2022年直流裝備行業(yè)深度分析報(bào)告正文目錄TOC\o"1-5"\h\z投資聚焦 2\o"CurrentDocument"歷經(jīng)百余年,直流踏上規(guī)?；魍?5\o"CurrentDocument"十九世紀(jì)末，交流贏得電氣化時(shí)代主導(dǎo)權(quán) 5\o"CurrentDocument"電力電子技術(shù)問(wèn)世保留直流用電小天地 5\o"CurrentDocument"晶間管開(kāi)啟直流輸電新篇章：逆變時(shí)代 6\o"CurrentDocument"可控關(guān)斷器件大幅提升換流性能 7\o"CurrentDocument"下個(gè)百年，能源革命全面打開(kāi)直流規(guī)?；臻g 9\o"CurrentDocument"直流應(yīng)用場(chǎng)景豐富,市場(chǎng)空間巨大 10\o"CurrentDocument"高壓直流助力遠(yuǎn)距離大容量分區(qū)互聯(lián)送電 10\o"CurrentDocument"中低壓直流支撐配電網(wǎng)高效智能運(yùn)行 15\o"CurrentDocument"新型電力系統(tǒng)政策助力實(shí)現(xiàn)交直流混合電網(wǎng) 19\o"CurrentDocument"交直流混合電網(wǎng)打開(kāi)直流裝備市場(chǎng)空間 20\o"CurrentDocument"直流核心設(shè)備壁壘高筑、格局優(yōu)良 21\o"CurrentDocument"換流閥是實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換的核心設(shè)備 22\o"CurrentDocument"直流變壓器可打通“直”流通道 23\o"CurrentDocument"直流斷路器同為高度電力電子化裝置 24\o"CurrentDocument"直流設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局優(yōu)良，上游潛力十足 25\o"CurrentDocument"投資建議 26\o"CurrentDocument"公司彈性與行業(yè)趨勢(shì)分析 26\o"CurrentDocument"國(guó)電南瑞：直流輸配電、調(diào)度、繼保、信通的絕對(duì)龍頭 27\o"CurrentDocument"許繼電氣：集團(tuán)股權(quán)變更完成，直流輸配電業(yè)務(wù)釋放業(yè)績(jī)彈性 28\o"CurrentDocument"積極關(guān)注上游功率器件與直流電容行業(yè)機(jī)會(huì) 29\o"CurrentDocument"風(fēng)險(xiǎn)提示 29圖表目錄圖表1：交流電與“旋轉(zhuǎn)”'緊密相連 5圖表2：交流電利用線圈匝數(shù)不同方便變壓 5圖表3:交直流變換過(guò)程 6圖表4：三相全橋二極管整流電路將交流電變?yōu)橹绷麟?6圖表5:基于晶間管的三相全橋整流逆變電路（逆變?cè)谟遥?7圖表6:塞于IGBT和模塊化多電平結(jié)構(gòu)的的三相換流器 8圖表7:直流合環(huán)解決交流電網(wǎng)規(guī)?；款i. 10圖表8:我國(guó)已經(jīng)或即將速成的高壓直流工程 11圖表9:兩個(gè)五年風(fēng)光大基地裝機(jī)規(guī)劃 12圖表10：江蘇電網(wǎng)多直流情入短路比與引發(fā)換相失敗短路故障比例 13圖表11:重慶與華中電網(wǎng)柔直互聯(lián) 13圖表12：廣東電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián) 13圖表13：北京電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)設(shè)想 14圖表14:內(nèi)蒙古與華北電網(wǎng)柔直互聯(lián)設(shè)想 14圖表15:舟山五端柔直工程 14圖表16:張北四端柔直工程 14圖表17：新疆-青海四端柔直工程設(shè)想 15圖表18：南京四端柔直工程設(shè)想 15圖表19：中低壓直流用于單端整流逆變 15圖表20：中低壓直流用于柔性合環(huán) 15圖表21:中低壓直流用與交直流多端混合運(yùn)行 16圖表22：中低壓“含直”項(xiàng)目趨勢(shì) 17圖表23:我國(guó)已經(jīng)或即將走成的中低壓“含直”項(xiàng)目 17圖表24：蘇州同里中低壓直流配電網(wǎng)架構(gòu) 18圖表25:杭州市大江東柔性多狀態(tài)開(kāi)關(guān)站 19圖表26:寧波北侖三臺(tái)區(qū)柔直互聯(lián)集裝箱 19圖表27:未來(lái)交直流混合電網(wǎng)的膨態(tài) 20圖表28:2021-2030年換流閥相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì) 20圖表29:2021-2030年換流閥相關(guān)市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)計(jì) 21圖表30:直流核心電力電子化設(shè)備一覽 21圖表31:直流關(guān)鍵輔助設(shè)備一覽 22圖表32：換流閥塔結(jié)構(gòu) 22圖表33:換流閥子模塊結(jié)構(gòu) 22圖表34:配網(wǎng)柔直換流閥實(shí)物圖 23圖表35:基于雙有源全橋的直流變壓?jiǎn)卧?23圖表36:基于ISOP-DAB的直流變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與實(shí)物圖 24圖表37:混合型直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與外觀 25圖表38:已速的±300kV及以上柔直換流閥市場(chǎng)份額占比 25圖表39：直流設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈分布 26圖表40:直流設(shè)備龍頭公司利潤(rùn)彈性測(cè)算 26圖表41:國(guó)家電網(wǎng)近兩年招標(biāo)采購(gòu)公告次數(shù)明顯抬升 27圖表42：國(guó)電南瑞盈利預(yù)測(cè) 28圖表43：許繼電氣盈利預(yù)測(cè) 29.歷經(jīng)百余年，直流踏上規(guī)模化征途十九世紀(jì)末，交流贏得電氣化時(shí)代主導(dǎo)權(quán)十九世紀(jì)末，以尼古拉?特斯拉為代表的交流輸電陣營(yíng)和以托馬斯?阿爾瓦?愛(ài)迪生為代表的直流輸電陣營(yíng)對(duì)開(kāi)啟電氣化時(shí)代的技術(shù)路線進(jìn)行了激烈的爭(zhēng)論。特斯拉利用交流電制作兩相交流發(fā)電機(jī)，并使得尼亞拉水電站發(fā)出的3750kW功率，一直送到40km以外，而同期的直流發(fā)電機(jī)最大僅有500kW的出力，供電半徑只在30km以內(nèi)。交流輸電技術(shù)率先羸得了電氣化時(shí)代的主導(dǎo)權(quán)。>交流電為何能贏？1）交流電可以變壓：在當(dāng)時(shí)，直流電被認(rèn)為是無(wú)法變壓的，因此110V小型低壓直流電的輸送距離僅為2km以內(nèi)，隨后便損耗殆盡。而交流電利用電磁感應(yīng)定律，僅僅依靠鐵塊和匝數(shù)不同的線圈便可實(shí)現(xiàn)變壓，獲得了高電壓“遠(yuǎn)距離”輸電能力，免去了建造大量直流發(fā)電站的困擾。2）交流電成本優(yōu)勢(shì)巨大：不僅免去建造大量直流發(fā)電站，交流發(fā)電機(jī)、交流變壓器、交流電動(dòng)機(jī)還打通了發(fā)輸用全環(huán)節(jié)，核心器件僅為導(dǎo)體和鐵塊，制造難度低，原材料獲取容易。以當(dāng)時(shí)的情形看，交流電已經(jīng)能夠完全勝任電氣化時(shí)代發(fā)展的需要，各種終端電器都按交流電的原則設(shè)計(jì)，龐大的交流電力系統(tǒng)逐漸形成，直流電接近退出歷史的舞臺(tái)。圖表1:交流電與“旋轉(zhuǎn)”緊密相連來(lái)源：《電機(jī)?學(xué)》，國(guó)聯(lián)證券研■究所原線圈副線圈閉合鐵芯圖表2:交流電利用線圈匝數(shù)不同方便變壓圖表1:交流電與“旋轉(zhuǎn)”緊密相連來(lái)源：《電機(jī)?學(xué)》，國(guó)聯(lián)證券研■究所原線圈副線圈閉合鐵芯來(lái)源：特變電工，國(guó)聯(lián)證卷研究所電力電子技術(shù)問(wèn)世保留直流用電小天地1904年，正在交流電大放異彩之時(shí)，第一只利用燈泡制作的“真空二極管”由約翰?安布羅斯?弗萊明發(fā)明問(wèn)世，開(kāi)啟了電力電子技術(shù)的先河。電力電子技術(shù)的出現(xiàn)使得交流電與直流電互相轉(zhuǎn)換成為可能。一般稱交流變直流的過(guò)程為整流、直流變交流的過(guò)程為逆變。圖表3:交直流變換過(guò)槎輸入/輸出交流電直流電交流電AC/AC變換：交流變壓、變順、調(diào)相AC/DC變換：整流直流電DC/AC變換：逆變DC/DC變換：直流變壓（buck/boost變壓、隔離變壓）來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所最早被應(yīng)用的是二極管整流電路，三相全橋式的基礎(chǔ)原理一直被沿用至今。隨后1930年代，更大功率的水銀整流器（汞弧閥）也出現(xiàn)了，它被廣泛地應(yīng)用于電解、電車、電氣軌道、直流電動(dòng)機(jī)等原有場(chǎng)合，直流負(fù)荷也出現(xiàn)一些增長(zhǎng)。但在彼時(shí)，直流電基本只占負(fù)荷端的一小部分，交流電占據(jù)絕對(duì)統(tǒng)治地位。二極管和常規(guī)的汞弧閥只要電壓差為正，便可導(dǎo)通，因此只能用于整流，無(wú)法用于逆變。圖表4:三相全橋二極管整流電路將交流電變?yōu)橹绷麟妬?lái)漉：國(guó)陜證券■研究所晶間管開(kāi)啟直流輸電新篇章：逆變時(shí)代1943年，雖然也出現(xiàn)了帶柵極控制的汞弧閥，制成了可用于直流輸電的逆變器，但汞弧閥存在逆弧、熄菰、溫控復(fù)雜、啟動(dòng)需預(yù)熱、參數(shù)低等缺點(diǎn)，無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用。直到1957年，美國(guó)通用電氣公司研制出第一只晶閘管，逆變器才真正誕生。晶閘管與二極管的主要區(qū)別在于多了個(gè)門(mén)極：當(dāng)有正向電壓差時(shí)，二極管立即導(dǎo)通，晶間管還需要門(mén)極的觸發(fā)電流才能導(dǎo)通。用于逆變器時(shí)，只要控制晶閘管在出現(xiàn)正向壓差時(shí)按次序?qū)?，便可?shí)現(xiàn)輸出三相交變電流，是典型的電流源換流裝置。逆變器的出現(xiàn)，極大地推動(dòng)了直流輸電的發(fā)展。1960年，太陽(yáng)能通過(guò)逆變器第一次并網(wǎng)發(fā)電，使得以可再生能源為基礎(chǔ)的能源變革有了可能。1972年-2000年，世界共有56項(xiàng)基于晶閘管的直流輸電工程投入運(yùn)行，電壓等級(jí)最高達(dá)±600kV,輸電距離長(zhǎng)達(dá)1700km,直到現(xiàn)在，基于晶閘管的換流裝置依然是高壓直流輸電領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。

