中國資源稟賦地和資源負荷地兩級分離狀態凸顯,客觀上需要對富余的電力資源進行大規模的遠距離調配,特高壓輸電網絡具有減少電網電流負載、顯著降低輸電線損、節約相關成本以及緩解華東發達地區環境壓力等特點,因而在中國有著較為廣闊的發展空間。
特高壓輸電工程始建于2006年,在前期建設過程中,因技術理論層面存在分歧,社會上對電網運行的安全與穩定性疑慮致使主管部門對特高壓交流項目核準較為謹慎,特高壓交流項目進展較為緩慢,而直流項目穩步推進。
隨著首條特高壓交流示范工程近3年的平穩運行實踐、國家對特高壓技術在理論層面的認可,以及項目核準相關工作的逐步推進,特高壓交流輸電項目盡管仍較國家電網建設計劃有所延遲,但相較前期而言,項目進度有所加快,國家相關部門對特高壓交流項目的態度由前期的謹慎核準逐步轉為穩步推進。加之空氣污染問題日益凸顯,政府將跨區輸電作為治霾的主要措施之一,給予了較大的政策支持。空氣治理、大規模跨區輸電建設規劃將進一步促進特高壓設備需求的穩步增長,預計2014年特高壓項目整體有望加快發展,相關設備需求受此帶動將迎來較大增長。
根據項目的前期準備情況以及國家相關規劃,又根據前期已竣工項目中主要變電站設備的投資占比情況對特高壓建設有望帶動的設備需求做出估算,預計2014年特高壓交流變電站設備總需求將達385.97億元,其中GIS和變壓器/電抗器分別為115.79億元和85.77億元。
根據前期的中標情況,預計2014年中國西電、天威保變和特變電工三家企業有望獲得平均約28.59億元的特高壓變壓器收入增長空間,同時平高電氣與中國西電則有望分別收獲約60億元和40億元的特高壓GIS銷售收入。特高壓項目的加快發展將帶動相關企業盈利能力的提升,進而對其整體信用品質的提升形成促進作用。
中國資源稟賦地和資源負荷地呈兩級分離的問題突出,需要采用特高壓輸電技術滿足大范圍大規模電力資源的調配,特高壓遠距離輸電在中國具有較為廣闊的需求前景
中國資源稟賦地和資源負荷地呈兩級分離狀態,全國80%以上的煤炭資源分布在西北、東北以及西南等地區的六大煤電基地,70%以上的水電資源分布在西南地區,60%以上的太陽能和風能資源分布在西部和北部區域。然而,全國60%以上的用電負荷集中在東部區域。
現階段,“三華”地區(華北、華東、華中地區,其中華北主要指京津冀地區)電力缺口已達3000萬千瓦,而“三北”地區(東北、西北、華北,其中華北主要指內蒙古自治區)電力富余達2700萬千瓦,資源儲備與耗用結構性失衡矛盾凸顯,需要對電力資源進行合理調配。然而,主要資源負荷地與稟賦地之間的距離大都在1000公里以上,國內現有以500kV為主的國家主干電網輸送距離均在1000公里以下,無法滿足大范圍大規模調配電力資源的需要,更遠距離輸電技術的發展顯得十分必要。
特高壓輸電是在超高壓輸電的基礎上發展的,是指線路傳輸額定電壓在1000千伏及以上的較遠距離電能傳輸,其目的是繼續提高輸電能力,實現大功率的中、遠距離輸電,以及實現遠距離的電力系統互聯,建成聯合電力系統。特高壓輸電網絡相對于現有電網具有明顯的技術先進性和經濟性。
首先,電力負荷中心的大規模電廠建設使該地區電網短路電流控制難度加大,現階段華東、華北電網已出現部分500kV母線的短路電流超過斷路器的最大隔斷電流能力,對電網的安全、平穩運行造成隱患,而特高壓電網將在電壓進一步提高的基礎上,降低電網的電流負載,有效降低短路電流負載,確保電網平穩運行。同時,建設特高壓電網還可以減少輸電線路走廊回路數,節約成本。通常1回1000kV輸電線路可代替6回500kV線路,采用特高壓輸電可提高輸電走廊利用率,并將輸電線損明顯降低。
一般而言,特高壓線路的線損比常規的500kV電路的線損降低30%以上,具備明顯的節能效果,而輸電回路的減少,也客觀上減少了輸電線纜的使用和電網塔架的建設,節約了相當一部分土地成本。此外,采用特高壓輸電,主要電源與用電負荷區域相分離,還可以有效減少中東部地區的環境壓力。
表1特高壓輸電相較于現階段以500kV主干網絡表現出的優越性
整體來看,中國資源儲備與經濟發展分布的不平衡,客觀上需要對富余的電力資源進行大規模的遠距離調配,特高壓輸電網絡具有減少電網電流負載、顯著降低輸電線損、節約相關成本以及緩解華東發達地區環境壓力等特點,因而在中國有著較為廣闊的發展空間。
