新一代直流输电技术,即柔性直流输电(VSC-HVDC)技术,显著提升了电网的输送能力和安全水平。这种技术通过两端的换流站实现了两个交流网络之间的相互传送,拥有控制灵活方便、扩展性好等优势,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑电网变革的关键手段。核心设备包括柔性直流换流阀、电抗器、换流变压器、高压直流断路器、以及输电控制保护系统等,其中柔性直流换流阀的IGBT为最核心零部件,其价值量占比约为40%-50%。
柔性直流输电技术解决了新能源消纳、长距离输送及电网安全的关键问题,相较于常规直流输电,它具有多项优势:无需无功补偿、占地面积小、无换相失败、适用于多端系统、无源网络供电等。然而,核心零部件成本高,尤其是IGBT,依赖进口且价格昂贵,这导致了建设成本的高昂。但随着国产替代进程的加快,IGBT自供能力的提升,柔性直流技术有望实现经济化,推动其规模化应用。
柔性直流输电技术在陆上柔直、海风外送柔直、背靠背电网柔直互联等多个场景展现出广阔的应用前景。国内已有多个项目投运,如昆柳龙直流工程、白鹤滩-江苏工程等,展示了其在电网互联、远距离大容量输电等方面的强大能力。海外方面,欧洲已提出“超级电网”计划,旨在提高对可再生能源的消纳与利用。此外,国内的风电送出、电网互联、无源网络供电等场景也得到了充分发展和工程应用。
柔直渗透率的提升为换流阀厂商带来了高业绩弹性。相比于传统直流项目,柔直项目中的换流阀成本占比更高。在昆柳龙工程和白鹤滩-江苏工程中,柔直换流阀的价值量远高于常规换流阀,约为5倍之多。这为换流阀厂商带来了更大的业绩弹性。
投资建议方面,新型电力系统背景下,特高压是解决风光资源禀赋与用电需求逆向分布的最优解之一。关注受益于柔性直流技术的核心环节及标的,包括二次设备领先企业国电南瑞、变配网和直流业务弹性标的许继电气、特高压GIS龙头平高电气等。此外,随着IGBT国产化进程的加速,时代电气、派瑞股份等企业值得关注。直流支撑电容器作为柔性直流输电工程中的核心器件,建议关注法拉电子等公司。
总体而言,柔性直流输电技术在提升电网输送能力和安全稳定方面发挥了重要作用,其应用前景广阔,为新能源并网、电网互联和远距离输电提供了有力支持。