1、正文目錄 HYPERLINK l _TOC_250019 一、新型電力系統(tǒng)的典型“兩化”特征 5 HYPERLINK l _TOC_250018 供給側(cè)的清潔能源化、需求側(cè)的電氣化趨勢會加速 5 HYPERLINK l _TOC_250017 電網(wǎng)的運營管理面臨機遇和挑戰(zhàn) 6 HYPERLINK l _TOC_250016 二、 電力系統(tǒng)需要加強投資 9 HYPERLINK l _TOC_250015 用電量與電費增加，電力系統(tǒng)投資有望增長 9 HYPERLINK l _TOC_250014 輸、配、用電側(cè)電力設(shè)施可能面臨缺口 10 HYPERLINK l _TOC_250013 三、特高壓仍

2、然有發(fā)展需求和一定的空間 12 HYPERLINK l _TOC_250012 特高壓將配合解決送出消納、電網(wǎng)優(yōu)化配置問題 12 HYPERLINK l _TOC_250011 特高壓將是電網(wǎng)建設(shè)的重點之一 13 HYPERLINK l _TOC_250010 四、配用電設(shè)施需要持續(xù)擴容升級 15 HYPERLINK l _TOC_250009 配網(wǎng)、用電網(wǎng)設(shè)施還需要持續(xù)投入和建設(shè) 15 HYPERLINK l _TOC_250008 GIS 與中高壓配電設(shè)施仍將有發(fā)展 15 HYPERLINK l _TOC_250007 五、低壓電器是電氣化發(fā)展的長期受益者 17 HYPERLINK l _

3、TOC_250006 低壓電器是新型電力系統(tǒng)的長期受益者 17 HYPERLINK l _TOC_250005 分布式及儲能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，會有效帶動低壓電器需求 19 HYPERLINK l _TOC_250004 六、電力電子比例持續(xù)提升，電能質(zhì)量治理需求體現(xiàn) 22 HYPERLINK l _TOC_250003 “兩化”趨勢下電力電子器件比例大幅提升 22 HYPERLINK l _TOC_250002 電能質(zhì)量相關(guān)設(shè)備有較大的應(yīng)用空間 23 HYPERLINK l _TOC_250001 投資建議 25 HYPERLINK l _TOC_250000 風險提示 25相關(guān)報告 26圖表目錄

4、圖 1 我國風光發(fā)電新增設(shè)備容量 5圖 2 我國風光發(fā)電量及占比 5圖 3 我國單位發(fā)電量二氧化碳排放量 5圖 4 我國非化石能源消費量占比 5圖 5 我國全社會用電量 6圖 6 我國電能占終端能源消費比重 6圖 7：新型電力系統(tǒng)帶來電網(wǎng)的深刻改變 7圖 8 不同可再生能源滲透比例下的系統(tǒng)挑戰(zhàn) 7圖 9不同可再生能源滲透比例下的解決方案 7圖 10：電力行業(yè)投資模式演變 9圖 11 全社會用電量及增速統(tǒng)計 9圖 12全國電力工業(yè)投資額統(tǒng)計 9圖 13：國內(nèi)風電資源分布 12圖 14：國內(nèi)光照資源分布 12圖 15：國內(nèi)特高壓輸電線路長度（單位：km） 13圖 16：國內(nèi)特高壓累計輸送電量（單位

5、：億千瓦時） 13圖 17：國網(wǎng)特高壓建設(shè)情況概覽 14圖 18：2011-2020 年社會用電量（億千瓦時） 15圖 19：2011-2020 年社會用電量增速 15圖 20：智能配電網(wǎng)運營狀態(tài)監(jiān)測分析框架 16圖 21：傳統(tǒng)配網(wǎng)與主動配網(wǎng)拓撲示意 18圖 22：分布式光伏并網(wǎng)環(huán)節(jié)低壓電器需求 19圖 23：自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式 19圖 24：全額上網(wǎng)模式 19圖 25：整縣推進下的模式變革 20圖 26：峰谷價差放大用戶側(cè)儲能度電收益（元/kWh） 21圖 27：電力電子器件分類 22圖 28：SPWM 調(diào)制并非得到標準正弦波形 23圖 29：典型逆變器輸出波形頻譜圖 23圖 30：APF

6、 工作原理示意 24圖 31：SVG 原理示意 24表 1：三代電力系統(tǒng)發(fā)展歷程 6表 2：完善電價機制政策梳理 10表 3：住宅用電負荷和電能計量表的選擇 10表 4：部分家用電器功率范圍 10表 5：電動車充電功率測算 11表 6：特高壓直流和特高壓交流對比 12表 7：2019-2020 年特高壓電能輸送情況 13表 8：智能柱上開關(guān)演進階段 16表 9：低壓電器分類 17表 10：常見電源類型輸出及并網(wǎng)電壓參考 17表 11：光伏并網(wǎng)容量與電壓等級選擇參考 18表 12：儲能交流側(cè)電網(wǎng)電壓參考 18表 13：目前我國不同地區(qū)峰谷價比 20表 14：電力電子器件全面應(yīng)用于電力系統(tǒng) 22表

7、 15：電力電子裝置造成系列電能質(zhì)量等問題 23表 16：重點公司主要財務(wù)指標 25一、新型電力系統(tǒng)的典型“兩化”特征供給側(cè)的清潔能源化、需求側(cè)的電氣化趨勢會加速2021 年 3 月中央財經(jīng)委員會九次會議提出“構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。能源生產(chǎn)清潔化主要表現(xiàn)為非化石能源的大規(guī)模開發(fā)利用和化石能源的清潔利用。中國能源結(jié)構(gòu)長期以煤炭為主，實現(xiàn)清潔低碳轉(zhuǎn)型任務(wù)尤為艱巨，電力行業(yè)通過改進燃煤機組、發(fā)展非化石能源、提高清潔能源發(fā)電量等，多措施并舉降低供電煤耗。隨著我國風光發(fā)電新增設(shè)備容

