GIL行业深度研究报告：大容量、高安全的GIL输电，有望给特高压项目带来新的增量

行业研究 证券研究报告 输变电设备2024年10月14日 GIL行业深度研究报告 大容量、高安全的GIL输电，有望给特高压项目带来新的增量 推荐（维持） 华创证券研究所 证券分析师：代昌祺邮箱：daichangqi@hcyjs.com执业编号：S0360524020001 行业基本数据 股票家数(只)总市值(亿元)流通市值(亿元) 72 6,957.80 6,188.82 占比% 0.01 0.73 0.82 相对指数表现 %1M 绝对表现19.9% 相对表现-5.2% 6M 11.2% -2.9% 12M 9.6% 0.2% 2023-10-11~2024-10-11 18% 6% -6% -19%23/10 23/12 24/0324/0524/0724/10 输变电设备 沪深300 相关研究报告 《输变电设备行业跟踪报告：24年国网输变电项目第�十�批采购（输变电项目第四次变电设备中标跟踪》 2024-09-01 《24年国网输变电项目第四十一批采购（输变电项目第三次变电设备）中标跟踪》 2024-07-06 《输变电设备行业跟踪报告：24年国网输变电项目第1批设备中标跟踪》 2024-03-15 GIL是一种大容量、高安全、长寿命的输电方式。GIL（Gas-InsulatedTransmissionLines）是气体绝缘输电线路，主要有备容量大、安全性高、使用寿命长（50年以上）、易维护、电磁辐射小的优势。从成本上来看，GIL因一 般采用隧道管廊敷设，初始土建成本较高，但电压等级越高其成本劣势越小，从全生命周期来看，在特定场景的大容量输电上能够更加经济；在应用场景上，GIL开始早先主要应用在大型核电站、水电站，现在正在逐步拓展到输电网、工业、城市电网等领域。 特高压线路跨江廊道或将紧张，GIL管廊穿江有优势，有望给特高压项目带来新的设备增量。作为长距离跨区域配置电能的特高压线路，其线路穿越江河、山岭是常态，随着特高压项目建设提速，输电线路跨越长江的廊道资源或将更 加紧缺。相比架空线路，GIL管廊方案对江面航道和生态环境的影响明显更小 GIL方案未来将有望在复杂地形被更多应用。目前国内已有苏通GIL管廊 （1000kv）首个特高压线路穿江成功案例，新增特高压项目中甘肃-浙江、浙江交流环网均有涉及GIL管廊规划，我们预计使用GIL管廊（单线路仅考虑受端建设一个GIL管廊）有望给特高压项目设备招标带来5-10亿元的增量。 特高压GIS供应商将受益，预计行业竞争格局优质。GIL与GIS技术同源，行业GIL供应商大部分为GIS企业，GIL设备有望给GIS企业带来纯增量市场。市场格局方面，GIL产品质量固然重要，但我们认为核心壁垒是GIL设备 的工程设计、基建、安装以及设备供应商的过往业绩积累。参考超高压和特高压GIS，高电压等级的GIL供应商数量不会很多，同时考虑到GIL对工程技术要求更高，预计其竞争格局更优，盈利水平也将保持高位。 投资建议：特高压项目建设提速，GIL管廊在穿越复杂地形时更具优势，有望在部分特高压项目输电的局部地带（如跨江）的架空线路进行替代，GIL设备价值量和盈利能力高，有望给特高压项目招标带来新增量，对于GIL设备供 应商而言也有望增量受益，建议关注：平高电气、中国西电、长高电新、安靠智电。 风险提示：特高压项目建设开工不及预期；GIL技术推广不及预期；行业竞争加剧。 投资主题 报告亮点 GIL是电力设备行业的一个细分产品，尚处于推广过程中，目前市场相关研究仍然较少，本研究具备一定前瞻性。报告首先详细介绍了GIL设备，包括GIL设备结构、核心优势、应用场景和发展趋势；此外，本报告还关注到了GIL设备在特高压项目规划中的边际变化，对特高压项目新增GIL管廊规划的核心原因做出了逻辑分析，然后基于历史首条特高压GIL管廊相关信息和数据，测算了新增特高压相关项目GIL设备价值投资量，并对GIL设备供应商的市场格局和核心竞争力做出了分析。 