柔性直流輸電行業(yè)市場分析1.柔性直流輸電是新型電力系統(tǒng)重要工具什么是柔性直流輸電？什么是柔性直流輸電？柔性直流輸電（VSC-HVDC）主要是基于電壓源換流器的高壓直流輸電，是以IGBT等全控器件為核心功率器件的第三代直流輸電技術(shù)。柔性直流輸電距今已有三十多年的發(fā)展歷史，目前已在風(fēng)電送出、電網(wǎng)互聯(lián)、無源網(wǎng)絡(luò)供電和遠(yuǎn)距離大容量輸電等場景取得了充分發(fā)展和工程應(yīng)用，其輸電能力已經(jīng)達(dá)到特高壓等級。柔性直流輸電系統(tǒng)核心設(shè)備包括柔直換流閥、直流控保、柔直換流變。其中，換流閥是直流電和交流電相互轉(zhuǎn)化的橋梁，其核心是將IGBT驅(qū)動板卡、水熔板等壓接在一起組合成的一個(gè)完整柔直模塊。柔性直流輸電VS常規(guī)直流輸電與常規(guī)直流輸電相比，柔性直流輸電有一系列突出優(yōu)勢：1）無需無功補(bǔ)償，諧波水平低。柔性直流輸電采用IGBT，無需交流側(cè)提供換相電流和反向電壓，從而避免了大量的無功消耗，并節(jié)省用地；2）無需依賴有源電網(wǎng)。柔性直流輸電受端系統(tǒng)可以是無源網(wǎng)絡(luò)，因此可以向孤島供電，常規(guī)直流系統(tǒng)則需要依靠電網(wǎng)完成換相，需要較強(qiáng)的有源交流系統(tǒng)支撐；3）無換相失敗的風(fēng)險(xiǎn)。開通和關(guān)斷時(shí)間可控，與電流的方向無關(guān)；4）適合構(gòu)成多端系統(tǒng)。柔性直流輸電系統(tǒng)可以通過改變單端電流方向來改變潮流的方向，便捷而又快速；5）傳輸功率可獨(dú)立控制。伴隨特高壓交直流快速發(fā)展，“強(qiáng)直弱交”問題突出，電網(wǎng)安全面臨挑戰(zhàn)?！皬?qiáng)直弱交”的特點(diǎn)會導(dǎo)致系統(tǒng)短路容量較低，電壓穩(wěn)定問題嚴(yán)重，為避免大規(guī)模新能源脫網(wǎng)，會采取限制直流輸送功率及新能源出力水平的措施。常規(guī)直流輸電常常發(fā)生“換相失敗”?！皳Q相”是直流轉(zhuǎn)換為交流的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于交、直流系統(tǒng)間的交互影響，受端交流電網(wǎng)常規(guī)故障導(dǎo)致的直流換相失敗，在對受端造成巨大有功、無功沖擊的同時(shí)，會將能量沖擊傳遞到送端，嚴(yán)重情況下甚至可能造成送端系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。柔性直流輸電關(guān)鍵設(shè)備---換流閥直流輸電建設(shè)可分為換流站建設(shè)和中間線路建設(shè)兩部分，而換流站主設(shè)備中以換流閥最為關(guān)鍵。換流閥是換流站的核心設(shè)備之一，起到交流/直流轉(zhuǎn)換的作用，在送端將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，在受端將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。IGBT是柔直換流閥的核心換流元器件。常規(guī)換流閥以晶閘管等半控型電力電子元件為核心器件，柔直換流閥主要為MMC模塊化多電平換流器，其以IGBT等全控型電力電子元件為核心功率器件，控制技術(shù)更加復(fù)雜，但運(yùn)行特性更靈活，可實(shí)現(xiàn)”四象限運(yùn)行“，適用于遠(yuǎn)海風(fēng)電送出、孤島供電、混合直流輸電等場景。柔性直流輸電是新型電力系統(tǒng)重要工具構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)需要靈活的柔性直流輸電技術(shù)支撐。