2025年电力设备行业深度报告:续写全球电力华章,把握特高压发展机遇

  • 来源:麦高证券
  • 发布时间:2025/05/12
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电力设备行业深度报告:续写全球电力华章,把握特高压发展机遇。多因素促进国内特高压建设加速。1)国内累计用电量、电网投资额持续提升:2024年国内全社会用电量达98521亿kWh,同比增长6.8%;2024年国内电网基本建设投资达6083亿元,同比增长15.3%。2025年作为“十四五”收官年,特高压线路建设有望加速。2)电力资源供需不匹配,风光大基地外送在即:当前我国面临东西部电力供需结构性失衡,特高压输电更加适配;规划到2030年建设风光基地总装机约455GW,外送规模合计315GW,目前在建线路通道6条,缺口4条,预计到2030年将会持续有特高压线路进行动态增补。国...

一、国内特高压建设加速,柔直渗透率持续提升

1.1 国内累计用电量、电网投资额持续提升

2024 年国内全社会用电量达 98521 亿千瓦时,同比增长 6.8%。电网投资方面,2024 年国内电网 基本建设投资达 6083 亿元,同比增长 15.3%,同比+10.1pct,电网投资整体显著加速。2025 年作 为“十四五”收官之年,国网投资额有望超过 6500 亿元、南网投资额预告 1750 亿元。 近年来国内全社会用电量、电网投资额保持持续增长,奠定国内特高压交直流建设的必要性,同 时配网端明确的数智化升级,预示国内电网投资具备强确定性。

1.2 电力资源供需不匹配,风光大基地外送在即

1.2.1 东西部电力供需失衡加速国内特高压建设

我国面临东西部电力供需结构性失衡:东部地区用电量较大,发电能力远不及用电需求,存在较 大的缺口;而西部地区发电量远超用电量。2022-2024 年国内电力省间外送交易持续增长,2024 年交易达 12778.7 亿 kWh,同比增长 26%。

相较于交流输电,直流特高压更加适合长距离(超过 1500 公里),大容量的电力传输、损耗更低。 一般三北地区和西南地区送往中东部的电都是直流,例如:哈密-重庆、宁夏-湖南。

2025 年国内多条线路在建。特高压项目建设节奏可以分为:预可研-可研-核准-招标开工-建设投 运。一般单个项目从核准到投运的总周期通常在 2-2.5 年,其中建设周期在 1.5 年。

我国特高压建设目前处于高峰,“十四五”期间特高压规划 24 交 14 直,尚有多条在建、未建。受 风光大基地建设提速,为确保新能源并网和外送顺利,采用柔性直流的新能源外送是电网投资重 点。目前在建“6 直 2 交”,预计今年有“5 直 3 交”开工。

1.2.2 风光大基地消纳加速国内特高压需求,外送迫在眉睫

我国清洁能源基地与负荷区不重叠,资源分布不均,加速长距离输电需求。我国火电、水电、新 能源电力等广泛分布在西北、北部和西南地区,发电端远离东部地区,因此长距离输电需求加速 特高压项目建设。

2022 年 2 月发改委、能源局印发《大型风电光伏基地规划布局方案》,规划到 2030 年建设风光 基地总装机约 455GW,其中“十四五”时期建设规模 200GW,包括外送 150GW、本地自用 50GW。 “十五五”期间 255GW,外送 165GW、本地自用 90GW,外送规模合计 315GW。风光大基地外送 需求规模大,单条线路输送容量约 8-10GW,按现有规划线路尚不能够满足外送需求,风光大基 地外送迫在眉睫。

国内风光大基地电能外送仍存在缺口。第二批风光大基地新增十条外送通道,库布齐沙漠/乌兰 布和沙漠/腾格里沙漠/巴丹吉林沙漠/采煤沉陷区的外送比例分别为 62%/48%/73%/48%/100%。在 建线路 6 条,输送通道缺口 4 条,预计到 2030 年将会持续有特高压线路进行动态增补。

1.3 国内展望:特高压交、直流发展并行

柔直输电占比和交流环网建设两者有望齐头并进。截止当前,我国已建成 20 直 22 交的交直流 混联电网,在建 6 直 2 交,交直流发展并行。在更多的特高压直流并网后,由受端电网承载,电 力系统发生故障时,容易导致:1)电网电压、频率波动异常,影响供电稳定性和电能质量,进 而引发设备过载、过热甚至损坏;2)触发连锁反应,导致受端换流站发生故障,系统有功功率 和无功功率出现缺口。

