2025年电网设备行业专题研究：全球电网需求共振，把握特高压和出海两条主线

新型电力系统建设加速，电网扩容升级需求提升

1.发电侧:新能源装机持续提升，!电网建设和升级需求提升

碳中和背景下，我国新能源装机规模快速增长。在“碳达峰、碳中和” 战略驱动下，我国近五年持续加码新能源发电领域建设，以光伏、风电为代表的清洁能源装机规模实现稳步扩容。1)2020-2024 年，我国光伏新增装机容量从 48.2GW 跃升至 277.17GW,年均复合增长率高达 54.9%。截至 2024 年12 月底,全国光伏发电装机总量达 886GW,同比增幅45%。其中，集中式光伏装机量为 511GW，分布式光伏达 375GW，呈现“集中与分布式协同发展” 的格局。2)风电新增装机从 2020年的 71.7GW 逐步提升至 2024 年的79.8GW。截至 2024年12月，全国风电累计并网容量达 521GW，同比增长 18%。细分来看，陆上风电装机量为 480GW，海上风电为 41GW，海上风电的规模化发展趋势逐步显现。

随着我国新能源发电规模持续扩张，在电力结构中的占比不断攀升，传统电网正面临新的挑战。新能源发电特性与传统发电存在显著差异，其对电网运行的影响日益凸显，主要体现在以下两个关键维度:1)新能源发电的天然不稳定性加剧电网调度复杂性。以光伏、风电为代表的新能源，因受光照强度、风力大小等自然条件制约，具有显著的波动性、间歇性和随机性。这使得电网在电力供需调节时，难以精准匹配实时负荷变化，极易出现短时电力失衡问题，对电网调度系统的响应速度、调节能力提出更高要求。2)新能源接入带来电能质量隐患。风电与光伏发电系统，尤其是分布式光伏的广泛接入，不可避免地向电网注入高次谐波。这些谐波不仅会加速变压器、电缆等电力设备的老化损坏，还会导致电压波动、三相不平衡等问题，直接影响电能质量，干扰电网的稳定运行。

新能源发电消纳给电网建设与升级带来新挑战。新能源发电的间歇性、波动性，加上电网建设及消纳机制不完善，致使“弃风弃光”问题频发。为破解该难题，国家连出政策，力推新能源配套电网建设。2024年5月，国家能源局发布《关于做好新能源消纳工作保障新能源高质量发展的通知》，强调要“加快新能源配套电网项目建设步伐”，特别为大型风电光伏基地、流域水风光一体化基地等国家重点项目设立纳规“绿色通道”。2024年7月，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024-2027年)》，方案明确将实施大规模高比例新能源外送攻坚行动，聚焦提升输电通道新能源电量占比，部署了提高现有输电通道新能源电量占比、推动新增输电通道先进技术应用两项重点任务。

2.电网侧:21年以来电网投资完成额同比增速持续上行，未来国网投资有望进一步加大

电网投资历年与宏观经济密切相关，是一种逆周期调节工具，未来国网投资有望进一步加大。当下国网最为紧迫的第一要事是完成远距离新能源消纳，因此特高压为后续电网很长-段时间投资的主要方向，2025 年特高压大概率加速核准开工。其次随着新能源、充电、诸能等高比例接入，配电网正逐渐“有源化发展”，亟需加快建设改造和智慧升级，提升供电保障和承载能力，以补足电网短板。2025 年及十五五电网投资有望维持较高基数(通过提高资产负债率、引入社会资本等方式)，预计2025年国家电网投资6600-6700亿元，同比增长约 10%，超出历史增速平均水平，相比于 2024 年的增量招标金额主要由特高压项目、配网设备环节贡献。

3.用电侧:全社会用电量稳步增长，数据中心等新型需求不断涌现

用电侧整体需求主要看全社会用电量和制造业固定资产投资额增长。2024年全社会用电量约 9.9万亿千瓦时，同比+6.8%，制造业固定资产投资额同比+9.2%。25年 1-4月全社会用电量 3.1万亿千瓦时，同比+3.1%;25年 1-5月制造业固定资产投资额同比+8.5%，维持较快增长。

