XXXX-2020年智能电网设备市场需求分析

2010-2020年智能电网设备市场需求分析坚强智能电网投资结构概述政策导向决定投资力度，投资重点在电网智能化。随着国网2010年智能电网规划完成，我们认为，坚强智能电网将进入10年的建设高潮。坚强智能电网的建设，，而在科技创新、电力市场化改革的推动下，政策导向将决定投资力度与节奏，从结构图中我们可以看出，“信息流”代表的电网智能化是投资重点。图表中国坚强智能电网体系架构示意图资料来源：国家电网公司2010-2020年，坚强智能电网建设将拉动数万亿的投资，预计将带来近8400亿元的智能电网设备需求。其中坚强电网部分，即指特高压输电网，预计将在2012-2015年迎来建设高峰，2020年完全建成，将带来总计近2200亿元的电力设备需求;电网智能化包括发电、输电、变电、配电、用电、调度等六大部分，预计将在2015年前后迎来建设投资高峰、2020年前后初步建成，将带来超过6200亿元的电力设备需求。图表坚强智能电网2010-2020年建设节奏预测资料来源：国家电网公司图表智能电网建设电力设备需求构成资料来源：平安证券研究所需要指出的是，坚强智能电网建设对于电力设备市场的影响，我们认为有以下几个重点需要特别关注：对于电力设备整体市场规模，智能电网建设短期来看(5-8年内)将带来增量，长期来看(8-10年以上)将提高电力设备的资产利用效率，同时传统电力设备市场将逐步萎缩，这两个效应叠加，智能电网对整体电力设备市场规模的长期影响为负面;坚强智能电网带来的电力设备需求，以电网智能化为主，我们估算占比将达到70%以上;交流特高压建设部分，由于该部分建设在国家政策层面的不明朗性，我们认为未来对此部分市场容量应当持保守态度，完成全部规划中投资的概率并不大。新一代坚强电网：世界第一特高压输电网建设特高压骨干输电网将构成我国新一代坚强电网。我国主要能源基地分布、负荷中心分布于国土的西部、东部，之间距离长达800-3000公里，长距离低损耗送电是我国电网必须解决的问题，特高压作为骨干电网正解决了这个问题。“特高压电网”，指交流1000千伏、直流正负800千伏及以上电压等级的输电网络。相比目前普遍采用的远距离输电500千伏超高压交流电网，特高压电网具备更远距离、更大容量、更低损耗、更节约土地资源等优点，能够更好的适应800至3000公里远距离大容量电力输送需求，有利于大煤电基地、大水电基地、大型核电基地、大型可再生能源基地的开发和电力外送。图表资料来源：国家电网公司2010-2020年特高压输电网总投资将超过6000亿元。按照国网的规划，到2020年，中国将形成以“三华”(华北、华中、华东)特高压同步电网为受端，东北特高压电网、西北750千伏电网为送端，联接各大煤电基地、大水电基地、大核电基地、大型可再生能源基地的“一特四大”坚强电网结构，跨区、跨国输电能力达到4.2亿千瓦，其中特高压承载部分达到3.5亿千瓦。年均投资大幅度增长，短期内对传统输电网投资替代作用有限。由于特高压投资受单个工程项目进度影响很大，因此这里我们仅给出阶段年均投资的估计。预计2010-2015年，特高压建设年均投资将达到467亿元，相比2008-2009年年均投资274亿元增长70%。长期来看，特高压投资将对高压、超高压即220-500kv电压等级的输电网投资将构成替代作用。但中短期来看，由于我国电网投资与电源投资比例正处于不断优化中(从原先的4：6向世界普遍的6：4过渡)，预计“特高压替代”和“电网投资比例优化”对220-500kv电压等级的输电网投资影响将对冲。图表特高压建设阶段年均投资增速资料来源：平安证券研究所图表我国电网投资与电源投资比例优化资料来源：中电联2010-2020年特高压输电网带来的设备市场容量将超过2100亿元，其中直流特高压设备为主。根据估算，2010-2020年，特高压建设将为交流特高压设备带来740亿元市场需求，其中一次设备670亿、二次设备70亿;将为直流特高压设备带来超过1400亿元市场需求，其中一次设备1376亿、二次设备41亿。