內容概況:“十四五”規劃期間,國家電網提出了雄心勃勃的特高壓工程建設目標,即規劃建設“24條交流特高壓線路與14條直流特高壓線路”,預計覆蓋線路總長達3萬余公里,變電換流容量高達3.4億千伏安,總投資規模達到3800億元。在此背景下,我國持續加大電網投資力度。進入2024年,電網工程項目建設進一步加速。2024年1-5月全國電網工程投資完成額1703億元,同比增長21.6%,為多端柔性直流輸電等先進輸電技術的發展提供了堅實的市場基礎和廣闊的發展空間。
關鍵詞:多端柔性直流輸電、特高壓、產業鏈、競爭格局、發展趨勢
一、多端柔性直流輸電概述
多端柔性直流輸電是指在直流輸電系統中,具有三個或三個以上換流站(也稱換流閥站)的直流輸電技術。多端柔性直流輸電的基礎是柔性直流輸電技術。柔性直流輸電采用電壓源換流器(VSC)和全控型電力電子器件(如IGBT),具有快速響應、可控性好、運行方式靈活等優點。它能夠實現輸電線路的雙向控制和調節,提高電網的可靠性和經濟性。在常規直流輸電系統中,通常只有兩個換流站(一個整流站和一個逆變站)。而多端直流輸電系統則擴展了這種結構,允許更多的換流站接入,形成更復雜的電網結構。
與常規直流輸電相比,柔性直流輸電有一系列突出優勢:1)無需無功補償,諧波水平低。柔性直流輸電采用IGBT,無需交流側提供換相電流和反向電壓,從而避免了大量的無功消耗,并節省用地;2)無需依賴有源電網。柔性直流輸電受端系統可以是無源網絡,因此可以向孤島供電,常規直流系統則需要依靠電網完成換相,需要較強的有源交流系統支撐;3)無換相失敗的風險。開通和關斷時間可控,與電流的方向無關;4)適合構成多端系統。柔性直流輸電系統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)傳輸功率可獨立控制。
二、產業鏈概述
多端柔性直流輸電產業鏈主要包括上游原材料供應、關鍵設備制造、系統集成、電網建設與應用以及運維服務等環節。這些環節相互依存、相互促進,共同構成了多端柔性直流輸電產業的完整生態。產業鏈上游包括原材料供應和關鍵設備制造,其中原材料包括電力電子器件(如IGBT模塊)、絕緣材料、導體材料等,關鍵設備包括換流閥、換流變壓器、直流電纜等。這些設備的技術含量高、制造難度大,是衡量一個國家在柔性直流輸電領域技術水平的重要標志。中游為系統集成,負責將上游的原材料和關鍵設備集成在一起,形成完整的多端柔性直流輸電系統。下游為電網建設與應用、運維服務。其中,電網公司作為主要用戶群體,負責將多端柔性直流輸電技術應用于實際電網中。應用場景包括但不限于大型可再生能源基地的并網接入、大型城市的智能電網建設、沿海島嶼及偏遠地區的電力供應、以及跨國跨洲的電網互聯等。
三、多端柔性直流輸電發展現狀
我國能源資源分布與電力消費需求之間存在著顯著的逆向特征,如國內大部分光伏基地集中于西北地區(新疆、甘肅、寧夏等),然而我國的經濟重心在東南沿海地區,其用電需求遠高于人煙稀少的西北地區為了解決消納問題,需要通過特高壓長距離輸送將電力送往東部的符合地區。特高壓工程作為解決我國電力輸送瓶頸的關鍵舉措,近二十年來一直是電網發展的主旋律。國家持續加大電網投資力度,加速構建以特高壓和超高壓為骨干的堅強智能電網網架。特別是在“十四五”規劃期間,國家電網提出了雄心勃勃的特高壓工程建設目標,即規劃建設“24條交流特高壓線路與14條直流特高壓線路”,預計覆蓋線路總長達3萬余公里,變電換流容量高達3.4億千伏安,總投資規模達到3800億元。進入2024年,電網工程項目建設進一步加速。2024年1-5月全國電網工程投資完成額1703億元,同比增長21.6%,為多端柔性直流輸電等先進輸電技術的發展提供了堅實的市場基礎和廣闊的發展空間。
