目前,我国的输电线路明确分为三个层级:普通高压、超高压以及特高压。普通高压工程涉及输电电压等级在35kV至220kV之间,而超高压工程则涵盖330kV至750kV的电压等级。特别值得一提的是特高压工程,它专指输电电压等级在±800kV及以上的工程项目。
在国际上,特高压通常被定义为765kV以上功率的输电系统。而在我国,特高压输电技术的标准设定得更为严格,特指的是交流电压达到1000kV及以上、直流电压达到±800kV及以上的输电系统。在实际应用中,特高压输电技术发挥了关键作用。发电厂产生的电能首先通过升压变压器,将电压提升至1000kV(或±800kV)以上的特高压水平,以确保电能能够稳定、高效地传输。随后,这些特高压电能通过长距离的输电线路,被输送至各地的用电区域。在到达用电区域后,电能再经过降压变压器,将电压降至标准的220/380V,以满足广大新老用户的日常用电需求。这一完整的输电过程,充足表现了特高压输电技术的先进性和实用性。
特高压输电技术作为目前最为先进的输电方式,具备远距离输电、大容量传输、低能量损耗和少占地的显著优势。通过将大型能源基地和用电地区纳入特高压电网的覆盖范围,我们也可以有效保障电力供应,实现地区间电力资源的优化配置,提高清洁能源的利用率,并提升电网的整体安全水平。这一技术的应用对于推动能源互联网的构建具有深远的意义。
特高压输电相较于普通高压和超高压输电,其显著优势大多数表现在以下几个方面:
鉴于特高压输电技术的这些显著优势,它已成为长距离输电的理想选择。合理规划和建设特高压电网,对于优化我国电力资源的地理分配、缓解区域间电力供需矛盾具有关键性意义。此外,特高压电网的建设也是我国电网发展的策略中的核心环节,对于推动我们国家电网的现代化、智能化和可持续发展具有极高的战略价值。
统计多个方面数据显示,2019年中国特高压行业投资建设规模553.00亿元,2023年中国特高压行业投资建设规模1078.07亿元。2019-2024年中国特高压行业投资建设规模如下:
特高压产业链的结构清晰,可细分为上游、中游和下游三个主要环节。上游涵盖电源控制端和原材料供应,其中原材料成本对特高压设备影响显著,特别是金属材料,占据成本的最大比例。然而,由于原材料供应商众多,其议价能力相对较弱。上游产业链中涉及的产品有电容器、换流阀、GIS、互感器、控制保护、变压器、避雷器、电抗器、断路器、滤波器等。
中游则聚焦于特高压传输线路与设备的制造,这是特高压建设的核心部分。中业特点鲜明,集中度高,进入壁垒较大,显示出其在产业链中的关键地位。
下游则主要服务于电网行业,以国家电网和南方电网为代表,这是一个典型的垄断市场。在这一个市场中,特高压设备行业的议价能力相对较弱,应该要依据电网行业的需求和标准来定制产品和服务。
随着电网规模的逐步扩大,对电力资源的管控需求日益严苛,这使得数字化、现代化管理手段变得至关重要。当前,数字化正深刻影响着产业转型的轨迹,特别是在电网领域,数字化转型已成为行业发展的必然选择。通过数字化转型,我们也可以更加高效、便捷地实现电力资源的优化配置,进而优化我国的电网和电源布局,为特高压行业的高水平质量的发展注入强劲动力。
柔性直流输电技术,作为直流输电领域的一大创新,是在传统高压直流输电技术的基础上,融入了先进的电力半导体场控自关断器件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。这一新一代输电技术以其卓越的可控性和适应性,被公认为目前世界上最为先进和灵活的输电解决方案。其独特的设计和技术优势,使得柔性直流输电技术能够在各种复杂环境下稳定运行,满足多样化的输电需求。在能源转型发展和“双碳”的目标背景下,我国大力开发风能、太阳能等清洁能源,通过技术和设备提高能源的利用效率,特高压作为我国清洁能源的重要载体,对新能源的利用起到了很重要的作用。柔性直流输电作为特高压产业中的一项输电技术,能够进一步提升新能源的输送效率。柔性直流输电技术展现出其卓越的能力,能够汇聚并输送来自多个电站的风能、太阳能等清洁能源。通过特高压线路,这些清洁电力能够稳定地传输至多个城市,为新能源并网、大城市供电等提供高效且可靠的解决方案。该技术有很大成效避免了新能源发电过程中也许会出现的间断性和不确定性,从而确保了电网的稳定运行。
预测,2024-2030年中国特高压行业投资建设规模平稳上升。预测,2030年中国特高压行业投资建设规模1797.89亿元。2024-2030年中国特高压行业投资建设规模预测如下:
随着“四个革命、一个合作”的能源安全新战略以及“十四五”规划的深入实施,我国能源转型迎来了前所未有的战略机遇。在能源消费革命方面,我们积极推广电能替代化石能源,减少环境污染;在能源供给革命中,我们大力建设多能互补的微电网,确保能源供应的多样性和稳定能力;在能源技术革命上,我们引入人工智能等新技术,推动能源行业的智能化发展;在能源体制革命中,我们加强电力市场建设,促进能源市场的公平竞争;同时,在加强国际能源合作方面,我们热情参加“一带一路”电力工程调试试验,积累了丰富的项目经验和技术成果。这些努力和成果为我们构建现代能源体系提供了坚实的技术储备和市场机遇,预示着我国能源转型将迎来重大的发展机遇。
在2021年3月举行的中央财经委员会第九次会议上,构建清洁低碳、安全高效的能源体系被确立为重要目标。会议详细规划了实现这一目标的具体路径,包括提升能源利用效能、控制化石能源总量、积极实施可再次生产的能源替代行动,以及深化电力体制改革等关键举措。
国家电网等电力行业的有突出贡献的公司迅速响应,积极制定并实施了“碳达峰、碳中和”行动方案,以确保这些重要决策部署得以有效落实。随着这些重大决策部署的逐步推进以及行业有突出贡献的公司行动方案的全面实施,电力系统将加快节能减排步伐,新能源的接入也将得到非常明显加速。
这一趋势预示着特高压市场等新能源相关领域将迎来爆发式增长,为我国能源转型和可持续发展提供强有力的市场驱动力。这不仅将推动能源结构的优化升级,还将促进新能源技术的创新和应用,为我们国家的经济的绿色转型和高水平质量的发展注入新的活力。
世界经济正迈向数字化转型的浪潮,这一变革成为无法逆转的趋势。我们需敏锐把握数字产业化与产业数字化的双重机遇,积极推动数字化的经济与实体经济的深层次地融合,以此引领经济实现更高质量的发展。为积极做出响应这一重大号召,2020年8月国务院国资委在郑重发布了旨在为国有企业的数字化转型工作提供全面、系统且具体的指导,以推动国企在数字化时代实现高水平发展的《关于快速推进国有企业数字化转型工作的通知》。
各大电网企业积极做出响应,致力于在数字电网、数字企业、数字服务和数字产业的建设上投入更多精力,力求通过数字化转型为企业的高水平质量的发展注入新的活力。它们不仅致力于成为智能电网运营商,还寻求在能源产业价值链的整合以及能源ECO服务方面发挥领导作用。这些努力旨在加速构建具备全球竞争力的世界一流企业,为构建清洁、低碳、安全且高效的现代能源体系贡献重要力量。