电力设备-四问特高压前景几何

本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的，不包括香港、澳门、台湾)提供。在遵守适用的法律法规情况下，本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。同时请参阅最后一页的重要声明。2022/2/212022/3/212022/4/212022/5/212022/6/212022/7/212022/8/212022/9/212022/12022/2/212022/3/212022/4/212022/5/212022/6/212022/7/212022/8/212022/9/212022/10/212022/11/212022/12/212023/1/21证券研究报告·行业动态四问特高压，前景几何历史上特高压存在四轮周期，每轮周期均伴随着大量项目的核准、招标和开工。本轮周期为第四轮，主要包括“三交九直”十二条跨省跨区特高压输电线路。节奏上，因疫情2022年进度有所延宕，在2023年开工将更为集中。本轮周期由新能源外送需求所推进，因此绝大部分将是直流工程，且柔性直流有望继续得以开创性采用。我们认为换流阀、晶闸管器件、避雷器等生产商具备较大弹性，建议关注后续新增国电南瑞、许继电气、平高电气、中国西电、派瑞股份、金冠电气等。摘要为一个试验阶段和四轮周期，每轮周期均伴随着大量和开工，订单落地并转化为公司营收与业绩。不过特高压新一轮特高压周期的特点有节奏紧、新能源驱动工高峰，我们初步判断由于新能源送出需求较强，后续可能仍然有新的项目进入规划(以直流为主)。但本质上本轮周期主要是调节经济+新能源外送共同驱动，我们认为2023年出现开工招标高峰，直流弹性主要看换流阀、电力晶闸管生产商等；特GIS备核心观点uecsccomcn3-0588SAC编号:s1440521100008市场表现21%%-9%-19%-29% 电力设备相关研究报告 沪深300电力设备电力设备 节奏变化：2022年疫情延宕，2023年进程提速 4 特高压输送新能源须搭配传统能源 5 柔性直流技术登台：适合新能源为主的能源基地外送，几乎是深远海风的唯一选择 7 4.1成本构成：换流站(直流)、变电站(交流)价值量占比较高 8直/交流线路设备：直流换流站投资额占比30%；交流主设备投资额占比近20% 84.2特高压市场格局：主设备领域格局稳定，次要设备竞争激烈 8 图表15：昆北(常规)、柳北(柔直)、龙门(柔直)换流站中主流设备占比。柔直换流站中柔直阀价值 电力设备电力设备页的重要声明1问题一：特高压历史发展情况如何？纵观我国特高压发展史，可以划分为四轮周期和一个试验阶段，每轮周期均伴随着大量项目的核准、招标和开工，订单落地并转化为公司营收与业绩。各周期中，项目数量逐渐增加，单条线路造价提升，新技术逐渐渗透，主设备价值量升高。不过特高压的发展具备非常明显的周期属性，往往和逆周期调节经济高度相关。特高压自2006年试验建设以来，年投资额呈震荡上行趋势。十三五期间特高压总投资额3838亿元，同比十二五增幅38%，预计十四五期间特高压总投资额将近4500亿元。资料来源：国家能源局，中信建投复盘来看，特高压投资高峰可分为四轮周期。纵观我国特高压输电线路建设历程，大体可以分为“试验阶段(2006~2008年)—第一轮发展高峰(2011~2013年)—第二轮发展高峰(2014~2016年)—第三轮发展高峰 (2018~2021年)—第四轮发展高峰(2021年底开始)”五个阶段。资料来源：国家能源局，中信建投电力设备电力设备页的重要声明2资料来源：国家能源局，中信建投(1)第一轮发展高峰(2011~2013年)：特高压发展对行业内主要公司收入的影响双向验证。行业内参与特高压输电线路招标的公司主要为许继电气、平高电气、国电南瑞和特变电工。特高压线路开工建设大幅拉动主要公司营业收入快速增长。线路开工数量降低同样导致各主要公司的收入增速大幅下滑。资料来源：Wind，中信建投(2)第二轮发展高峰(2014~2016年)：特高压指数在2014年5月到2016年12月的股价表现体现了特高压建设对主要公司的影响。