圖表5:基于晶間管的三相全橋整流逆變電路（逆變?cè)谟遥﹡——*~?—㈣一++一~——*~?—㈣一++一n.來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所顯然，由于晶閘管只能控制導(dǎo)通，不能控制關(guān)斷，基于它的整流逆變系統(tǒng)也有一些缺點(diǎn)：1）依賴強(qiáng)交流系統(tǒng)提供換相電壓：晶間管關(guān)斷只能依靠反向壓差自然關(guān)斷，所以交流系統(tǒng)必須有穩(wěn)定的電壓，因此只能向相對(duì)強(qiáng)壯的有源交流網(wǎng)絡(luò)供電，這也叫做有源逆變或電網(wǎng)換相換流器（LCC）;2）可能出現(xiàn)換相失?。壕чl管恢復(fù)阻斷狀態(tài)需要時(shí)間，如果某橋臂不能在下一次正向壓差出現(xiàn)前恢復(fù)阻斷，那么下一次正向壓差來(lái)了該橋臂就不受控制直接導(dǎo)通，出現(xiàn)換相失敗的情況。交流系統(tǒng)故障后，橋臂電流加大尤其容易導(dǎo)致連續(xù)換相失敗，使得直流系統(tǒng)必須關(guān)停重啟；3）功率反轉(zhuǎn)只能反轉(zhuǎn)電壓極性：由于晶閘管反向阻斷的特點(diǎn)，電流流向是固定的，比如上圖中電流只能順時(shí)針流轉(zhuǎn)，因此，反轉(zhuǎn)功率只能反正電壓極性，只能關(guān)停系統(tǒng)改變晶間管觸發(fā)時(shí)序后再重啟，引起功率臨時(shí)中斷。4）感性換流器需配置無(wú)功補(bǔ)償：晶閘管閥段含飽和電抗器，呈感性換流器特性，建立電流需從交流系統(tǒng)吸收大量無(wú)功功率，因此還得為交流系統(tǒng)配置大量無(wú)功補(bǔ)償。5）交直流波彩質(zhì)量較差：晶閘管開(kāi)關(guān)頻率只能與交流頻率相同，發(fā)出的電流電壓諧波含量較大，因此得為系統(tǒng)配置大量交直流濾波器?；谏鲜隹紤]，晶間管直流輸電一般只用于點(diǎn)到點(diǎn)兩端大容量遠(yuǎn)距離輸電用途，無(wú)法獨(dú)立存在，僅為交流主系統(tǒng)的有益補(bǔ)充?？煽仃P(guān)斷器件大幅提升換流性能為應(yīng)對(duì)晶閘管不可關(guān)斷的問(wèn)題，1970-1980年代，門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、集成門(mén)極換相晶閘管（IGCT）、雙極型晶體管（BTJ）、場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）等全控型器件相繼問(wèn)世。

1980年代后期，絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）結(jié)合了MOSFET的驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快和BJT通態(tài)壓降小、載流能力大等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的主要器件。1990年代，基于可控關(guān)斷器件的電壓源換流器和脈沖寬度調(diào)制技術(shù)開(kāi)始用于直流輸電，我國(guó)于2006年將其統(tǒng)一命名為“柔性直流輸電”。隨著電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，器件性能逐漸提升，2010年11月，第一個(gè)基于模塊化多電平換流器（MMC）的柔性直流輸電工程于美國(guó)投運(yùn)，標(biāo)志著柔性直流輸電技術(shù)趨于成熟。圖表6:基于IGBT和模塊化多電平結(jié)構(gòu)的的三相換流器三相模塊化多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖來(lái)源：《柔性直流輸電系統(tǒng)》第二版，國(guó)聯(lián)證券研究所基于IGBT和模塊化多電平的柔直輸電技術(shù)幾乎解決了傳統(tǒng)晶間管直流的所有缺點(diǎn)：1）1）電壓源換流器運(yùn)行不依賴于交流系統(tǒng)：只要能給子模塊電容充上電，它的運(yùn)行與交流系統(tǒng)電能質(zhì)量無(wú)關(guān)，因此既可以向無(wú)源系統(tǒng)供電，也可以送不穩(wěn)定的新能源，還可以執(zhí)行虛擬同步電機(jī)的控制策略。2）可關(guān)斷器件不存在換相失敗的問(wèn)題：自身的運(yùn)行不受交流系統(tǒng)故障的影響。3）支持功率即時(shí)反轉(zhuǎn)：半橋結(jié)構(gòu)的子模塊存在多種電流通路，因此無(wú)需停電便可依靠調(diào)整功率模塊開(kāi)關(guān)節(jié)奏實(shí)現(xiàn)功率反轉(zhuǎn)。4）容性換流器可以支撐交流高質(zhì)量運(yùn)行：子模塊中含有大量電容，本身可以通過(guò)改變控制策略實(shí)現(xiàn)收發(fā)無(wú)功，對(duì)交流系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。5）多電平高頻率（幾kHz）運(yùn)作：輸出波形無(wú)限接近目標(biāo)值，幾乎沒(méi)有諧波。當(dāng)然，柔性直流輸電也存在一些階段性問(wèn)題，除了損耗、成本以外，主要有以下兩個(gè)：1）直流側(cè)短路故障無(wú)法自清除：半橋結(jié)構(gòu)的MMC換流器依賴子模塊電容提供直流電壓，當(dāng)系統(tǒng)直流側(cè)發(fā)生短路故障時(shí)，無(wú)法阻止短路電流流經(jīng)功率模塊，為保護(hù)功率模塊，只能閉鎖直流系統(tǒng)，開(kāi)斷交流系統(tǒng)斷路器抵御故障。2）器件承壓通流能力有限：IGBT元件電壓等級(jí)和容量暫時(shí)不大，用于高壓大容量輸電時(shí)，只能通過(guò)更多的串并聯(lián)來(lái)解決，這會(huì)帶來(lái)成本大幅增加、器件一致性難以保障、控制復(fù)雜度上升等問(wèn)題。針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，目前已經(jīng)可以通過(guò)高速直流斷路器、全橋子模塊、鉗位雙子模塊或交叉型子模塊來(lái)解決問(wèn)題。針對(duì)第二個(gè)問(wèn)題，需要通過(guò)大力發(fā)展壓接式IGBT、提升半導(dǎo)體制造工藝等途徑持續(xù)予以解決。本質(zhì)上，上述問(wèn)題均為成本問(wèn)題。下個(gè)百年，能源革命全面打開(kāi)直流規(guī)?；臻g在國(guó)際技術(shù)路線的引導(dǎo)下，我國(guó)的電力發(fā)展從開(kāi)始就建立了以火電和交流電為主的用能方式。直到1987年，第一回100kV的常規(guī)直流工程才在舟山投運(yùn)，1990年，±500kV的葛洲壩-上海常規(guī)直流工程投運(yùn)，隨后，2000年以后才有新的直流輸電工程投運(yùn)。能源革命與再電氣化時(shí)代的趨勢(shì)，無(wú)疑將加速直流技術(shù)的應(yīng)用。從新時(shí)代的視角來(lái)看，直流與交流技術(shù)之間也出現(xiàn)一些新的變化，主要體現(xiàn)在以下幾方面：>交流障憂浮現(xiàn)1）交流存在規(guī)?；款i：短路電流是電力設(shè)備最重要的耐受指標(biāo)，交流電網(wǎng)規(guī)模越大，短路電流越大，所有設(shè)備都會(huì)面臨短路電流超標(biāo)問(wèn)題；另外閉環(huán)運(yùn)行的交流故障容易互相傳導(dǎo)，從而有引發(fā)大面積故障的風(fēng)險(xiǎn)，還有電磁環(huán)網(wǎng)的問(wèn)題。這就導(dǎo)致交流電網(wǎng)通常會(huì)閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行，僅在需要時(shí)進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作重構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2）交流潮流按自然阻抗分布，設(shè)備利用效率低下：傳統(tǒng)交流設(shè)備是典型的被動(dòng)設(shè)備，可控性低，僅依靠開(kāi)關(guān)進(jìn)行0-1操作，這就導(dǎo)致系統(tǒng)阻抗特性幾乎固定，潮流分布基本依賴于負(fù)荷和電源分布。但是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，負(fù)荷的分布呈現(xiàn)出空間不均、時(shí)間上也不均的特點(diǎn)，而未來(lái)風(fēng)光電源大量進(jìn)場(chǎng)又會(huì)引起電源在時(shí)間空間上的分布也開(kāi)始不可控。潮流分布不均引起交流設(shè)備呈現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)載、效率低下并存的問(wèn)題。3）直流電源和直流負(fù)荷并網(wǎng)效率低下，影響交流系統(tǒng)安全：能源革命背景下，大量直流電源如風(fēng)電、光伏、電池儲(chǔ)能等，大量直流負(fù)荷如數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)交通工具、變頻負(fù)荷等，不斷涌現(xiàn)。直接對(duì)交流系統(tǒng)并網(wǎng)需經(jīng)2級(jí)變換，且一般并脫網(wǎng)頻繁，每次并網(wǎng)均需相位同步，并網(wǎng)效率低下。