2024特高压行业发展趋势报告
特高压复盘: 历史以投资驱动为主,逆周期调节属性强
我国特高压建设可以总结为三个建设周期:表:第一轮“五直四交”工程情况,西电东送大幕拉开数据来源:国家电网,东吴证券研究所第一轮(2014-2016):2014年大气污染防治计划,自上而下推动特高压通道建设✓核心逻辑:关停负荷密集区的燃煤火电,通过特高压通道将中西部火电和西南的水电输送至负荷中心。✓国网区域内规划了“四交四直”,南网区规划了“一直”,均在14-15年集中开工,特高压迎来第一波建设高峰期,总投资额约1831亿元。✓这一阶段中,直流跟交流的功能定位尚不明确。
第一轮(2014-2016):2014年大气污染防治计划,自上而下推动特高压通道建设✓业绩复盘:受特高压设备价值量高、利润率好影响,一次设备利润率提升较为明显,业绩兑现约一年滞后期。✓股价复盘:特高压与新能源共振,一二次设备随板块整体上涨,其中一次设备涨幅较大,且回落抗性较强。
我国特高压建设可以总结为三个建设周期:表:第二轮“7直7交”工程情况,核准开工进度不及预期数据来源:国家电网,东吴证券研究所第二轮(2018-2022):2018年9月,能源局发布新一轮输变电建设计划,自下而上提出建设需求✓核心逻辑: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。✓共计规划“7直7交”,总投资额约2021亿元,其中国网区为主导,南网区域主要建设省域互联通道。✓这一阶段中,由于主管部门对于电网投资效率、工程环评、特高压技术争论等因素影响,核准开工节奏不及预期。
第二轮(2018-2022):2018年9月,能源局发布新一轮输变电建设计划,自下而上提出建设需求✓业绩复盘:第二阶段初,国网招标价格机制改为低价中标,各供应商价格压力陡增,盈利能力承压,随机制改回后,利润率趋于稳定。✓股价复盘:2021年国网提出建设新型电力系统,二次设备弹性较大因此涨幅较大并不断演绎。
第三轮(2023至今):“双碳”战略驱动下,服务于清洁能源大基地外送自上而下需求放量✓核心逻辑:基本围绕着清洁能源大基地建设以及省间互联通道开展规划和建设。✓“十四五”输电通道规划中,计划建设“9直5交”,其中柔直工程3项,开启特高压柔直规模化应用。✓这一阶段中,21-22年受疫情影响建设节奏滞后,23年开始加速,后续有望维持高强度。
我国特高压建设可以总结为三个建设周期:数据来源:Wind,东吴证券研究所第三轮(2023至今):“双碳”战略驱动下,服务于清洁能源大基地外送自上而下需求放量✓业绩复盘:23年特高压开工“2交4直”再迎大年,电网企业高压板块订单充沛,业绩支撑强,高景气展现。✓股价复盘:在新能源板块景气度显著下降背景下,特高压景气度正在演绎,新一轮周期正启动。
国内展望: 消纳需求驱动成长性显现,直交流齐头并进
网愈发成为新能源装机的制约瓶颈双碳战略的实施拉动电源侧投资&装机快速增长,电网建设滞后或将成为新能源并网外送的瓶颈。电网在经历“十二五”、“十三五”的大规模建设后,投资规模有所下降。从2020年开始,受“双碳”战略的拉动,电源基础建设投资额的总量超过电网,新增发电容量的增速开始超过电网新增220kV及以上变电容量的增速。2023年受清洁能源大基地建设提速,新增变电容量开始小于发电设备新增容量,电网冗余度被持续挤压。为了保证后续可靠的新能源的可靠并网+电网稳定,我们预计24-25年电网投资依旧将重点解决大基地外送问题。
消纳需求驱动特高压步入成长阶段横跨十年以上周期清洁能源大基地与负荷中心的空间分布决定了特高压外送是解决能源转型问题的重要手段。“十四五”规划的200GW大基地以西北的“沙戈荒”为主要开发地,本地负荷小+电网基础薄弱,因此从新能源的升压→汇集→成环组网→外送的各环节电网均需新建,带来极大建设需求。“十四五”规划“9直3交”+中期增补“5直2交”+“十五五”165GW新能源外送+“雅下水电”外送“4直2交”,特高压工程建设从周期向成长转变。
