为什么说新能源大基地的建设对特高压通道需求在提高？2023年特高压工程将会迎来一个密集核准开工期？开源证券电力设备与新能源首席分析师殷盛路带来“新型电力系统报告：特高压建设有望迎来高峰期”主题分享，以下是嘉宾部分观点，扫码即可回看全部会议内容！
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(资料图片仅供参考)
新型电力系统最重要：灵活性和外送通道
现在以新能源为主体的新型电力系统，其实就是对于电能跨省、跨区的调节。为什么现在出现结构性缺电？实质原因就在于新能源出力的随机性及间歇性，而我们负荷中心跟能源中心又是分布式立项分布。这就导致一方面我们在西北地区存在新能源消纳率一直无法保持非常高的状态，在东部、东南沿海尤其夏天又会出现缺电的情况。新型电力系统其实主要包括发、输、变、配、用五块物理环节，其实还有两大块，一个是调度，调度是贯穿电能传输的过程，2015年（9）号文以后就出了交易。
调度这块咱们国家基本是五级调度。以国网为例，国网是以国家电力调度控制中心，然后各个网省调，网调是以东北调度、华北网调、西北网调、华东网调、华中网调、西南网调；然后是各个省的省调，接下来是各个地市公司的地调以及县调、县区调，基本是五级调度。电力交易现在基本是最高国家级的两个大区北京电力交易中心和广州电力交易中心这两块。国网层面各个省下面还有一些省级的电力交易中心。所以，整个新型电力系统有五个物理载体的环节，两个是调度和交易，整体是由七个环节组成。
图片来源：海洛创意
我们国家是非常典型的清洁能源跟负荷中心是立项分布的。风电基本在三北地区为多，光伏基本是西部地区为多，我们负荷中心是在东南部。水电基本以西南区域的水电为主，占了我们国家水资源的大部分。我们国家十四五规划跟2035远景规划对于新型电力系统建设其实提了明确的规划，涉及清洁能源基地、沿海核电、外送通道以及电力系统调节。调节其实就是灵活性资源，在传统电力系统里主要是以抽水蓄能为主。2022年是电化学储能的元年，现在还有一些压缩空气储能、飞轮储能、重力储能这些都是属于新型储能。对于新型电力系统最重要是两个，一个是灵活性，一个是外送通道。
目前我们十四五大型清源能源基地，陆上基有9个，主要分布在三北地区跟西南地区。我们梳理了十四五九大清源能源基地具体的装机，截止到2021年末，九大清洁能源装机累计光伏是12000多万千瓦，还有十四五的五大海上风电规划装机大概是有5000万千瓦。国家发改委第一批的风光大基地现在已经全部开工，第二批其实下批分了十四五跟十五五两块，总的装机要达到4.55亿千瓦，这是整体大基地的规划。
02
特高压实现远距离清洁能源消纳
国家电网投资基本可以分为四个周期。2002年之前国家电网叫电力工业部，厂网分开以后才出现国家电网以及五大发电集团，现在变成了“五大六小”。2002年到2008年期间，其实我们国家缺电问题比较严重，所以那时更多的精力是在发电企业投进了很多电源。其实电网相对是落后电源侧的，所以2002年到2008年建的基本以主干输电网为主。这就像2000零几年，很多地方家里会配稳压器设备，其实原因也就在这。到了晚上7、8点用电高峰期，用电负荷激增末端的电压就会下降，其实就是电网的建设还没有到位。
在2009年到2014年，是跟咱们国家的4万亿以及南方极端的冰冻灾害有关，电网其实对坚强智能电网建设又加大了一个力度。接下来，2015年是特高压新一轮新基建，特高压建设的一个周期。2021年到今天，基本上服务于一些大规模的新能源装机，做一些跨省、跨区的配置。电网投资基本上是侧重在灵活性资源、特高压通道、电力自动化这些环节。国家电网投资其实是有非常明显的周期性，同时还要承担社会责任，有一些很强的逆周期调节。其实2022年规划是5012亿开工了，2022年因为很多原因包括疫情，其实是有开工了但是没有完成，这部分是要回转到2023年，体现到我们上市公司收入，这部分量也会多出来，这两块一叠加，2023年整个电网投资量应该会相比2022年会有比较大的增幅。
图片来源：海洛创意