大量直流裝置并網(wǎng)同時(shí)還削弱了交流系統(tǒng)自身的慣量，威脅交流系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為解決這個(gè)問(wèn)題，要么使用更大更強(qiáng)的交流系統(tǒng)，要么直接使用直流系統(tǒng)。4）交流升降壓綁定功率流向：交流變壓器無(wú)法頻繁、滿容量換方向運(yùn)行，它在接線組別、分接開(kāi)關(guān)、線圈匝數(shù)位置、保護(hù)配置均存在一些問(wèn)題，頻繁換方向不僅影響變壓器使用壽命，也會(huì)對(duì)交流系統(tǒng)造成沖擊。能源革命背景下，配電網(wǎng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化特征明顯，分布式電源在未來(lái)集中大發(fā)的可能性加大，如何收集配電網(wǎng)盈余電力進(jìn)行外送，實(shí)現(xiàn)更高層次、更加靈活的電力市場(chǎng)，是未來(lái)值得探究的方向。5）交流電網(wǎng)穩(wěn)定難度加大：交流需要電壓、頻率、相位、波形四重穩(wěn)定性，過(guò)去依賴于系統(tǒng)慣性，未來(lái)慣性削弱、規(guī)?；箅娋W(wǎng)的背景下，穩(wěn)定難度越來(lái)越大。> 直流優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)1）直流互聯(lián)解決交流規(guī)?；瘑?wèn)題：利用基于直流技術(shù)的合環(huán)裝置，可以幫助交流系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)運(yùn)行。這不僅不會(huì)引起短路電流超標(biāo)等問(wèn)題，而且還可以實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)之間互聯(lián)互濟(jì)互為熱備用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化的能源運(yùn)輸體系。圖表7:直流合環(huán)解決交流電網(wǎng)規(guī)模化瓶頸交流電壓源 交流電壓源 交流電壓源 交流合環(huán)等效電珞■流臺(tái)環(huán)等效電珞來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所2）直流電源和直流負(fù)荷可無(wú)縫接入：大量直流電源和直流負(fù)荷直接接入直流系統(tǒng)，僅需DC/DC一級(jí)變換，真正實(shí)現(xiàn)即插即用。這可以把原本分散的直流裝置整合為等效的大規(guī)模直流裝置，不僅大大減少了交流與直流并網(wǎng)點(diǎn)位，而且大規(guī)模直流裝置有助于執(zhí)行更多種控制策略，進(jìn)而幫助交流系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，其內(nèi)部也可以實(shí)現(xiàn)更加靈活穩(wěn)定的運(yùn)行。3）雙向直流變壓器實(shí)現(xiàn)空間上立體化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：直流變壓器可實(shí)現(xiàn)功率雙向運(yùn)行，某區(qū)域配電網(wǎng)盈余電力可經(jīng)直流變壓器頻繁地、滿容量地向上級(jí)電網(wǎng)送電，從而經(jīng)更高電壓等級(jí)的電網(wǎng)送至遠(yuǎn)方。結(jié)合儲(chǔ)能與直流變壓器，未來(lái)電力在時(shí)間和空間上都可以更加平衡，實(shí)現(xiàn)立體網(wǎng)格化能源運(yùn)輸體系。4）直流穩(wěn)定僅需電壓穩(wěn)定：直流系統(tǒng)沒(méi)有無(wú)功、頻率為零，只要功率平衡電壓即可穩(wěn)定，電力電子化裝置控制迅速，穩(wěn)定機(jī)制相對(duì)簡(jiǎn)單。5）直流輸電距離沒(méi)有上限：直流不存在電感和電容，與周圍的環(huán)境沒(méi)有耦合影響，架空、地下、水下輸電一視同仁，只要提升電壓等級(jí)，其輸電距離沒(méi)有理論上限。我國(guó)目前最長(zhǎng)直流線路長(zhǎng)達(dá)3300km,已完全滿足國(guó)內(nèi)需求。6）直流的無(wú)線電干擾、電暈、噪聲等電磁環(huán)境問(wèn)題均小于交流。綜合以上觀點(diǎn)，我們認(rèn)為，過(guò)去的100多年全球建設(shè)了以交流同步電網(wǎng)、水火核等旋轉(zhuǎn)電源、電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)負(fù)荷為主的電力系統(tǒng)。而未來(lái)的增量，將更加可能以直流電力電子電網(wǎng)、風(fēng)光靜止電源、電池等產(chǎn)消負(fù)荷為主的電力系統(tǒng)。最終形成“交直流混合電力系統(tǒng)”，直流技術(shù)面臨很大的發(fā)展空間。2.直流應(yīng)用場(chǎng)景豐富，市場(chǎng)空間巨大按電壓等級(jí)，我們將直流初步分為高壓直流（35kV及以上）與中低壓直流（10kV及以下）。其功能與應(yīng)用場(chǎng)景有相同也有不同。高壓直流助力遠(yuǎn)距離大容量分區(qū)互聯(lián)送電

高壓直流主要可用于1）大容量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電；2）電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)：3）直流多端組網(wǎng)：4）海上風(fēng)電送出。高壓直流包括特高壓直流，特高壓直流受制于全控型功率器件IGBT的制造水平，目前幾乎全部采用了基于晶閘管的常規(guī)直流技術(shù)，幾乎全部用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單向送電，以及不常換方向運(yùn)行的電網(wǎng)互聯(lián)（如云貴、靈寶、高嶺、黑河、閩粵互聯(lián)等）。截止至2022年3月底，我國(guó)已經(jīng)或即將建成的高壓直流工程如下所示：圖表8:我國(guó)已經(jīng)或即將速成的高壓直流工程電壓等級(jí)（kV）高壓直流工程建成時(shí)間送電能力（萬(wàn)kw）線路長(zhǎng)度（km）技術(shù)作用±1100吉泉直流：昌吉-古泉201912003324常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電云廣直流I回：楚雄-穗東20095001373常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電復(fù)奉直流：向家壩一上海20106401907常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電錦蘇直流：錦屏一蘇南20127202059常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電云廣直流11回：普洱-僑鄉(xiāng)20145001413常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電天中直流：哈密南一鄭州20148002192常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電賓金直流：溪洛渡左岸一浙江金華20148001653常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電糯扎渡直流：糯扎渡-廣東20165001441常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電靈紹直流：靈武-紹興20168001720常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電祁招直流：酒泉一湖南20178002383常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電雁泡直潦:晉北-江蘇20178001119常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電±800魯固直流：扎魯特-青州201710001234常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電新東直流：滇西北-廣東20185001953常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電錫泰直流：錫盟-泰州201810001620常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電昭沂直流：上海廟?山東201910001238常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電青豫直流：海南州-鄭州20208001587常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電昆柳龍直流：烏東德-廣東廣西20208001452送常受柔一端對(duì)兩端送電受端互聯(lián)支撐雅中-江西20218001711常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電陜北-湖北20228001137常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電白鶴灘-江蘇20228002087送常受混兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電白鶴灘-浙江20228002140常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電±660寧東直流：寧東一山東20114001335常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電葛南直流：葛洲壩-上海19901201045常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電天廣直流：天生橋-廣州2001180960常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電三常直流：三峽-常州2003300860常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電三廣直流：三峽-廣東2004300975常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電貴廣直流I回：高坡-肇慶2004300936常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電三滬直流I回：宜都-華新20063001040常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電±500貴廣直流11回：興仁-寶安20073001194常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電德寶直流：寶雞-德陽(yáng)2009300534常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電呼遼直流：呼倫貝爾-遼寧2010300908常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電三滬直流11回：荊門(mén)-楓涇20113001106常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電溪洛渡直流：溪洛渡右岸-從西20146401223常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電金中直流：金沙江中游-廣西20163201119常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電永富直流：永仁-富寧2016300569常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電

