特高压新基建投资价值（特高压专题报告）

小君 2023-06-27 19:33:05 530

特高压新基建投资价值（特高压专题报告）十三五期间我国用电量增速超出规划预期。我国用电量增速 2015 年后触底反弹，于 2016 年恢复至 5% 并不断创新高，2018 年国内用电量增速进一步提升至 8.5%，显著超过“十三五”电力工业发展目标中全社会用电量增速达到 3.6%-4.8%的目标（即 2020 年全国用电量达到 70138-72603 亿千瓦时）。1.2 特高压输电距离远，解决我国能源供需失衡问题随着电网的发展，500 千伏电网短路电流超限问题突出，逐步成为限制电网发展的重要因素之一。而通过发展更高一级电压等级的电网，可为解决 500 千伏电网短路电流超限问题创造条件，提高电网运行的灵活性和可靠性。特高压效率更高，一回路特高压直流电网可以送 600 万千瓦电量，相当于现有 500 千伏直流电网的 5 到 6 倍，而且送电距离也是后者的 2 到 3 倍，因此效率大大提高。此外，输送同样功率的电量，采用特高压线路输电可

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1. 用电量超预期，调节能源结构，特高压势在必行

1.1 特高压产业链简析

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不断增加。为提高输电线路的输电能力和经济性能，输电电压等级一直不断提高，100 多年来，输电电压等级已由最初的 13.8KV 逐步发展到特高压交流1000KV 和特高压直流±1100KV。

在我国，特高压是指±800 千伏及以上的直流电和 1000 千伏及以上交流电的电压等级。特高压输电容量大、输电距离远、能耗低、占地少，经济性明显，目前国内特高压技术输送范围可覆盖 2000-5000 公里，可实现全球范围内各大清洁能源基地与负荷中心跨区输送。

随着电网的发展，500 千伏电网短路电流超限问题突出，逐步成为限制电网发展的重要因素之一。而通过发展更高一级电压等级的电网，可为解决 500 千伏电网短路电流超限问题创造条件，提高电网运行的灵活性和可靠性。特高压效率更高，一回路特高压直流电网可以送 600 万千瓦电量，相当于现有 500 千伏直流电网的 5 到 6 倍，而且送电距离也是后者的 2 到 3 倍，因此效率大大提高。此外，输送同样功率的电量，采用特高压线路输电可以比采用 500 千伏高压线路节省 60%的土地资源。

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特高压产业中主要包括了线缆、铁塔和站内设备，其中站内设备较线缆和铁塔技术壁垒高，市场参与者较少。特高压核心设备技术要求高，对研发投入需求大，特高压建设安全性尤为重要，产品质量是两网考察设备企业的关键。因此，特高压设备逐渐显现出向少数优质供应商集中的头部效应。国家电网与南方电网在设备采购中愈加倾向拥有自主技术产权且历史供货质量良好的设备企业，主要集中在国网系电力设备企业与少数具有细分技术优势的民营企业。

交流特高压主要设备：包括变压器、电抗器、开关设备、串联补偿装置、互感器、电容器、避雷器等。经过多年的发展，我国交流特高压关键设备具备较强的自主设计制造能力，处在全球领先水平。

1.2 特高压输电距离远，解决我国能源供需失衡问题

十三五期间我国用电量增速超出规划预期。我国用电量增速 2015 年后触底反弹，于 2016 年恢复至 5% 并不断创新高，2018 年国内用电量增速进一步提升至 8.5%，显著超过“十三五”电力工业发展目标中全社会用电量增速达到 3.6%-4.8%的目标（即 2020 年全国用电量达到 70138-72603 亿千瓦时）。

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电力资源与电力负荷分配严重失衡。我国能源和负荷地理分布不均衡情况严重，78%的水电资源分布在西部地区，其中云南、四川、西藏三省的水电资源占 57%，但东部沿海地区只占 6%。59%的动力煤资源分布在华北、西北地区，但是我国 70%的负荷则主要集中在东部沿海。能源和负荷的地理分配不匹配情况决定了我国建设特高压的必要性。