8、量與發(fā)電量的大幅增加，2020 年我國單位發(fā)電量二氧化碳排放量較 2011 年下降 27.3%。2019 年我國非化石能源消費量占比已達 15.3%，提前一年完成“十三五”制定的 15%目標，能源清潔化卓有成效，未來 30 年能源清潔化率將加速提升，最終進入非化石能源時代。圖 1 我國風光發(fā)電新增設(shè)備容量圖 2 我國風光發(fā)電量及占比資料來源：國家能源局、 資料來源：國家能源局、 圖 3 我國單位發(fā)電量二氧化碳排放量圖 4 我國非化石能源消費量占比資料來源：中國電力企業(yè)聯(lián)合會、 資料來源：IEA、 能源消費電氣化主要表現(xiàn)為終端能源消費中的電能比重大幅提高。電作為清潔高效的終端能源載體，電能消費占

9、終端消費比重每提高 1 個百分點，能源強度可下降 3.7%。因此，加快終端能源消費領(lǐng)域的電氣化進程，是助力“碳達峰”、“碳中和”的重要途徑，要實現(xiàn)雙碳目標，2060 年我國電能消費比重必須達到 70%以上。當前，我國終端用能電氣化態(tài)勢逐步清晰，截至 2021 年 7 月我國全社會用電量累計同比增長 16.6%，2020 年我國電能占終端能源消費比重持續(xù)提升至 27.0%。但是，我國在工業(yè)、建筑供暖、交通等能源消費領(lǐng)域還存在能耗高、排放量大的問題，電氣化水平仍有很大提升空間。圖 5 我國全社會用電量圖 6 我國電能占終端能源消費比重資料來源：中電聯(lián)、 資料來源：中國電力企業(yè)聯(lián)合會、 電網(wǎng)的運營管

10、理面臨機遇和挑戰(zhàn)“兩化”將給電網(wǎng)帶來巨大的長期挑戰(zhàn)。以“電氣化、清潔能源化”為主要特點的新型電力系統(tǒng)加速發(fā)展。供給端來看，到近幾年，我國光伏、風電、核電、水電、生物質(zhì)等新能源發(fā)電裝機占比超過 40%，發(fā)電量占比超過 33%；在目前的清潔能源裝機強度上加一定的增長，保持到2030 年就能實現(xiàn)70%的裝機占比和接近60%的發(fā)電量占比。而在需求端，目前電力在終端能源消費中占比 26%左右，2030-2035 年有希望提升近 10 個百分點，非化石能源占一次能源的比重大概在 15%左右，2030-2035 年有望提升到 32%以上。關(guān)于供給端的清潔能源化和需求端的電氣化“兩化”特點是過去 20 年全球

11、電力甚至能源系統(tǒng)的主要特點，未來幾十年可能會進一步強化，大部分產(chǎn)業(yè)參與者也都比較認同。而電網(wǎng)如何順應(yīng)新型電力系統(tǒng)，分歧就比較大，特變是“兩化”趨勢，對現(xiàn)有電網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)、管理模式都提出了巨大的、長期的挑戰(zhàn)。第一代電力系統(tǒng)（19 世紀末-20 世紀 50 年代）第二代電力系統(tǒng)（20 世紀 50 年代-20 世紀末）第三代電力系統(tǒng)（21 世紀初-21 世紀中葉）主要特征小機組（燃煤、油氣、小水電）、低電壓（220v）、小電網(wǎng)（城市電網(wǎng)、孤立電網(wǎng)）大機組（化石、核電、水電）、超高壓（750kV 以下）、大電網(wǎng)（交流互聯(lián)電網(wǎng)）可再生能源等非化石能源發(fā)電為主（發(fā)電量占 70-80%以上）、骨干電源與分布

12、式電源結(jié)合、主干電網(wǎng)與局域配網(wǎng)、微網(wǎng)結(jié)合控制保護簡單保護和手動控制快速保護和優(yōu)化控制；輸變電設(shè)備智能的電網(wǎng)控制、保護系統(tǒng)，智能故障的快速切除輸變電設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的自愈輸電方式220kv 以下架空線和電纜輸電超高壓交直流輸電，架空輸電方式為主大容量、低損耗、環(huán)境友好的輸電方式調(diào)度和能量管理經(jīng)驗型調(diào)度分析型調(diào)度，適應(yīng)負荷變化的電源側(cè)能量管理系統(tǒng)適應(yīng)源-荷隨機變化的集中-分散智能型調(diào)度，充分考慮需求側(cè)響應(yīng)和儲能、電動汽車的綜合能量管理系統(tǒng)安全可靠性電網(wǎng)安全和供電可靠性低安全性可靠性提高，大電網(wǎng)停電風供電可靠性大幅提高，基本排除用險依然存在戶的意外停電風險表 1：三代電力系統(tǒng)發(fā)展歷程第一代電力系統(tǒng)第二代電

13、力系統(tǒng)第三代電力系統(tǒng)（19 世紀末-20 世紀 50 年代）（20 世紀 50 年代-20 世紀末）（21 世紀初-21 世紀中葉）資源配置方式經(jīng)濟性資源優(yōu)化配置能力差大機組大電網(wǎng)規(guī)模經(jīng)濟性，大范圍資源優(yōu)化配置能力，電力市場集中與分布結(jié)合的規(guī)模經(jīng)濟性，能源電力綜合市場配網(wǎng)能源電力服務(wù)單向電力流、單一電力服務(wù)配電網(wǎng)單向電力流，單一的電力服務(wù)分布式能源廣泛接入的智能配電 網(wǎng)、微網(wǎng)，雙向能源電力流，綜合能源、電力和信息服務(wù)發(fā)展模式初級階段的發(fā)展模式高度依賴化石能源，不可持續(xù)發(fā)展模式基于可再生能源和清潔能源，可持續(xù)發(fā)展的綜合能源電力發(fā)展模式資料來源：電力科學研究院， 在此趨勢下，風電、光伏等隨機性、波