图表资料来源：平安证券研究所交流特高压2010-2020年交流特高压总投资将超过3500亿元。国网公司计划到2020年，建成特高压交流变电站53座，变电容量3.36亿千伏安，线路长度4.45万公里。根据已建成的晋东南-南阳-荆门的造价，我们预计国网2010-2020年特高压交流将总投入约3100亿元，我们预计南网特高压交流投入为国网规模的10%-15%，到2020年，我国特高压交流的投入将超过3500亿元。图表部分交流特高压项目总投资从以上已完成的项目、已评估预算的规划项目中，我们得出估算交流特高压项目总投资的大致公式约为：静态投资=变电容量/10，且随变电容量增高而带来的规模效应下浮5%-10%。由此，我们做了国网2010-2020年1000kv交流特高压总投资额估算。图表交流特高压主设备总需求将超过740亿元。2010-2020年，按照十二五、十三五期间交流特高压建设总投资1500、2000亿元估算，预计将为特高压一次主设备带来总计超过670亿的市场需求，其中变压器、电抗器、特高压开关、接地开关的市场需求分别超过208亿、108亿、237亿、117亿的市场需求。二次设备方面，按照总投资额2%计算，2010-2020年的市场需求将达到70亿元。图表晋东南—南阳—荆门、淮南皖南上海交流特高压一次主设备投资图表十二五、十三五交流特高压工程一次主设备市场容量估算市场容量估算(亿元)直流特高压2010-2020年±800kv直流特高压输电网建设总投资将超过2700亿元。特高压直流输电系统中间不落点，用于点对点、大功率、远距离的直接将电力从能源基地送往负荷中心，或者用于区域电网背靠背互联。参照国家电网规划，我们预计到2010-2020年国家电网±800KV直流特高压投资将超过2400亿元，南网预计投资规模为国网的10%-15%，国网、南网合计总投资额将超过2700亿元。直流特高压一二次主设备总需求将超过1300亿元。换流变压器、换流阀、直流场设备、交流设备、二次设备是特高压直流项目主要采购的设备。参照向家坝-上海±800kv直流特高压工程的设备投资比例，按照十二五、十三五期间直流特高压1500、1200亿元的总投资，我们估算出2010-2020期间直流特高压各主设备的市场需求。图表十二五、十三五直流特高压工程主设备市场容量估算电网智能化：可持续发展的广阔市场智能电网的建设重点是电网智能化，而非特高压，重点是二次设备，而非一次设备。智能电网的核心特征：信息化、自动化、互动化，层层递进，最终实现电网智能化。我们预计在科技创新、电力市场化改革两大因素的推动下，2015年前后，我国的智能电网建设将全面转向电网智能化的六大方面：发电、智能输电、智能化变电站、智能配电网、智能用电、智能调度。图表电网智能化各方向对应的主要设备2010-2020年，预计电网智能化带来设备市场容量将超过6200亿元。电网智能化的一个重要目标，是利用高度集成的二次设备，提高对整体电网一次设备的管控能力，并提高资产利用效率，因此，从这个角度看，未来电力设备领域，真正的可持续的市场需求将是二次设备。另一方面，应当更加关注智能配电网、智能用电建设，此部分合计带来的市场需求预计将超过总体需求的50%。图表2010-2020年电网智能化建设各类电力设备市场容量结构新能源发电电网接入设备：绿色能源的智能入口能源革命是世界第四次工业革命的核心，能源革命决定电源接入设备的广阔市场。当前世界经济和社会发展遇到的核心问题是能源紧张、环境污染严重，这两方面都与能源直接相关，21世纪初开始的第四次工业革命中能源革命是核心。坚强智能电网的一个重要使命，就是最大限度的消纳新能源、分布式能源，保证能源的可持续供应，推动低碳经济发展。到2020年，需要安装电网接入设备的新能源发电总装机，将超过1.7亿千瓦，年均增速将达到20%以上。我国承诺到2020年非化石能源的消费量占到整个能源消费量的15%，为了实现这个目标，除了大力发展水电、核电之外，新能源也占据重要地位。