输电解决我国资源供需失衡问题。由于我国 80%以上的能源资源分布在西部、北部，70%以上的电力消费集中在东部、中部。我国火电能源、水电能源及风光电站主要集中在蒙西、山西、陕西和华中、西部地区，但是电力负荷又都集中在东南部地区，而煤炭运输需要消耗大量的时间和财力，造成极大的浪费。同时，水利资源又无法实现运输，所以唯一可以解决我国资源供需失衡问题的方法就是将西部电网的电输送到用电负荷大的中东部地区。

电力供需端距离远，特高压势在必行。我国主要能源基地距离负荷中心约 800-3000 公里，原有的 500kV 超高压电网的经济输电距离小于 800 公里，无法满足远距离、大规模、大容量输送电力的需求，要实现大规模的跨区能源输送，只有通过提高电网调节能力才能解决，电网调节能力的提高最终需要依赖大规模特高压电网的建设，特高压建设成为发展的必然趋势。

1.3 新能源占比提高，消纳成为关键

电源结构持续优化。我国西部水电、北部西北部大规模风电、西部和北部超大规模荒漠光伏电站等发展迅速，2018 年，全国发电装机容量达 19 亿千瓦，同比增长 6.5%。其中，火电设备容量 11.4 亿千瓦，只增长3.0%，为近年最低增速。与此同时，2018 年非化石能源费电装机容量为7.7 亿千瓦，占总装机容量的40.8%，比上年提高 2.0 个百分点。其中，核电容量增长 24.7%，并网风电增长 12.4%，并网太阳能发电增长 33.9%，电源结构持续优化。未来西电东送输电网将由目前满足水电和煤电的大容量远距离外送为主，同时逐步转变为水电、煤电、大规模风电和荒漠太阳能电力打捆外送并重的模式。

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特高压助力新能源消纳。2017 年，12 条特高压线路输送电量 3008 亿千瓦时，其中输送可再生能源电量 1900 亿千瓦时，同比上升 10%，占全部输送电量的 63%，同比下降 11 个百分点。国家电网公司覆盖区的 9 条特高压线路输送电量 2426 亿千瓦时，其中可再生能源电量 1319 亿千瓦时，占全部输送电量的 54%；南方电网公司覆盖区的 3 条特高压线路输送电量 581 亿千瓦时，全部为可再生能源电。

2. 特高压节能环保，投资体量大，成为新基建主力

2018 年下半年开始特高压复苏呼声高涨，首先是我国环境问题凸显，中小企业恢复生产，雾霾等环境问题增强，迫切需要改变能源结构，向中东部电力需求旺盛地区引入更多清洁能源。另外在新冠肺炎疫情影响下，国内经济下行压力加大，具备逆周期属性的新基建成为对冲经济下滑的重要因素。特高压效率更高，也是解决能源结构的必然选择，同时特高压线路的投资力度大，对经济贡献较为突出，政府对于特高压的重视程度不断提升，因此特高压将成为 2020 年电网投资重要方向。

2.1 特高压节能环保，更加高效

特高压从根本上减少环境污染。特高压将过去“过度依靠输煤”变为“输煤与输电并举”，能在保障能源供应的同时最大限度降低生态环境压力。依托特高压电网，既可统筹利用东西部环境容量，通过从能源富足、减排压力较小的省份向东部负荷中心输电，解决东部日益加剧的环境问题，也通过与煤电等打捆方式，实现风能、太阳能等清洁能源远距离传输和大范围消纳，用清洁能源替代常规化石能源，从根本上减少环境污染。

特高压效率更高。一回路特高压直流电网可以送 600 万千瓦电量，相当于现有 500 千伏直流电网的 5到 6 倍，而且送电距离也是后者的 2 到 3 倍，因此效率大大提高。此外，输送同样功率的电量，采用特高压线路输电可以比采用 500 千伏高压线路节省 60%的土地资源。

