压为湖北电网新增北方火电500万千瓦,减少电煤运输700余万吨/年,累计输送电量556亿千瓦时,有效缓解了湖北电网缺电局面。

  特高压工程提升了跨区输电能力,已成为中国电力领域的“超级快递”。国家电网公司辖区内跨区输送电量从2010年的269亿kWh快速增加到2017年度的2,326亿kWh,2010-2017年间复合增长达到36%,尤其是从2014年大规模批复大气污染治理特高压通道后跨区输电量更是大幅度增长。从占比上来看,跨区输电量占辖区发电量的比重已达到4.3%,较2010年提升3.5Pcts。南方电网公司所辖的云南地区水电资源丰富,一直都是西电东送的主力。2011年到2017年间南方电网公司西电东送输电量从969亿kWh上升到2,028亿kWh,复合增长达11.1%;西电东送输电量占辖区发电量的比重也上升到18%-19%。

  北极星输配电网获悉,2月19日,国网蒙东电力有限公司承建的白音电投电厂500千伏送出工程稳定运营达成目标,该工程也是内蒙古2024年首个投运的特高压配套电网工程,同时也是内蒙古能源保供重点工程。工程于2023年5月13日开工建设,总投资12.18亿元,是锡林郭勒盟—江苏泰州±800千伏特高压直流输电

  江西发布实施项目带动战略“十百千万”工程行动计划 积极地推进第二条入赣特高压工程、闽赣异步联网工程

  《江西省实施项目带动战略“十百千万”工程行动计划(2024-2026年)》(以下简称《行动计划》)在日前正式对外发布。《行动计划》中表明,江西将有序建设电网、电源、油气管网、充电网络等能源基础设施项目,积极地推进第二条入赣特高压工程、闽赣异步联网工程、清洁煤电、抽水蓄能等重大能源项目建设,着力

  北极星输配电网获悉,2月18日,甘肃金昌印发市政府工作报告主要指标和重点任务分解方案,其中提到,开工建设源网荷储一体化试点、腾格里2×1000MW煤电等项目,加快建设永昌抽水蓄能电站,抓好陇电入浙特高压配套电源及变电站等项目前期。同时提到,实施37GWh新能源电池制造项目,做好20万吨锂离子电池

  北极星输配电网获悉,2月18日,浙江省人民政府发布2024年浙江省国民经济与社会持续健康发展计划,其中提到,安排“千项万亿”重点项目1000个以上,完成年度投资1万亿元以上。提高项目建设效率,确保中鸿新材料、甘电入浙±800千伏特高压直流输电工程、金七门核电一期等新建项目2024年10月底前全部开工。政策指

  福建厦门:将建成投用福厦特高压工程(厦门段) 打造新型电力系统市级综合示范区

  北极星输配电网获悉,2月18日,福建厦门发布2023年国民经济与社会持续健康发展计划执行情况与2024年国民经济与社会持续健康发展计划草案。其中提到,将建成投用厦门抽水蓄能电站、福厦特高压工程(厦门段),提升能源安全保障水平。同时,还提到,构建绿色低碳能源供应体系,加快可再次生产的能源替代,推进厦门生物质资源再

  北极星输配电网获悉,2月8日,金冠电气发布投资者活动记录,其中金冠电气提到,公司避雷器业务在特高压投资加速的背景下有望实现迅速增加。金冠电气指出,2024年,国家电网将加大电网投资力度,加快建设特高压和超高压等骨干网架,预计2024年电网建设投资总规模将超5,000亿元。2024年将启动建设甘肃-浙

  近日,四川眉山市人民政府印发《眉山市碳达峰实施方案》。《方案》主要目标为,到2025年,单位地区生产总值能耗比2020年下降14.5%以上,单位地区生产总值二氧化碳排放比2020年下降19.5%以上,非化石能源消费比重达到51.6%左右,全市森林覆盖率达到45.86%,森林蓄积量达到1900万立方米。到2030年,单位

  湖南省政府工作报告:重点抓好宁夏至湖南特高压直流输电工程(湖南段)、新型电力系统工程等十大基础设施项目建设

  2024年1月24日在湖南省第十四届人民代表大会第二次会议上,毛伟明作湖南省政府工作报告。各位代表:现在,我代表省人民政府,向大会作政府工作报告,请予审议,并请各位政协委员提出意见。一、过去一年工作回顾2023年是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,是三年新冠疫情防控转段后经济恢复发展的一年

  ±800千伏祁韶线月以来,渝东北片区迎来新一轮寒潮,2月4日,国网重庆超高压公司渝东北运维分部党支部联合巫溪供电公司,前往巫溪鸡心岭开展±800千伏祁韶线重冰区段度冬观冰联合特巡。巫溪县鸡心岭,位于中国雄鸡版图的地理国心位置,海拔近1900米。当日,巫溪县鸡心岭气温达-3.2℃。联合巡视小组顶着凛冽的寒风和积