1.3.1 柔直输电更加适用新能源电力外送,占比有望持续提升。

2024 年国内柔性直流技术不断进步,加速构建新型电力系统。柔直技术目前广泛应用在新能源 外送、海上风电等场景,与常规直流相比,柔性直流采用全控型器件 IGBT,不存在换相失败可 能,适配于多种应用场景。目前随着主要元器件国产化率提升,商业化应用场景广阔。

在输电能力方面,尽管柔直已经达到特高压等级,但是受制于元器件特性,输送容量较常直还有 差距。在经济性方面,常直/柔直的设备投资占比最高的是变压器/换流阀,常直的变压器损耗高 于换流阀,而柔直的换流阀损耗高于变压器。

1.3.2 直流容量提升加速受端交流电网支撑。

特高压前几轮高峰对于交流和直流的建设尚不明确。前期受到国内特高压直流输电技术进步快, 直流输电在长距离和大容量等优势,大量应用于中、西北部火电和西南水电的外送,导致大量特 高压直流输电工程的规划建设,全国呈现出“强直弱交”的态势。随着送端线路容量的大幅提升, 受端的交流需求确定性增强。 特高压交流环网的建设将对受端电网形成有利支撑。目前已有多个特高压交流项目在建,预计“十 五五”后全国电网呈现出“强直强交”。

交流设备使用必不可少。特高压直流换流站内可分为交流场部分和直流场部分,特高压送端的直 流电需要通过交流场部分转变为交流电,以满足受端的需求,交流场部分包含了 500kV/750kV 组 合电器、无功补偿装备、继电保护等交流设备。

特高压设备成本占比拆分: 1) 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 53%,其 次是 1000kV 变压器,占总设备价值量约 25%。 2) 特高压直流: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 65%/18%, 组合电器价值量占比约 9%。柔直方面,换流阀价值量最高,价值量占总设备价值量约为 50%, 其次是换流变压器,占总设备价值量约 34%。

二、“电网互联+新能源”加速欧美电网特高压化

2.1 欧洲电网:新能源电力扩容加速欧盟电网互联

当前欧洲传统化石能源约有五成以上进口,俄乌冲突导致整体能源供应进一步受限。目前欧洲各 国发电量层次不齐,碎片化电力市场导致各国电价差异长期存在。欧盟为摆脱对传统能源的依赖, 加速建设新能源电力。德国的可再生能源发电量约 250TWh,位列欧盟成员国第一。

电力能源互通及新能源消纳问题将加速欧洲各国强化电网投资。预计欧盟 2040 年风电+光伏新 增装机容量超 2000GW,可以通过建设特/超高压直流输电线路,加速欧盟各国电网互联,有效分 配电力进、出口。意大利作为用电大国,2023 年电力净进口超 5 万 GWh,位列欧盟成员国第一, 英国和匈牙利分别净进口 2.7 万和 1.1 万 GWh。

欧洲电网互联带动电力资源有效分配。欧洲北部和南部具有出色的风电和光照资源,大都是电力 输出国,其中北部的海上电力输出地受制于跨海距离较长,目前多采用直流输电为主。中部大陆 更多是电力输入方,国家间多采用中低压级别的交流和直流输电。我们预计随着欧洲新能源电力 的逐步开发,欧洲各国电网互联有望加速建设。

欧洲北部海风资源丰富,推进柔直渗透。欧洲海风规划空间大,海风建设有望提速。截至 2022 年底,欧盟海风累计装机 52.5GW,距离 2030 年完成装机 111GW 目标相差较多,因此在未来 7 年平均每年需要安装约 8GW 的海风,建设进度有望提速。

荷兰海岸以西的两个风能区,容量共计 6GW。通过建立 2GW 的海上换流平台,通过 525kV 的 绝缘电缆系统将电能传输至陆地换流站,最终将电压从 525kV DC 转换回 380kV AC。

海上输电在 TYNDP 中占据重要地位。2022 年欧洲输电网运营商协会(ENTSO-E)提出 10 年发 展规划(TYNDP),确保欧洲的能源系统能够满足欧盟和成员国既定的能源和气候目标。TYNDP 重点关注电力传输和储能项目,评估了 178 个输电项目和 33 个储能项目,强调了跨境互联和国 家电网强化的重要性。

