一、特高压的发展历程
1891年,在德国Laufen电厂安装了世界第一台三相交流发电机,从Lauen电厂到法兰克福的输电电压等级达到713.8KV从而开启了高压输电时代。
国外特高压输电技术研究起步早,但商业化应用尚未取得大规模突破。
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
二、特高压的优势
相比高压与超高压输电,特高压优点较为突出:
1000kV特高压交流输电线路输送功率约为500KV输电线路5倍1100KV特高压直流输电能力是500kV输电线路的4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500 kV输电线路的4倍和5倍,而线路损耗只有500kV线路的25%。
输送同样的功率,采用1000kV线路输电与500kV的线路相比,单位容量线路走廊占地减小30%,可节省60%的土地资源。
三、特高压产业链
特高压输电工程可分为特高压交流和特高压直流,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。
特高压工程大规模建设,除基础土建外,变电站与换流站是成本的重要组成,其中的核心装备是关键:
特高压交流中的关键设备主要有交流变压器和GIS
特高压直流中的关键设备主要有换流阀、换流变压器以及阀控制保护系统等
GIS:平高电气,中国西电,山东电工电气,新东北电气
变压器:保变电气,山东电工电气,特变电工,中国西电
电抗器:中国西电,保变电气,特变电工
电容器:中国西电,思源电气
断路器:平高电气,中国西电
互感器:国电南瑞,许继电气,特变电工,思源电气,中国西电
避雷针:平高电气,中国西电,金冠电气
换流变压器:保变电气,特变电工,中国西电,山东电工电气
换流阀:国电南瑞,许继电气,中国西电
GIS:平高电气,中国西电,山东电工电气,新东北电气
直流控制保护系统:国电南瑞,许继电气
电抗器:特变电工,中国能建,经纬辉开
断路器:中国西电,特变电工
电容器:中国西电,思源电气,白云电气,赛晶电力电子
四、主要的特高压设备龙头上市公司
平高电气:公司业务范围涵盖输配电设备及其核心零部件的研发、设计、制造、销售、安装、检测、检修、服务及相关设备成套、电力工程总承包、全过程工程咨询、综合能源服务、电锅炉及热储能、海上风电并网装备、智慧电网装备等业务。核心业务为中压、高压、超高压、特高压交直流开关设备研发制造、销售安装、检修服务。主要产品为 40.5 千伏~1100 千伏 SF6 气体绝缘封闭式组合电器(GIS/H-GIS)、40.5 千伏~1100 千伏 SF6 罐式断路器、12 千伏~1100 千伏 SF6 瓷柱式断路器、直流场成套设备、12 千伏~1100千伏交流隔离接地开关、10千伏~1120 千伏直流隔离开关及接地开关、72.5千伏~550 千伏隔离断路器、220 千伏~1100 千伏气体绝缘金属封闭输电线路(GIL),10 千伏~40.5 千伏真空断路器、成套电气设备、铁道电气化用开关设备,10千伏~220 千伏车载移动式变电站、预制舱式模块化变电站、电极式电锅炉设备和综合解决方案和充电桩设备及控制系统等。公司还具备输变电设备在线监测装置,互感器、避雷器、绝缘件、复合绝缘子、穿墙套管、SF6 气体回收净化装置、真空灭弧室等核心配套零部件的研发、制造以及机械加工、热处理、表面处理等工序加工,能够满足我国电网建设对开关设备及配套服务的全部需求
中国西电:公司主营业务为输配电及控制设备研发、设计、制造、销售、检测、相关设备成套、技术研究、服务与工程承包等业务。公司主导产品包括110kV 及以上电压等级的高压开关(GIS、GCB、隔离开关、接地开关)、变压器(电力变压器、换流变压器)、电抗器(平波电抗器、并联电抗器)、电力电容器、互感器(CVT、CT、PT)、绝缘子(电站电瓷产品、复合材料绝缘子产品)、套管、氧化锌避雷器、直流输电换流阀等。
特变电工:公司主营业务包括输变电业务、新能源业务、能源业务及新材料业务。公司输变电业务主要包括变压器、电线电缆及其他输变电产品的研发、生产和销售,输变电国际成套系统集成业务等;新能源业务主要包括多晶硅、逆变器、SVG 等产品的生产与销售,为光伏、风能电站提供设计、建设、调试及运维等全面的能源解决方案及风能、光伏电站的运营;能源业务主要包括煤炭的开采与销售、电力及热力的生产和销售;新材料业务主要包括高纯铝、电子铝箔、电极箔、铝制品及合金产品的研发、生产和销售。
保变电气:公司主营输变电装备业务,主要从事变压器及配件的制造与销售。经营范围包括变压器、互感器、电抗器等输变电设备及辅助设备、零部件的制造与销售;输变电专用制造设备的生产与销售等。输变电业务是公司的传统优势业务,公司主导产品为 110kV-1000kV 超高压、大容量变压器,尤其在高电压、大容量变压器以及特高压交、直流变压器制造领域具有较强的市场竞争力。