特高压系列二：新能源消纳带来β，柔直升级+出海增强

特高压需求测算，明确建设仍有6交13直未核准开工，此轮特高压需求至少延续至2026年，455GW风光大基地当前整体需求缺口至少达26条。十四五“3交9直”规划还剩5条（1交4直）未核准开工，以及2024年国家电网明确现有“5交9直”特高压储备需求，若假设2024年1交3直待核准开工，则剩余5交10直未核准开工，则2025-2026年有望迎来年均2-3交4-5直流的核准开工需求，此轮特高压周期预期至少延续至2026年。从长期看，风光大基地455GW，总计需要外送通道达33-41条，目前仅仅规划了其中15条需求，包括依赖存量特高压通道5条、已出规划已开始建设仅2条（宁夏-湖南、陕北-安徽）、预期即将核准开工4条（蒙西-京津翼、甘肃-浙江、陕西-河南、大同-怀来-天津北-天津南）、预期短期内实现核准开工4条（库布齐-上海、腾格里－江西、酒泉-中东部、乌兰布和－京津冀鲁）。若按照455GW风光大基地对应外送需求达33-41条，则仍有26-34条需要建设，建设缺口大。 “强直弱交”突出，须加强交流网架建设以及加强受端柔直渗透压。全国已投运特高压工程共计38个，包括18个交流工程，20个直流工程，已经形成较为显著的“强直弱交”的特征，如四川电网已是全国最为典型的“强直弱交”电网，河南“强直弱交”也较突出。强直弱交对混联电网稳定性威胁主要体现在2个方面：单一故障向连锁故障转变和局部扰动向全局扰动扩展。解决方案主要包括：①增强交流的冲击承载能力：主要通过新建特高压交流环网架、现有特高压交流通道扩建、主网架扩建三方面增强主网架承载能力。②涉及减少直流的冲击发生概率：提高受端换流站柔直渗透率，柔直可研改善交直流相互影响问题和提高电网稳定性。 柔直技术更适合送受端换流站，多应用场景使用，柔直渗透率有望提升。柔直需求不止特高压，还有海上风电、背靠背等，未来柔直技术渗透率提升。①2024年预期建设特高压4直2交，4直中预期2直使用柔性直流技术（甘肃-浙江、蒙西-京津冀）。 2024年国家电网开启沙特中南、中西柔直换流站项目换流阀（含阀冷）采购，也采用柔直技术。2024年迎来3条特高压直流可研勘探（藏东南-大湾区、疆电（南疆）送电川渝、巴丹吉林-四川），均为柔直，柔直渗透率提升。②目前我国海上风电已经朝着单个风电场1GW以上、离岸距离50KM以上发展，因此未来直流送出渗透率将大幅提升。海上风电较明确使用柔直送出的总规模已超12GW。未来海上风电柔性直流技术多采用±500KV，柔直换流阀单GW双站价值量有望超7亿元。③柔直背靠背可解决多直馈入换相失败问题，提升电网供电能力，看好南网背靠背柔直发展。 服务“一带一路”，特高压助力中国创造、中国标准出海开局。目前，特高压带动中国技术、装备、工程走出去，成为能源领域“出海”的一张“金名片”。国网联合国内产业链上下游企业，广泛参与国际能源市场竞争，打造“新常态”，先后中标了巴西、巴基斯坦、沙特和智利等地的电力项目，为国内电力设备制造企业打开了国际市场空间。 投资建议：特高压+主网建设为重中之重，此轮特高压建设周期长。持续看好国电南瑞、许继电气、平高电气、中国西电、大连电瓷、思源电气、长高电新等。 风险提示：风光大基地外送通道总需求不及预期风险、数据假设值与实际出入导致的测算风险、竞争加剧风险、统计误差风险。 重点标的 股票代码 一、明确特高压及主网架需求，看好核心设备成长性 看好特高压通道后续发展： 已有规划：从十四五规划、9直5交主体协调招标、梳理现在已规划特高压通道等看，当前有14交21直待建设。 中期十五五：需求较为清晰，需求有风光大基地外送建设+海上风电外送建设打底。 远期：清洁能源建设基座是特高压建设，清洁能源基地九大清洁能源基地+五大海上风电基地外送需求，支撑长期特高压建设。 交流变电站的预期差：“强直弱交”问题凸显，特高压交流及主网建设须配套特高压直流发展，形成“强直强交”格局。 1.1特高压直流需求测算 1.1.1从项目规划角度看，当前有多少需求待建设？ 