我国对特高压技术的跟踪研究始于 20 世纪 80 年代，从 2004 年底开始集中开展大规模研究论证、技术攻关和工程实践。2005 年国家同意启动特高压，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。

电力需求激增，倒逼电网网架结构建设加速。十三五期间我国用电量增速超出规划预期。我国用电量增速 2015 年后触底反弹，于 2016 年恢复至 5%并不断创新高，2018 年国内用电量增速进一步提升至 8.5%，显著超过“十三五”电力工业发展目标中全社会用电量增速达到 3.6%-4.8%的目标（即 2020 年全国用电量达到 70138-72603 亿千瓦时）。

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2018 年夏季国内多地电力紧张，部分地区出现电力短缺。由于用电量快速上升，2018 年夏季我国山东、河南、湖南出现电力缺口，其中，山东夏季用电高峰期存在 500 万千瓦左右的供电缺口，电力供需处于紧平衡状态；河南省夏季期间供电整体基本无备用，局部大负荷高峰时段存在供电缺口。除山东、河南外，广东、湖南等地用电紧张，用电负荷持续创新高。

新增用电量主要来自中东部沿海地区。尽管十三五期间全国大部分城市用电量增速均有所上升，但从用电量增加绝对值来看，中东部地区用电量增加绝对值较高，尤其是江苏、广东、浙江等沿海城市。

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2.2 特高压促进经济增长和电网投资，有力拉动基建规模

特高压线路的投资力度大，对经济贡献较为突出。一条特高压线路根据距离的长短投资额约在 200-400亿元，其中基建占比约 35%，铁塔和线路占比约 35%，站内设备占比约 35%。例如，锡盟—泰州、上海庙—山东±800 千伏特高压直流输电工程总投资达 475 亿元，将增加输变电装备制造业产值 213 亿元，直接带动电源等相关产业投资约 1185 亿元，增加就业岗位 3.3 万个，每年拉动 GDP 增长 152 亿元。根据国家电网公司测算，“十三五”期间，包括特高压工程在内的电网工程规划总投资 2.38 万亿元，带动投资 3 万亿元，年均拉动 GDP 增长超过 0.8%。由此可见，特高压电网投资大，中长期经济效益显著，对稳增长、调结构、惠民生将发挥十分重要的拉动作用。

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特高压是电网投资的重要力量。当经济进入下行周期之后，政府通过拉动基建投资稳定内需刺激经济的过程中，电网投资都是重要选项。近 10 年来，电网投资曾出现过三次增速上升期，每次动因各不相同，而特高压投资一直是电网投资增速的重要贡献力量，尤其在 2014 年之后，特高压成为了基建投资，稳定内需刺激经济的重要选项。

第一轮：2009 年经济刺激政策，智能电网迅速上量

2009 年电网投资增速达到 34.7%，原因系 2008 年国际金融危机爆发后为应对国内经济增速快速回落，中国政府实施四万亿新增投资，刺激了电网投资增速迅速提升，同时电网自动化改造也确有实际需求。

第二轮：2011 年至 2013 年，经济下行基建再托底，特高压开始起量。

2011 年经济下行，基建投资再次出手托底。根据《国家电网智能化规划总报告（修订稿）》，2011-2015年年均智能化电网投资额 350 亿元，与 2009-2010 期间相比增长 105%；同时 2011 年第一轮特高压投资高峰开启，2011-2013 年审核并开工五条特高压线路工程（2 交 3 直，线路投资额共计 1012 亿元），直接拉升了电网投资增速。

第三轮：2015-2016 年，经济刺激基建托底叠加环保需求，特高压放量。

2014 年国家能源局印发《关于加快推进大气污染防治行动计划 12 条重点输电通道建设的通知》，提出建设从能源基地到京津冀、长三角、珠三角等重点防控区域的 12 条输电通道，使得电网 2014 年开始加大核准数量，在 2015 年达到核准高峰（2 交 7 直，线路投资金额共计 2352 亿元），并在 2016 年达到开工高峰（2 交 5 直，线路投资金额共计 1575 亿元），带动电网投资增速回到 10%以上。