前期,特高壓直流輸電項目穩步開展,交流項目進展緩慢,明顯滯后于國家電網計劃。
中國特高壓輸電工程建設由國家電網公司(以下簡稱“國家電網”)主導,中國南方電網有限責任公司(以下簡稱“南方電網”)參與實施。2004年末,國家電網提出“建設以特高壓為核心的堅強國家電網”,2006年8月首條特高壓交流試驗示范工程正式核準開工,中國由此步入特高壓建設時代。根據國家電網規劃,到2020年,其將在國內建成“五橫五縱一環網”的交流特高壓電網以及27回特高壓直流輸電線路,特高壓電網建設預期規模巨大。然而每條特高壓項目開工前都需通過國家環境保護部、水利部和國土資源部的審批并取得國家發改委相關開工“路條”,就目前來看,特高壓工程整體核準進度較國家電網規劃滯后。
特高壓輸電網分為特高壓直流輸電線路和特高壓交流電網。特高壓直流輸電是指采用±800kV特高壓直流進行超遠距離輸電,這種輸電方式的特點是線路中間無需落點,即可將大量電力直送大負荷中心,具備點對點、超遠距離、大容量送電能力,主要適用于我國西南大水電基地和西北大煤電基地的超遠距離、超大容量外送。然而,這種點對點的傳輸特性使其在聯網過程中不具備經濟性,同時大容量直流輸電落地后對受電電網亦將造成很大沖擊,因而特高壓直流輸電線路現階段只應用于超遠距離的電力干線傳輸。截至2014年1月末,中國已建成5條特高壓直流輸電線路,分別為“向家壩-上海”、“錦屏-蘇南”、“哈密南-鄭州”以及“云廣±800千伏直流”、“云南普洱-廣東江門”(南方電網建設)。“溪洛渡-浙江金華±800千伏直流”工程尚處建設期,計劃于2014年2月啟動驗收工作。特高壓直流建設進度與國家電網規劃大體同步。
表2近年來國家電網年度工作會議特高壓項目計劃實際完成情況對比表
特高壓交流輸電是指1000kV及以上的交流輸電,具有傳輸電能容量大、損耗低、占地小等特點,較好的交流同步性使各條交流輸電線路便于以較低的成本連接成區域性輸電網,用于受電端電能的分配。同時,強大的交流同步電網更可與特高壓直流饋入的電量消化、轉移和優化配置。然而,受交流輸電網固有特性的影響,大規模大范圍的特高壓交流電網可能發生大面積停電等事故,加之世界上尚無相關成功案例可以借鑒,其在國內一度受到各界專家學者的質疑,致使相關工程進度嚴重滯后,特別是2011年末至2012年三季度末這近一年的時間里,全國未有新的特高壓交流輸電項目通過有關部門的核準開工。截至2014年2月末,國內僅“晉東南-荊門”及“淮南-皖南-上海(雙回)”特高壓交流輸電項目已經建成投運,特高壓交流輸電項目的核準開工進度明顯滯后于國家電網相關計劃,整體進展緩慢。
整體來看,特高壓交流項目前期進展較為緩慢,明顯滯后于國家電網計劃。隨著示范工程的平穩運行、國家對特高壓技術在理論層面的認可,以及項目核準相關工作的逐步推進,特高壓交流輸電項目盡管仍較國家電網建設計劃有所延遲,但相較前期而言,項目進度有所加快,國家相關部門對特高壓交流項目的態度由前期的謹慎核準逐步轉為穩步推進。在現有在役或在建交流項目不出現重大故障或不可抗力因素的前提下,預計未來特高壓交流輸電工程的核準開工速度將有所加快。
空氣污染問題凸顯,特高壓跨區輸電作為主要治霾措施之一,在政策層面受到較大支持,空氣治理、大規模跨區輸電建設規劃將進一步促進特高壓設備需求的加快增長
2013年起,大范圍霧霾天氣愈演愈烈,嚴重威脅到廣大人民健康與經濟平穩發展,“以電代煤輸送”、發展特高壓輸電作為治理大氣污染的主要舉措之一,逐漸受到政府的青睞。
霧霾的主要成分是PM2.5,其主要來源于煤炭燃燒,根據國際綠色和平組織發布的報告,采用燃煤發電的方式,每發電1億千瓦時,就會產生7噸PM2.5。治理霧霾的途徑之一就是要改變現有的燃煤排放布局,讓煤在新疆、內蒙古等煤炭富集地區就地燃燒發電,再將大規模電力通過特高壓等遠距離傳輸方式輸送到中東部地區,進而大幅減少中東部地區因燃煤發電而引起的霧霾。一般來說,一條特高壓直流輸電線路和一條特高壓交流輸電線路的年輸電量,分別相當于運輸2000萬噸和2500萬噸左右的原煤燃燒所產生的電量。特高壓輸電以其傳輸功率大、距離遠等特性,在“就地發電,跨區域輸電”方面迎合了東部地區減少燃煤發電污染排放量的霧霾治理需求。