消纳需求驱动特高压步入成长阶段横跨十年以上周期清洁能源基地装机规划总量超500GW,外送通道缺口仍很大。✓根据各地能源局十四五规划文件,九大清洁能源基地到25年末的装机目标总计约589GW,已建成外送通道约172GW,但存量通道均有配套外送电源,可拓展能力有限。✓新建通道方面,十四五规划的重点放在了【黄河几字湾清洁能源基地】和【河西走廊清洁能源基地】的外送通道上面,我们认为,十五五除去“沙戈荒”基地的外送需求,西南水电、东北风电的外送通道有望逐步落地。
消纳需求驱动特高压步入成长阶段横跨十年以上周期节奏上24H2招标加速启动、25年项目也开始逐步明确。24H2我们预计有【2直2交】开工招标;25年我们预计陕西-河南、藏东南-粤港澳(柔直)、巴丹吉林-四川(柔直)、疆电-川渝(柔直)、浙江1000kV、烟威1000kV【4直2交】有望开工。其中,柔直占直流线路的3/4,预示柔直逐渐成熟,“十五五”渗透率有望超50%。
结构上直流向柔直升级,交流互联需求持续我国已形成【强直弱交】混联电网的系统形态,系统稳定运行面临挑战。截止到2023年末,我国已建成【20直18交】的交直流混联电网,呈现出极强的【强直弱交】特征,多直流馈入下受端交流电网承载力承压,当直流系统或交流系统发生故障时,易造成1)受端多换流站永久性闭锁引发有功、无功大幅缺额;2)送端配套电源出力受阻导致风光大面积脱网,系统稳定运行面临挑战。“十四五”和“十五五”密集建设大量新能源占比高的直流外送通道,如何解决【强直弱交】问题成为电网规划的重要方向,我们认为提高柔性直流输电占比和加强特高压交流环网建设两者有望齐头并进。
国内展望: 消纳需求驱动成长性显现,直交流齐头并进数据来源:知网,东吴证券研究所新型电力系统下的特高压看点:一大趋势,两大预期差一大趋势:柔直工程渗透率大幅度提升。特高压直流将更多地采用柔性直流输电技术。柔性直流输电技术的可控性、灵活性更强,不需要交流系统支撑换相,甚至可不依赖交流电网,可实现100%新能源汇集,并可为交流电网提供动态支撑,其规模化应用将随着经济性的进一步改善大大加快,助力新能源接入电网比例大幅提升。
新型电力系统下的特高压看点:一大趋势,两大预期差一大趋势:柔直工程渗透率大幅度提升。风电走向深远海,柔直外送有望成为主流。远距离海上风电场没有办法建设配套的火电等稳定电源,而过长的输电距离交流的投资成本将高于直流,根据测算,在2GW传输功率下,交直流等价距离为70kM,所以我们随着深远海风电的增多,柔直外送有望成为主流。
新型电力系统下的特高压看点:一大趋势,两大预期差两大预期差之一:特高压交流的建设需求很多且持续性强特高压交直流的定位已逐步明确。14-16年建设高峰期对于特高压交流和直流的定位比较模糊,但随着高压大容量直流输电技术的逐渐成熟,直流就定位于【远距离、大容量、点对网】的应用场景,主要应用于对西南水电、中部火电以及西北新能源的外送。但由于近些年直流规划建设相比交流来说更超前,【强直弱交】凸显,因此建设【强直强交】电网有望成为下一步电网建设的重点。特高压交流或将聚焦于新能源短距离外送、受端电网成环补强,构建东、西部两大同步电网,真正实现【强直强交】的坚强新型电力系统,我们预计“十五五”期间特高压交流规划数量有望超过15条。
新型电力系统下的特高压看点:一大趋势,两大预期差两大预期差之二:特高压直流工程中交流设备是不可或缺的。换流站内从一次设备分区来看可分为交流场和直流场,直流场包含了换流变、换流阀、直流断路器、平波电抗器、直流滤波器和直流控保系统,交流场部分则包含了500kV/750kV组合电器、无功补偿装备、继电保护等交流设备,因此特高压直流中交流设备的用量是刚性的。