14、動性電源替代火電等確定性可控電源，給電網(wǎng)調(diào)節(jié)調(diào)度、靈活運行帶來挑戰(zhàn)。而新能源為主、高比例電力電子設(shè)備的大面積應(yīng)用將帶來電力系統(tǒng)的運行特性、安全控制和生產(chǎn)模式的根本性改變。圖 7：新型電力系統(tǒng)帶來電網(wǎng)的深刻改變資料來源：華能集團、 挑戰(zhàn) 1：新能源消納靈活配置儲能，推動解決新能源消納問題。風光等可再生能源的發(fā)電原理、控制方式、運行特征區(qū)別于傳統(tǒng)電源，儲能解決新能源消納及提升電網(wǎng)穩(wěn)定的剛需。目前儲能方式以抽水蓄能為主，電化學等其他儲能方式仍亟需推進市場化進度，電網(wǎng)運營側(cè)需要解決好儲能集中或分散配置，形式組合，運行控制等問題。圖 8 不同可再生能源滲透比例下的系統(tǒng)挑戰(zhàn)圖 9 不同可再生能源滲透比例下

15、的解決方案資料來源：CNKI（高比例可再生能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展挑戰(zhàn)）， 資料來源：CNKI（高比例可再生能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展挑戰(zhàn)）， 挑戰(zhàn) 2：系統(tǒng)穩(wěn)定性調(diào)整電網(wǎng)控制方案，維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定。新型電力系統(tǒng)發(fā)電、用電具備高自由度特征，此前電網(wǎng)控制中采取的“源隨荷動”策略在電源本身具備隨機性的特征下不再適用，“源網(wǎng)互動”新模式下，電網(wǎng)一次、二次系統(tǒng)控制保護應(yīng)做針對性調(diào)整，并要求在電源出力及負荷預測、源荷儲協(xié)調(diào)運行、主動需求響應(yīng)、虛擬電廠控制等技術(shù)領(lǐng)域進一步突破。挑戰(zhàn) 3：智能網(wǎng)聯(lián)化進一步提升電網(wǎng)智能化。電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴張及自動化程度的大幅提升對電網(wǎng)的響應(yīng)處理能力提出更高的要求，能源電力配置

16、方式將由“部分感知、單向控制、計劃為主”，轉(zhuǎn)變?yōu)椤案叨雀兄?、雙向互動、智能高效”。新型電力系統(tǒng)將實現(xiàn)與現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的深度融合，既要求底層監(jiān)測、通信設(shè)備的同步更新，也要求電網(wǎng)后臺控制調(diào)度軟件的智能化改造。挑戰(zhàn) 4：基礎(chǔ)技術(shù)攻關(guān)突破底層材料、設(shè)備制造、工程應(yīng)用等技術(shù)難關(guān)。新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建涉及多學科多領(lǐng)域的深度合作，現(xiàn)階段亟需攻克或優(yōu)化的核心技術(shù)包括新型絕緣材料、SiC 等寬禁帶電力電子器件、電化學儲能、氫儲能、高效低成本發(fā)電、綜合能源系統(tǒng)等。挑戰(zhàn) 5：電力市場機制完善電力市場及引導機制。新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建依托高效且市場化的電力治理方案，需要形成科學合理的電價機制和經(jīng)濟政策。例如，我國持續(xù)以補貼形

17、式引導風光裝機，現(xiàn)已進入平價階段，當前在儲能配置引導、應(yīng)用終端“以電代煤”“以電代油”“以電代氣”等領(lǐng)域如何完善現(xiàn)有電價機制，配套適宜的經(jīng)濟政策仍然是需要持續(xù)探討解決的方向。當前時點，我國能源電力系統(tǒng)正面臨新一輪深刻變革，存在從軟硬件技術(shù)到市場體制的全面挑戰(zhàn)。而與此同時“變革”也孕育了更多新的空間和機遇，能夠把握電網(wǎng)演進趨勢，在產(chǎn)品技術(shù)上占據(jù)先機且持續(xù)迭代的企業(yè)單位將有望在新型電力系統(tǒng)的建設(shè)進程中回歸久違的成長賽道。二、 電力系統(tǒng)需要加強投資用電量與電費增加，電力系統(tǒng)投資有望增長電力投資總體穩(wěn)中有升。中國電力的投資模式下，電價、用電量、管制模式是決定投資能力的三大主要變量。成本加成的模式，賦予

18、了將投資成本轉(zhuǎn)嫁給消費者的能力，管制模式在未來很長時期內(nèi)不會有大的變化，主要周期就是電費周期。圖 10：電力行業(yè)投資模式演變資料來源： 近幾年電網(wǎng)投資強度走弱。由于電力系統(tǒng)長期保持超前建設(shè)，導致電力系統(tǒng)資產(chǎn)冗余較大，特別在 2014-2015 年經(jīng)濟下行周期過程中，電力系統(tǒng)資產(chǎn)利用率偏低的現(xiàn)象尤為明顯。因此，國家電網(wǎng)公司在 2016 年之后調(diào)低電網(wǎng)投資規(guī)模，2020 年電網(wǎng)投資降低到了 4699億元。社會用電總量增長疊加電價逐步回歸商品屬性，電力系統(tǒng)投資強度有望增強。全社會用電量的增速一般是 GDP 增速的兩倍，隨著國內(nèi) GDP 的持續(xù)增長，未來國內(nèi)用電量有望穩(wěn)步提升。同時，近期各級政府部門出