特高壓在防治空氣污染方面也得到了較大的政策支持。2014年2月12日,國務院常務會議提出,“要在抓緊完善現有政策的基礎上,進一步推出的首要措施是加快調整能源結構,實施跨區送電項目,合理控制煤炭消費總量,推廣使用潔凈煤。”這是國務院首次明確表示要利用跨區送電的方式治理霧霾,也是對特高壓建設的一種認可。同期,在全國能源工作會議上,國家能源局提出要在嚴格控制京津冀、長三角、珠三角等區域煤電項目的同時,重視以電力外送為主的煤電基地建設和前期進展緩慢的內蒙、山西等地區特高壓建設,未來要規劃建設“蒙西—天津南”等12條電力外輸通道,其中包括8條特高壓線路,主要有“錫盟-濟南”、“蒙西-天津”、“靖邊-濰坊”、“淮南-南京-上海”、“晉東南-徐州-南京”等特高壓交流方案,以及“寧東-浙江”、“錫盟-泰州”、“麗江-深圳”等特高壓直流方案。這些特高壓線路方案目前已經通過中國國際工程咨詢公司組織的專家組討論及評估,并已經形成意見,報送國家能源局審批。2月26日,國家電網公司在2013年度社會責任報告發布會上宣布,2014年用于電網建設投資將超過3800億元,重點加快建設西南水電和新能源基地外送通道。同時,其還表示12條治理霧霾跨區輸電通道中,國家電網將負責建設運營其中11條輸電通道,包括4條特高壓直流線路、4條特高壓交流線路和3條500千伏高壓線路。其中,“寧夏東至浙江”特高壓直流輸電通道已獲得可以開展前期工作的“路條”。8條特高壓線路方案涉及的投資總額超過1500億元,最早一批送電通道將在2016年建成。
表3近期特高壓輸電相關政策法規
整體看,在空氣污染問題日益凸顯的背景下,政府將跨區輸電作為治霾的主要措施之一,給予了較大的政策支持。空氣治理、大規模跨區輸電建設規劃將進一步促進特高壓工程建設的加快發展,相關設備需求將實現加快增長。
隨著示范工程的平穩運行、國家在理論層面的認可、項目核準工作的推進以及政策層面的大力支持,預計未來特高壓直流輸電工程將繼續得到穩步推進,交流項目有望較前期有所加快,進而帶動相關設備需求的增長,特高壓設備制造企業面臨較大增長空間
根據國家電網“十二五”規劃,2013~2020年將投資1.20萬億元建設特高壓線路9.40萬公里、變電容量3.20億kVA、換流容量4.60億千瓦,到2015年、2017年和2020年,分別建成“兩縱兩橫”、“三縱三橫”和“五縱五橫”特高壓“三華”同步電網,同時到2020年建成27回特高壓直流輸電工程。根據國家電網特高壓建設相關規劃,2013~2020年,其將計劃投資1.20萬億元建設特高壓電網,年均投資在1500億元左右,整體計劃建設規模相對較大,其中涉及的設備需求約為675億元。
從實踐層面看,隨著“晉東南-荊門”示范線路于2009年1月竣工投運,及2011年末擴建后輸送電能容量達到標準,至今已平穩運行近3年,在一定程度上論證了特高壓交流輸電的安全性和可行性。從理論層面看,2012年11月,國家電網發布了《特高壓直流接入特高壓交流電網輸電工程關鍵設備研制技術規范書》,指出可以利用特高壓交流堅強網架作為受電、分電平臺,充分發揮特高壓電網的疏散和事故支援能力,在更大范圍內消納特高壓直流電力,電網運行的靈活性和安全性得到進一步提高。至此,國內部分對特高壓交流輸電項目的抵制情緒有所下降。
技術方面,2013年1月,由國家電網主持的“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”項目獲得了“2012年度國家科學技術進步獎特等獎”等獎項,從技術上肯定了中國的特高壓交流輸電網。從政策支持方面看,國家能源局已將加強電力跨區調出能力作為2014年的工作重點,計劃推進12條電力外輸通道;同時,政府推行大環保戰略,嚴格控制京津冀、長三角、珠三角等區域煤電項目,這些政策與規劃都有望進一步推動相關特高壓項目通過建設審批。
從近期開工進度看,從項目核準進度來看,自2012年四季度起,曾一度暫停的特高壓交流項目再次有“淮南-上海”(北段)、“雅安-武漢”及“浙北-福州”等三條線路獲得地方“小路條”(列入各省建設批文,待報國家發改委核準);2013年2月,國家環境保護部、水利部和國土資源部分別對上述三條線路(以下簡稱“三交”)給出環境影響報告書、水土保持方案書和用地預審意見,至此“三交”特高壓交流工程已取得全部國家級支持文件,為后期發改委“路條”的獲取創造了條件;同年3月,“浙北-福州”交流輸電線路獲得發改委核準的“路條”,正式開工,總投資約200億元,預計2014年竣工,2015年正式投入使用。