相關報告:智研咨詢發布的《中國多端柔性直流輸電行業市場現狀分析及發展趨向研判報告》
多端柔性直流輸電技術作為現代電力傳輸領域的璀璨明珠,正日益成為推動大規??稍偕茉床⒕W與高效利用的關鍵力量。在《“十四五”現代能源體系規劃》的宏偉藍圖下,國家發改委與國家能源局明確提出了完善電網架構、強化區域電網互聯互通的戰略方向,特別強調了柔性直流輸電在提升電網靈活性、增強新能源動態穩定性方面的重要作用,并科學規劃了新能源電力的跨省跨區輸送路徑。
迄今為止,我國已成功投運了多個柔性直流輸電工程,這些項目不僅在技術層面實現了輸電能力與電壓等級的顯著提升,更在風電送出、電網互聯、孤島供電及遠距離大容量輸電等多個應用場景中展現了卓越的性能與廣泛的應用價值。隨著技術的不斷成熟與應用的深入拓展,柔性直流輸電技術已逐步邁入特高壓等級,為構建更加堅強、智能、綠色的現代能源體系奠定了堅實基礎。展望未來,面對億千瓦級海上風電基地的蓬勃開發與電網消納能力的巨大挑戰,多端柔性直流輸電技術將發揮不可替代的關鍵作用。據國家能源局預測,至2030年,我國遠海風電并網規模有望突破1億千瓦大關,這一目標的實現將高度依賴于柔性直流輸電技術的創新應用與廣泛推廣。因此,多端柔性直流輸電發展空間巨大。
四、市場競爭格局及重點企業分析
1、市場競爭格局
多端柔性直流輸電系統作為電力傳輸領域的前沿技術,其核心設備包括柔性直流換流閥、電抗器、換流變壓器等。其中柔性直流換流閥在推動能源高效轉換與遠距離輸送中扮演著至關重要的角色。這一市場不僅技術密集度高,且競爭格局日益復雜,呈現出多強并立、技術驅動與創新引領的特點。當前,柔性直流換流閥市場在全球范圍內呈現出高度集中與多元化并存的態勢。中國憑借在電力裝備制造領域的深厚積累與持續創新,已成為該領域的領跑者,國電南瑞、許繼電氣、中國西電、四方股份等多家企業在技術實力、市場份額及品牌影響力上均表現出色。作為行業內的佼佼者,國電南瑞在柔性直流換流閥領域占據顯著的市場份額,其柔直閥投運容量份額高達約44%,充分展示了其在技術研發、產品制造及市場應用方面的強大實力。隨著多端柔性直流輸電技術的不斷發展,換流器設計、控制系統優化及設備集成能力成為企業競爭力的關鍵所在。在換流變壓器領域,以西電、天威保變、特變電工為代表的頭部企業,憑借其深厚的技術底蘊與豐富的生產經驗,占據了市場的領先地位。其中保變電氣公司成功研制了多項國家輸變電重點工程產品,其中包括世界電壓等級最高、容量最大烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程±800kV 柔性直流變壓器。此外,長高電新、中天科技等企業在柔性直流輸電領域也具有較強競爭力。未來,柔性直流換流閥市場的競爭將更加激烈,技術創新與產品差異化將成為企業脫穎而出的關鍵。
2、國電南瑞