19、臺的文件釋放出電價逐步回歸商品化的信號。8 月 31日，廣東發(fā)改委發(fā)文將峰平谷比價從現(xiàn)行的 1.65:1:0.5 調(diào)整為 1.7:1:0.38。尖峰電價在上述峰谷分時電價的峰段電價基礎(chǔ)上上浮 25%。上海市經(jīng)信委近日也發(fā)布進一步完善“基準價+上下浮動” 電力市場價格形成機制。全社會用量的增長疊加電價商品化的趨勢逐步確立，有望使得電網(wǎng)的收入和盈利能力得到增強，電網(wǎng)有更強的支撐加大資本開支強度，來配合新型電力系統(tǒng)建設(shè)。圖 11 全社會用電量及增速統(tǒng)計圖 12 全國電力工業(yè)投資額統(tǒng)計80000600004000020000020151052002200320042005200620072008200

20、92010201120122013201420152016201720182019202006000400020000806040200-202002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020-40全社會用電量（億千瓦時）yoy電源投資（億元）電源投資yoy電網(wǎng)投資（億元）電網(wǎng)投資yoy 資料來源：國家統(tǒng)計局，中電聯(lián)， 資料來源：國家能源局，中電聯(lián)， 表 2：完善電價機制政策梳理政策時間部門重點內(nèi)容關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知關(guān)于進一步完善我省峰谷分時電價政策有關(guān)問題的通知關(guān)于開展 202

21、1年上海市電力用戶（含售電公司）與發(fā)電企業(yè)直接交易工作的補充通知2021 年 7 月2021 年 8 月2021 年 8 月國家發(fā)改委廣東省發(fā)改委上海市經(jīng)濟信息化委目標：鼓勵工商業(yè)用戶配置儲能；總體要求：適應(yīng)新形勢要求（可再生能源、電力市場建設(shè)、峰谷特性變化等），形成有效的市場化峰時電價信號；方式：擴大峰谷價差，科學劃分峰谷時段，合理確定峰谷電價價差：上年或當年預計最大系統(tǒng)峰谷差率超過 40%的地方，峰谷價差原則上不低于 4:1（高峰時段是低谷 4 倍以上），其他地方不低于 3:1；方式：尖峰電價上調(diào)：尖峰電價在峰段電價基礎(chǔ)上的上浮比例原則上不低于 20%；拉大峰谷電價差，峰平谷比價從現(xiàn)行的

22、1.65:1:0.5 調(diào)整為 1.7:1:0.38尖峰電價在上述峰谷分時電價的峰段電價基礎(chǔ)上上浮 25%本通知自 2021 年 10 月 1 日起執(zhí)行根據(jù)國家發(fā)展改革委要求，嚴格執(zhí)行國家發(fā)展和改革委員會關(guān)于深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價形成機制改革的指導意見（發(fā)改價格規(guī)20191658 號）文件規(guī)定，進一步完善“基準價+上下浮動” 電力市場價格形成機制，取消2021 年上海市電力用戶（含售電公司）與發(fā)電企業(yè)直接交易工作方案（滬經(jīng)信運20201036 號）中 “暫不上浮”的規(guī)定。資料來源：各政府部門官網(wǎng)， 輸、配、用電側(cè)電力設(shè)施可能面臨缺口電氣化水平提高，會有越來也多的用電的地方，需要加大投入滿足終端用電

23、需求：思想1：依據(jù)住宅用電負荷標準，單戶用電負荷在6-10kW，對應(yīng)計量表電流值不超過60A。而理論上隨著家電電器越來也多（洗碗機、洗衣機、烘干機、電烤箱、地暖等），入戶標準需要響應(yīng)做提升。表 3：住宅用電負荷和電能計量表的選擇套型建筑面積 m2用電負荷kW電能計量表（單相）A6065（60）B609085（60）C90140105（60）資料來源：居民住宅小區(qū)電力配置規(guī)范、 （注：超過 140 平，可按 30-40W/平計算用電負荷）表 4：部分家用電器功率范圍大功率電器功率范圍 kW空調(diào) 2P1.6-3電磁爐1.9-2.2電烤箱0.5-2取暖器0.8-3烘干機0.5-1資料來源：公開資料整

24、理、 思想 2：電動車普及后，充電樁設(shè)施影響很大，假設(shè) 5000 萬臺電動車存量，20%在晚上 8-10 點平均充電，可能帶來 5 億千瓦的短時用電負荷。而 2020 年底我國全國發(fā)電裝機容量 22 億千瓦，以此為基準測算充電功率結(jié)構(gòu)占比超過 1/5。雖然拉長時間維度看，電動車的用電需求總量占比有限，但對充電設(shè)施要求高，尤其峰時功率占比可能較大。表 5：電動車充電功率測算充電功率假設(shè)kW505050505020%集中充電功率測算億12345功率占比%4.5%9.1%13.6%18.2%22.7%保有量假設(shè)萬輛1000200030004000 5000資料來源：公開資料整理、 “供給端清潔能源化

25、、需求端電氣化”趨勢對電網(wǎng)提出了更大的挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有的技術(shù)體系下，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)仍然需要持續(xù)加大投資以支撐新能源接入與消納，如發(fā)展柔性直流接入風電，建設(shè)特高壓送出通道等，配置抽水蓄能、電化學儲能等多樣化儲能設(shè)施等。此外，新型電力系統(tǒng)中，電力電子器件滲透率大幅提升造成諧波影響，也要求進一步加大電能質(zhì)量治理。三、特高壓仍然有發(fā)展需求和一定的空間特高壓將配合解決送出消納、電網(wǎng)優(yōu)化配置問題新能源比例提升需要特高壓解決大規(guī)模、長距離能源外送。電源側(cè)的新能源替代造成了電力系統(tǒng)電源與負荷時間、空間維度的一定程度錯配，時間上供需不平衡主要由各類儲能解決，空間分布上的調(diào)度，則需要依托大規(guī)模、遠距離輸電走廊來配合