而“淮南-上海1000千伏交流(雙回)”工程已于2013年9月建成投運。現階段,特高壓交流工程僅“浙北-福州”在建,計劃于2014年底投運。特高壓交流工程推進速度雖較計劃滯后,但推進速度已較前期明顯加快。綜合考慮上述原因并結合電網運營企業及有關部門的發展規劃,預計2014年特高壓項目將有望加快發展,進而帶動設備需求的增長。
表4:預計2014年有望開工建設的特高壓交流項目情況(單位:億元)
一般而言,在特高壓建設中,除電纜、塔架之外的變電站及換流站設備投資占總投資比重較大,達45~55%。在特高壓交流變電站設備投資中,GIS以及變壓器/電抗器占比較大,分別達30%和22%,是交流線路中的主設備;在特高壓直流變電站設備投資中,換流變壓器作為主要設備占投資比重達28%。中債資信對所預測的2014年有望開工建設的三條交流項目主要設備需求進行估算,預計受其帶動,2014年特高壓變電站設備需求將達385.97億元,其中GIS及變壓器/電抗器主設備需求有望達到115.79億元和85.77億元,較大的需求預期對主要特高壓設備生產企業業績的提升產生較大的促進作用。
表5:2014年部分有望開工建設的特高壓項目所涉主要設備需求的預測(單位:億元)
在輸配電設備制造行業內,資質、技術等方面符合國家電網要求的特高壓交流設備制造企業包括中國西電電氣股份有限公司(以下簡稱“中國西電”)、平高電氣股份有限公司(以下簡稱“平高電氣”)、保定天威保變電氣股份有限公司(以下簡稱“天威保變”)以及特變電工股份有限公司(以下簡稱“特變電工”)等,其基本壟斷了國家電網建設特高壓交流輸電工程所需相關設備市場。根據以往中標數據來看,特高壓GIS市場上,平高電氣約占據了50%的市場份額,而變壓器領域則由中國西電、天威保變和特變電工三家平分天下。結合之前的市場容量預測,預計2014年特高壓交流線路的核準建設將為上述三家特高壓變壓器生產企業帶來平均約28.59億元的收入增長空間,同時拉動GIS制造企業平高電氣和中國西電分別約60億元和40億元的收入增長預期。
表6特高壓交流輸電主要設備市場份額分布情況
整體看來,中國資源稟賦地和資源負荷地兩級分離的現狀,及特高壓輸電網絡減少電網電流負載、顯著降低輸電線損、節約相關成本以及緩解華東發達地區環境壓力等優點,使得特高壓遠距離輸電在中國有著較為廣闊的發展空間。盡管在前期建設過程中,因技術理論層面存在分歧,社會上對電網運行的安全與穩定性疑慮致使主管部門對特高壓交流項目核準較為謹慎。
特高壓項目進展較為緩慢,但隨著首條特高壓交流示范工程近3年的平穩運行實踐、國家對特高壓技術在理論層面的認可,以及項目核準相關工作的逐步推進,特高壓交流輸電項目盡管仍較國家電網建設計劃有所延遲,但相較前期而言,項目進度有所加快,國家相關部門對特高壓交流項目的態度由前期的謹慎核準逐步轉為穩步推進,加之空氣污染問題日益凸顯,政府將跨區輸電作為治霾的主要措施之一,給予了較大的政策支持。空氣治理、大規模跨區輸電建設規劃將進一步促進特高壓設備需求的穩步增長。
預計2014年特高壓項目整體有望加快發展,相關設備需求受此帶動將迎來較大增長。中債資信根據項目的前期準備情況以及國家相關規劃,預計2014年將有3條特高壓交流線路開工建設,又根據前期已竣工項目中主要變電站設備的投資占比情況對特高壓建設有望帶動的設備需求做出估算。
預計2014年特高壓交流變電站設備總需求將達385.97億元,其中GIS和變壓器/電抗器分別為115.79億元和85.77億元。根據前期的中標情況,進一步對行業內主要企業有望由此分得的市場空間做出了預測,預計2014年,中國西電、天威保變和特變電工三家企業有望獲得平均約28.59億元的特高壓變壓器收入增長空間,同時平高電氣與中國西電則有望分別收獲約60億元和40億元的特高壓GIS銷售收入。特高壓項目的加快發展將帶動相關企業盈利能力的提升,進而對其整體信用品質的提升形成促進作用。