特高压:国内电网建设主线，特高压建设持续推进

1.直流特高压占比有望提升，柔性直流具备潜力

特高压输电分直流输电与交流输电两种模式。直流输电仅能进行点对点输送，中途无法落点,其特点是输送功率大、距离远,很适合远距离输电。交流输电则可在中途落点形成电网，输电容量大且覆盖范围广，线路呈网络结构，既有串联又能并联，兼具输电和组网功能，主要适用于近距离输电。据人民网财经报道，当输电距离超过 800公里时，采用直流输电更具经济性。然而，因交流发电无需整流、过程相对简单，且交流输电便于变压，利于采用高压输电以降低损耗，长期以来交流输电一直占据输电领域的主导地位。随着我国风光大基地的逐步建成并发电，清洁能源外送成为新能源电力消纳的主要途径。我国风光基地与负荷中心的直线距离普遍较远，在 800-3000km 之间。直流技术的输送容量大、损耗低、效率高，更适宜跨省长距离输送电力，是未来发展的主要方向。因此，未来随着我国发电结构的变化，直流特高压技术的占比有望逐步提升。

柔性直流较常规直流优势明显，更适合新能源外送。基于柔性直流具备如下技术优势:可实现无源孤岛送电、在受电端电网不存在换相失败，具备电压支撑能力、不需要火电等常规电源为其电压支持，可改善受电端电压稳定性，功率调节灵活，送电曲线可以灵活调节、不需采用常规直流的台阶式曲线，在送受电端之间分担新能源的调峰需求的技术优势，因此柔性直流技术更适合三北风光大基地能源外送。

2.特高压建设持续推进，柔直技术换流阀为核心增量

特高压在电力输送方面优势明显，通过特高压长距离输送将电力送往东部的符合地区能够有效解决风光消纳问题。根据国家相关规范，特高压主要覆盖交流 1000kV及以上和直流士800kV及以上的输电模式，相较于传统的高压和超高压技术，展现出显著的差异化优势，具体体现在以下几个关键方面:首先，在传输效率方面，特高压技术实现了质的飞跃。以 1000千伏特高压交流线路为例，其输送功率可达500千伏线路的5倍之多;而土1100千伏特高压直流线路的输电能力更是达到了士500千伏线路的4倍。其次，输电距离和线路损耗的优化同样令人瞩目。当输送功率保持一致时，1000千伏特高压交流线路和土1100千伏特高压直流线路的输电距离分别能覆盖 500 千伏线路的4倍和5倍范围，与此同时，线路损耗却大幅降低，仅为 500 千伏线路的 25%。最后,特高压技术在土地资源节约方面也贡献突出。在输送相同电功率的前提下，选择 1000千伏线路输电，相较于500千伏线路，单位容量线路走廊占地面积可减少 30%，整体土地资源节省率高达 60%。

“十四五“期间特高压为重点投资方向，规划建设“24 交 14 直”。我国特高压投资规模的快速发展第一阶段是 2014-2017 年,投资额度达 1966 亿元,随后发展较为平稳,20182020 年共投入 2130 亿元用来发展特高压工程建设。“十四五”期间，国网规划建设特高压工程“24 交 14 直”,涉及线路 3 万余公里,变电换流容量 3.4 亿千伏安,总投资 3800亿元，较“十三五”特高压投资 2800 亿元大幅增长 35.7%。规划到 2025 年，华北、华东、华中和西南特高压网架实现全面建成。

柔直技术加速落地，换流阀市场空间有望加速提升。以两条直流特高压为例，哈密-重庆特高压线路是常规直流特高压工程，额定容量 800 万千瓦，总投资286亿元，其中换流阀中标价 12.24亿元，单 GW 的价值量为 1.53 亿元;甘肃-浙江特高压线路是我国首条柔性直流特高压工程,额定容量 800 万千瓦,总投资约 353 亿元,其中换流阀中标价为 43.46 亿元，单 GW 的价值量为 5.43 亿元，约为常规直流特高压的 3.5 倍。