26、實現(xiàn)。我國風電、光伏、水電等新能源電源分布遠離負荷中心，此前部分項目曾由于輸出通道配套滯后，就地消納能力有限而造成棄電?？紤]未來北部、西北部大規(guī)模風電、西部和北部超大規(guī)模光伏電站等在未來將仍保持快速的發(fā)展節(jié)奏，新能源電力的外送問題仍是需要關(guān)注和解決的問題，隨著電源側(cè)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型或?qū)⑼苿印拔麟姈|送”將由此前主要滿足水電、煤電的大容量遠距離外送，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樗?、風電、光伏及火電打捆外送并重的模式。高壓互聯(lián)，發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)化配置資源功能。大電網(wǎng)在系統(tǒng)穩(wěn)定性、調(diào)度裕度上更具優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)更大范圍內(nèi)電力資源的優(yōu)化配置。上世紀國內(nèi)電網(wǎng)處在分區(qū)域獨立運營的狀態(tài)，而后通過多項超高壓、特高壓工程先后實現(xiàn)了東北、華北

27、、華中等電網(wǎng)片區(qū)的互聯(lián)互通。未來柔性直流等在控制靈活性上更具優(yōu)越性，將在電網(wǎng)異步互聯(lián)發(fā)揮重要作用，區(qū)域電網(wǎng)間的聯(lián)系更加靈活緊密。圖 13：國內(nèi)風電資源分布圖 14：國內(nèi)光照資源分布資料來源：中國氣象局、 資料來源：中國氣象局、 表 6：特高壓直流和特高壓交流對比特高壓直流特高壓交流適用主要用于長距離大容量輸電、交流系統(tǒng)之間異步互聯(lián)和海底電纜送電優(yōu)點經(jīng)濟：線路造價低，年電能損失小，線路建設(shè)初投資和年運行費用上較經(jīng)濟，系統(tǒng)穩(wěn)定相對穩(wěn)定換流裝置較昂貴；兩端換流站消耗無功功率約為輸缺點送功率的 40%-60%；積污速度塊；不能用變壓器來改變電壓等級具備輸電和構(gòu)架網(wǎng)架的功能隨電壓提高，可減少線路的功耗，

28、利于連網(wǎng)，減少故障率系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性問題不易解決，同步發(fā)電機都要保持同步運行，為了抑制工頻過電壓，線路須裝設(shè)并聯(lián)電抗器，資料來源：企業(yè)官網(wǎng)、公司公告等、 特高壓將是電網(wǎng)建設(shè)的重點之一2020 年我國 22 條特高壓線路完成電量輸送 5318 億千瓦時，其中可再生能源電量 2441億千瓦時，同比提升 3.8%，占比 45.9%。國家電網(wǎng)運營的 18 條特高壓線路輸送電量 4559億千瓦時，其中可再生能源電量 1682 億千瓦時，占輸送電量的 37%；南方電網(wǎng)運營的 4條特高壓線路輸送電量 759 億千瓦時，全部為可再生能源電量。特高壓將是電網(wǎng)建設(shè)的重點領(lǐng)域。2021 年 3 月國家電網(wǎng)發(fā)布“碳

29、達峰、碳中和”行動方案，提出加大跨區(qū)輸送清潔能源力度，于十四五期間規(guī)劃建成 7 回特高壓直流，新增輸電能力 5600 萬千瓦，2025 年，國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)跨省跨區(qū)輸電能力達到 3.0 億千瓦，輸送清潔能源占比達到 50%。2021 年 4 月能源局發(fā)布的2021 年能源工作指導意見中也提出“提升輸電通道新能源輸送能力，提高中東部地區(qū)清潔電力受入比重。加快建設(shè)陜北湖北、雅中江西等特高壓直流輸電通道，加快建設(shè)白鶴灘江蘇、閩粵聯(lián)網(wǎng)等重點工程，推進白鶴灘浙江特高壓直流項目前期工作。進一步完善電網(wǎng)主網(wǎng)架布局和結(jié)構(gòu)，提升省間電力互濟能力?！眻D 15：國內(nèi)特高壓輸電線路長度（單位：km）圖 16：國內(nèi)特高壓累計

30、輸送電量（單位：億千瓦時）40000300002000010000250002000015000100005000020162017201820192020020162017201820192020資料來源：國家電網(wǎng)、能源局等、 資料來源：國家電網(wǎng)、能源局等、 2019 年2020 年可再生能線路名稱年輸送量可再生能可再生能年輸送量可再生能可再生能年輸送電源電量同（億千瓦源（億千瓦源占比（億千瓦源（億千瓦源占比量同比比表 7：2019-2020 年特高壓電能輸送情況時）時）時）時）長南荊特高壓491326.2%52.215.329.3%6.5%17.7%榆橫至濰坊特高壓19100.0%247.

31、100.0%29.4%-錫盟-山東5400.0%92.400.0%71.1%-皖電東送29500.0%-浙福特高壓9200.0%76.500.0%-16.8%-蒙西-天津南9500.0%145.400.0%53.1%-復奉直流302302100.0%306.9306.9100.0%1.6%1.6%錦蘇直流366366100.0%374.2374.2100.0%2.2%2.2%天中直流41520850.2%408.6166.240.7%-1.5%-20.1%賓金直流34134099.9%329.8329.8100.0%-3.3%-3.0%靈紹直流41510926.3%498.385.317.1%

32、20.1%-21.7%祁韶直流1795630.9%224.661.427.3%25.5%9.6%雁淮直流25320.8%259.135.513.7%2.4%1675.0%錫泰直流11900.2%171.20.50.3%43.9%-昭沂直流1666036.1%286.2135.947.5%72.4%126.5%魯固直流2369339.3%330.956.717.1%40.2%-39.0%吉泉直流1473322.3%439.680.518.3%199.0%143.9%楚穗直流283283100.0%259259100.0%-8.5%-8.5%普僑直流217217100.0%192.7192.710