在预期拐点影响下，公司股价在2014年5月10日起的45个交易日内上升13.6%，电力设备电力设备页的重要声明3相对沪深300超额收益11.8%。2016年特高压板块总归母净利润135.4亿元，同比增幅36.7%，推动股价进一步上行。行情规律：包含预期释放和业绩释放两个阶段。由于特高压直流建设周期较长，特高压周期期间相关企业股价表现并非一步到位。参考2014年特高压周期期间南瑞、许继、平高股价表现，特高压周期中主要有两轮行情：第一轮为特高压建设计划出来时，第二轮为特高压进入收入确认高峰期后营收大量兑现时。催化现不如第一轮强势资料来源：Wind，中信建投资料来源：国家能源局，中信建投(3)第三轮发展高峰(2018~20206年)：2018年9月7日国家能源局发布《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》。2018年9月7日至2020年底，特高压指数累计涨幅51.2%，超额收益-8%，期间直流特高压设备供应商国电南瑞累计涨幅72.7%，许继电气累计涨幅96.6%，均大幅超过特高压指数涨幅。(4)第四轮发展高峰(2021~)：预期前置下距离开工时间越近胜率越高。特高压板块在预期拐点影响下，2021年7月初至22年7月底特高压指数累计涨幅69.0%，超额收益达89%。资料来源：Wind，中信建投通过行情复盘可以发现，特高压的发展具备非常明显的周期属性。结合几轮周期启动的时间节点来看，宣电力设备电力设备页的重要声明4布特高压建设的时间均位于经济周期的低位，可以判断，特高压建设与逆周期调节经济高度相关。特高压周期行情启动后，显著拉动了产业链上下游公司的发展，推进了省间电力输送，满足大基地清洁能源外送的需求。特高压建设具有明显的逆周期调节属性。问题二：本轮特高压总量几何？2022年1月，国家能源局发布《关于委托开展“十四五”规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函》，委托相关单位结合大型风电、光伏基地建设要求就“十四五”规划的12条特高压通道配套水风光及调节电源进行研究论证。本轮特高压总量包含“九直三交”共计十二条特高压线路，除此之外还有一些互联项目及直流线路改造等项目。由于新能源大基地的外送需求驱动，后续将进一步增加特高压直流项目规划。项目名称线路长度(km) (千伏)输送容量 (万千瓦)投资总金额 (亿元)开工日期投运日期-----胜利-----具备核准条件川渝环网-2024(预计)-藏东南-粤港澳流--2023(预计)2024(预计)-流2024(预计)工甘肃陇东-山东流-2024(预计)准新疆哈密-重庆流--2024(预计)具备开工条件蒙西-京津冀流--2024(预计)2025(预计)-流--2024(预计)2025(预计)-流--2024(预计)2025(预计)-夏-湖南流--2024(预计)2025(预计)具备开工条件电入浙流--2024(预计)2025(预计)-资料来源：国家能源局，中信建投项目进展提速：2022年受到疫情影响，特高压项目的总进度放缓，2022年计划开工“10交3直”，实际开，已有金上-湖北特高压直流线路开工，陇东-山东直流工程获得核准批复建设周期显著缩短：自2021年以来，特高压建设周期呈缩短趋势，投资节奏加快。南昌-长沙1000千伏特高压交流工程仅用时十个月即全线贯通，正式投运。特高压线路的建设周期已由之前2-2.5年，提速至1.5-2年。页的重要声明5资料来源：国家能源局，中信建投资料来源：国家能源局，中信建投问题三：特高压后续如何看？特高压后续发展节奏方面，我们判断：(1)2023年将出现核准、招标、开工高峰。集中释放过去两年延宕和积压的特高压项目建设需求。在能源大基地外送需求驱动下，2024年可能会新增部分项目规划，但项目量大幅增长概率较低。(2)2024-2025进入业绩兑现高峰，若后续有新项目接入，业绩增长将延续至2026年。特高压技术方面，柔性直流特高压技术适合新能源为主的能源基地外送，几乎是深远海风的唯一选择。