其中包括各区可再生能源扩容:北海区域(到 2030 年达到 119GW、到 2050 年达到 332GW)、 波罗的海(到 2030 年达到 27GW、到 2050 年达到 106GW)、大西洋近海(到 2030 年达到 5.7GW、 到 2050 年达到 44.3GW)、南部和西部(到 2030 年达到 5.6GW、到 2050 年达到 21.1GW),TYNDP 项目中海上输电工程占据主要的增量部分,目前共有 84 个海上输电工程,占据了重要地位。

目前出口欧洲的电力设备盈利能力相对较高,国内企业也在积极布局欧洲市场。在 GIS、变压器 等低电压产品,已有多家企业成功进入欧洲国家电力公司供应链,包括:思源电气已与荷兰电力 公司签署长期合作协议;平高电气中标西班牙、意大利等多国项目;中国西电与克罗地亚当地企 业成立合资公司;保变电气是首家入围英国高端市场的中国变压器公司。我们预计随着中低压产 品逐步渗透,高压设备有望打开欧洲高端市场。

2.2 美国电网:新一轮电网、新能源输送通道建设

1)近年来美国公用事业资本开支持续提升,2024 年达到历史最高水平,但是美国近 5 年新增输 电线路仅为前 5 年的一半。2020-2024 年,年均新增超高压输电线路长度仅有 400 英里。

2)美国受制于远距离输电网薄弱和电网分区域运营,导致居民用电成本高。根据 Grid strategies, 美国当前输电网络导致的拥堵成本约 115 亿美元,这部分成本最终由消费者承担。 我们预计美国电网有望进入新一轮建设周期。

美国新能源市场保持快速增长趋势:2024 年美国光伏新增装机容量约 39.6GW,累计装机容量约 为 177GW;2024 年美国风电新增装机容量约 5.3GW,累计装机容量约为 153GW。 政策驱动美国新能源输送通道建设加速。2024 年 10 月 3 日美国能源部宣布通过输电促进计划 (TFP),计划投资 15 亿美元。TFP 第一轮新建三个项目:西南互联-北部项目(约 285mile、 2GW)、犹他-内达华项目(约 214mile、1.5GW)、南部项目(约 175mile、0.75GW),三条线路 均计划从 2025 年开始建设,投运后将有效提高电网的可靠性和运行弹性,缓解当前美国的输电 拥堵。

2.3 海外展望:“一带一路”沿线力争 1-10,欧美市场渗透静待

全球能源转型加速,各国政府积极推进特高压输电。我国凭借领先的特高压技术,在“一带一路” 沿线国家推广输电技术,从巴西美丽山一、二期项目顺利落地,到巴西美丽山三期、沙特中南/西 柔直工程、智利 KILO 直流等项目陆续被国网、南网拿下总包权,国内特高压设备出海有望开拓 更大市场。当前国电南瑞、平高电气、中国西电等作为国内特高压设备的核心供应商,在国内份 额稳固,随着沙特等优质市场开拓,有望为国内特高压产业链发展提供弹性。 根据巴西、沙特、南非等国家发布的电网线路投资规划,预计未来每年“一带一路”沿线国家新增 电网投资约 4000 亿元。

当前欧美电网特高压市场渗透率相对较低,随着电网互联建设进度提速,国内企业产品有望开拓 新增市场,为国内特高压产业链贡献新的增长点。

三、重点公司分析

3.1 国电南瑞:能源电力智能化龙头,柔直换流阀加速放量

公司是能源电力智能化领域龙头企业,背靠国家电网,为源、输、用三侧提供能源整体解决方案, 电力业务全产业链覆盖,包括电网自动化、电力信息通信、继保及柔直等多个板块。 子公司中电普瑞和南瑞继保是国内柔直换流阀的核心供应商,公司成立南瑞联研半导体公司,研 发国产高压 IGBT。目前公司自研产品已在张北挂网,未来随着特高压柔直+深远海风柔直外送, 公司柔直阀有望快速放量。 海外市场突破:2024 年海外收入 32.79 亿元,同比增长 135.14%,沙特储能、巴西直流等项目落 地。SVC 产品在墨西哥、低压柔直技术应用在香港地区实现突破。

2024 年公司实现营业收入 547.17 亿元,同比增长 11.15%,实现归母净利润 76.10 亿元,同比增 长 6.06%。 2024 年公司毛利率/净利率分别为 26.66%/14.19%,同比-0.14/-0.64pct,基本维持稳定。2024 年公 司销售/管理/研发/财务费用率分别为 3.94%/2.53%/5.63%/-0.83%,公司期间费用同比+0.43pct,基 本保持稳定,控费能力强。