魯西背靠背直流聯(lián)網(wǎng)±160:200±160:常直2017±350:1000±350：柔直兩端背靠背互聯(lián)云貴互聯(lián)直流：祿勸-肇慶2020300391常直兩端互聯(lián)支撐張北柔性直流電網(wǎng)2020450648柔直四端直流電網(wǎng)±420渝鄂背靠背柔性直流聯(lián)網(wǎng)20192500柔直兩端背靠背互聯(lián)±400青藏直流：柴達(dá)木-拉薩20111201038常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電±400三峽如東海上風(fēng)電柔直送出2021110108柔直一端風(fēng)電對(duì)一端送電±320廈門(mén)柔性直流輸電201510011柔直對(duì)弱交流電網(wǎng)送電（廈門(mén)島）±300廣東電網(wǎng)大灣區(qū)南粵直流背重背20223000柔直廣東電網(wǎng)直流分區(qū)±200舟山多端柔性直流輸電201440/20/10/10142柔直五端弱交互聯(lián)支撐120/167靈寶背靠背及其擴(kuò)建2005/200936/750常直兩端背靠背互聯(lián)±160南澳多端柔性直流輸電20132041柔直三端風(fēng)電對(duì)一端送電±125高嶺背靠背2008/201275/1500常直兩端背靠背互聯(lián)±125黑河背靠背2011750常直中俄兩端背靠背互聯(lián)±100閔粵直流聯(lián)網(wǎng)工程20222000常直國(guó)網(wǎng)對(duì)南網(wǎng)送電100舟山跨海直流1987554常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電50峰河跨海直流2003666常直兩端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電±35上海南匯20111.810柔直兩端互聯(lián)支撐來(lái)源：國(guó)窠電網(wǎng)，南方電網(wǎng)，國(guó)聯(lián)證券研究所>高壓直流用于大容量點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電1）市場(chǎng)空間：我國(guó)能源分布不均，西電東送需求迫切。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委和能源局《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》，十四五期間將新增電力外送需求15000萬(wàn)kW,十五五期間將新增16500萬(wàn)kW,而現(xiàn)存外送通道送電能力總計(jì)9400萬(wàn)kW,其中僅剩約4000萬(wàn)kW尚未利用，因此，兩個(gè)五年外送通道缺口達(dá)27500萬(wàn)kW,折合800萬(wàn)kW特高壓通道約34條。這還沒(méi)有計(jì)算東北、西南等地送出需要，實(shí)際需求可能更高。圖表9:兩個(gè)五年風(fēng)光大基地裝機(jī)規(guī)劃序號(hào)名十四五（萬(wàn)千瓦）十五五（萬(wàn)千瓦）總計(jì)（萬(wàn)千瓦）新能源本地外送新能源本地外送新能源本地外送1庫(kù)布齊沙漠390015002400420081002烏蘭布和沙漠2100110010003騰格里沙漠450012003300114009000165002030014000315004巴丹吉林沙漠2300120011005采屎沉陷區(qū)370003700037006其他沙漠和戈壁350003500990013400總計(jì)2000050001500025500900016500455001400031500來(lái)源：國(guó)家能源局，國(guó)我證若研究所2）技術(shù)選擇：過(guò)去高壓直流尤其是特高壓直流在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送電均采用了常規(guī)直流技術(shù)方案。由于常規(guī)直流存在換相失敗的風(fēng)險(xiǎn)，因此在多條直流饋入受端交流電網(wǎng)的情況下，故障易引發(fā)連續(xù)換相失敗導(dǎo)致多條直流連續(xù)閉鎖，從而引發(fā)大級(jí)別電網(wǎng)事故。

圖表10:江蘇電網(wǎng)多直流情入短路比與引發(fā)換相失敗短路故障比例直流名稱多儲(chǔ)入短路比引發(fā)換相失敗的短路故障比例白鶴灘-江蘇5.8835.77%彬長(zhǎng)直流1000kV4.0226.83%彬長(zhǎng)直流500kV2.7724.39%錫泰直流1OOOkV5.4250.41%錫泰直流500kV4.5447.15%雁淮直流3.9535.77%錦蘇直流3.3526.02%龍政直流7.6522.76%注：通常認(rèn)為，多情入短路比大于3時(shí)，直流系統(tǒng)發(fā)生換相失敗后，可以正?；謴?fù)回來(lái)來(lái)源：《柔性直流分區(qū)技術(shù)在多直流饋入的受端電網(wǎng)中的應(yīng)用研究》，國(guó)農(nóng)證券研究所另外送端也存在交流電網(wǎng)薄弱、無(wú)功支撐不足，大量新能源并網(wǎng)，更加容易引起當(dāng)?shù)亟涣飨到y(tǒng)電壓波動(dòng)，從而導(dǎo)致送端換相失敗。采用全柔直當(dāng)然是技術(shù)上的更優(yōu)選擇，但目前功率器件尚未達(dá)到800kV、800MW的實(shí)用要求。因此中短期內(nèi)將更多采用水火風(fēng)光打捆送出、常柔混合技術(shù)、受端分區(qū)、多配SVG和調(diào)相機(jī)等電壓和慣性支撐設(shè)備，來(lái)抵御和緩和換相失敗帶來(lái)的不利結(jié)果。器件和成本達(dá)標(biāo)后，可直接采用全柔直技術(shù)根治此問(wèn)題。>高壓直流用于電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)未來(lái)，電網(wǎng)之間互濟(jì)的需求會(huì)愈發(fā)強(qiáng)烈，且功率將頻繁轉(zhuǎn)向，因此這個(gè)場(chǎng)景幾乎會(huì)全部采用柔性直流技術(shù)，并適用于35kV-500kV的交流電網(wǎng)。過(guò)去的典型案例包括渝鄂背靠背、魯西背靠背、廣東背靠背等。未來(lái)例如北京、江蘇、以及區(qū)域電網(wǎng)之間，均存在柔直分區(qū)互聯(lián)的設(shè)想。圖表11:重慶與華中電網(wǎng)柔直互聯(lián) 圖表12:廣東電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)來(lái)源：《渝勤異步互聯(lián)對(duì)華中電網(wǎng)運(yùn)行特性的影響》，國(guó)聯(lián)證券研究所就17福Ittta%k城灣區(qū)東南分田依禮MB風(fēng)城足電M?A來(lái)源：《渝勤異步互聯(lián)對(duì)華中電網(wǎng)運(yùn)行特性的影響》，國(guó)聯(lián)證券研究所就17福Ittta%k城灣區(qū)東南分田依禮MB風(fēng)城足電M?A慶MH?>Ul粵東分區(qū)來(lái)源：《廣東電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架方案論證與速議》，國(guó)聯(lián)證券研究所圖表14:內(nèi)蒙古與華北電網(wǎng)柔直互聯(lián)設(shè)想來(lái)源：《柔性直流背靠背裝置在北京配電,網(wǎng)中的應(yīng)用》,國(guó)聯(lián)證券研究所圖表13:北京電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)設(shè)想華北電網(wǎng)圖表14:內(nèi)蒙古與華北電網(wǎng)柔直互聯(lián)設(shè)想來(lái)源：《柔性直流背靠背裝置在北京配電,網(wǎng)中的應(yīng)用》,國(guó)聯(lián)證券研究所圖表13:北京電網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)設(shè)想華北電網(wǎng)來(lái)源：《內(nèi)蒙古電網(wǎng)一華北電網(wǎng)柔性直流背靠背聯(lián)網(wǎng)初探》，國(guó)球證券研究所>高壓直流用于直流多端組網(wǎng)分區(qū)互聯(lián)可視為兩端組網(wǎng)，直流多端組網(wǎng)是電網(wǎng)分區(qū)聯(lián)運(yùn)的高級(jí)形態(tài)，借助直流遠(yuǎn)距離、低損耗輸電的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)分區(qū)、更大范圍之間的互聯(lián)互濟(jì)。