  湖南省政府工作报告:重点抓好宁夏至湖南特高压直流输电工程(湖南段)、新型电力系统工程等十大基础设施项目建设

  2024年1月24日在湖南省第十四届人民代表大会第二次会议上,毛伟明作湖南省政府工作报告。各位代表:现在,我代表省人民政府,向大会作政府工作报告,请予审议,并请各位政协委员提出意见。一、过去一年工作回顾2023年是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,是三年新冠疫情防控转段后经济恢复发展的一年

  北极星输配电网获悉,近日,根据建设项目环境影响评价审批程序的有关法律法规,2023年12月29日生态环境部部受理1个核与辐射建设项目环境影响评价文件。文件涉及:陕北-安徽±800kV特高压直流输电工程环境影响报告书建设地点:陕西、河南、安徽建筑设计企业:国家电网有限公司公示期为2024年1月2日—2024年1月15

  12月13日至15日,国网甘肃电网建设事业部组织并且开展宁夏~湖南±800千伏特高压直流输电工程(一标)线路工程已机械化施工基础分阶段结算。宁夏~湖南±800千伏特高压直流输电工程甘肃段作为全机械化施工试点工程,自开工以来,稳步推进机械化施工。此结算过程中,重点核查了施工图纸工程量、机械化施工方

  “高抗油位、油温无异常,线路无覆冰风偏,GIS气压正常,设备正常运行稳定。”12月17日,在特高压豫南换流变电站,国网河南省电力公司员工利用智能巡检系统,对11月底投运的1000千伏驻马店—武汉特高压工程设备开展差异化巡检,实时掌控设备运作时的状态,保障设备长周期安全稳定运行。河南省位于我国中东部,

  陇东-山东±800千伏特高压直流输电工程(甘肃段)铁塔组立首基试点圆满完成

  近日,陇东-山东±800千伏特高压直流输电工程(甘肃段)铁塔组立首基试点在甘肃省庆阳市西峰区什社乡N0003号塔举行,标志着该工程郑重进入铁塔组立阶段。陇东—山东±800千伏特高压直流输电工程是我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送项目,线公里,新

  眼下,在国家重点工程—哈密-重庆±800千伏特高压直流输电工程输电线路建设现场,建设者们克服现场严寒天气,加快项目建设进度,确保完成年内建设任务。哈密-重庆±800千伏特高压直流输电工程是国家“十四五”发展规划确定的102项重大工程之一,是“疆电入渝”工程的重要组成部分,也是“疆电外送”直

  近日,川渝特高压交流工程铜梁1000千伏变电站新建工程首台变压器从山东电工正式发运,这也是首台入渝的1000千伏变压器。川渝特高压交流工程是国家《“十四五”电力发展规划》明确的“十四五”期间开工建设的重点输电工程,对加速川渝电网一体化进程,提升西南电网整体供电能力和运行可靠性具备极其重大意义

  北极星输配电网获悉,近日,2024年陕西商洛市政府工作报告发布,其中提到,全力保障国家电网补强升级项目建设,完成年度投资15.76亿元。加快丹宁高速镇安至宁陕段、西合高铁、750千伏输变电等重点项目前期工作。此外还提到,力促镇安月河抽水蓄能电站全面投产、山阳色河抽水蓄能电站上半年开工,加快柞

  国家电网公司35kV及以上输变电设备、数字化设备、辅助类物资等供应商资质能力信息核实填写普遍的问题汇总

  为帮助供应商进一步探索2024年35kV及以上输变电设备、数字化设备、辅助类物资等供应商资质能力信息核实公告内容,熟悉资质能力信息核实关键操作,便于供应商填写资质业绩信息,减少供应商在参与资质能力信息核实过程中的失误,现对普遍的问题提示如下。一、各种类型的产品共性问题问题1:去年参加过资质能力信息

  数据显示,今年春节假期(2月10日至17日,农历正月初一至初八),国家电网智慧车联网平台充电量达14364.41万千瓦时,农历同比增长35.71%;高速公路充电量达4420.68万千瓦时,农历同比增长79.97%。春节假期前,基于国家电网智慧车联网平台历次节假日数据,国网智慧车联网技术有限公司筛选高速公路场站、

  近日,国家电网智利控股/切昆塔公司(以下简称“切昆塔公司”)收到智利国家电力调度中心(CEN)关于LitoralCentral和ElTotoral两个绿地输电扩建项目投运的批复函,标志着两个扩建项目正式按期投入商业运行。LitoralCentral开关站属于该区域的中心开关站,采用双母线带旁母接线形式,实现了将原T接输电

  1月24日,我国首台拥有完全自主知识产权的换流变CHVT型真空有载调压分接开关从上海华明电力设备制造有限公司发运至西安西电变压器有限责任公司总装车间,这标志着特高压换流变压器国产真空有载调压分接开关即将在陇东-山东士800千伏特高压直流输电工程实现工程应用。换流变压器真空有载调压分接开关作