第四轮：2019-2021 年，特高压将成为新基建主力。

以上 9 项目包括 5 条特高压直流、7 回特高压交流（含多处交流配套项目）、2 条常规直流/背靠背直流建设，合计输电能力 5700 万千瓦。预计本轮投资额将达到 2000 亿元，成为新基建主力项目。

2020 年 3 月，国网下发《2020 年重点电网项目前期工作计划》，编制了 2020 年特高压和跨省 500kV以上交直流了项目前期工作计划，规划 5 交（南阳-荆门-长沙、南昌-长沙、荆门-武汉、驻马店-武汉、武汉-南昌）、2 直（白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江）、13 项其他重点项目总计动态投资 1073 亿，其中特高压交流 339亿、直流 577 亿、其他项目 137 亿（新增的 3 条特直项目（金上水电外送、陇东-山东、哈密-重庆）在前期阶段，尚未纳入统计范围），特高压项目进入实质推进阶段。同时对各省电力公司 330~750kV 电网项目前期工作计划提出要求。

2.3 一带一路电力需求旺盛，国网海外投资力度加大

一带一路电力需求旺盛，全球能源互联网加速推进。目前已有超过 70 个国家加入“一带一路”倡议，预计每年投资需求可能达到数千亿美元。未来“一带一路”沿线国家的电力需求仍保持高速增长，预计到 2020年，沿线国家的发电量将比 2016 年的约 51890 亿千瓦时增长 70%。

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用电量作为经济运行的温度计和晴雨表，也是衡量工业生产、能源消耗以及经济运行状态的定量指标。从城镇化发展阶段看，当城镇化率达到 25%和 75%时，用电量增速均出现较为明显的变化。中国、巴西的城镇化率突破 25%后，用电量增速呈现提升趋势；美国、法国、意大利、韩国、巴西的城镇化率突破 75% 后，用电量增速减缓趋势明显。

全球能源互联网作为全球清洁能源输送的“高速公路”，是清洁能源在全球范围大规模开发、输送、使用的基础平台。“一带一路”国家清洁能源资源丰富，亚非两大洲水能、太阳能、风能蕴藏量分别占全球的58%、65%、58%。2050 年，“一带一路”国家能源互联网总投资将达 27 万亿美元，“一带一路”国家清洁能源发电装机占总装机比重超过 80%，亚洲、非洲人均年用电量分别达到 7000 千瓦时、1500 千瓦时。

国网海外投资力度加大，特高压成中国名片。国家电网公司依托在特高压、智能电网、新能源等领域的领先技术，以及在大电网建设和运行管理等方面的丰富经验，发挥在技术、资金、人才、管理、装备等方面的综合优势，加大海外投资。

截至 2018 年年底，国家电网公司已成功投资运营巴西、菲律宾、葡萄牙、澳大利亚、意大利、希腊和香港等七个国家和地区的骨干能源网，境外投资 210 亿美元，境外权益资产 655 亿美元。国家电网公司积极开发绿地输电项目，相续中标巴西美丽山±800 千伏特高压直流送出一期和二期项目、特里斯皮尔斯水电送出一期和二期项目等多个大型绿地输电特许权项目；采用 BOOT 模式投资建设巴基斯坦默蒂亚里-拉合尔± 660 千伏直流输电项目。

3. 2020 年特高压迎来建设高峰，核心设备商将明显收益

2018 年 9 月发布“五直七交”十二条特高压线路建设规划，开启新一轮特高压投资高峰，2018 年核准2 直 1 交，2019 年核准 1 直 2 交，略低于预期，2020 年国家电网工作计划明确计划今年将核准剩余的 2 直5 交项目，投资额有望突破千亿元（其中特高压交流 339 亿、直流 577 亿、其他项目 137 亿），预计集中在2020-2022 年投运，同时 2020 还将提出 3 条特高压的可研项目，预计带来约 800-900 亿总投资，特高压投资显著提速。特高压设备投资占比约 35%，其中主设备占总投资额的 25%左右，因此我们预计 2020-2022 年特高压投资将为主设备企业带来超过 200 亿的订单量，同时追加的 3 条直流可研项目，有望增加直流设备供应商的业绩持续性。