投资逻辑 GIL管廊在穿越复杂地形的输电具备优势，随着特高压项目建设越来越多，输电线路的跨江廊道资源或将紧缺，GIL管廊建设需求有望增长，目前已经新增两例特高压项目涉及GIL管廊规划。在特高压项目中，GIL跨江管廊是在局部对架空线路的替代，供应商由线缆企业变为GIL设备企业（特高压GIS供应商和专业GIL供应商），且由于GIL设备价值量高、盈利能力好，有望给特高压项目设备招标和相关标的带来新的增量贡献。 目录 一、GIL（气体绝缘输电线路）：一种大容量、高安全的输电方式6 （一）GIL：一种大容量、高安全、寿命长的输电方式6 1、GIL是一种气体绝缘输电线路6 2、横向对比：具备容量大、寿命长、安全性高等优势8 （二）应用场景：多用于大型电站出线，向城市、工业以及电网拓展8 （三）发展趋势：高压直流GIL是重点发展趋势10 二、跨江廊道资源或紧张，GIL有望成为特高压项目设备新增量11 （一）输电线路跨江廊道资源或紧张，GIL管廊有望部分替代架空线路11 1、特高压线路建设提速，跨江廊道资源或将紧张11 2、GIL地下管廊跨江优势明显，未来有望获得一定推广12 3、已经有多条特高压相关线路涉及规划GIL管廊12 （二）特高压相关项目GIL设备需求测算13 三、核心壁垒在工程技术、业绩积累，预计竞争格局优质14 （一）GIL与GIS技术“同源”，核心壁垒是工程技术与业绩积累14 （二）核心供应商不多，竞争格局相对优质15 （三）主要相关标的介绍15 1、平高电气15 2、中国西电16 3、长高电新17 4、安靠智电17 四、风险提示18 图表目录 图表1GIL线路结构6 图表2GIL组成部分6 图表31700安GIL不同程度过载的最高外壳温度7 图表4N2/SF6混合气体的标幺特性7 图表5架空线路、XLPE电缆和GIL损耗对比7 图表6架空线、电缆和GIL的磁通量密度的对比7 图表7地下GIL管廊、常规地下电缆与架空线对比8 图表8大亚湾核电站送出工程采用GIL技术9 图表9青海省拉西瓦水电站GIL送出系统9 图表10城市电网500kVGIL输电线路（常州武进）9 图表11城市电网220kV单相GIL输电线路（无锡）9 图表12鲁西化工220kVGIL输电线路工程10 图表13华东特高压交流双回环网10 图表14苏通特高压交流GIL综合管廊江底示意图10 图表15交、直流GIL技术不同点11 图表16直流GIL需要攻克的关键技术11 图表17我国九大清洁能源基地11 图表18国网历年特高压线路开工条数11 图表19部分超高压、特高压线路跨江架空线路情况12 图表20苏通GIL管廊工程示意图12 图表21苏通GIL管廊工程实景图12 图表22甘肃-浙江工程中GIL管廊工程线路路径比选示意图13 图表23特高压项目中涉及GIL管廊的应用13 图表24特高压相关GIL项目的GIL设备需求量测算14 图表25GIS产品结构示意图14 图表26两大类GIL供应商15 图表27国网2024年GIS中标份额情况15 图表28安靠智电GIL产品收入（百万元）与毛利率15 图表29平高电气营业收入（百万元）及增速16 图表30平高电气利润（百万元）及增速16 图表31中国西电营业收入（百万元）及增速16 图表32中国西电利润（百万元）及增速16 图表33长高电新营业收入（百万元）及增速17 图表34长高电新利润（百万元）及增速17 图表35安靠智电营业收入（百万元）及增速17 图表36安靠智电利润（百万元）及增速17 一、GIL（气体绝缘输电线路）：一种大容量、高安全的输电方式 （一）GIL：一种大容量、高安全、寿命长的输电方式 1、GIL是一种气体绝缘输电线路 GIL(Gas-InsulatedTransmissionLines)即气体绝缘输电线路，是一种采用SF6等气体绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流、长距离电力传输设备。