“柔性直流+常规直流”可以充分实现优势互补，成为未来技术路线的重要选择之一。须搭配传统能源根据国家能源局《2021年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》的统计结果，2021年17条直流特高压线路年输电量4887亿千瓦时，可再生能源电量达2871亿千瓦时，同比提高18.3%。可再生能源电量占特高压总输电量的58.7%，同比提高12.8pct。值得注意的是，以风电光伏为主的新能源在整个特高压输电量中占比并不高。特高压输送的可再生能源电量中，以水电为主。例如，西南地区外送多以水电为主，如第一条特高压直流云广线(楚穗直流)，在建的白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江等。客观来讲，特高压无法100%输送新能源发电电量。(1)以风电光伏为主的新能源发电具有间歇性、波动性的特点，发电时并不能实现平滑出力，导致其输电效率较低。(2)电力系统中，新能源电源不具备主动的安全支撑能力，其电压、频率耐受性较差，因此发电端需要大量火电电量进行安全支撑。(3)新能源电量占比较高时，由于无法实现平滑出力，电网端消纳压力显著提升。基于新能源电源自身特点，客观来讲，特高压无法实现100%输送新能源电量。电力设备电力设备页的重要声明6称年输送电量(亿千瓦时)可再生电量合计(亿千瓦时)生能源占比占比同比增长(百分点)1838302直流031.61.390%446.180%5流66流1.97淮直流5.78泰直流.622.40%.19直流5.400%.970%40%豫直流30%湖直流00%/7.67.60侨直流0直流7.97.907.17.107710%资料来源：国家能源局，中信建投：多能互补+直流外送特高压发展趋势为“多能互补+直流外送”。“十四五”规划纲要提出建设九大陆上清洁能源基地和五大海上风电基地。能源形式为风、光、水、火、储等。多能互补能够提高送出电量中清洁能源占比，还能发挥各自出力特性，得到平滑、可调度、高利用小时的稳定电源。序号基地名称风光水火储1松辽清洁能源基地√√√2冀北清洁能源基地√√√3黄河几字弯清洁能源基地√√√√4河西走廊清洁能源基地√√√√5黄河上游清洁能源基地√√√√6新疆清洁能源基地√√√√√7金沙江上游清洁能源基地√√√√8雅砻江流域清洁能源基地√√√√9金沙江下游清洁能源基地√√√√资料来源：新华社，中信建投资料来源：新华社，中信建投新一批特高压均为高比例可再生能源多能互补配置：“十四五”新一批“三交九直”跨省跨区特高压输电工程配套的电源基地的一般配置为：(1)西北火电调峰配置：约400万千瓦调峰火电+1000~1300万千瓦风电、光伏清洁能源+储能(部分配储比例高达20%×2h)。(2)西南水电调峰配置：约600-800万千瓦调峰性能好的大型水电+1000万千瓦以上风电、光伏清洁能源+储能。页的重要声明7项目名称线路长度 (km) (kV)电源配置(MW)电电光伏电储能金上-湖北流-知知知陇东-山东流00-00流00-储能夏-湖南流00-00知蒙西-京津冀流-知知知知流-00-h流-00-00h流-知知知知知藏东南-大湾区(藏玉)流--藏东南-大湾区(藏澜)流---h大同-怀来-天津北-天津南--知胜利-知知知知知川渝特高压-知知知知知柔性直流采用了基于IGBT的VSC电压源型换流器，替换常规直流的晶闸管，可以独立调节有功、无功输出，因而不需要交流电网提供电压支撑，可以向无源系统供电。相比于常规直流，柔直换流站中柔直阀价占比最高达59.2%，其单位价值量可高达4.73亿元/GW以上，远高于常规阀。IGBT为换流阀最核心的零部件，换流阀总价值量占比40%-50%，其次为电容器(25%-30%)，其他为旁路开关、阀控系统、阀冷却系统、结构件、绝缘件等。图表15：昆北(常规)、柳北(柔直)、龙门(柔直)换流图表16：IGBT占换流阀接近一半价值量站中主流设备占比。柔直换流站中柔直阀价值量占比更高其他(结构、绝资料来源：国家电网，中信建投电力设备电力设备页的重要声明8问题四：如何把握本轮特高压周期机会？