多端直流系統(tǒng)的高效運(yùn)行依賴于直流斷路器技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)2016年底由聯(lián)研院自主研發(fā)的200kV高壓直流斷路器應(yīng)用于舟山五端柔直系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了帶電投退、故障快速隔離與恢復(fù)的功能，工程可用率從87%提升至99%。2020年投運(yùn)的張北多端柔直工程不僅將系統(tǒng)電壓等級(jí)提升至500kV,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了500kV直流斷路器的研制與投運(yùn)，代表我國(guó)的柔性直流技術(shù)站上世界前列。未來(lái)在柔直技術(shù)和成本越發(fā)成熟的條件下，多端柔直工程在地區(qū)級(jí)電網(wǎng)中有望得到更多應(yīng)用。圖表15:圖表15:舟山五端柔直工程圖表16：張北四端柔直工程來(lái)源：《舟山五端柔性直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式和控制模式》，國(guó)聯(lián)證券研究所來(lái)源：《張北500kV直流電網(wǎng)關(guān)健技術(shù)與設(shè)備研究》，國(guó)裝證券來(lái)源：《舟山五端柔性直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式和控制模式》，國(guó)聯(lián)證券研究所來(lái)源：《張北500kV直流電網(wǎng)關(guān)健技術(shù)與設(shè)備研究》，國(guó)裝證券研究所圖表17:新建-青海四端柔直工程設(shè)想來(lái)源：《提升新疆東部以及青海新能源四端柔性直流電內(nèi)方案初設(shè)》，國(guó)聯(lián)證券斫究所圖表圖表17:新建-青海四端柔直工程設(shè)想來(lái)源：《提升新疆東部以及青海新能源四端柔性直流電內(nèi)方案初設(shè)》，國(guó)聯(lián)證券斫究所圖表18:南京四端柔直工程設(shè)想來(lái)源：《適應(yīng)城市電內(nèi)的多端柔性直流榆電可行性分析及仿真研究》，國(guó)於證券研究所> 高壓直流用于海上風(fēng)電送出由于交流海纜與海水之間的電容效應(yīng)，使得系統(tǒng)首末端面臨嚴(yán)重的過(guò)電壓，需要加裝并聯(lián)電抗器予以抵消。但隨著海纜長(zhǎng)度加大，并聯(lián)電抗器的成本也隨之上升。由于電容效應(yīng)與系統(tǒng)頻率有關(guān)，頻率越低，容性效應(yīng)越小，因此可采用低頻交流或直流（零頻率）以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的海上風(fēng)電輸電距離。以50Hz交流與直流進(jìn)行對(duì)比，一般70km可作為輸電經(jīng)濟(jì)性的分界點(diǎn)，大于70km采用直流輸電更具性價(jià)比。由于海上沒(méi)有交流系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)本身無(wú)法提供常規(guī)直流所需的換相電壓，因此只能采用柔性直流技術(shù)。我國(guó)目前已經(jīng)實(shí)施±160kV南澳、±400kV如東海風(fēng)柔直工程，未來(lái)，射陽(yáng)、青州等海上風(fēng)電場(chǎng)均存在柔直并網(wǎng)的需要。2.2.中低壓直流支撐配電網(wǎng)高效智能運(yùn)行中低壓直流主要用于10kV及以下的配電網(wǎng)，是中低壓配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開(kāi)放互動(dòng)”的重要基礎(chǔ)性技術(shù)和裝置。由于電壓等級(jí)較低，功率器件限制較小，且中低壓配電網(wǎng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化使得功率流向更加復(fù)雜，因此柔直技術(shù)是中低壓直流的不二選擇。中低壓直流的主要應(yīng)用形態(tài)包括：1）單端整流逆變；2）交流合環(huán)運(yùn)行；3）交直流多端混合運(yùn)行。來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所=光伏發(fā)電I甩池儲(chǔ)能［宜流負(fù)荷圖表19:中低壓直流用于單端整流逆變整流或逆變 +來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所=光伏發(fā)電I甩池儲(chǔ)能［宜流負(fù)荷a-b±c。來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所圖表21:中低壓直流用與交直流多端混合運(yùn)行來(lái)源：國(guó)聯(lián)證器■研究所>中低壓直流顯著改善配電網(wǎng)的運(yùn)行效率1）實(shí)現(xiàn)直流源荷儲(chǔ)靈活接入中低壓直流系統(tǒng)可帶直流母線和直流出線，系統(tǒng)附近的直流裝置如分布式光伏、電池儲(chǔ)能、充電樁、數(shù)據(jù)中心等可以無(wú)縫接入，免去DC/AC變換以及并網(wǎng)過(guò)程。集中起來(lái)通過(guò)柔直裝置與交流連接，不僅平滑了直流功率波動(dòng)，而且減小了反復(fù)并脫網(wǎng)對(duì)交流系統(tǒng)的沖擊。2）實(shí)現(xiàn)交流閉環(huán)運(yùn)行交流配電網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)行是個(gè)難題，既要發(fā)揮交流功率自由流動(dòng)的作用，又要限制短路電流，避免故障傳導(dǎo)引起大面積停電。利用柔直合環(huán)裝置，可以實(shí)現(xiàn)交流系統(tǒng)互為熱備用，由于功率連續(xù)可調(diào)，該裝置相當(dāng)于是一個(gè)07連續(xù)可變的狀態(tài)開(kāi)關(guān)。如果是多端系統(tǒng)，則可實(shí)現(xiàn)更大范圍的互相備用，實(shí)現(xiàn)“能源路由”的功能。3）實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)的線路和變壓器利用率基本都不均勻，資產(chǎn)利用效率低下。利用柔直裝置，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)變壓器向一個(gè)片區(qū)聯(lián)合供電，可避免無(wú)限制地?cái)U(kuò)大交流容量，最大化地發(fā)揮了存量交流設(shè)備資產(chǎn)的價(jià)值。4）實(shí)現(xiàn)事故緊急支援當(dāng)某側(cè)交流系統(tǒng)上級(jí)電源故障，功率大減時(shí)，其他交流或直流系統(tǒng)通過(guò)柔直裝置可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)快速功率支援，往往還不到半個(gè)周波，供電質(zhì)量與可靠性得到極大提升。5）實(shí)現(xiàn)對(duì)交流系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償由于柔直裝置為容性裝置，且可以進(jìn)行有功無(wú)功解耦獨(dú)立控制，因此，當(dāng)控制有功為零，無(wú)功為正值或負(fù)值時(shí)，就相當(dāng)于一個(gè)SVG,幫助交流系統(tǒng)穩(wěn)定電壓。6）實(shí)現(xiàn)隔墻售電與電力零售市場(chǎng)的功能

由于交流系統(tǒng)與直流源荷互相之間都是熱連接、功率連續(xù)可控的，這對(duì)于配電網(wǎng)內(nèi)部、配電網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)電力交易有重要意義。中低壓直流正逐漸成為配電網(wǎng)常規(guī)技術(shù)方案我國(guó)中低壓直流裝備研發(fā)地較早，2018年已實(shí)現(xiàn)一批項(xiàng)目落地。目前中低壓直流技術(shù)正不斷地向基層技術(shù)部門(mén)滲透，優(yōu)良的技術(shù)特點(diǎn)、合理的性價(jià)比有望使其得到更多的采納與應(yīng)用。圖表22:中低壓“含直”項(xiàng)目趨勢(shì)來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)，南方電網(wǎng)，國(guó)聯(lián)證券研究所，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，時(shí)間或有出入目前國(guó)內(nèi)已實(shí)施及正在實(shí)施的項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)如下，從表中可見(jiàn)，進(jìn)入2022年后，不少項(xiàng)目已經(jīng)沒(méi)有“示范”或“試點(diǎn)”的字樣，正逐漸成為一種常規(guī)技術(shù)方案。圖表23:我國(guó)已經(jīng)或即將建成的中低壓“含直”項(xiàng)目\ 中低壓“含直”項(xiàng)目建設(shè)時(shí)間電壓等級(jí)作用北京延慶直流供電示范工程2017±10kV三端交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)廣東珠海唐家灣直流配用電示范工程2018±10kV±375V三端交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)，光儲(chǔ)充靈活接入張北柔性變電站及交直流配電網(wǎng)科技示范工程2018±10kV±375V換流站多端口交直流出線，光儲(chǔ)充靈活接入貴州大學(xué)含交直流微電網(wǎng)的直流配電示范工程2018±10kV±375V三端10kV交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)，配套低壓直流出線蘇州同里中低壓直流配電網(wǎng)示范工程2018±10kV±750V±375V多個(gè)交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)，大量光儲(chǔ)充設(shè)施靈活接入深圳寶龍工業(yè)城直流配電示范工程2018±10kV±375V兩端10kV交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)，配套低壓交直流出線廣東東莞中壓配電網(wǎng)柔性互聯(lián)項(xiàng)目2018±10kV兩端10kV交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)，配套低壓交直流出線山東長(zhǎng)島智能微電網(wǎng)群互聯(lián)工程2020±10kV五個(gè)島嶼微電網(wǎng)系統(tǒng)柔直互聯(lián)杭州市大江東產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)柔性多狀態(tài)開(kāi)關(guān)站示范工程2020±10kV三端交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)，配套中低壓直流出線蘇州園區(qū)配電能源網(wǎng)格臺(tái)區(qū)側(cè)低壓直流柔性互聯(lián)裝置示范工程2021±375V兩端口低壓交流柔直互聯(lián)裝置形成能源網(wǎng)格連云港自貿(mào)區(qū)配電能源網(wǎng)格示范工程2021±375V兩端口低壓交流柔直互聯(lián)裝置形成能源網(wǎng)格浙江麗水景寧縣低壓直流配電工程2021±375V低壓直流配電青鳥(niǎo)黃島10kV河正甲線多能互補(bǔ)配電室新建工程2021±375V低壓直流配電