换流阀核心元器件 IGBT 成本占比 40%-50%。柔性直流换流阀主要由IGBT、电容器、旁路开关、阀控系统、阀冷却系统、结构件、绝缘件等组成。其中IGBT为最核心零部件，在换流阀总价值量中占比 40%-50%，其次为电容器，占比 25%-30%,其他为旁路开关、阀控系统、阀冷却系统、结构件、绝缘件等。

出海:全球电网建设高景气，关注变压器和智能电表机遇

1.新能源并网加速+老日改造，驱动全球电网建设共振

各国电网在历史发展、投资、当前现代化建设等因素的影响下，运营年数不尽相同。电网设备的使用寿命也因具体组件、过载和容量问题、环境因素、维护方法和技术进步而有所差异。电网是昂贵的资产，其使用寿命往往比其连接的设备长很多。当前全球电网较为老旧，以美国为例，2021年美国 70%以上的电网接入和输配电设施已老化和落后，某些地区电网传输线路甚至严重不足，电网更新替代升级须加速。

风光新项目首先需要申请并网，等待批准后才能推进。要接纳申请并网的先进光伏和风电项目的巨大容量，就必须在短期内对输配电网进行大规模扩建。例如，在西班牙，如果目前已获得电网许可的太阳能和风能项目全部建成，装机容量将扩大到现有装机的三倍。在2022 年底已有装机容量的基础上，如果目前处于晚期阶段的太阳能和风能项目都完成部署则意大利和美国的装机容量将增加 45%以上，英国 35%以上，日本近35%，墨西哥 22%,巴西 16%，澳大利亚、德国、印度和智利10%，哥伦比亚 1%。处于晚期并网研究阶段的可再生能源项目数目众多，这既证实了开发商的浓厚兴趣，也表明近期的可再生能源发展激励政策取得了成功。虽然这些项目并不都能保证并网，但实现并网的项目所带来的大量新增容量将给有关市场的输配电网造成更大压力。

2015 年以来全球电网投资额维持在3000亿美元以上，2020年后电网投资加速增长。根据 IEA，2015 年全球电网投资额为 3370 亿美元，2016 年达到高点 3480 亿美元，20172020年电网投资额有所下滑，但每年均保持在3000亿美元以上。2021年以来，各国又开始加快建设电力电网，2023年全球电网投资额达到3740 亿美元，同比增长8.72%，其中拉美、欧洲、欧亚大陆增速最快，同比分别+100.46%/+18.22%/+17.46%。

随着全球新能源装机规模快速攀升,风电、光伏等间歇性电源并网进程显著加速,与此同时，多数国家电网基础设施面临设备老化、智能化水平不足等问题，老旧电网改造需求迫切。双重驱动下,全球电网投资迎来增长高峰,预计2025 年全球电网投资有望突破 4500 亿美元。资金将重点流向特高压输电网络建设、智能电网升级、储能配套设施完善等领域，这一趋势既体现能源转型的紧迫性，也为电力设备及相关技术服务企业带来广阔市场空间。

2.全球变压器行业供需持续偏紧，变压器出海企业有望受益

全球变压器交付周期逐步增多，全球变压器行业供需持续偏紧。根据WoodMackenize数据，美国变压器价格快速上涨，2023 年末的价格对比2020年初已上涨了 60%~70%。美国的变压器供给无法同步满足火爆的需求，电力变压器订单平均交付周期已经从 2022 年初的75周延长至 2023年末的约 120周，容量较大的主变压器(GSUtransformer)的平均交付周期从 30 周延长至约 120周，直接翻倍。2024年11月，日立能源发布公告称，行业当前无法满足当前电网设备需求，部分项目或延误交付。据rystadenergy数据，变压器产能落地需要 1-2 年时间，全球变压器行业供需持续偏紧。