弹性测算:特高压单线价值量拆分核心假设:✓总线路投资方面,传统特高压直流价值量在200-300亿之间,具体投资金额与线路长短有关,取250亿作为线路总投资额;特高压交流一般受变电站数量以及线路长短影响,价值量范围平均在50-100亿之间,取80亿、2站作为典型工程数据;特高压柔直目前投资额尚不确定,换流阀是投资额主要增长来源,因此取300亿作为线路总投资额。✓主设备价值量方面,1)特高压直流中主设备主要分为LCC换流阀(柔直是VSC换流阀)、换流变压器、750/500kV组合电器、直流控保、交流场继电保护以及隔离开关/量测设备/电容器/电抗器/直流穿墙套管/交直流断路器等其他类设备,其单设备价值量分别为1.5亿(柔直5亿)、0.75亿、0.25/0.045亿、2亿、0.1亿以及10亿。2)特高压交流中主设备主要分为1000kV主变压器、1000/500kV组合电器、二次继电保护,其单设备价值量分别为0.4亿、0.75/0.05亿、0.1亿。
弹性测算:特高压单线价值量拆分特高压直流:1)常直方面,换流变、换流阀单线价值量最高,分别占总设备价值量的48%/14%,750kV组合电器价值量占比次之,占总设备价值量约9%,这是西北大基地配套外送中的结构性增量。2)柔直方面,换流阀价值量增长明显,价值量占总设备价值量约为40%,所以柔直环节换流阀标的最为受益。特高压交流:交流工程中,组合电器的价值量占比是最高的,占总设备价值量约55%,其次是1000kV变压器,占总设备价值量约21%。
弹性测算:特高压单线价值量拆分直流工程:换流阀、换流变、直流控保是特高压直流中的核心主设备,格局非常集中,换流阀及直流控保主要以国电南瑞、许继电气以及中国西电为主,换流变主要以中国西电、保变电气、特变电工为主。交流工程:1000kVGIS、变压器是特高压交流的核心设备,GIS主要以平高电气和中国西电为主,变压器主要以特变电工、中国西电、保变电气为主。
国电南瑞:公司主要是以换流阀以及相关二次设备为主,公司主要受益于特高压直流中换流阀带来的增长,公司份额稳固,柔直带来的增量最大。许继电气:公司是直流换流阀和直流控保的核心供应商,柔直换流阀的份额有望持续提升,随着柔直项目的放量,公司的业绩弹性最大。
平高电气:公司主要以组合电器为核心产品,500/750/1000kV组合电器市占率名列前茅,特高压交流和直流均有大量需求,单直流工程中公司的收入和净利润分别可以达到5.0亿/0.9亿,属于特高压直接受益标的。中国西电:公司的产品品类最全,覆盖换流阀、换流变、组合电器、电抗器等主要一次设备,我们预计公司特高压产品利润率水平较高,特高压总量的增长对西电业绩改善有较强的拉动效应。
核心假设:✓开工线路:24-25年的开工线路情况分别为3交1.5常1.5柔/3交1常3柔,“十五五”规划中特高压工程按照“19直15交”进行预期,开工节奏考虑到五年规划中中间高、末尾少的趋势以及相对平均的条件进行假设。✓柔直换流阀利润:考虑到柔直换流阀当前价值量受高压IGBT价格影响高企,未来随着工程数量增加+国产化渗透率提升,26年后我们按照每年2%的幅度对价值量进行年降,海风柔直换流阀同理。✓确收节奏假设:考虑到直流工程设备的交付节奏跟交流工程有差别,我们假设国电南瑞、许继电气、中国西电的利润确收节奏为合同签订当年0%、第一年40%、第二年60%,平高电气仅提供开关类设备,因此确收节奏为当年0%、第一年90%、第二年10%。
对比来看,未来柔直渗透率提升+海风柔直建设加速,从利润增长的弹性及可持续性上来看,许继>平高>西电>南瑞,从确定性上来看,南瑞>平高>许继>西电
