特高压投资、发展机遇及趋势分析

特高压新一轮建设放量在即，未来有望迎来业绩收获期.

1、特高压投资周期性显著，新一轮建设放量在即

特高压（简称 UHV）是一种输电技术，可以在极远距离内高效传输大量电能。 与传统的输电系统相比，UHV 输电系统具有输电距离远、输电能力强、损耗小、 占地少等优点。 过去十余年，中国特高压经历过试验、启动、规模化发展、放缓四个阶段。为 解决“缺电阵痛”问题，2006 年国家电网公司确定“十一五”电网发展的重点 是加快特高压电网规划与建设，启动建设示范工程；2011 年特高压建设被纳入 “十二五”规划，特高压产业的发展正式启动；2011-2013 年是正式启动后的第 一轮开工高潮，2014-2017 年是第二轮开工高峰，在这段时间，特高压产业进行 了规模化的发展；随着负荷中心的电力供应过剩问题日趋严重，2018 年随开始 新一轮的重启，但特高压整体建设进程开始放缓。

特高压产业发展与政策息息相关,政策对特高压产业的发展和应用起着引导和推 动的作用。政府通过制定相关政策，明确特高压技术的发展方向、应用领域、市 场定位等，有助于促进特高压产业的健康、可持续发展，推动特高压技术的不断 创新和应用。

新一轮周期开启，“三交九直”总投资有望超 2000 亿元。2022 年 1 月，国家能 源局印发《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》，提出“三交九直”特高压规划项目。8 月，国网重大项目推进会明确提出“四直四交”和“五直一交”。预计“十四五”期间将完成以上所有项目的 投运。

2023 年是特高压建设高峰期。特高压工程建设周期长，通常在 1.5 到 2 年。前期 可行性研究阶段一般在半年，核准通常在半年到一年，核准到招标一般在半个月 左右。未来三年平均每年特高压行业总体投资额在 800-900 亿元。

特高压投资呈现周期性。特高压产业在规模化发展阶段（2011-2017 年）经历了 两轮峰谷，第一个周期从 2011 年到 2013 年，总共核准开工了 7 条特高压线路， 其中 2 条交流、5 条直流，第一轮发展总投资额为 1290.5 亿元；第二个周期 （2014-2017 年）比第一轮时间更长且数量更多，总共核准开工了 19 条特高压线 路，其中 8 条交流、11 条直流，总投资额为 3172.14 亿元，相较上一轮增长了 145.8%。

因为特高压建设的周期特殊性，相关公司业绩兑现具有延迟反馈的特点。2006- 2008 年为特高压试验阶段，特变电工和中国西电对这一阶段开工的项目业绩在 2009、2010 年进行兑现，其中中国西电在 2009 年归母净利润达到 11.55 亿，特 变电工则在 2010 年达到高峰。因为 2009 和 2010 年没有开工的特高压项目，因 此两家公司在 2011、2012 年归母净利呈现下滑的趋势。在特高压规模化发展阶 段（2011-2017 年），三家公司均得到了业绩兑现，中国西电在 2013 年的归母净 利增速达 172.88%，许继电气在 2014 年归母净利增速达 103.06%。

行业内公司收入呈增长态势，受特高压周期影响显著。2011 年特高压正式启动 后，行业整体收入迅速增长，2013 年行业整体营收为 829.35 亿元，增速达到顶 峰为 35.6%。2018 年增速下降严重是因为 2017 年仅开工 3 条交流线路，进入放 缓阶段；重启后增速逐渐加快。

市场预期推动特高压板块上行。2014 年 5 月 16 日，国家能源局印发《关于加快 推进大气污染防治行动计划 12 条重点输电通道建设的通知》，其中包括 5 条特高 压直流工程和 4 条特高压交流工程。消息释出后，市场对特高压行业前景抱有信 心，认为行业性机会显现，可作为 2014 年重要配置，推动特高压板块上行。 2015 年为核准高峰期，因为大盘暴跌，影响特高压行情的显现。2016、2017 年 为特高压投运高峰期，市场预期与反馈均高于大盘。2021 年末进入新一轮的特 高压建设和投资周期。2020 年，特高压成为新基建战略的重点投向领域，国家电网调高了其投资规模，核准、投运速度加快。2021 下半年，“三交九直”规划 传出，推动特高压板块，市场预期推动板块上升。2022 年 1 月,国家能源局正式 提出“三交九直”特高压规划项目，达到新的峰值。

2、能源转型加速，十四五助力特高压腾飞

2022 年 1 月，国家能源局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。 特高压包括“三交九直”共十二条线路，目的是调节能源需求侧与输出侧，发电 与需求侧之间地域性的不平衡。