3.2 平高电气:高压开关市场龙头企业,多款产品落地海外

公司是国内高压开关市场龙头。目前多项组合电器产品打破国外垄断,环保型组合电器产品已投 运,实现环保产品的 0-1。2024 年确认甘孜等 14 间隔 1000kv GIS,庆阳换流站等 97 间隔 750kv GIS,收入发生结构性变化,对公司影响较大。公司配电网业务加速,分布式新能源的大规模接 入倒逼配网优化升级,配电业务有望进入高质量发展阶段。 公司产品已打开欧洲和拉美市场:2024 年公司组合电器多次中标欧洲市场项目,已累计完成西 班牙等 5 个国家及地区 175 间隔的项目供货。2024 年公司 ZF12B-145(L)型 GIS 产品成功落地哥 伦比亚首都波哥大,共计 11 间隔。随着一带一路国家市场的不断开拓,预计公司国际业务有望 成为第二增长点。

2024 年公司实现营业收入 124.02 亿元,同比增长 11.96%,实现归母净利润 10.23 亿元,同比增 长 25.43%。随着特高压工程建设持续推进、西北地区超高压线路&中东部地区受端电网建设, 2019-2024 年公司高压板块收入从 38.81 亿元增长至 76.98 亿元,CAGR 达 14.7%。 公司近年来盈利能力持续提升,2024 年公司毛利率/净利率分别为 22.36%/9.02%,同比增长 0.98/ 0.71pct。2024 年公司期间费用率 11.05%,同比+0.17pct,费用率稳定,控费能力较为优秀。

3.3 华明装备:变压器分接开关龙头,印尼工厂投产顺利

公司长期专注于变压器分接开关(35kV 及以上等级变压器必须配置),有载分接开关产品国内市 场份额超 90%,全面掌握特高压分接开关核心技术,率先实现国产替代。 国内市场:国内变压器升级换代+特高压设备国产化。分接开关每三至五年需进行吊芯检查,随 着公司产品保有量提升,检修业务收入有望形成第二增长点。公司新产品“华明 CHVT 型”分接 开关一次性成功通过所有出厂试验,作为陇东-山东直流换流变的核心组件,打破国外产品垄断。 海外市场:公司早在 2016 年就在土耳其建厂,具备丰富的销售和服务渠道。2023 年设立新加坡 子公司,打开东南亚市场。2024 年公司已在法国、意大利设点,并计划在德国增设同类机构,利 用直销团队覆盖当地市场,巩固份额。2024 年公司印尼工厂初步完工,计划 2025 年从印尼工厂 发货。

2024 年公司实现营业收入 23.22 亿元,同比增长 18.41%,实现归母净利润 6.14 亿元,同比增长 13.25%。 2024 年公司毛利率/净利率分别为 48.80%/26.69%,同比-3.43/-1.39pct。同时公司持续优化管理模 式,期间费用率持续下降。2024 年公司销售/管理/研发/财务费用率分别 9.03%/6.20%/3.50%/- 0.54%,同比-1.80%/-0.73%/-0.50%/+0.03%pct。

3.4 大连电瓷:瓷绝缘子龙头,海外市场持续突破

公司是国内特高压瓷绝缘子龙头,产品覆盖 70~840kN 悬式瓷绝缘子及特高压复合绝缘子。在 特高压领域积累深厚,先后供货国内第一条特高压交流/直流线路。公司在国网特高压瓷绝缘子 领域,历史市占率维持在 50%左右,有望乘特高压建设高峰。 公司产能扩张顺利。江西一期工厂年产 6 万吨完成爬坡,同类产品成本有望比大连工厂降低 20%。 未来新产线落地将进一步释放规模效应,支撑订单交付能力。 公司海外市场持续突破,目前已获得沙特准入资格、澳大利亚 Essential Energy 电力公司供货资 质,并成为意大利国家电力公司 ENEL 全球采购 OEM 供应商。2024 年以来公司海外表现强劲, 报告期内累计获得逾 7 亿元海外订单,其中在越南、巴基斯坦、沙特获得超大订单。

2024 年公司实现营业收入 14.96 亿元,同比增长 78.21%,实现归母净利润 2.11 亿元,同比增长 303.30%。 2024 年公司毛利率/净利率回升,分别为 34.53%/14.00%,主要因为特高压订单交付提升,产品 毛利率高于传统的线路产品。2019-2022 年公司营收持续增长,各项费用率稳定下降,而 2023 年 营收收窄,费用率则上升;2024 年公司营收高速增长,各项费用率明显下降。


(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。)

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