4.1成本构成：换流站(直流)、变电站(交流)价值量占比较高特高压直流线路:主设备分布在两个换流站内，投资额占比约为30%。特高压直流线路一般为点对点，因此由两个换流站构成，单条线路总投资额平均为230亿元。我们统计：单条线路换流设备投资金额占比合计近27%；直流场设备方面投资金额占比合计近2.5%。)设备设备阀变GIS器直流/平器器器设备数量820价0.8/0.1设备金额384额占比50%%资料来源：国家电网电子商务平台，中信建投特高压交流线路:主设备与站点数量相关，投资额占比约为20%。单条线路总投资额平均为200亿元，一般)GIS器器备数量755价备金额2额占比4.30%0%10%0%资料来源：国家电网电子商务平台，中信建投主设备领域格局稳定。根据国家电网电子商务平台公布的设备中标情况，统计了主要特高压设备市场各企业的市占率。其中中国西电、国电南瑞、特变电工、许继电气、平高电气等占比较高，主设备领域格局稳定。次要设备包含绝缘子、铁塔、电缆等。各环节参与公司众多，市场集中度低，竞争激烈。电力设备电力设备页的重要声明9公司平高电气中国西电山东电工特变电工保变电气山东电力国电南瑞许继电气北京电力设备经纬正能西安中扬其他交流GIS24.70%22.29%22.29%26.51%26.51%26.50%26.50%变压器.00%7%%0%3%电抗器8.05%.26%%2.01%.66%21.48%3%2%直流GIS0%3%9.17%换流变压器20.43%20.43%29.13%29.13%26.09%26.09%%换流阀8%7%20.45%9.10%特高压项目建设有一定节奏，考虑到目前特高压项目加快(如白鹤滩~江苏特高压直流项目从开工到完工投运历时仅一年半)。为方便起见，假设特高压直流项目在两年内平均每年建成完工一座换流站，并确认收入。对于超过2座站的特高压直流项目(如金上~湖北等)仍按2年完工考虑；特高压交流项目中，变电站座数在两座站及以下的每年建成完工一座变电站，在两座站以上的则三年内完工，并在第三年完工2座变电站。据此测算出2023-2025年各特高压主设备的市场空间如下：电力设备电力设备页的重要声明峰期注：改造项目由于其造价低于新建常规直流项目，因此每年完工数相当于0.5常规直流变电站；柔直项目由于其站数往往不止2座，因此假设每年可完工相当于1.5座换流站，同时相应设备价值量另算。以此为依据，根据历史市场份额，对国电南瑞、许继电气、中国西电、特变电工、平高电气、保变电气、派瑞股份(上游晶闸管器件)等公司的市占率进行合理假设，则可以测算出各公司的收入弹性如下：电力设备电力设备页的重要声明峰期可见，在直流主设备供应商中，许继电气收入弹性大于国电南瑞，而上游晶闸管供应商派瑞股份的收入弹性最大。在交流主设备供应商中，中国西电、平高电气、保变电气等供应商弹性较大。电力设备电力设备页的重要声明五、投资建议特高压建设有周期性占先，具有逆周期调节经济属性。通常随着每轮项目的规划、核准、建设、完工，逐步形成预期、落实订单、确认收入和业绩。但随着能源开发逐渐向西部偏远地区深入，柔性直流等技术的渗透，使得每轮特高压项目也出现一定的成长性，市场空间逐步扩大。建议选择特高压产业链弹性较大的环节和公司，直流方面，换流阀、电力晶闸管生产商弹性较大，如许继电气、派瑞股份等；交流方面，特高压交流变电站对GIS需求较大，平高电气等较为受益，此外中国西电、保变电气也有一定弹性。避雷器生产商如金冠电气等具备一定的技术壁垒，预计也将从特高压放量中受益。页的重要声明风险分析需求方面：国家基建政策变化导致电网投资不及预期；经济增长趋缓，用电量增长降速；新能源投资不及预期，送出工程需求不及预期。审批方面：特高压项目核准进度不及预期，土地、环评等审批流程进度不及预期等。政策方面：输配电价核定不及预期导致跨省跨区输电线路成本疏导不顺。技术方面：柔性直流技术尚不成熟导致成本过高，电网公司采用意愿有限。市场方面：竞争加剧导致相关设备市场空间下降，相关公司市占率不达预期、毛利不达预期等。电力设备电力设备页的