2023-2024年特高压进展：2023年总计核准4直特高压，当前正处于开工状态中。 2024年目前已经实现1直1交的核准开工，3-4季度有望迎来特高压核准开工高峰。 图表1：当前在建特高压/待核准特高压情况 2025年需求主要从十四五“3交9直”规划+国家电网特高压储备项目“5交9直”+各省规划的项目着手。 十四五“3交9直”规划还剩5条（1交4直）未核准开工：风光大基地建设带动十四五期间特高压项目需求高增。从国家能源局在2022年1月在《关于委托开展“十四五”规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函》中首次提出了十四五期间为配套水风光等能源基地，将规划建设“三交九直”12条特高压通道，实现将西部清洁能源送到东部负荷中心。 图表2：“三交九直”12条特高压通道 国家电网特高压储备项目“5交9直”，预期2025年迎来核准和开工。国家电网发布2024年新增第十三批采购（特高压项目新增第一次服务（前期）招标采购），为中期需求做储备： 1）特高压交流：华北特高压交流主网架向蒙西地区延伸（达拉特～蒙西、大同～乌兰察布～包头～巴彦淖尔、大同～达拉特～包头）、攀西～川南～天府南、烟威（含中核CX送出），合计5条交流。 2）特高压直流：库布齐-上海、腾格里－江西、乌兰布和－京津冀鲁、巴丹吉林－四川（陇电入川）、疆电（南疆）送电川渝、内蒙古－江苏、青海海南外送、松辽－华北、内蒙古－华东合计9条直流。 图表3：“5交9直”14条特高压通道 截至目前，总计有6交13直未核准开工，若假设2024年还有1交3直待核准开工，则剩余5交10直未核准开工，则2025-2026年有望迎来年均2-3交4-5直流的核准开工需求，此轮特高压周期预期至少延续至2026年。 梳理现在处于较为前期规划的特高压通道，总计17条需求（8交9直），其中16条待核准开工（7交9直），有望支撑2027年及之后的特高压开工建设需求。 图表4：现在已规划特高压通道 1.1.2十五五风光大基地外送需求，为特高压建设打底 特高压当下建设需求主要满足风光大基地外送，风光大基地建成在即，特高压建设迫切性高，455GW风光大基地对应外送需求达33-41条。此前特高压直流项目主要配套西南大水电基地和西北大煤电基地外送输电工程；随着风光大基地建设投运，特高压建设迫切性高。截至2023年11月底，第一批已建成并网45.16GW，第二批、第三批已核准超过50GW，正陆续开工建设，风电、光伏装机规模持续扩大。根据第二批、第三批风光大基地建设规模测算特高压需求，第二批十四五/十五五外送150/165GW、第三批风光大基地审批中，考虑到西北至中东部地区运输距离远，假设未规划的通道均为直流，测算三批风光大基地特高压外送通道需求总计约41-53条特高压直流，其中455GW风光大基地对应外送需求达33-41条。 图表5：风光大基地外送比例 455GW风光大基地外送通道依赖存量5条、仅开工建设2条，建设缺口超26条。十四五风光大基地外送通道仅仅规划了15条需求，已针对其中115GW外送需求规划了输电通道15条，其中依赖存量特高压通道5条、已出规划已开始建设仅2条（宁夏-湖南、陕北-安徽）、预期即将核准开工4条（蒙西-京津翼、甘肃-浙江、陕西-河南、大同-怀来-天津北-天津南）、预期短期内实现核准开工4条（库布齐-上海、腾格里－江西、酒泉-中东部、乌兰布和－京津冀鲁）。若按照455GW风光大基地对应外送需求达33-41条，则仍有26-34条需要建设，建设缺口大，有望支撑十五五特高压建设需求。 图表6：第二批风光大基地库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠基地、采煤沉陷区十四五规划165GW、外送风光115GW，对应外送通道15条 1.1.3清洁能源建设基座是特高压建设，支撑长期特高压需求建设 清洁能源建设基座为特高压建设。