2022 年国家电网计划开工“10 交 3 直”，年底实际开工“4 交 0 直”，主要原因系疫情因素和工程复杂性所致。特高压项目周期较长，可研到核准招标大约需要 1~1.5 年，开工到投运大约需要 0.5~1.5 年，平均在 2 年左右。 2022 年国家电网特高压投资额仅 200 亿，2023 年基准大幅提升至 600 亿。为达 成十四五建设目标，2023 年~2025 年将会全面推进特高压直流项目，未来三年直 流数量预测是 5/4/4 条。其中 2023 年预计上半年 3 条，下半年 2 条，特高压直流 扩容计划在十四五末期有 5 条纳入核算范围。

“十四五” 期间研究论证输电通道规划建设风电光伏基地。创新发展方式和应 用模式，建设一批就地消纳的风电光伏项目。发挥区域电网内资源时空互济能力， 统筹区域电网调峰资源，打破省际电网消纳边界，加强送受两端协调，保障大型 风电光伏基地消纳推动可再生能源跨省跨区消纳。

目前，风光大基地一期项目已经全部开工，二期项目部分开工，预计 2023 年 ~2025 年每年二期装机不少于 40GW。第二期风光大基地主要在三北地区，通过 外送消纳，需要特高压线路支持。而特高压建设速度（平均时间 2 年）慢于风光 大基地（半年~1 年），为满足消纳，特高压项目需要提前开始建设。

风光大基地二期以电力外送为主。按照风光装机占比 75% （其中风光 12GW， 火电/水电 4GW），外送电力 75%，输送能力 100%比例测算，则 1GW 风光装机 需要 1GW 特高压线路输送。 十四五风光装机总量与已有线路输送能力比较，除新疆风光大基地已有线路满足 条件，黄河上游风光大基地、河西走廊风光大基地、黄河几字湾风光大基地的输 送能力缺口分别是 8.5GW/21GW/60GW.

3、特高压的未来：技术革新与智能互联

未来技术路线的选择之一是“柔性直流+常规直流”。柔性直流特高压指的是使 用特高压直流输电技术进行电力传输，并结合柔性交流输电技术实现灵活控制和 调节的一种输电方式，适合新能源为主的能源基地外送。直流特高压项目发生故 障易引起电压不稳定，导致直流系统持续换相失败，柔直技术和交流技术则可以 作为补充减少对送端和受端的冲击。 柔直技术和常规直流在换流器和电力电子器件上有区别。柔直采用了新型的多电 平换流器技术，如 MMC 或 VSC；而传统的特高压通常采用线性换流器技术，如 LCC。柔直使用的电力电子器件通常为大功率 IGBT（绝缘栅双极性晶体管）或 IGCT（绝缘栅控晶闸管）；而常规特高压使用的较为传统，如普通的晶闸管、继 电器等。

柔性直流技术研发和工程建设过程中面临设备级的大容量高可靠性、交流侧的系 统接入和直流侧的柔性直流组网等技术挑战。渝鄂和张北工程实现了高电压、大 容量柔性直流在骨干电网中应用。自主研制了 4500V/ 3000A 压接式 IGBT 器件， 突破了大容量柔性直流输电的技术瓶颈，打破了国外垄断。 提出强电磁场下板卡电磁兼容设计与等效试验方法，换流阀子模块年失效率从 3% 以上降低到 0.3%以下，平均能量可用率从 70%以下提升到 94%以上，将柔直输 电可靠性提升到常规直流水平。 基于电流转移、能量吸收原理，成功研制世界首批 500 千伏直流断路器，3 毫秒 开断 25 千安直流短路电流，突破直流组网的瓶颈。混合级联直流技术兼顾了常 规直流和柔性直流技术优势，有效改善直流换相失败时的功率恢复特性。

未来技术发展趋势之二是“超算仿真技术 ”。在直流输电和新能源发电大规模发 展之前，国内外均采用机电暂态数字仿真工具研究大电网安全稳定问题; 当大量 直流电源和新能源电源接入电网后，电磁暂态仿真方法成为更准确模拟含电力电 子器件设备的响应和控制特性的方法，但仍然无法仿真较大规模的实际电网。

大电网电磁暂态仿真项目利用国家电网数模混合仿真实验室、超级计算中心、多 时间多尺度仿真软件、国家电网仿真数据中心等资源进行电网特性超算仿真，分 析并控制互联电网联络线功率，评估受端电网电压稳定性，保障特高压电力全网 的安全稳定运行。

超仿真技术有利于特高压企业的研发，并提高运营管理能力。利用超算仿真技 术，企业可以对特高压系统进行精细的模拟和仿真，优化电力系统的设计；对电 力网络的运行状态进行预测和管理，优化其调度和运行策略；模拟电力系统的运 行状态、设备的工作情况以及可能的故障情况，提前识别和解决潜在的安全风险， 减少事故和故障的发生；通过智能化的决策支持系统，提高运维效率，减少人工 干预和错误，降低运维成本。 电网智能化是我国电力系统希望实现的最终目的。通过集成先进的传感器、通信、 计算、控制和优化技术，对特高压电网进行智能化监测、管理和控制，智能电网 能为特高压电网的运行和管理提供更加智能化、高效化和可靠化的解决方案。