3.1 回顾中国特高压发展历史，2018 年开始新一轮投资高峰期

我国特高压输电线路建设历程，大体可以分为试验阶段（2006 年到 2008 年）—第一轮发展高峰（2011 年到 2013 年）—第二轮发展高峰（2014 年到 2016 年）—第三轮发展高峰（2018 年开始）四个阶段。

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1、特高压第一轮发展高峰（2011 年—2013 年）

特高压输电线路第一轮发展高峰期为 2011 年到 2013 年，2011 年到 2013 年，GDP 的 CAGR 为 8.4%，宏观经济向好推动全社会用电量增加。本轮投资中共有 5 条特高压输电线开工，其中 2 条为交流线路，3 条直流线路，总投资额达 1012 亿元。

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2、特高压第二轮发展高峰（2014 年—2016 年）

本轮投资中共有 15 条特高压输电线路开工，其中 6 条为交流线路，9 条直流线路，总投资额达 3 353.19亿元。第二轮发展高峰中交流项目的核准数量较低，且新核准线路在地区分布上明显向西北地区倾斜。

3.2 2018 年特高压开始复苏，2020 年有望迎来新一轮高峰期

2018 年 9 月 7 日，国家能源局印发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》（国能发电力〔2018〕70 号）。通知指出，为加大基础设施领域补短板力度，发挥重点电网工程在优化投资结构、清洁能源消纳、电力精准扶贫等方面的重要作用，加快推进白鹤滩至江苏、白鹤滩至浙江特高压直流等9 项重点输变电工程建设。以上 9 项目包括 5 条特高压直流、7 回特高压交流（含多处交流配套项目）、2 条常规直流/背靠背直流建设，合计输电能力 5700 万千瓦，预计总投资额约 1500 亿元。

2020 年 3 月，国网下发《2020 年重点电网项目前期工作计划》，同时研究编制了《2020 年特高压和跨省 500 千伏及以上交直流项目前期工作计划》，明确将加速南阳-荆门-长沙工程等 5 交 5 直特高压工程年内核准以及前期预可研工作，规划 5 交、2 直、13 项其他重点项目总计动态投资 1073 亿，其中特高压交流 339亿、直流 577 亿、其他项目 137 亿，另外追加“金上水电外送工程”、“陇东~山东工程"、“哈密~重庆工程”三条线路，预计 2020 年 6 月完成预可研，纳入国家电力统一规划后开展科研设计一体化招标。三条直流项目预计投资额在 800-900 亿元左右，大大提高了市场信心及直流设备需求的可持续性。

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3.3 2020 年主设备投资额约为 300 亿元，核心企业有望持续收益

特高压建设中设备投资约占总投资额的 35%左右。交流特高压设备采购的主要产品为：GIS、变压器、电抗器，三项设备总投资占线路总投资的 26%。直流特高压设备采购的主要产品为换流阀、换流变压器和控制保护系统，三项设备总投资占线路总投资的 25%。本轮投资中交流项目约 339 亿、直流项目约 577 亿，能够带动主设备厂商订单额总计超过 300 亿元。

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特高压直流项目的核心设备为换流阀和换流变。在换流变领域，国内的主要生产商为中国西电、特变电工、天威保变，在换流阀项目上，国电南瑞和许继电气竞争优势明显，占比分别达到 50%和 30%；直流控制保护系统的参与者则主要是国电南瑞和许继电气。

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特高压交流项目的核心设备为交流变和 GIS，目前在交流变领域，国内的厂商主要是中国西电、特变电工、天威保变，与特高压直流变压器市场竞争格局基本相同。三家厂商在过往中标份额中基本接近。在特高压 GIS 领域，国内具备研制生产的企业主要为平高电气、中国西电、新东北电气。其中平高电气在 GIS 设备的竞争中优势较为明显，市场份额占比保持在 40%左右.

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