27年全球电力变压器供需缺口仍超10万MVA，北美及中东&非洲地区变压器产能紧缺现象严重。根据 Transformer Technology,预计 24-27 年全球电力变压器需求分别为198.03/209.50/222.77/237.91万MVA,24-27CAGR达 6.31%;24-27年电力变压器实际产能分别为 193.64/201.77/214.05/227.70万 MVA,24-27CAGR达5.55%,到 27年全球电力变压器供需缺口依然存在。从地区分布看，北美/中东及非洲/南美/欧洲/亚太地区 24-27年电力变压器累计需求为 104.45/89.50/31.59/93.80/548.80万 MVA，累计产能分别为56.70/40.40/31.58/131.80/1090.80万 MVA，供需缺口分别为 47.75/49.10/0.005/-38/-542万 MVA，北美及中东&非洲地区变压器供需紧张现象严重，南美地区变压器产能略微紧张而欧洲及亚太地区产能充足存在富余。

我国变压器份额占比高，受益于全球变压器供需持续偏紧，我国变压器出口持续高增。据前瞻产业研究院数据，我国生产的变压器占世界变压器市场份额的 35%，欧洲厂商生产的变压器占世界变压器市场的14%，而北美生产的变压器占到15%，所有其它地区的变压器生产厂商占 36%。我国变压器制造行业在全球变压器市场具有重要地位。我国变压器产品已经实现规模化出口，受益于全球变压器供需持续偏紧，近年来我国变压器出口持续高增。未来，随着海外电网建设加速，变压器出口规模有望进一步增长。

3.全球智能电表市场快速增长，新兴市场增长潜力较大

智能电表在电力管理领域具有推动能效提升、降低成本、确保电力安全的作用。这些智能电表不仅实现了自动计表,极大地减少了人工抄表的繁琐与误差,还通过先进的防偷电技术，有效遏制了电力资源的非法流失，保障了电力供应的公平与正义。

全球智能电表市场正经历快速增长，预计在未来几年内将显著扩大。根据FortuneBusinessInsights,全球智能电表市场规模在 2023 年的价值为 240.8亿美元，预计在 2024年价值259.8亿美元,到 2032年达到515.6亿美元,在预测期间的复合年增长率为 8.94%。亚太在 2023 年以 56.77%的份额统治了全球市场。

发达地区的智能电表渗透率普遍较高，亚非拉地区具备增长潜力。截至 2023年底，智能电表在全球电表市场中的渗透率为 43%，LOT预计到 2030 年该渗透率将提升至54%。分地区来看，由于电网现代化举措于 2000年代未在意大利和美国启动，并于10年后加速在欧盟及亚太地区推广，故北美/亚太/欧洲地区渗透率较高，而拉丁美洲/非洲/南亚全面启动智能电表项目进展较慢，近年来一些国家启动了大规模的智能电表项目，但由于项目实施的复杂性、监管政策缺乏以及成本障碍导致一些国家的推广被延迟，未来这些地域智能电表增长潜力较大。

全球能源格局加速变革的背景下，新兴地区对智能电表的需求呈现出极为旺盛的态势。随着这些地区经济的腾飞、城市化进程的加速以及电力基础设施的持续完善,对于精准、高效、智能化的电力计量与管理工具的需求日益迫切。智能电表以其先进数据采集、远程传输、实时监测以及能与智能电网深度融合等诸多优势，完美契合新兴地区电力系统升级转型的诉求。众多新兴国家纷纷出台政策扶持、规划大规模部署智能电表，从政府主导的电网改造项目到私营电力企业积极跟进的商业化应用，各方力量协同推动下，预计未来新兴地区智能电表的市场将迎来井喷式增长，其普及速度将远超传统电表更新换代的节奏，成为新兴地区能源数字化转型的标志性成果。

编辑：火腿肠