国网现在每年新增110千伏及以上线路基本呈一个稳中向上的趋势。我们主干电网2015年之前叫坚强智能电网，整体比较稳定，累计的线路长度不断增加。南方电网在十四五规划了6700亿主要围绕智能输电，智能配用电环节，这两年对低电压等级的配电网和农村电网投资力度也比较大。南方电网目前十四五规划大概48%是要投到配电网，投产的110千伏及以上的线路基本也是一个稳定增加的趋势。特高压实现远距离清洁能源消纳，我们国家75%复合的用能需求在东部，但是能源、资源都是在西部，也就是为什么我们国家会有那么高的电压等级。其实欧洲地区像英国都是以分散式电网为主，所以它们电压等级基本220千伏或者330千伏就很高。如果是一些西欧的国家，电压等级可能会更低，这其实跟每个国家的资源禀赋有很大关系。美国也不是统一的一张电网，比如有加州市场、PJM市场，所以整个网架结构跟咱们国家有很大的不同。
03
2023年特高压将会迎来建设高峰期
目前特高压输电通道，跨省、跨区的输电量其实逐年都在往上走。截止到2020年其实国网已经建成了14交12直加上十四五国网规划的24交14直加起来十四五的量其实是非常高，相比国网过去十来年的量接近翻番的水平。
首先，第一大块特高压交流依然是目前我们电网体系下主要的技术。主要原因是全世界现在电网其实都是以交流电为主，咱们国家是50Hz，有的国家是60Hz，基本都是交流电。交流电不管是送出端还是落点其实都是以交流电为主。交流特高压相对技术适配性是最好的。常规的交流相比特高压交流其实它输电损耗、输电走廊其实都没有优势，所以特高压才会诞生。特高压具有远距离、大容量、损耗低，占地小的优势。我们国家在运的特高压交流线路1000千伏有16条。目前典型的线路，像晋东南-南阳-荆门这是世界上首条商业运行的1000千伏的特高压。还有像苏通GIL管廊是把最北到浙江北部，比如嘉兴、湖州，往南一直连接到南京、泰州、苏州、上海，把整个长三角全部连成一个环。这对于提高我们长三角的保供电、供电可靠性是非常有意义的。GIL为什么在长三角会用？是因为它其实是走地下管廊，长三角本身用地是非常紧张的，走架空线其实没有很强的可行性，所以走GIL的地下管廊。
特高压直流现在其实相比交流优势更加明显，输电距离更加远，输电容量会更加大，包括占地面积也会更少，所以目前已经大规模的应用在点对点的输电。比如西北送到长三角，送出跟落点的时候其实是要经历一个换流的过程，先把交流换到直流，然后通过特高压直流送出来，再直流换成交流，在落点电网下降到500千伏、330千伏、220千伏去进一步的电能分配。特高压直流相比常规直流的优势也非常明显。单位损耗在降低、单位造价、单位输电走廊的传输容量都是有非常明显的优势。目前我们国家在运的特高压直流线路有20条。最新两条是白鹤滩到江苏和白鹤滩到浙江，相当于把西南的水电送到江浙。目前典型的线路像向家坝—上海、云南—广东，这两条是全球首批特高压直流示范工程。准东-皖南是目前世界上电压等级最高特高压直流±1100千伏。
现在新能源大基地的建设，对于特高压通道的需求是在提高。包括2021年起特高压的一些产业政策也在密集发布。我们大概梳理了下，目前在建以及待核准的线路就有16条。按照国家电网辛保安董事长在2023年职工两代会上说计划要核准开工二交六直，这块体量其实也是非常大，所以预计2023年特高压的建设会迎来一个相对的爆发期。按照输电的技术组成，基本可以分为交流架空线、直流架空线和GIL管廊里做电缆线路。我们大概梳理了一下造价，2020年1000千伏交流架空线单位造价大概是670万元每千米，±800的直流架空线大概是500万元每千米，220千伏的电缆造价大概是1000多万每千米。
特高压其实主要的两个点就在于现在的电力保供和新能源消纳这一对矛盾，从我们双碳战略提出一直往后未来整个十四五甚至十五五都会长期存在的矛盾。所以我们2023年时点来看，国家电网辛保安董事长在接受央视采访时也说了，2023年计划投资是要超过5200亿，这是创历史新高的。同时，考虑到特高压十四五国家电网规划了24交14直，2022年规划是10交3直，而实际上只开工了4交0直。按照特高压平均建设周期1.5-2年来计算，十四五规划的线路最晚不得晚于2024年开工，所以预计2023年特高压工程将会迎来一个密集的核准开工期。