GIL的气体绝缘系统由绝缘件、导体、铝合金管材外壳以及绝缘气体组成。其中，绝缘件用于将导体固定于管道系统中心从而保证电场的均匀分布，通常由环氧树脂和填料制成，常用的主要有支柱绝缘件、盆式绝缘件和气密盆式绝缘件三种；外壳材料为铝板或挤制型材，具有气密特性的分子结构，同时通过严格的焊接条件保证输电线路的气密性；导体管由铝含量>99.5%的电气铝制成，电阻和输电损耗低；滑动触头则用于补偿导体电流发热产生的热膨胀。 GIL通常由直线模块、转角模块、补偿器模块和隔离模块4种标准单元组成。直线模块是单相绝缘的GIL段，可以在隧道内不采取任何外部防腐保护来敷设，其弯曲半径通常大于400m，如果需要比直线模块的弹性弯曲更大的转向则需加转角模块。隔离模块用于分隔气室提升系统安全性，并且在GIL调试时连接高压试验设备，需每隔1000-1500m进行放置。补偿器模块则用于补偿外壳管长度方向的热运动，可以吸收300-400m的外壳管热膨胀，通常安装在隧道内，直埋GIL无需加装该模块。 图表1GIL线路结构图表2GIL组成部分 资料来源：赫曼·科赫《气体绝缘输电线路》机械工业出版社资料来源：赫曼·科赫《气体绝缘输电线路》机械工业出版社 具体来看，在实际进行输电线缆的选取时，GIL输电的以下特点往往是重要优势： ①绝缘气体SF6性能优良：1）化学性质稳定：SF6属于惰性气体，本身无毒，超过700℃或在电弧作用下才会分解。一方面，GIL不具备开断电功能，因此电弧分解风险小。另一方面，GIL运行的最高温度由绝缘材料决定，通常在105-120℃，按照相关标准 规定的可触摸温度，直埋式GIL的土壤温度范围是40-50℃，隧道安装时温度为60～70℃，再加上气体优良的对流传热特性，GIL壳体内局部过热风险较小。因此，在 实际运用中SF6几乎不会发生分解。2）电气性能优异：SF6具有高灭弧能力和高绝 𝑐� 缘能力，而GIL的高灭弧能力是无足轻重的，因此可以部分地通过提高气压的N2/SF6混合气体来补偿其绝缘能力。有关研究显示，仅需使SF6含量从0提升到20%，其标幺固有电气强度𝐸0就能从使用纯N2时的不到0.4提升至0.69，相同绝缘强度所需的压力𝑃0减少一半以上。因此，为节约成本，在实际应用中也有采用混合绝缘气体的案例。 ②输电能力强：在高压输电应用中，线缆材料本身和环境都存在最高温度限额。线缆的输电载流量与最高允许导体温度、周围环境温度、导体电阻等因素有关，输电能力越强，对于线缆的散热能力和损耗的要求越高，因此高压线常以架空裸线的方式 敷设。GIL采用SF6气体进行绝缘，能够有效降低输电时的温度和损耗，输电能力大幅提升，这使得超、特高压输电入地成为可能。目前GIL技术已能够广泛覆盖10-1000kV各电压等级，最高额定电流可达8000A，当电流超过400A时损耗主要取决于导体损耗，因此额定电流越高GIL输电优势越大。 ③安全性高：GIL外部拥有坚硬的铝外壳，内部由铝、SF6或混合绝缘气体和环氧树脂组成，这些原料都具有不可燃特性，不会增加火灾载荷，相比于常规电缆能够有效降低火灾隐患。 ④电磁辐射小：GIL运行时有完整的接地系统和低阻抗的外壳管，能够产生相当于导体流经电流99%的反向感应电流，因此重叠电流产生的剩余磁场非常低，在接地系 统的作用下，电场可近乎为零。得益于此，GIL与架空线和常规入地电缆相比磁通量密度最小。 图表31700安GIL不同程度过载的最高外壳温度图表4N2/SF6混合气体的标幺特性 资料来源：赫曼·科赫《气体绝缘输电线路》机械工业出版社资料来源：赫曼·科赫《气体绝缘输电线路》机械工业出版社 图表5架空线路、XLPE电缆和GIL损耗对比图表6架空线、电缆和GIL的磁通量密度的对比 资料来源：肖登明、阎究敦《气体绝缘输电线路(GIL)的应用及发展》 资料来源：赫曼·科赫《气体绝缘输电线路》机械工业出版社 2、横向对比：具备容量大、寿命长、安全性高等优势 GIL与其他输电形式相比具有综合优势。