柔性直流輸電技術(shù)的可控性、靈活性更強(qiáng)，不需要交流系統(tǒng)支撐換相，甚至可不依賴交流電網(wǎng)，以孤島方式實(shí)現(xiàn)100%新能源匯集，并可為交流電網(wǎng)提供動態(tài)支撐，其規(guī)?；瘧?yīng)用將隨著經(jīng)濟(jì)性的進(jìn)一步改善大大加快，助力新能源接入電網(wǎng)比例大幅提升。2.特高壓柔直逐漸成熟，海風(fēng)柔直外送趨勢已定我國柔直技術(shù)發(fā)展：始于2006，多項(xiàng)工程世界領(lǐng)先源于2006年國網(wǎng)智研院牽頭制定的技術(shù)框架，多項(xiàng)工程世界領(lǐng)先。我國柔直技術(shù)發(fā)展始于2006年國網(wǎng)智研院，隨后發(fā)展迅猛，創(chuàng)下多個(gè)“世界首個(gè)”工程，技術(shù)積淀雄厚。柔直發(fā)展趨勢：向特高壓、大容量發(fā)展國內(nèi)柔直工程起步較晚但發(fā)展較快，國內(nèi)外均向特高壓、大容量發(fā)展。海外柔直工程始于1997年，國內(nèi)則始于2010年，但在電壓和容量上國內(nèi)后來居上，已經(jīng)向±800kV/5GW級發(fā)展，海外工程也已向±600kV/2GW級邁進(jìn)，特高壓+大容量為國內(nèi)外柔直發(fā)展的必然趨勢。十年磨一劍，我國特高壓柔直輸電技術(shù)已世界領(lǐng)先。自11年我國首個(gè)自主設(shè)計(jì)研發(fā)建設(shè)的柔直工程-上海南匯風(fēng)電工程并網(wǎng)投運(yùn)，代表著柔直技術(shù)開始向工程推廣邁進(jìn)。截至23年10月，我國已累計(jì)投運(yùn)11條柔直輸電工程，電壓等級最高達(dá)到了±800kV，在新能源外送、電網(wǎng)互聯(lián)互濟(jì)、孤島送電等場景實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。柔直換流閥：南瑞獨(dú)占鰲頭，榮信&許繼積累深厚換流閥作為柔性直流輸電的“心臟”，是單機(jī)價(jià)值量和技術(shù)水平最高的設(shè)備，格局更為集中。國內(nèi)主要的柔直換流閥供應(yīng)商主要為：國電南瑞（中電普瑞、南瑞繼保）、榮信匯科（未上市）、許繼電氣（許繼集團(tuán)、許繼電氣）、ABB四方、特變電工、中國西電。其中南瑞的柔直閥投運(yùn)容量份額約44%，榮信匯科&許繼均有深厚的積累。江蘇如東海上風(fēng)電場柔性直流輸電工程如東海上柔直工程位于江蘇省南通市如東縣，分別在海上和陸上各建設(shè)1座換流站，柔直輸電系統(tǒng)采用對稱單極接線，直流電壓等級±400kV、輸送容量為1100MW。江蘇如東H6、H8、H10海上風(fēng)電場裝機(jī)容量分別為400MW、300MW、400MW，各風(fēng)電場分別通過兩回220kV交流海纜匯集于海上換流站；陸上換流站通過一回交流線路饋入500kV交流電網(wǎng)。該工程選取4.5kV/2kA的IGBT、陸上換流站和海上換流站采用單相干式空心橋臂電抗器。該投資約47億元，其中海上換流站總體造價(jià)約18億元，占總體投資比例約40%；陸上換流站總體造價(jià)約12億元，占總體投資比例約27%。海外海風(fēng)柔直工程：逐漸成熟邁向標(biāo)準(zhǔn)化歐洲海風(fēng)柔直代表性工程于近10年陸續(xù)投運(yùn)，聚焦+320kV/900MW，西門子/ABB為主要建設(shè)商。海外海風(fēng)柔直工程主要從2015年起陸續(xù)投運(yùn)，以實(shí)力雄厚的西門子/ABB（現(xiàn)日立能源）為主要建設(shè)商，整體功率近年來穩(wěn)定于900MW，電壓/功率相較國內(nèi)均較低。