33、0.0%-11.2%-11.2%新東直流271271100.0%255.3255.3100.0%-5.8%-5.8%淮滬特高壓-282.200.0%-青豫直流-34.134.1100.0%-昆柳龍直流-51.751.7100.0%-全國4485235252.4%5318244145.9%18.6%3.8%資料來源：國家能源局、 圖 17：國網(wǎng)特高壓建設(shè)情況概覽資料來源：國家電網(wǎng)、 四、配用電設(shè)施需要持續(xù)擴容升級配網(wǎng)、用電網(wǎng)設(shè)施還需要持續(xù)投入和建設(shè)配電網(wǎng)通常指 35kV 及以下電壓等級，從輸電網(wǎng)、地區(qū)電廠取電，就地分配或按電壓逐級分配給各類電力用戶，扮演電網(wǎng)與終端負荷的銜接功能。近年來城鄉(xiāng)居民用

34、電量增速整體較全社會用電總量的增速更快，2020 年達到 6.8%，同期用電總量增速 3.1%，城鄉(xiāng)居民用電的高增長拉動配網(wǎng)建設(shè)需求。在新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中，終端電氣化比例提高，負荷額定容量、峰值功率將持續(xù)拉升，且配網(wǎng)的角色由單向被動的電能配送向兼顧發(fā)電、優(yōu)化等功能轉(zhuǎn)變，信息化、智能化趨勢下，進一步激發(fā)配網(wǎng)設(shè)備需求。圖 18：2011-2020 年社會用電量（億千瓦時）圖 19：2011-2020 年社會用電量增速2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 20208000015%600004000020000020112012201320142

35、0152016201720182019202010%5%0%-5%全社會用電量工業(yè)居民全社會用電量工業(yè)居民資料來源：能源局等、 資料來源：能源局等、 GIS 與中高壓配電設(shè)施仍將有發(fā)展配網(wǎng)系統(tǒng)容量擴張，復雜度提升，GIS 在配電網(wǎng)將大有可為。配電網(wǎng)本身在架構(gòu)上呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)復雜、分布分散、設(shè)備數(shù)量種類繁多且邊界交叉的特征，在配網(wǎng)容量持續(xù)擴張、自動化智能化程度提升的趨勢下系統(tǒng)復雜度進一步提升，管理控制及優(yōu)化的難度加大。地理信息系統(tǒng)（GIS）依托計算機軟硬件支撐對區(qū)位內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、存儲、管理和分析，扮演電力設(shè)備信息數(shù)據(jù)源，支持配電自動化系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)，故障情況下配合實現(xiàn)快速故障定位、隔離，

36、同時基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、運營信息的后臺分析提供配網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化支撐，將在配網(wǎng)建設(shè)過程中大有可為。配網(wǎng)一二次融合、數(shù)字智能化趨勢下帶來市場增量。2016 年國家電網(wǎng)提出配電設(shè)備一二次融合技術(shù)方案，由一二次融合解決設(shè)備匹配性、兼容性等配合問題，提升安裝運維等可靠便捷性，此后配電網(wǎng) 10kV 及 20kV 交流傳感器技術(shù)條件 、12kV 智能配電柱上開關(guān)通用技術(shù)條件等相關(guān)標準跟進。2019 年國網(wǎng)一二次融合斷路器采購數(shù)量達到 8萬套以上，份額超過傳統(tǒng)柱上開關(guān)，浙江、福建累計應(yīng)用規(guī)模過萬套，山東、陜西、湖北等多個省網(wǎng)同樣進展迅速。一二次融合難點在于智能化，意味著技術(shù)的突破或更多依賴二次。對先發(fā)二次廠商而言，將

37、受益智能開關(guān)結(jié)構(gòu)性替代的成長過程，同時融合一次設(shè)備后單臺套價值量也有望放大收入體量。表 8：智能柱上開關(guān)演進階段階段特征一二次設(shè)備成套化配電柱上開關(guān)和控制終端 FTU 預先成套化一二次設(shè)備初步融合采用交流電壓/電流傳感器替代傳統(tǒng)電壓/電流互感器一二次設(shè)備深度融合電壓/電流傳感器封裝在極柱內(nèi)或安裝于箱體中，非電量傳感器選擇性融入資料來源：電網(wǎng)設(shè)備選型、 圖 20：智能配電網(wǎng)運營狀態(tài)監(jiān)測分析框架資料來源：高電壓技術(shù)、 五、低壓電器是電氣化發(fā)展的長期受益者低壓電器是新型電力系統(tǒng)的長期受益者低壓電器使用量更大，是未來電力系統(tǒng)繞不開的末梢：低壓電器為在交流額定電壓 1000V或直流額定電壓 1500V

38、以下的電器線路中，根據(jù)外界的信號和要求，手動或自動地接通、斷開電路，以實現(xiàn)對電路或非電對象的電能分配、電路連接、電路切換、電路保護、控制及顯示的各類電器元件和組件的總稱低壓電器是不可替代的電力系統(tǒng)終端末梢。在經(jīng)典的發(fā)電、輸電、配電、用電領(lǐng)域，用戶需要通過低壓電器環(huán)節(jié)獲得電力，低壓電器是繞不開的終端末梢。伴隨電力消費的持續(xù)增長，電力能源的配送系統(tǒng)的增長與擴張是需要的，但高壓電力系統(tǒng)涉及到電網(wǎng)的發(fā)展方式變化的影響（集中發(fā)電 or 分布發(fā)電，電網(wǎng) or 儲能），但低壓電器不受這些技術(shù)變革的顛覆和影響，確定性更高。電力在終端能源消費占比會持續(xù)提高，低壓電器的應(yīng)用點越來越多。目前我國電力在終端能源消費中

39、占比 26%左右，預計未來終端電氣化率在 2035 年、2050 年分別有希望增至 40%、50%。從全世界終端能源消費的發(fā)展趨勢來看，1980-2020 年，終端能源消費中電力比例持續(xù)提升，預計未來 20-30 年全球達到 40-50%的比例。表 9：低壓電器分類類別主要產(chǎn)品配電電器塑殼斷路器、萬能斷路器等控制電器交流接觸器、小型電磁繼電器終端電器小型斷路器、小型漏電斷路器電源電器小三箱成套（低壓配電柜、配電箱、照明箱）、互感器、變壓器儀表電器電表等（電能表、智能終端、數(shù)顯電表等）資料來源：公司公告、 新型電力系統(tǒng)中，低壓電器使用密度更大。分布式電源、儲能在配網(wǎng)側(cè)接入，使得實際上的配網(wǎng)功率流

