特高压行业分析特高压或迎新一轮建设高峰,
(报告出品方/作者:西部证券,杨敬梅)
一、新能源大基地建设提速,特高压迎新机遇
1.1特高压是实现大容量、远距离输电的先进技术
特高压输送具备容量大、传输距离远、运行效率高和输电损耗低等显著优势。特高压输电指交流电压等级在kV及以上、直流电压在±kV及以上的输电技术,具有输送容量大、传输距离远、运行效率高和输电损耗低等技术优势,是实现远距离电力系统互联,建成联合电力系统的物理架构基础,是目前全球最先进的输电技术。相较于传统高压输电,特高压输电技术的输电容量将提升2倍以上,可将电力送达超过千米的输送距离,输电损耗可降低约60%,单位容量造价降低约28%,单位线路走廊宽度输送容量增加30%。
特高压包括特高压交流和特高压直流输电。特高压直流输电是用±kV及以上的直流电压输送电能的方式,其基本工作原理是通过送端换流站将交流电转变为特高压直流电后,将直流电输送到受端换流站,再由受端换流站将直流电转变为交流电送入受端交流系统,主要目的是输送电能。特高压交流输电是指kV及以上的交流输电,其通过变压器升压和降压,给配送电能带来了极大的方便。1)特高压直流是跨区大规模输电最佳解决方案。直流输电所要用到的换流站的造价比交流变电站高,但直流输电线路的造价比交流输电线路低。随着输送距离的增加,交流输电容量受稳定性限制,需要采取各种技术措施,导致投资增加。因此当输电距离足够远时,直流输电的经济性就会反超交流输电。2)特高压交流电网可实现大容量、远距离输电。特高压交流1回kV输电线路的输电能力可达同等导线截面的kV输电线路的4倍以上,并且可以大量节省线路走廊和变电站占地面积,显著降低输电线路的功率损耗。通过特高压交流输电线实现电网互联,可以简化电网结构,提高电力系统运行的安全稳定水平。基于此,特高压交流输电技术可连接煤炭主产区和中东部负荷中心,使得西北部大型煤电基地及风电、太阳能发电的集约开发成为可能,实现能源供给和运输方式多元化,既可满足中东部的用电需求、缓解土地和环保压力,又可推动能源结构调整和布局优化、促进东西部协调发展。
直流输电技术可进一步分为常规直流和柔性直流。常规直流输电技术擅长点对点大容量输送电能,能调节电网频率但不能控制电压,不能完整支撑电网运行。柔性直流输电技术则可同时控制频率和电压,不但能输送电能,而且能调节电压,具有可控性好、运行方式灵活、适用场合多、系统支撑能力强等优势。在大规模风电场、太阳能等清洁能源并网,孤岛供电、大城市供电,交流电网同步/异步互联,构建直流电网等方面具有较强的技术优势。柔性直流是远海风电可靠并网的首选方案。海上风电并网的典型技术路线包括常规交流送出、低频交流送出和柔性直流送出等。和常规交流送出、低频交流送出技术相比,柔性直流送出技术采用直流电缆输电,避免了交流电缆充电功率造成的输送距离受限问题,同时具备有效隔离陆上交流电网与海上风电场的相互影响、可为海上风电场提供稳定的并网电压、系统运行方式调控灵活等技术优势,是远海风电可靠并网的首选技术方案,也是目前唯一具有工程实践经验的大规模远海风电并网方案。
1.2新能源大基地建设提速,拉动特高压建设需求
“十四五”期间九大清洁能源基地助力我国实现“双碳”目标。年,“十四五”规划纲要和年远景纲要中提出,未来我国将持续开发包括水电、风电、光伏等电源在内多个清洁能源基地。“十四五”期间我国将建设九大大型清洁能源基地,包括雅鲁藏布江下游水电基地,金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游和几字湾、河西走廊、新疆、冀北、松辽等清洁能源基地,建设广东、福建、浙江、江苏、山东等海上风电基地。
三批风光大基地建设陆续展开,新能源外送需求急迫。年12月,国家发改委、国家能源局下发第一批风光大基地项目清单,涉及内蒙、青海、甘肃等19个省份,规模总计97.05GW,年9月已全部开工建设,并计划于/年全部投产。第二批风光大基地于年12月启动项目报送,总规模为GW,其中,“十四五”时期规划建设风光基地总装机约GW,外送GW,外送比例达到75%;“十五五”时期规划建设风光基地总装机约GW,外送GW,外送比例约65%。第二批风光大基地主要集中在三北地区,更加
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