以DolWin5為例，DolWin5由一條橫跨130公里的柔性直流作為外送通道，其中100公里是海底電纜，通往Hamswehrum，另有30公里的陸地電纜延伸至Emden/East的換流站。其中DolWin5通過新技術(shù)消除了每個(gè)風(fēng)電場都需要單獨(dú)的升壓站的需求，顯著地節(jié)省了成本。海外海風(fēng)柔直規(guī)劃：規(guī)劃空間大，建設(shè)有望提速歐洲海風(fēng)規(guī)劃空間大，海風(fēng)建設(shè)有望提速。截至2022年底，歐盟27國海風(fēng)累計(jì)裝機(jī)16.3GW，但距離成員國承諾到2030年完成裝機(jī)111GW的目標(biāo)相差較多，則未來8年平均每年需要安裝約12GW的海風(fēng)，建設(shè)進(jìn)度有望提速。歐盟海盆海風(fēng)資源豐富，北海是規(guī)劃的重點(diǎn)區(qū)域。根據(jù)歐盟2020年《近?？稍偕茉磻?zhàn)略》，北海能源合作組織（NSEC）將重點(diǎn)開發(fā)北海優(yōu)質(zhì)的海風(fēng)資源。2023年4月，荷蘭輸電系統(tǒng)運(yùn)營商TenneT簽署了價(jià)值約300億歐元合同建設(shè)14個(gè)2GW的北海海風(fēng)的輸電系統(tǒng)（包含海上&陸上換流站的所有電力設(shè)備，單GW投資額約84億RMB），技術(shù)方案則全部采用2GW的高壓直流輸電系統(tǒng)。3.規(guī)?；瘧?yīng)用即將啟動，產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌隹臻g彈性釋放我國特高壓工程建設(shè)復(fù)盤特高壓工程的建設(shè)是我國近20年的電網(wǎng)發(fā)展的主旋律之一。2004年，國網(wǎng)公司提出了建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為核心的堅(jiān)強(qiáng)國家電網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想，2005年開始正式啟動特高壓交流試驗(yàn)示范工程的初步設(shè)計(jì)，從此特高壓建設(shè)成為了貫穿我國電網(wǎng)發(fā)展的主旋律。截止到2022年底，我國已建成“17交16直”的33條特高壓線路。“十四五”規(guī)劃以及后續(xù)特高壓外送通道建設(shè)將主要圍繞清潔能源大基地的外送消納展開，建設(shè)持續(xù)性強(qiáng)。十四五&十五五建設(shè)持續(xù)性強(qiáng)23年特高壓高速推進(jìn)，開工和核準(zhǔn)節(jié)奏有望超歷史最高值（15年的5條直流）。根據(jù)國網(wǎng)規(guī)劃，23年預(yù)計(jì)核準(zhǔn)“5直2交”，開工“6直2交”，投資額有望超過1000億。此前市場預(yù)期22H2核準(zhǔn)開工“4交4直”，因下半年疫情等影響實(shí)際僅核準(zhǔn)4條交流（無直流）。特高壓直流：“十四五”規(guī)劃中金上-湖北、隴東-山東、寧夏-湖南、哈密北-重慶已正式開工，所有已開工工程已完成物資招標(biāo)，24年我們預(yù)計(jì)會有至少4條直流開工建設(shè)。特高壓交流：川渝1000kV聯(lián)網(wǎng)、張北-勝利特交工程已完成核準(zhǔn)并開工，24年我們預(yù)計(jì)還會核準(zhǔn)開工2條交流工程。潛在新增規(guī)劃方面，根據(jù)國網(wǎng)兩會以及各省的能源規(guī)劃，為了滿足清潔能源大基地二期及遠(yuǎn)期的外送需求，我們預(yù)計(jì)至少11條特高壓線路將列入建設(shè)規(guī)劃中，其中我們預(yù)計(jì)將有6條線路有望采用柔直方案（標(biāo)藍(lán)的線路）。