寧波北侖三臺(tái)區(qū)柔直互聯(lián)集裝箱工程2021±375V低壓交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)廣東佛山三端柔性多狀態(tài)開(kāi)關(guān)示范工程2021±10kV三端交流配網(wǎng)柔直互聯(lián)江蘇鎮(zhèn)江丹陽(yáng)市柔性互聯(lián)裝置2021±375V低壓交流配電網(wǎng)柔直互聯(lián)天津北辰柔性多狀態(tài)開(kāi)關(guān)示范工程2022±10kV四端交流配網(wǎng)互聯(lián)保定徐水容易線驛站35kV輸變電工程2022±10kV±375V站內(nèi)合建，帶中低壓直流出線南京配網(wǎng)柔性互聯(lián)建設(shè)工程2022±10kV±375V中低壓交流配電網(wǎng)柔直互聯(lián)吳江柔性合環(huán)裝置試點(diǎn)工程2022±10kV中壓交流配電網(wǎng)柔直互聯(lián)江蘇無(wú)錫太湖新城20千伏設(shè)備能源互聯(lián)網(wǎng)改造工程2022±750V±375V低壓直流配電鎮(zhèn)江揚(yáng)中整縣光伏接入配網(wǎng)先導(dǎo)示范工程2022±375V低壓直流配電廈門(mén)同安區(qū)軍營(yíng)村低壓臺(tái)區(qū)柔性直流互聯(lián)系統(tǒng)建設(shè)2022±375V低壓交流配電網(wǎng)柔直互聯(lián)福建長(zhǎng)樂(lè)湖坂村臺(tái)區(qū)柔性直流互聯(lián)2022±375V低壓交流配電網(wǎng)柔直互聯(lián)湖北省隨州廣水市110kV百分百可再生能源互聯(lián)網(wǎng)科技試點(diǎn)示范工程2022±10kV±375V中低壓交流配電網(wǎng)柔直互聯(lián)與配電湖南長(zhǎng)沙雨花區(qū)環(huán)保學(xué)院宿舍中低壓配電網(wǎng)改造等工程2022±10kV中低壓配電網(wǎng)柔直互聯(lián)來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)，南方電網(wǎng)，國(guó)聯(lián)證券研究所，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，時(shí)間或有出入中低壓直流項(xiàng)目形態(tài)多樣根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)模及定位，可能以多個(gè)站點(diǎn)、多個(gè)預(yù)制艙或單個(gè)集裝箱的形式存在。如珠海唐家灣與蘇州同里的項(xiàng)目均有站點(diǎn)建設(shè)，而杭州大江東和寧波北侖均建成預(yù)制艙或集裝箱。另外由于是中低壓項(xiàng)目，許多項(xiàng)目并不全部由電網(wǎng)企業(yè)投資，園區(qū)、企業(yè)等其他主體也會(huì)利用直流技術(shù)優(yōu)化內(nèi)部配網(wǎng)結(jié)構(gòu)。圖表24:蘇州同里中低壓直流配電網(wǎng)架構(gòu)X7DC換流暑龐東變九里變阿特w光伏開(kāi)儂“光伏升壓站匯EklMA；匯金配電房X7DC換流暑龐東變九里變阿特w光伏開(kāi)儂“光伏升壓站匯EklMA；匯金配電房110kV龐東變接A^X6.37MW.g負(fù)荷10.54MWIM市政,工商、民用、數(shù)據(jù)中心等6類場(chǎng)景配置90臺(tái)直流負(fù)荷開(kāi)關(guān)，14臺(tái)直流變壓器來(lái)源：江蘇省電力有限公司，國(guó)聯(lián)證券研究所圖表25:杭州市大江東柔性多狀態(tài)開(kāi)關(guān)站來(lái)源：IEEESpectrum圖表25:杭州市大江東柔性多狀態(tài)開(kāi)關(guān)站來(lái)源：IEEESpectrum中文版《科技紈覽》，國(guó)聯(lián)證界研究所圖表26:寧波北侖三臺(tái)區(qū)柔直互聯(lián)集裝箱來(lái)源：《低壓配電臺(tái)區(qū)柔性互聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展模式》，國(guó)興證券研究所新型電力系統(tǒng)政策助力實(shí)現(xiàn)交直流混合電網(wǎng)2016年，國(guó)家發(fā)改委國(guó)家能源局印發(fā)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》（發(fā)改能源[2016]513號(hào)），其中：（第十三條）現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新提出“掌握柔性直流輸配電技術(shù)、新型大容量高壓電力電子元器件技術(shù)；開(kāi)展直流電網(wǎng)技術(shù)、未來(lái)電網(wǎng)電力傳輸技術(shù)的研究和試驗(yàn)示范”；（第十四條）能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新提出“加強(qiáng)能源智能傳輸技術(shù)創(chuàng)新，重點(diǎn)研究多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同控制等技術(shù)，以及能源路由器、能源交換機(jī)等核心裝備二2022年3月22日，國(guó)家發(fā)改委國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》（發(fā)改能源〔2022〕210號(hào)），其中提出“完善區(qū)域電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，推動(dòng)電網(wǎng)之間柔性可控互聯(lián)，構(gòu)建規(guī)模合理、分層分區(qū)、安全可靠的電力系統(tǒng)，提升電網(wǎng)適應(yīng)新能源的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定水平?！€(wěn)步推廣柔性直流輸電二國(guó)家電網(wǎng)公司在2021年4月發(fā)布的《國(guó)家電網(wǎng)公司能源互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃》中提出“充分利用柔性配電、虛擬電廠、電化學(xué)儲(chǔ)能、有序充電等技術(shù)，加強(qiáng)配電網(wǎng)互聯(lián)互通和智能控制”。國(guó)家電網(wǎng)公司又在2021年7月發(fā)布的《構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2021-2030）》中提出“交流與直流、大電網(wǎng)與微電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展”、“推進(jìn)…柔性輸電技術(shù)進(jìn)步和規(guī)?；瘧?yīng)用，試驗(yàn)示范直流組網(wǎng)等技術(shù)”。南方電網(wǎng)公司在2021年5月發(fā)布的《南方電網(wǎng)公司建設(shè)新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2021-2030年）》中提出“建設(shè)'合理分區(qū)、柔性互聯(lián)、安全可控、開(kāi)放互濟(jì)’的主網(wǎng)架，…，適時(shí)通過(guò)柔性直流互聯(lián)技術(shù)構(gòu)建2到4個(gè)分區(qū)電網(wǎng)”、“推進(jìn)新型電力系統(tǒng)先進(jìn)電氣裝備研究，重點(diǎn)開(kāi)展柔性直流海上換流平臺(tái)、直流配用電裝備、…二2022年4月2日，國(guó)家能源局科學(xué)技術(shù)部印發(fā)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（國(guó)能發(fā)科技〔2021〕58號(hào)），直流技術(shù)將作為“支撐建設(shè)適應(yīng)大規(guī)模可再生能源和分布式電源友好并網(wǎng)、源網(wǎng)荷雙向互動(dòng)、智能高效的先進(jìn)電網(wǎng)；突破能量型、功

率型等儲(chǔ)能本體及系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備”的關(guān)鍵。從國(guó)家政策與兩網(wǎng)公司的表述看、從直流技術(shù)自身的特點(diǎn)看，未來(lái)有望建成交直流混合電網(wǎng)。圖表27:未來(lái)交直流混合電網(wǎng)的形態(tài)if流輸電網(wǎng)直流?一±100-200kV右端裳"系統(tǒng)交流輸電網(wǎng)n?CH<affi低壓混合配電網(wǎng)3511022OkV交流電網(wǎng)±10kV“流q線10kV20kV交瀛內(nèi)線35110220kV交流電網(wǎng)35110220kV交流電網(wǎng)環(huán)M控制中型

新能源［商負(fù)荷±1500\宜流母線±75OV直流母線IBICKI|e"一|±375V直流以線if流輸電網(wǎng)直流?一±100-200kV右端裳"系統(tǒng)交流輸電網(wǎng)n?CH<affi低壓混合配電網(wǎng)3511022OkV交流電網(wǎng)±10kV“流q線10kV20kV交瀛內(nèi)線35110220kV交流電網(wǎng)35110220kV交流電網(wǎng)環(huán)M控制中型