按照目前的规划，到2020年，风电装机容量将达到1.5亿千瓦，太阳能发电装机容量将达到2000万千瓦，生物质能发电装机容量将达到3000万千瓦，而海洋能、地热能等其他新能源预计占比较少。三大新能源发电方式中，除生物质能发电类似火电，基本不需要电网接入设备外，风能、太阳能发电由于其不稳定性、电能质量低等特点，必须要安装电网接入设备。图表2010-2020年风电、太阳能发电装机规划到2020年，新能源发电接入设备总需求预计将超过1000亿元。我们按照我国规划的风电、太阳能发电2020年装机规模，以及变流器、逆变器的市场单价，对新能源发电接入设备总需求进行了估计。其中，光伏逆变器市场总需求预计将达到500亿元，风电变流器市场总需求预计将达到390亿元。我们预计，风电、太能能发电装机规模2020年突破目前规划是大概率事件。考虑到风电、光伏发电预测系统等其他接入设备的市场需求，预计总的市场规模将超过1000亿元。该部分市场目前规模很小，几乎全部为新增市场容量。预计2010-2012年国内光伏逆变器市场容量年均增速将达到260%、117%、30%，此后也将维持20-30%的增速。由于风电已经走过了高速成长期，2010年后风电变流器市场容量年均增速将保持在10%上下，这部分市场目前多为国外巨头所占据，对于国内厂商的意义在于只要能够形成“替代效应”，市场增速依然很可观。图表2010-2020年新能源发电接入设备市场容量估算图表国内光伏逆变器市场容量增长率预测图表国内风电变流器市场容量增长率预测智能输电设备：全面提升效率与可靠性柔性输电设备柔性输电系统将大大提高输电系统的传输灵活性、传输效率和传输容量。柔性交流输电系统是FlexibleACTransmissionSystems中文翻译，英文简称FACTS，指应用于交流输电系统的电力电子装置。利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交流电力系统的运行参数或网络参数，优化电力系统运行状态，提高交流电力系统线路的输电能力。静止无功补偿器(SVC)，静止同步补偿器(STATCOM)又称作ASVG，晶闸管投切串联电容器(TCSC)，静止同步串联补偿器(StaticSynchonousSeriesCompensator)以及统一潮流控制器(UPFC)就是基于FACTS装置家族的成员。在电力系统中应用SVC，可有效地降低电力传输过程中的线路损耗，使电网的传输效率提高30%-70%，节能作用显著，并具有降低电压波动、抑制谐波、保障电网安全等作用。新能源发电的发展、电力市场改革构成柔性输电设备市场的双重推动因素。一方面，新能源发电的不稳定性，以及分布式发电的分散性、小规模等特点，直接导致未来电网电能质量和安全受到极大挑战;另一方面，电力市场改革导致发电、输电分离，输电运行和投资风险和不确定性等级的显著增加。应对这两方面挑战，电网企业需要在输电系统引入更大的灵活性，即要引入柔性输电系统。经济的发展要求输电网能够提供质量更高、更“柔性”即可控的电力传输服务，最终能够和储能电站一起，做到“电力流的自由双向流动”，在这样的大背景下，新能源发电、电力市场改革双重推动，柔性输电设备的需求将快速增长。2010-2020年，柔性输电投资带来的SVC市场容量将超过230亿，未来3-5年市场将呈现加速上涨局面。柔性输电在电网的渗透率目前很低，约不到5%，未来10年将是柔性输电高速发展的黄金时期。仅SVC/SVG在输电网中的市场容量，保守估计将达到150亿元左右，加上其他柔性输电设备需求，预计柔性输电投资带来的设备需求将超过230亿元。未来3-5年，电网SVC市场将呈现加速上涨局面。图表2010-2020年SVC市场容量估算图表国内电网用SVC市场容量增长率预测电网在线监测在线监测是智能电网实现“自动化”、“智能化”的基础，国家政策、电网公司战略均积极推动在线监测。发改委、科技部、商务部、知识产权局联合发布的《当前优先发