4.重點(diǎn)公司分析國電南瑞：特高壓柔直領(lǐng)軍企業(yè)，戰(zhàn)略布局IGBT國產(chǎn)化公司是能源互聯(lián)網(wǎng)整體解決方案提供商，是新型電力系統(tǒng)技術(shù)攻堅(jiān)的重要主體。公司是國網(wǎng)旗下以能源電力智能化為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)整體解決方案提供商，為電網(wǎng)、發(fā)電及用戶提供能源整體解決方案。公司是國內(nèi)柔直輸電技術(shù)的引領(lǐng)者。公司的子公司中電普瑞和南瑞繼保是國內(nèi)柔直換流閥的核心供應(yīng)商，公司成立南瑞聯(lián)研半導(dǎo)體公司，研發(fā)國產(chǎn)高壓IGBT，目前公司自研的4.5kV/3000kA的IGBT已在張北掛網(wǎng)，未來隨著特高壓柔直外送+遠(yuǎn)海風(fēng)柔直外送公司柔直閥&IGBT有望快速放量。許繼電氣：特高壓直流迎來建設(shè)大年，柔直增厚利潤空間傳統(tǒng)主業(yè)穩(wěn)健發(fā)展，產(chǎn)品覆蓋各環(huán)節(jié)。公司是覆蓋“發(fā)輸變配用”各環(huán)節(jié)的、覆蓋一次和二次裝備、交流及直流裝備的電力裝備制造商及系統(tǒng)解決方案提供商。1）智能配用電業(yè)務(wù)受益于二次設(shè)備穩(wěn)健增長+儲能PCS配套需求旺盛，收入有望維持20%左右增長；2）智能電表業(yè)務(wù)國內(nèi)市場持平穩(wěn)增，海外市場突破提供增長彈性；3）一次設(shè)備配套公司風(fēng)光儲業(yè)務(wù)，收入有望實(shí)現(xiàn)快速增長。特高壓直流換流閥的老牌玩家，柔直滲透率提高增厚公司業(yè)績彈性。公司是特高壓直流換流閥的老牌玩家，市場份額僅次于國電南瑞（中電普瑞+南瑞繼保），2023年累計(jì)中標(biāo)6臺常直換流閥和2套直流控保系統(tǒng)。公司柔直換流閥技術(shù)布局多年，投運(yùn)容量約占19%，公司在特高壓柔直輸電技術(shù)以外，實(shí)現(xiàn)了在海風(fēng)柔直換流閥的穩(wěn)定中標(biāo)，先后中標(biāo)如東海風(fēng)柔直工程（海上換流站）和三峽陽江海風(fēng)柔直工程（陸上換流站），市場份額高達(dá)50%。未來隨著柔直滲透率的提高，公司的業(yè)績彈性有望大幅提升。中國西電：一次設(shè)備龍頭，柔直換流閥老玩家一次設(shè)備龍頭，直、交流特高壓輸變電設(shè)備供應(yīng)商。公司專注于輸配電設(shè)備的研發(fā)制造，包括變壓器、電抗器、高低壓開關(guān)、換流閥等電力自動化集成及成套電力設(shè)備。公司是柔直換流閥的老玩家，曾先后為南澳±160kV多端柔直、魯西背靠背柔直工程提供柔直換流閥，累計(jì)出貨容量為1200MW。產(chǎn)品拓展完善矩陣，新能源標(biāo)桿項(xiàng)目逐步突破。公司在一次設(shè)備的基礎(chǔ)上，不斷加大二次設(shè)備、新能源領(lǐng)域、智慧電網(wǎng)板塊的拓展，目前已完成海上風(fēng)電550kV變壓器、直流GIS等海上風(fēng)電設(shè)備研制，同時(shí)完成了配網(wǎng)電力電子變壓器及高壓級聯(lián)儲能裝置的研發(fā)，電力電子技術(shù)能力不斷提升。榮信匯科：柔性輸電換流閥領(lǐng)先企業(yè)柔性交直流輸電專精小巨人，技術(shù)水平國際領(lǐng)先。公司是專業(yè)從事柔性交直流輸配電成套裝置及大功率變流器等高端裝備研發(fā)、制造、銷售及服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品包括柔性直流輸電成