新能源［商負(fù)荷±1500\宜流母線±75OV直流母線IBICKI|e"一|±375V直流以線小里

新能源電轆地佚負(fù)荷牽引屋頂電池行軌直流光伏儲(chǔ)能電車快充光伏儲(chǔ)能配變傳統(tǒng)交流負(fù)荷部分直流元件部分在流兀件傳統(tǒng)交流負(fù)荷10kV2OkV交流年線10kV20kV交流母線380V交流母線380V交流母線I低氏混合配電網(wǎng)京荷慢充來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所交直流混合電網(wǎng)打開(kāi)直流裝備市場(chǎng)空間依據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)劃以及2020年底的交流電網(wǎng)規(guī)模，我們測(cè)算“兩個(gè)五年”期間，直流裝機(jī)新增容量可達(dá)約14億kW,產(chǎn)生約857億功率模塊市場(chǎng)，產(chǎn)生約2526億換流閥市場(chǎng)，撓動(dòng)直流站點(diǎn)基建投資規(guī)模達(dá)11632億元。圖表28:2021-2030年換流閥相關(guān)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)市場(chǎng)分類總建設(shè)容量（萬(wàn)kW）換流站技術(shù)分類市場(chǎng)份額功率模塊投資總額（億元）換流閥投資總額（億元）換流站投資總額（億元）風(fēng)光大基地送出±800kV及以上常直70%33.54279.512451.84±200及以上柔直30%120.99318.391326.61500kV電網(wǎng)互聯(lián)15516.3±200kV及以上柔直100%129.29340.231417.6435-220kV電網(wǎng)互聯(lián)55784.5±20-200kV柔直100%412.741086.154763.8210kV電網(wǎng)互聯(lián)25028.6±10kV柔直100%160.48501.492388.06總計(jì)144729.4857.032525.7711631.56來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所

圖表29:2021-2030年換流閥相關(guān)市場(chǎng)增長(zhǎng)預(yù)計(jì)來(lái)源：國(guó)聯(lián)證券研究所核心設(shè)備壁壘高筑、格局優(yōu)良直流核心設(shè)備為電力電子化的設(shè)備，主要包括換流閥、直流變壓器、直流斷路器、以及配網(wǎng)柔直成套設(shè)備。直流工程還需要一些與交流系統(tǒng)不同的關(guān)鍵設(shè)備，如換流變壓器、直流電抗器、直流穿墻套管、直流消能裝置等。無(wú)論是核心設(shè)備還是關(guān)鍵輔助設(shè)備，其制造壁壘均很高，目前僅有少數(shù)廠家參與競(jìng)爭(zhēng)。圖表30：直流核心電力電子化設(shè)備一覽直流核心主設(shè)備 功能 典型工程價(jià)格 主要生產(chǎn)公司常直換流閥（含采用三相全橋電路，實(shí)現(xiàn)交浙北換流站：共計(jì)6.3億國(guó)電南端、許繼電氣、榮控保） 流電與直流電轉(zhuǎn)換的核心 信匯科、特變電工、中國(guó)柔直換流閥（含 工" ,設(shè)備 張北換流站：共計(jì)6.85億西電、北京ABB控保）直流斷路器實(shí)現(xiàn)柔性直流輸電系統(tǒng)在不閉鎖的情況下清除直流側(cè)故障的核心設(shè)備張北換流站：4臺(tái)共計(jì)3.6國(guó)電南瑞、許繼電氣、思億源電氣、中國(guó)能建實(shí)現(xiàn)直流跨電壓等級(jí)輸電蘇州阿斯特光伏升壓站：，國(guó)電南瑞、特變電工、許直流變壓器的核心設(shè)備±10/±375,1套696萬(wàn)繼電氣、四方股份配網(wǎng)柔性直流成根據(jù)需求，實(shí)現(xiàn)中低壓配電吳江柔性合環(huán)：±10kV,1國(guó)電南端、許繼電氣、中套設(shè)備網(wǎng)直流組網(wǎng)，起到能量路由的作用的核心設(shè)備套758萬(wàn)國(guó)能建來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)，國(guó)聯(lián)證券研究所

圖表31:直流關(guān)鍵輔助設(shè)備一覽近流關(guān)鍵輔助設(shè)功能典型工程用量和中標(biāo)主要生產(chǎn)公司備價(jià)格換流變實(shí)現(xiàn)換流閥交直流電壓匹配、隔離零序電流、當(dāng)連接電抗器平滑波形與限制故障電流、提供中性接地點(diǎn)、常規(guī)直流還起提供30°換相角的關(guān)鍵作用浙北換流站：28臺(tái)共計(jì)16億張北換流站：7臺(tái)共計(jì)3.6億特變電工、中國(guó)西電、保變電氣、山東電工直流電抗器增加直流電流穩(wěn)定性，改變諧振頻率，包括橋臂電抗器和平波電抗器張北換流站：橋臂13臺(tái)3990萬(wàn)國(guó)電南瑞、許繼電氣、思源電氣、中國(guó)能建直流穿墻套管連接閥廳與外界直流場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備浙北換流站：11只共計(jì)4460萬(wàn)平高電氣、傳奇電氣直流消能裝置故障時(shí)消耗直流系統(tǒng)剩余能量的關(guān)鍵設(shè)備張北換流站：8套共計(jì)6960萬(wàn)國(guó)電南端、許繼電氣、中國(guó)能建來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)，國(guó)聯(lián)證券研究所換流閥是實(shí)現(xiàn)交直流轉(zhuǎn)換的核心設(shè)備由于交流系統(tǒng)存量規(guī)模龐大，新增直流系統(tǒng)必然要與現(xiàn)存交流系統(tǒng)進(jìn)行連接，換流閥將是最先受益的設(shè)備品種。一個(gè)三相全橋的換流閥有6個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂有若干個(gè)閥塔，每個(gè)閥塔由若干層閥模塊組成，每個(gè)閥模塊由若干個(gè)子模塊組成。子模塊是換流閥的核心單元，除此之外，閥塔外，閥塔的結(jié)構(gòu)尺寸、絕緣、面均需特別考慮。均壓、屏蔽、導(dǎo)體回路、冷卻回路和光纖通信回路等方圖表32:圖表32:換流閥塔結(jié)構(gòu)圖表33:換洗閥子模塊結(jié)構(gòu)來(lái)源：全球能,源互聯(lián)網(wǎng)研究院，國(guó)軼證券研究所朱源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院，國(guó)聯(lián)證券研究所-態(tài)示--制來(lái)源：全球能,源互聯(lián)網(wǎng)研究院，國(guó)軼證券研究所朱源：全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院，國(guó)聯(lián)證券研究所-態(tài)示--制令配發(fā)-BC一步a-一控價(jià)分卜-VB為節(jié)約制造成本，目前子模塊普遍采用半橋結(jié)構(gòu)，一次部分包括2個(gè)IGBT模塊、2個(gè)反并聯(lián)二極管、直流電容、均壓電阻、旁路開(kāi)關(guān)、旁路晶閘管以及作為導(dǎo)體連接的母排，二次部分包括子模塊控制板、IGBT驅(qū)動(dòng)板和電源板。根據(jù)我們的估算，換流閥成本中，IGBT模塊約占35%,直流電容約占35%,是成本中心，其余如晶間管、二極管、旁路開(kāi)關(guān)、均壓電阻、二次板卡等合計(jì)約占15%,

子模塊以外的其他部分約占15%?中低壓配網(wǎng)柔直中采用的換流閥為成套屏柜布置，但其基本單元仍為子模塊。圖表34:配網(wǎng)柔直換流閥實(shí)物圖圖表34:配網(wǎng)柔直換流閥實(shí)物圖來(lái)源：清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院，國(guó)聯(lián)證券研究所直流變壓器可打通“直”流通道相對(duì)應(yīng)換流閥實(shí)現(xiàn)交流與直流的連接，直流變壓器則是實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)的直流系統(tǒng)互相接連的核心設(shè)備。受制于器件發(fā)展水平以及直流變壓器的制造能力，目前已經(jīng)實(shí)用化的直流變壓器僅為10kV/375V的變壓器，只用于配電網(wǎng)。較為典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基于雙有源全橋（DAB）的變壓?jiǎn)卧?。變壓?jiǎn)卧怯筛邏号c低壓側(cè)的電力電子模塊以連接高低壓的高頻隔離交流變壓器構(gòu)成。當(dāng)進(jìn)行大變比變壓時(shí)，可將DAB變壓?jiǎn)卧囊粋?cè)并聯(lián)一側(cè)串聯(lián)，從而形成ISOP結(jié)構(gòu)。圖表35:基于雙有源全橋的直流變壓?jiǎn)卧獊?lái)源：《雙有源橋式直流變壓器發(fā)展與應(yīng)用》，國(guó)聯(lián)證券研究所舀表36:基于ISOP-DAB的直流變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與實(shí)物圖ISOP-DAB的直流變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ISOP-DAB的直流變壓器透視圖ISOP-DABISOP-DAB的直流變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ISOP-DAB的直流變壓器透視圖ISOP-DAB的直流變壓器外觀來(lái)源：《雙有源橋式直流變壓器發(fā)展與應(yīng)用》，國(guó)網(wǎng)浙江電力科學(xué)研究院，國(guó)聯(lián)證券研究所1OkV直流變壓器主要元器件為IGBT/SiCMOS,二極管、電容、電感、高頻隔離變壓器等，隨著技術(shù)進(jìn)步，未來(lái)有望出現(xiàn)更高電壓等級(jí)的直流變壓器。直流斷路器同為高度電力電子化裝置由于直流沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)，其開(kāi)斷難度比交流大許多，斷路器基本原理也不同。