中国待开发水电主要分布在西南，陆上风能资源和太阳能资源集中在西部和北部，根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出，“十四五”期间将重点发展九大清洁能源基地、四大海上风电基地。而70%的用电负荷中心却集中在东中部地区。资源开发重心与用电负荷中心的距离在800~3000km。为缓解清洁能源与用能需求逆向分布之间的矛盾，充分利用中国西部地区充沛清洁能源，中国加大了以长距离、跨区域电力调动为初衷的特高压工程建设。特高压工程可以有效实现东部电力负荷中心与西部、北部能源基地的连接，以满足更加安全、高效、清洁、低碳的远距离供电。 图表7：“十四五”大型清洁能源基地布局示意图 1.2重视特高压交流及主网变电站建设，潜在需求大 1.2.1“强直弱交”须发展特高压交流及主网架，看好“强直强交”发展 强直弱交混联电网特征逐步明显。截至2024年4月10日，，全国已投运特高压工程共计38个，包括18个交流工程，20个直流工程，已经形成较为显著的“强直弱交”的特征，如四川电网已是全国最为典型的“强直弱交”电网，河南“强直弱交”也较突出。 强直弱交，是交流与直流2种输电形态在结构发展不均衡的特定阶段所呈现出的混联电网新特性，表现为直流受扰有功、无功冲击幅度大，以及交流电网承载冲击的能力不足。 图表8：全国跨区跨省交直流混联网络模型示意图（2020年版） 强直弱交对混联电网稳定性威胁主要体现在2个方面：单一故障向连锁故障转变和局部扰动向全局扰动扩展。强直弱交型混联电网中，交流电网发挥着基础性支撑作用，其稳定与否直接关乎电网功能—连续可靠供电能否实现。因此，混联电网失稳，其核心仍为交流电网失去稳定。强直激发的大量不平衡有功、无功，冲击承载能力不足的弱交流系统，当潮流、频率、电压等电气量变化幅度相继超过不同薄弱环节的耐受能力，单一故障将向连锁故障转变；直流送受端强耦合，使扰动经直流向跨区电网传播，加之多回直流扰动功率叠加放大，局部扰动将向全局扰动扩展。 图表9：强直弱交型混联电网稳定威胁的发生、发展形式 由于针对传统电网制定的安全稳定标准，尚缺乏直流换相失败、直流故障再启动等故障或扰动的设防原则，无法“事故”后补救，因此目前主要还是协调直流与交流输电系统发展主要。可通过2方面强化电网： ①增强交流的冲击承载能力：主要包括优化交流主干网架、及加强电压支撑能力、改善网源协调能力以及提升设备扰动耐受能力等。其中优化交流主干网架可通过新建特高压交流环网架、现有特高压交流通道扩建、主网架扩建三方面。 ②涉及减少直流的冲击发生概率：主要包括直流控制系统优化和逆变器性能改进，即发展柔直技术，柔直可研改善交直流相互影响问题和提高电网稳定性。 1.2.2特高压交流及主网变电站建设需求有望成为新增量空间 2024年开始特高压交流可研需求提升。据国家电网披露，据我们统计当前已可研招标但核准开工特高压交流线路共涉及33个站点，其中2021年8个、2022年3个、2023年8个，以及2024年14个；2024年仅过半，24H2特高压交流变电站需求有望再释放。 图表10：2021年以来特高压交流可研招标情况 特高压交流储备需求较足。 ①十四五规划3交9直仍有1交（大同-怀来-天津北-天津南）未开工。 ②5交9直可研储备项目达拉特～蒙西、大同～乌兰察布～包头～巴彦淖尔、大同～达拉特～包头、攀西～川南～天府南、烟威（含中核CX送出），合计5条交流。其中乌兰察布、包头、巴彦淖尔、攀西、川南等5个站点均为新建站，有望在2025年开始核准开工。 ③梳理现在已规划特高压通道，总计7交，包括开封驻马店、长治南阳第二回、浙江1000kv联网、南昌-赣州-湘南-长沙、双鸭山-朝阳-德州、忻州-京津冀、哈尔滨东-长春东-沈阳东-营口-锦州-唐山-天津南，其中浙江1000kv联网已经可研勘探招标。 图表11：特高压当前储备未核准开工需求 主网架变电站需求较为隐性，潜在需求大。国家能源局发布《关于做好新能源消纳工作，保障新能源高质