國電南瑞是國網旗下以能源電力智能化為核心的能源互聯網整體解決方案提供商,為電網、發電及用戶提供能源整體解決方案。公司是我國電力系統自動化、超/特高壓交/直流輸電、柔性交/直流輸電、水利水電自動化、軌道交通監控領域最有實力的供應商之一。近年來在電網自動化及工業控制、繼電保護及柔性輸電、電力自動化信息通信、發電及水利環保等領域,鍥而不舍地開展應用型研發和技術創新,形成多項具有核心技術和自主知識產權的、富有競爭力的產品,取得了諸多開創性科研成果。在柔性直流輸電領域,南瑞柔性直流輸電技術是一種基于電壓源型換流器的高壓輸電技術,應用完全可控的絕緣柵雙極晶體管(IGBT),具有能夠單獨控制有功功率和和無功功率、無需交流濾波器和無功補償裝置、可饋入無源網絡、換流站占地面積小等優點。南瑞的柔性直流輸電技術為可再生能源的并網、城市中心的饋入以及海上負載的供電,特別是為輸電距離超過50公里的海上風電場的并網提供了有效的解決方案,在新能源發電并網、海上風電直流送出、孤島供電、多端直流互聯等領域已廣泛應用。
3、中天科技
中天科技起家于光纖通信業務,并于2002年進入電網傳輸領域與日本國日立電線株式會社合資設立中天日立光纜有限公司,成功研制開發光纖復合架空地線光纜。此后,公司先后進軍精工制造領域和新能源領域,持續拓展業務版圖,實現多行業協同發展。目前,中天科技形成“以海洋經濟為龍頭、新能源為突破、智能電網為支撐、5G 通信為基礎、新材料為生長點”的產業布局,穩步推進各領域發展,公司主營產品在各個行業均具備較強競爭能力。在智能電網領域,中天科技更是深耕細作,聚焦于電網發展的前沿需求,致力于構建全品類、高品質的電力設備產品體系。公司秉承“安全為先、節能高效、環保友好、智能互聯”的發展理念,為輸配電系統提供全方位、定制化的一流解決方案。產業鏈覆蓋OPGW光纜、特種導線、ADSS 光纜、免維護金具、鋁包鋼絞線等。
五、行業面臨的挑戰及市場發展趨勢
挑戰:多端柔直輸電系統復雜度較高,其中換流器等核心設備的技術研發與制造存在技術瓶頸,如可靠性、效率提升以及大容量器件的熱管理等問題。相較于傳統交流輸電和高壓直流輸電,多端柔直輸電系統的初始投資成本較大,包括換流站設備、控制保護系統的研發與購置成本。此外,多端柔直輸電作為新興技術,其相關設計、建設、運維的標準體系尚待完善,不同廠家設備的互操作性和兼容性有待提高??傮w看,多端柔直輸電系統的發展既面臨技術瓶頸與成本挑戰,行業標準體系也有待完善。
趨勢:隨著特高壓、智能電網等項目的不斷推進,多端柔性直流輸電技術在遠距離輸電、新能源并網、城市電網改造等領域展現出廣闊的應用前景。未來,中國多端柔性直流輸電產業鏈將呈現以下發展趨勢:一是在國家能源戰略和電網現代化建設的強力驅動下,特高壓項目建設步入快車道,柔直滲透率有望加速提升。二是多端柔性直流輸電技術將持續深化創新,聚焦于提升系統的智能化水平。未來,該系統將集成更高級別的控制算法、智能保護策略、實時監測技術及高效故障維護機制,實現全鏈條的智能化管理。三是隨著多端柔性直流輸電技術的廣泛應用和市場的不斷擴大,相關標準和規范的制定與完善將成為行業發展的必然需求。
以上數據及信息可參考智研咨詢(www.njjkdl.com)發布的《中國多端柔性直流輸電行業市場現狀分析及發展趨向研判報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。


2024-2030年中國多端柔性直流輸電行業市場現狀分析及發展趨向研判報告
《2024-2030年中國多端柔性直流輸電行業市場現狀分析及發展趨向研判報告》共十一章,包含多端柔性直流輸電國內重點生產廠家分析,多端柔性直流輸電地區運行分析,2024-2030年中國多端柔性直流輸電行業發展前景預測等內容。



