一、特高压行业定义及发展历程
通常输电电压一般分为高压、超高压和特高压,对于我国绝大部分电网来说,110kV-220kV称为高压电网,300kV、500kV和750kV称为超高压电网,±而特高压由±1000kV及以上交流和±800kV及以上直流输电构成,特高压适合长距离大规模电力传输。一般而言,高压指的是35~220kV的电压;超高压通常指330kV及以上、1000kV以下的电压;特高压指1000kV及以上的电压。通常情况下,±600kV及以下的直流输电电压称为高压直流输电,±800kV以上的电压称为特高压直流输电。
在我国,特高压指1000kV及以上交流电和±800kV及以上直流电的电压等级。在输电电流一定的情况下,电压等级越高,传输功率越大、线路损耗越小。因此,与高压/超高压相比,特高压具有输送容量大、距离远、损耗低、占地省等优势,尤其适合远距离大规模电力传输。
我国特高压建设历经几个阶段:
1、试验阶段:早在1986-1990年,特高压输电前期研究曾被列为国家攻关项目,直到2006年我国第一条特高压交流试验示范工程开工;
2、第一次建设高潮:2011-2013年陆续有试点项目核准;
3、第二次建设高潮:2014年为配合国务院《大气污染防治行动计划》,能源局集中批复了一揽子输电通道项目“小路条”;
4、第三次高潮正来到:2018年特高压建设浪潮再起,国家能源局印发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》,加快推进9项重点输变电工程建设,12条特高压工程将于2019年左右几年给予审核。
二、特高压发展意义分析
1、我国80%以上的能源资源分布在西部、北部,70%以上的电力消费集中在东部、中部。2018年,东、中、西和东北地区用电量占全国比重分别为48.3%、19.0%、26.9%、5.8%。其中中部、西部同比分别提高0.3和0.2个百分点,东部、东北地区分别下降0.3和0.2个百分点。而我国火电能源及水电能源主要集中在蒙西、山西和陕西地区,但是电力负荷又都集中在东南部地区,煤炭运输需要消耗大量的时间和财力,而水利资源又无法实现运输,所以需要将西北部电网的电输送到用电负荷大的地区。
面临这样大规模的长距离输电,如果仍然采用500kV电压等级输送,线路损耗、系统稳定和短路电流问题就会非常严重,采用特高压输电也许是目前唯一的出路。
2、特高压具有网络规模效应,成网后将显著降低电力供应成本。目前我国风电、光伏发电成本分别为0.4元/千瓦时、0.5元/千瓦时左右,预计到2020年将逐步达到发电侧平价,到2025年发电成本均可降至0.3元/千瓦时以下。国家电网公司已经提前为可再生能源大规模接入调度做好输送通道准备,预计到2020年、2025年和2035年,国家电网跨区跨省输电能力将分别达到2.5亿、3.6亿和6亿千瓦,可满足可再生能源装机6.5亿、9亿和15亿千瓦的发展需要。
资料来源:公开资料整理
3、特高压跨区送电对于环境改善的作用显著。根据统计,特高压每输送1亿千瓦时电力,可使负荷中心减排PM2.5约7吨,PM10约17吨,减排二氧化硫、氮氧化物约450吨。
资料来源:公开资料整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2019-2025年中国特高压电网行业市场运营态势分析及投资前景预测报告》
三、我国特高压建设现状分析
从2006年至今,我国已建成投运21条特高压线路。到2017年底,我国累计已建成特高压线路21条,其中直流线路13条,交流线路8条;总投资规模约4073亿元,初步形成“强交强直”的特高压输电骨干网架。截止2017年,我国已建成投运特高压输电线路长度达3.1万公里,在全国110kV以上输电线路中的占比上升到了46.2%。2017年度,我国跨区输电容量超过1.3亿千瓦,其中交直流联网跨区输电容量超过1.17亿千瓦,跨区占对网送电能力达到1344万千瓦。2018年全国跨区、跨省送电分别完成4807和12936亿千瓦时,同比分别增长13.5%和14.6%,增速同比分别提高1.4和1.9个百分点。特高压项目推动跨区跨省送电,其中山西晋北-江苏淮安、宁夏灵州-浙江绍兴特高压线路输电量分别拉动全国跨区送电量增长2.0和4.2个百分点。
2018年,我国投产1个特高压项目,为内蒙古上海庙至山东临沂±800千伏特高压直流工程。截至2018年底,全国跨区电网输电能力达到1.36亿千瓦。
资料来源:中电联,华经产业研究院整理
目前,我国特高压已运投运“八交十三直”、”在建“四交两直”,但近两年新核准项目大幅减少。我国是世界上唯一一个将特高压输电项目投入商业运营的国家,当前,我国已建成“八交十三直”特高压线路,另外有“四交两直”特高压项目正在建设,但近两年特高压核准和招标进程有所趋缓,2017年全年我国只完成2条特高压交流项目和张北±500kv柔直项目核准,特高压建设可能面临阶段性真空局面。
我国在运特高压项目汇总
资料来源:公开资料整理
我国在建特高压项目汇总
资料来源:公开资料整理
四、特高压行业发展前景展望
当前国家在已经规划(包括6条在建和21条投运)的各类特高压项目大概在50-60条之间,那么意味着仍有大约30条已纳入规划线路在未来有望落地,特高压自04年研究开始其经济性和技术可行性就一直备受争议,但特高压(柔直)技术却在争议中不断提升和改善,其在新能源消纳、煤炭基地外运、缓解中东部用能紧张、减少大气污染方面却起到了实实在在的社会和经济效应,加之未来全球能源互联的快速进展,特高压长期持续性发展空间仍然巨大。
创造性地提出“全球能源互联网”,国际化迈出新步伐。为满足全球电力需求的可持续发展,我国与多个国家开展商业合作,成立全球能源互联网发展合作组织,加强与周边国家电网互联互通,推动构建全球能源互联网。全球能源互联网,是以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网,是清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台,实质就是“特高压电网+智能电网+清洁能源”。特高压电网是关键,智能电网是基础,清洁能源是根本。