中国特高压电器行业发展现状及趋势分析

中国特高压电器行业发展现状及趋势分析一、特高压电器定义和分类特高压电器是指在特高压线路中实现关合、开断、控制、调节、测量功能的核心设备，可在特高压电路中起控制或保护等作用。特高压电器包括开关电器、量测电器和限流、限压电器，属于电力系统中的核心设备，可在特高压电路中起控制或保护等作用。因此，特高压电器性能优劣将会直接影响电力系统的稳定和运行安全。特高压电器主要包含特高压变压器、换流阀、控制保护系统、特高压并联电抗器、特高压开关、特高压串联补偿装置、特高压互感器、平波电抗器、特高压电容器、避雷器、绝缘子、套管、导地线等。其中，特高压核心电器有特高压变压器、特高压电抗器、特高压串联补偿装置等。直流特高压电器主要包括：换流变压器、换流阀及控制保护系统、直流滤波器、直流开关设备、直流测量设备和直流避雷器。其中，直流特高压关键电器包括换流变压器，换流阀，控制保护系统和平波电抗器。换流变压器是直流输电系统中核心设备之一，占特高压直流总投资比例为25.4%；换流阀是直流输电系统的核心部件，占特高压直流总投资比例为27.6%；GIS为气体绝缘全封闭组合电器，占特高压直流总投资比例13.5%；直流控制保护系统占特高压直流总投资比例约16.3%；其他设备，占特高压直流总投资比例约17.2%。特高压交流电器主要包括：变压器、并联电抗器、开关、串联补偿装置、互感器、电容器、避雷器、GIS、绝缘子、套管、导地线和杆塔等。其中，交流特高压关键电器有特高压变压器、并联电抗器、断路器、串联补偿装置。二、特高压电器产业链分析中国特高压电器行业的产业链可分为三部分。特高压电器产业链上游主要涉及原材料，上游市场主要参与者为原材料供应商。中游环节涉及中国特高压电器制造，主要参与者为特高压电器生产制造商，是特高压电器技术的所有者，主要负责特高压电器的生产、销售、研发和售后服务。特高压电器生产企业的下游应用主要分为电网建设和用户工程。特高压电器的原材料主要包括传感器、金属材料、绝缘材料、电子元器件等，其成本占比分别为8.2%、15.9%、6.2%、5.3%。特高压电器原材料供应商单一，导致上游厂商议价能力较强。特高压电器厂商需求主要来源于特高压交流项目建设以及特高压直流项目建设。根据数据显示，2020年中国特高压电器总投资额为1500亿元，其中中国直流特高压电器总投资额为989亿元，中国交流特高压电器总投资额为511亿元。特高压变电站分为GIS、电抗器、变压器、补偿设备四类，分别占投资额比重为20%、28%、33%、19%。三、特高压电器行业发展现状随着国家电网特高压电器项目计划实行，以及在配电网建设和智能电网快速发展等因素驱动下，我国特高压电器行业市场规模迅速增长。根据数据显示，中国特高压电器行业市场规模由2015年的895.9亿增长至2019年的1345.5亿，2015-2019年特高压电器行业市场将保持平稳高速的增长，其年均复合增长率达到10.7%。根据相关数据显示，中国2020年重启特高压项目，规划15条特高压输电线路可带来3000亿元的投资体量，平均每条特高压投资约200亿元，预计特高压电器2020年投资规模预计可达1500亿元以上，特高压交流电器成本占总投资额40%-50%，特高压直流电器成本占总投资额的50%-60%除去站内的铁塔和基础建设以及线路材料招标等环节。预计直流特高压电器989亿元，交流特高压电器511亿元。其中交流变压器、并联电抗器、GIS的市场容量分别约为170亿元、188亿元和220亿元，换流阀、换流变压器、控制保护系统的市场容量分别为300亿元、518亿元和104亿元。四、中国特高压电器行业政策法规分析国务院有关部门针对特高压电器国产化目标，相继出台了一系列配套政策，有力地推动了特高压输变电设备国产化工作，逐步改变了输变电设备受制于人的局面。目前，特高压电器的综合国产化率达到90%，已达到国家发改委规定的70%的国产化率目标。五、中国特高压电器行业未来发展趋势1、特高压电器标准全球化截至2019年，中国的特高压电器标准电压已被推荐为国际标准，国际电网委员会与电气和电子工程师协会先后成立了由中国主导的9个特高压输电工作组，国际电工委员会成立了特高压交流输电系统技术委员会。中国成为继美、德、英、法、日之后第六个国际电工委员会常任理事国，在国际标准制定方面的话语权和影响力显著提升。标准化水平不仅是衡量一个企业核心竞争力的重要指标，也是衡量一个行业乃至国家核心竞争力的重要指标。通过制定标准抢占技术制高点，中国已成为世界特高压电器标准的核心技术标准。此外，中国还正积极开展与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古、巴基斯坦等周边国家的电力能源合作，加快推进有关特高压联网工程的规划、前期建设工作，预计到2025年基本实现与周边国家电网的互联互通。2、产品智能化未来，计算机技术、自动化控制和传感器技术等智能电器技术迅猛发展，特高压电器将实现智能化控制，为开发智能化特高压电器产品奠定了坚实的技术基础。智能化特高压电器具备智能控制系统，该智能控制系统由参量接受检验器、运行控制器、专家系统等部件组成，在运行时各部件可自主完成任务。专家系统是将专家的经验、技术和常规操作移植到系统中，保证系统具备专家的判断能力和工作能力。智能化特高压电器在不需要人工干预的基础上，应用专家控制系统可直接切断电路，实现电路的转换、控制和维护。在传感器技术发展及配电网自动化升级的背景下，为满足电力系统自动化的要求和电力用户对高质量供电的需要，特高压电器的智能化将成为特高压电器行业未来发展的必然趋势，此技术可实现控制保护智能化以及计量、保护、控制、故障记录等功能一体化。3、产业技术提升特高压电器属于技术含量较高产品，特高压电器行业属于技术密集型行业，行业的生产服务具有科技含量高、产品更新速度快的特点。中国特高压电器行业起步晚，制造水平与世界先进水平有较大差距，但中国特高压电器行业呈现出行业技术水平快速提高的发展趋势。以特高压电器无油化为例，在特高压电器中，油作为绝缘介质和灭弧介质使用已有一百多年的历史，变压器和开关中需要油作为润滑剂。但油介质存在易燃易爆等缺点，增加了特高压电器的运行和维修成本。因此，在真空开关发展的背景下，未来油开关的使用量将逐渐减少，开关电器无油化成为未来发展的趋势。目前，中国能源局开展特高压电器核心技术与关键部件的技术研究，预计到2022年全面完成开关电器无优化的升级改造，开关电器