40、向由原本的單一流入用電負荷，轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向的功率流動，配網(wǎng)的角色不單單是“被動”的面向用電，也肩負起一定比例的“主動”發(fā)電、調(diào)控功能，意味著整個低壓配網(wǎng)的電力通道變相拉長，形成更豐富的低壓電器應(yīng)用場景訴求。表 10：常見電源類型輸出及并網(wǎng)電壓參考電源類型出口電壓 kV并網(wǎng)電壓 kV火電20110/220/500水電6110/220/500風電0.735/110/220集中式光伏1.535/110/220分布式光伏0.4-1.50.4/10/35資料來源：企業(yè)官網(wǎng)、 （注：隨實際應(yīng)用場景存在靈活調(diào)整空間）圖 21：傳統(tǒng)配網(wǎng)與主動配網(wǎng)拓撲示意資料來源：主動配電網(wǎng)狀態(tài)估計技術(shù)、 分布式光伏由配網(wǎng)接入:光

41、伏并網(wǎng)電壓等級參考裝機容量，評判初始投資、運營損耗等因素后決定，通常 kW 級電站由 0.4kV 并網(wǎng)，幾個 MW 容量的電站由 10kV 電壓等級并網(wǎng)，而大型集中式電站通常在逆變后升壓至 35kV、110kV 后實現(xiàn)并網(wǎng)。分布式光伏組件產(chǎn)生的電能經(jīng)逆變后由低壓配網(wǎng)入網(wǎng)，交直流側(cè)用到塑殼、微斷、熔斷器等大量低壓電器，形成了低壓電器的增量應(yīng)用空間。負荷儲能配套也需要增加開關(guān)設(shè)備用量:類似的，負荷側(cè)中低功率場景配置儲能，通常直流側(cè)電壓范圍在 1.5kV 以下，并網(wǎng)節(jié)點電壓多在 1kV 以下，交直流側(cè)都需要配套熔斷器、斷路器、浪涌保護器等低壓電器設(shè)備。表 11：光伏并網(wǎng)容量與電壓等級選擇參考容量并網(wǎng)

42、電壓8kW220V8-400kW380V400-6000kW10kV5-30MW35kV其他110kV資料來源：Solarbe、CNKI、 表 12：儲能交流側(cè)電網(wǎng)電壓參考企業(yè)型號電池 DC 電壓 V電網(wǎng) AC 電壓 V陽光電源SC500TL520-850315-396盛弘股份PWS1-500K/630K600-900380（15%）上能電氣EH-0200-HA-M1000-1500586.5-759錦浪科技RHI-3P(5-10)K-HVES160-600320-480資料來源：企業(yè)官網(wǎng)、 圖 22：分布式光伏并網(wǎng)環(huán)節(jié)低壓電器需求資料來源：天正電器、 分布式與儲能也會帶動智能電表需求。現(xiàn)行的

43、分布式光伏發(fā)電項目實行發(fā)電量、上網(wǎng)電量、下網(wǎng)電量分別計量獨立結(jié)算的原則，上、下網(wǎng)電量按國家規(guī)定的上網(wǎng)電價和銷售電價分別計算購、售電費。自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式的分布式光伏項目、儲能項目需要雙向計量的智能電表。全額上網(wǎng)模式下用戶負載和電網(wǎng)之間只需要一塊電能表，用于計量光伏系統(tǒng)總發(fā)電量；而自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式下光伏發(fā)電存在不能全部被用戶消耗的情況，余下的電能需要輸給電網(wǎng)，這就需要電能表做到計量實時發(fā)電量、上網(wǎng)電量、下網(wǎng)電量。此前曾采用兩塊單向電表的計量方式，一只表計量用戶輸給電網(wǎng)的電能，用另一只表計量用戶使用電網(wǎng)中的電能，缺點在于成本高、施工難度大、維護困難，不利于推廣；而功率和電能都是雙向計量的

44、智能電表就解決了舊式分布式光伏發(fā)電中雙向計量的痛點。圖 23：自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式圖 24：全額上網(wǎng)模式資料來源：古瑞瓦特、 資料來源：古瑞瓦特、 分布式及儲能產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，會有效帶動低壓電器需求整縣推進激活分布式光伏市場。分布式光伏靠近負荷終端，應(yīng)用靈活，但規(guī)模小、場景分散且項目推進過程中涉及投資方、建筑業(yè)主、電網(wǎng)企業(yè)等多個環(huán)節(jié)銜接博弈，造成了建設(shè)運營階段的不確定性。截止 2020 年底，國內(nèi)光伏累計裝機 253GW，其中分布式光伏 78.3GW，占比 31%，集中式仍是國內(nèi)項目的主流。月能源局下發(fā)關(guān)于報送整縣屋頂分布式光伏開發(fā)試點方案的通知。整縣推進模式的核心變量在于地方政府和國資央企的引

45、入。地方政府發(fā)揮主場優(yōu)勢扮演分散屋頂資源協(xié)調(diào)整合的角色，形成數(shù)百兆瓦的規(guī)?；h市場。參與主體轉(zhuǎn)變?yōu)閲译娡丁夷茉醇瘓F及國家電網(wǎng)等企業(yè)，資金實力更為強大，融資成本低、渠道多樣靈活，且收益率要求更加寬松，將大幅優(yōu)化分布式的市場環(huán)境。此外，在明確的政策引導下，產(chǎn)業(yè)鏈將屋頂作為主要的應(yīng)用場景布局，形成豐富的可選方案和保障機制，提供項目收益端的優(yōu)化空間，推動分布式光伏的建設(shè)熱潮。圖 25：整縣推進下的模式變革資料來源：智匯光伏、北極星光伏、Solarzoom、 政策與成本驅(qū)動下，用戶側(cè)儲能市場有望進入實質(zhì)性產(chǎn)業(yè)化階段。7 月 29 日，發(fā)改委發(fā)布關(guān)于進一步完善分時電價機制的通知，要求完善峰谷電價機