ABB于2012年才研制出世界首臺(tái)直流斷路器，國(guó)家電網(wǎng)公司于2014也攻克此項(xiàng)難題，并于2020年提升至世界最高的500kV電壓等級(jí)并投運(yùn)于張北柔直工程，彰顯了我國(guó)柔直輸電技術(shù)世界領(lǐng)先的地位。目前的主流方案是采用混合型直流斷路器，它由主支路、轉(zhuǎn)移支路和吸收支路構(gòu)成。主支路由許多IGBT全橋子模塊串并聯(lián)和若干個(gè)高速機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成，主要作用是正常通流，并在故障時(shí)及時(shí)閉鎖IGBT全橋子模塊，迫使電流去轉(zhuǎn)移支路，并在電流足夠小時(shí)，將高速機(jī)械開(kāi)關(guān)開(kāi)至絕緣位置。轉(zhuǎn)移支路由許多二極管全橋子模塊串聯(lián)而成，主要作用是當(dāng)主支路機(jī)械開(kāi)關(guān)完成開(kāi)斷后，將本支路子模塊中的IGBT閉鎖，形成電容瞬時(shí)暫態(tài)過(guò)電壓。吸收支路由許多金屬氧化物避雷器（MOV）構(gòu)成，電容暫態(tài)過(guò)電壓將觸發(fā)吸收支路避雷器導(dǎo)通，故障電流轉(zhuǎn)移至吸收支路，暫態(tài)過(guò)電壓消失后，避雷器快速恢復(fù)絕緣，故障電流降低至零。圖表37:混合型直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與外觀MOV能量吸收支路MOVMOV能量吸收支路MOV來(lái)源：全球能源互聯(lián)同研究?jī)?yōu)，許繼集團(tuán)柔性榆電分公司，國(guó)聯(lián)證券研究所可見(jiàn)，混合型直流斷路器的核心器件包括IGBT、高速開(kāi)關(guān)、二極管、直流電容、MOV等。直流設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局優(yōu)良，上游潛力十足>直流設(shè)備參與企業(yè)極少，競(jìng)爭(zhēng)格局優(yōu)良由于直流設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，國(guó)際上僅有日立ABB、西門(mén)子、GE三家有系統(tǒng)建設(shè)能力，產(chǎn)能緊張，目前只有ABB還在做國(guó)內(nèi)項(xiàng)目。常直換流間國(guó)內(nèi)僅有國(guó)電南瑞（南瑞繼保、中電普瑞）、許繼電氣、中國(guó)西電三家參與招標(biāo)，柔直換流閥除上述三家外，還有榮信匯科、特變電工參與網(wǎng)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。我們統(tǒng)計(jì)了目前已建的±300kV及以上的8個(gè)柔直工程的換流閥供貨情況，其中國(guó)電南瑞、榮信匯科、許繼電氣合計(jì)份額占比89%,是國(guó)內(nèi)柔直換流閥市場(chǎng)的三大龍頭。圖表38：已速的±300kV及以上柔直換流閥市場(chǎng)份額占比來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、國(guó)聯(lián)證券研究所中低壓柔直領(lǐng)域，除了上述企業(yè)外，還有四方股份、中國(guó)能建旗下的北京電力設(shè)備總廠、和極少數(shù)民營(yíng)企業(yè)，目前競(jìng)爭(zhēng)格局也十分良好。>直流設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，上游潛力十足直流設(shè)備下游需求單位除了兩網(wǎng)公司外，目前配網(wǎng)領(lǐng)域以低碳園區(qū)為代表的買(mǎi)家對(duì)直流設(shè)備需求同樣旺盛。直流設(shè)備中游即設(shè)備集成制造本身，目前全球不超過(guò)10家有高壓直流的建設(shè)能力。圖表39:直流設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈分布功率器件冷卻系統(tǒng)二次板卡設(shè)備集成制造?國(guó)電南瑞?賽?晶科技?時(shí)代電氣?派璃股份?高瀾股份快速開(kāi)關(guān)?旭光電子?金百澤絕緣支撐?換流閥?直流變壓器?直流斷路器?東材科技主要企業(yè)被動(dòng)器件,電容膜 ■試驗(yàn)檢測(cè)?賽晶科技 ?大東南 ?電科院?銅峰電子 -佛塑科技 ?開(kāi)普檢測(cè)?國(guó)電南璃?許繼電氣?特變電工?榮信匯科?四方股份?南方電冏?增量配冏?大工業(yè)用戶?低碳零碳園區(qū)、學(xué)校?新能源發(fā)電企業(yè)來(lái)源：公司公告、國(guó)聯(lián)證券研究所直流設(shè)備上游器件較多，其中最為核心的是IGBT和晶間管等功率器件，以及直流電容等被動(dòng)器件。目前3.3kV及以下的IGBT國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度喜人，廣東柔直背靠背工程國(guó)產(chǎn)化比例已提升至50%。晶間管目前已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，主要由時(shí)代電氣與派瑞股份供應(yīng)。直流電容國(guó)產(chǎn)化比例很低，基本被國(guó)外壟斷，國(guó)產(chǎn)替代空間技大。.投資建議公司彈性與行業(yè)趨勢(shì)分析三大直流設(shè)備龍頭直流業(yè)務(wù)對(duì)利泗彈性不一三大直流設(shè)備龍頭公司為國(guó)電南瑞、榮信匯科、許繼電氣，其中國(guó)電南瑞、許繼電氣均為上市公司，截至目前，榮信匯科正在科創(chuàng)板IP0申報(bào)階段。彈性由大至小依次為榮信匯科、許繼電氣、國(guó)電南瑞。圖表40:直流設(shè)備龍頭公司利泄彈性測(cè)算項(xiàng)目國(guó)電南瑞榮信匯科許繼電氣|營(yíng)業(yè)收入占比7.81%90.00%14.78%毛利率28.00%24.00%28.00%費(fèi)用占比11.55%11.00%12.94%所得稅15.00%15.00%15.00%2020營(yíng)業(yè)收入（億元）3858111.92020歸母凈利潤(rùn)（億元）48.520.837.16凈利泗彈性8.67%95.86%29.57%來(lái)源：公司公告，國(guó)聯(lián)證券研究所過(guò)去兩年國(guó)家電網(wǎng)招標(biāo)采購(gòu)放量支撐行業(yè)今明年業(yè)績(jī)根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)招標(biāo)采購(gòu)公告次數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)過(guò)去兩年，招標(biāo)采購(gòu)次數(shù)明顯上升,尤其是2021年國(guó)家提出要建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)后，招標(biāo)再次走量。預(yù)計(jì)2020Q4-2021Q4的招標(biāo)采購(gòu)放量將對(duì)全行業(yè)未來(lái)兩年的業(yè)績(jī)構(gòu)成支撐。圖表41:國(guó)家電網(wǎng)近兩年招標(biāo)采購(gòu)公告次數(shù)明顯抬升來(lái)源：國(guó)拿也網(wǎng)，國(guó)聯(lián)證券研究所國(guó)電南瑞：直流輸配電、調(diào)度、繼保、信通的絕對(duì)龍頭柔性輸電領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化先鋒依托南瑞繼保和中電普瑞，公司擁有低壓至高壓全部的換流閥設(shè)備制造技術(shù)，擁有直流斷路器、直流變壓器等最先進(jìn)的品種。公司深度參與各項(xiàng)示范工程建設(shè)，市場(chǎng)地位和份額遙遙領(lǐng)先。公司與國(guó)網(wǎng)智研院、美國(guó)McDermott組成的聯(lián)合體，將擔(dān)任BorWin6海上風(fēng)電柔性直流輸電工程的EPC總包商，是國(guó)產(chǎn)設(shè)備走出去的重要代表。IGBT產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展提升綜合實(shí)力依托南瑞聯(lián)研半導(dǎo)體，公司成為國(guó)家電網(wǎng)IGBT產(chǎn)業(yè)化的核心平臺(tái)。公司將持續(xù)推廣1.2-3.3四等級(jí)1681規(guī)?；瘧?yīng)用，大力推進(jìn)高電壓大電流IGBT器件研發(fā)，加快攻關(guān)壓接式IGBT封裝技術(shù)，預(yù)計(jì)2022年自主器件將會(huì)進(jìn)行批量出貨，提升公司柔性輸電業(yè)務(wù)的綜合實(shí)力。新一代調(diào)度系統(tǒng)迎來(lái)替換周期調(diào)度系統(tǒng)隨電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生升級(jí)的需求，公司上一代D5000系統(tǒng)自2010年試點(diǎn)、推廣，至今已過(guò)去12年。隨著新型電力系統(tǒng)和電力市場(chǎng)的建設(shè)，調(diào)度系統(tǒng)面臨更復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景與更快速的響應(yīng)需求，升級(jí)需求強(qiáng)烈。同時(shí)，配電網(wǎng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)調(diào)控制將產(chǎn)生新增調(diào)度系統(tǒng)需求，預(yù)計(jì)公司調(diào)度業(yè)務(wù)將維持高景氣度。電網(wǎng)信息與通信業(yè)務(wù)受益于數(shù)字化建設(shè)公司在網(wǎng)內(nèi)信通業(yè)務(wù)市場(chǎng)占有率較高，未來(lái)受到硬件需求稍有放緩，軟件需求增加的影響，公司該板塊業(yè)務(wù)呈現(xiàn)增速下降毛利抬升的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)將持續(xù)貢獻(xiàn)正向增長(zhǎng)。盈利預(yù)測(cè)預(yù)計(jì)公司2021-2023年?duì)I業(yè)收入分別為424/506/584億元，歸