海外展望: 全球主网投资共振,高压出海正当其时
欧洲市场:能源安全及能源转型,催生高压直流通道需求能源转型,一方面,欧洲新能源建设较其他国家地区更超前,光伏、海风等新能源项目仍在推进,带动配套的电力设备需求;一方面,俄乌战争打乱欧洲能源互济的格局(乌克兰供欧洲核电、俄罗斯供天然气),同时引发对能源安全的担忧(俄罗斯炸毁乌克兰电厂及变压器厂,电力系统瘫痪),使得部分国家加速发展新能源、以脱离对天然气等传统能源的依赖。电网投资,新能源消纳及能源安全问题,带动各国电网强化网架投资,尤其是通过建设HVDC互联通道构建国家网间电力互济通道。
能源转型+再工业化+科技革命,催生对远距离输电建设需求欧洲海风规划空间大,海风建设有望提速。截至2022年底,欧盟27国海风累计装机16.3GW,但距离成员国承诺到2030年完成装机111GW的目标相差较多,则未来8年平均每年需要安装约12GW的海风,建设进度有望提速。欧盟海盆海风资源丰富,北海是规划的重点区域。根据欧盟2020年《近海可再生能源战略》,北海能源合作组织(NSEC)将重点开发北海优质的海风资源。2023年4月,荷兰输电系统运营商TenneT签署了价值约300亿欧元合同建设14个2GW的北海海风的输电系统(包含海上&陆上换流站的所有电力设备,单GW投资额约84亿RMB),技术方案则全部采用2GW的高压直流输电系统。
美国市场: 能源转型+再工业化+AI带动跨州输电网建设需求美国FREC发布1920号令首次明确提出未来至少20年跨区输电规划,法案要求输电运营商每5年对规划进行1次更新。24年4月以来,美国能源部正式撤销05年授予的一项未使用的行政权力,以加快输电网行政许可。美国受限于远距离输电网较为薄弱,消费者用电成本高企。根据Gridstrategies,美国消费者每年要支付数十亿美元的电费,因为输电阻塞阻碍了低成本电力的获取。美国也有望开始启动大量HVDC项目来实现跨区电力的高效配置。
亚非拉市场: 一带一路出海已实现1-10,静待欧美主网渗透特高压作为大国重器,随“一带一路”在海外实现1-10。我国特高压技术全球领先,国网&南网牵头在“一带一路”沿线推广特高压输电技术,拉动中国特高压产业链打开海外市场。南瑞、许继、西电等国企是特高压装备的核心供应商,国内份额稳固,巴西美丽山三期、沙特柔直、智利KILO直流等相继被国网、南网拿下总包权,国企特高压出海有望成为大趋势,沙特等优质市场的开拓有望为特高压产业链的持续发展提供弹性。
推荐标的
传统主业稳健发展,产品覆盖各环节。公司是覆盖“发输变配用”各环节的、覆盖一次和二次装备、交流及直流装备的电力装备制造商及系统解决方案提供商。1)智能配用电业务受益于二次设备稳健增长+储能PCS配套需求旺盛,收入有望维持20%左右增长;2)智能电表业务国内市场持平稳增,海外市场突破提供增长弹性;3)一次设备配套公司风光储业务,收入有望实现快速增长。特高压直流换流阀的老牌玩家,柔直渗透率提高增厚公司业绩弹性。公司是特高压直流换流阀的老牌玩家,市场份额仅次于国电南瑞(中电普瑞+南瑞继保),2023年累计中标6台常直换流阀和2套直流控保系统。公司柔直换流阀技术布局多年,投运容量约占19%,公司在特高压柔直输电技术以外,实现了在海风柔直换流阀的稳定中标,先后中标如东海风柔直工程(海上换流站)和三峡阳江海风柔直工程(陆上换流站),市场份额高达50%。未来随着柔直渗透率的提高,公司的业绩弹性有望大幅提升。盈利预测:我们预计公司24-26年归母净利润分别为11.6/16.8/18.7亿元,同比+16%/44%/12%。风险提示:电网投资不及预期、特高压建设不及预期、竞争加剧等。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)