46、制，在最大系統(tǒng)峰谷差率超過 40%的地區(qū)，峰谷價差不低于 4:1；其他地方不低于 3:1。同時在在峰谷電價的基礎(chǔ)上推行尖峰電價機制，尖峰時段依據(jù)最高負荷 95%及以上時段合理確定，電價較峰段電價上浮比例不低于 20%。峰谷價差進一步拉開也就意味著儲能套利效果改善，尤其尖峰電價較峰時仍有至少 20%溢價，進一步放大儲能優(yōu)勢。表 13：目前我國不同地區(qū)峰谷價比尖峰/低谷3.3412.9853.5453.256高峰/低谷2.9782.6143.1292.884平段/低谷1.9451.7462.0681.915時段電價平均值比東部 11 ?。ㄊ?、區(qū)）中部 7 ?。ㄊ?、區(qū)）西部 12 ?。ㄊ小^(qū)）30

47、省（市、區(qū)）資料來源：清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院、 電價調(diào)整后，用戶側(cè)度電收益大幅提升，有望高增。依據(jù)通知，此次電價機制調(diào)整的基本原則是保持電網(wǎng)企業(yè)的銷售電價總水平基本穩(wěn)定。參考此前部分地區(qū)峰谷電價水平，簡單假設(shè)峰谷電價均值不變，而將峰谷比率由此前大部分 2.5-3:1 調(diào)增至 4:1，則峰谷價差由此前約 0.6-0.9 元/kWh 整體提升至 0.8-1.1 元/kWh，增幅約 20-30%，調(diào)整后的峰谷價差形成的儲能度電收益已基本上全部位于度電成本線以上。圖 26：峰谷價差放大用戶側(cè)儲能度電收益（元/kWh）資料來源：CNKI、電工電能新技術(shù)、發(fā)改委等、 六、電力電子比例持續(xù)提升，電能質(zhì)

48、量治理需求體現(xiàn) “兩化”趨勢下電力電子器件比例大幅提升電力電子的應(yīng)用改變了電網(wǎng)相對粗放的控制方式，深刻影響了電力系統(tǒng)的發(fā)展朝向。第一代電力電子器件以半控型器件晶閘管為代表，至 70 年代，GTO、MOSFET 等全控型器件誕生，在控制維度、開關(guān)頻率層面實現(xiàn)代際優(yōu)化，80 年代，絕緣柵極雙極型晶體管 IGBT兼顧驅(qū)動功率小、通斷速度快及通態(tài)壓降低、載流能力大的優(yōu)點，成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的關(guān)鍵器件。新型電力系統(tǒng)的建設(shè)過程是電力電子器件應(yīng)用比例快速提升的過程。新型電力系統(tǒng)中，可再生能源并網(wǎng)發(fā)電、交流-直流電網(wǎng)的功率傳輸與柔性互聯(lián)、配用電側(cè)交直流變換及功率雙向流動、以及電網(wǎng)穩(wěn)定性所需的儲能、無功補償?shù)?/p>

49、裝置都要借助電力電子裝置來實現(xiàn)。同時在用電側(cè)各類驅(qū)動、控制裝置已經(jīng)廣泛采用電力電子器件。如交通運輸領(lǐng)域，電動汽車功率變換、電機調(diào)速、充放電控制，電氣化機車整流裝置等，家用電器中空調(diào)、電腦、電視機、音響設(shè)備等，工業(yè)領(lǐng)域伺服控制、備用電源等均是電力電子器件的重要應(yīng)用場景。尤其隨用電自動化、智能化程度提升，電力電子應(yīng)用范圍越來越大。圖 27：電力電子器件分類資料來源：電子說、 表 14：電力電子器件全面應(yīng)用于電力系統(tǒng)系統(tǒng)位置/功能場景電力電子器件構(gòu)成設(shè)備電源側(cè)風電光伏變流器（VSC、MMC 等多樣化拓撲）逆變器、濾波器、匯流器等電網(wǎng)側(cè)直流輸電傳統(tǒng)直流（晶閘管變流器）、柔性直流（全控換流站）潮流控制固

50、態(tài)變壓器用電側(cè)分布式電源功率變換器等一般工業(yè)伺服系統(tǒng)、電動機調(diào)速裝置、變頻裝置、直流電源等交通運輸電氣化鐵路、直流整流裝置、驅(qū)動控制等家用電器空調(diào)、電視機、計算機等備用電源UPS 等儲能抽水蓄能機組勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)電化學功率變換器等電能質(zhì)量無功補償無功補償器諧波治理濾波器、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器資料來源：電力系統(tǒng)自動化、 電能質(zhì)量相關(guān)設(shè)備有較大的應(yīng)用空間高比例電力電子帶來更多的電能質(zhì)量問題：電力電子裝置運行過程中產(chǎn)生的諧波、無功功率等對電能質(zhì)量、功率因數(shù)、電網(wǎng)穩(wěn)定性造成不利影響：諧波污染：而在電力變換過程中，電力電子器件（晶閘管、IGBT 等）通過如多電平、 PWM 調(diào)制等方式完成交直流變換，從交流側(cè)看入除了標準的 50Hz 工頻正弦波分量外，同時存在其他頻次的諧波分量。諧波分量造成損耗，降低設(shè)備轉(zhuǎn)換效率，同時波形畸變、局部諧波放大可能造成過電壓、過電流等現(xiàn)象，影響一次設(shè)備使用工況，造成二次設(shè)備誤動作等。無功功率：整流器、相控電路等電力電子裝置運行過程電流相位滯后于電壓，消耗無功功率。而無功功率的增大造成電流及供電設(shè)備視在功率增