這段時間,新基建火得一塌糊涂,從新聞到股市,從紅頭文件再到地方項目,新一輪以 科技 端為主的基礎設施建設,成了一次下注國運的機會。
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和傳統(tǒng)的“鐵公基”不同,新基建中的七大領域主要在 科技 領域發(fā)力,許多專家和媒體認為,特高壓是新基建亮點。
然而,很少有能把它說明白。
什么是特高壓?
在我國,電壓等級一共分為安全電壓、低壓、高壓、超高壓、特高壓五種,特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上的交流電,是目前全世界最先進的輸電技術。
根據(jù)國家電網數(shù)據(jù), 一回路特高壓直流電網可以輸送600萬千瓦電量,相當于現(xiàn)有500千伏直流電網的5倍左右,同時輸送距離也是后者的2到3倍,還要節(jié)省60%的土地資源。
我們知道,中國是一個工業(yè)大國,電力產銷量一直逐年攀升,但是早期的電力供應并不 健康 。
以2003年為例,全國范圍內出現(xiàn)了一場罕見的電荒,全國各省市爆發(fā)缺電危機,上海、廣東、江蘇、浙江等用電大省,甚至包括煤炭資源豐富的山西省,均不斷出現(xiàn)拉閘限電的尷尬,湖南一些省市更是直接停電一個月。
受電荒帶動,水泥、鋼鐵等原材料價格也大漲,工廠叫苦不迭,蠟燭脫銷,整個中國的發(fā)展進程都陷入了被動。
電荒原因有二: 1、煤電兩大壟斷行業(yè)多年扯皮,電力設施發(fā)展緩慢,相關投資僅占總投資7%,各地發(fā)電資源不平衡。2、經濟快速發(fā)展,耗煤耗電的重工業(yè)發(fā)展迅猛,電力需求猛增14%。
痛定思變,電力資源作為國家發(fā)展的基石,由此被提升到前所未有的高度。
多年來,國家大力推動石油、風力、煤炭、水利等發(fā)電,但是不同地區(qū)之間差異巨大,76%的煤炭分布在北部和西北部,80%的水能分布在西南部,絕大部分風能、太陽能分布在西北部,而70%以上的用電需求卻集中在中東部。
經濟發(fā)達的地方鬧電荒,電力資源豐富的地方又浪費,實在是旱的旱死,澇的澇死。
我們知道,電力不便于儲存,而中國的電力產銷量又逐年升高,而 電力是新基建的共同上游,不管是5G、大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網還是新能源 汽車 充電樁,這些技術的建設和運行都離不開電力網絡。
以5G為例,它的基站數(shù)量將是4G的4-5倍,每臺基站的耗電量是4G基站的3倍以上,也就是說5G耗電量將會是4G時代的12~15倍以上,這對電力的消耗是空前的!
所以,中國要想在新 科技 領域占據(jù)一席之地,發(fā)展特高壓是大勢所趨,它是基建中的基建,是未來 科技 產業(yè)的底層保障。
同時,特高壓作為一個重大領域,具有產業(yè)鏈長、帶動力強、經濟 社會 效益顯著等優(yōu)勢,能為國家經濟托底,為未來幾年的經濟建設注入強勁活力。
特高壓在輸電和安全方面,相對于其他有碾壓性的優(yōu)勢,但凡一個用電大國,都想辦法折騰出點名堂。
在國外,上世紀70年代就開始研發(fā)特高壓,比如意大利、蘇聯(lián)、日本、美國、加拿大、西班牙等國,但是它們要么國土面積狹小,沒辦法很好商業(yè)化,要么是聯(lián)邦制,各州之間還有壟斷集團抵制,所以紛紛被擱置了。
在我國,又是一個什么樣的狀況呢?
中國從2006年開始,大規(guī)模投入到特高壓的研發(fā)和建設中,如今已經稱得上是世界第一,根據(jù)“某企業(yè)信息查詢平臺”數(shù)據(jù),我國關于特高壓的公開專利共有4366件, 從2006年、2010年和2016年都是顯著增長期,這也符合中國近些年的宏觀調節(jié)節(jié)點 ,國家層面的戰(zhàn)略高度與投入,與行業(yè)發(fā)展緊密相關。
截至目前,我國共有25條在運特高壓線路、7條在建特高壓線路以及7條待核準特高壓線路。
“十三五”期間,我國包括特高壓工程在內的電網工程規(guī)劃總投資2.38萬億元,帶動電源投資3萬億元,年均拉動GDP增長超過0.8%。
2020是“十三五”的收官之年,根據(jù)國網基建部最新口徑,國家電網公司 全年特高壓建設項目投資規(guī)模1811億元,可帶動 社會 投資3600億元,整體規(guī)模5411億元,同比提供兩位數(shù)字的增長 ,為經濟 社會 發(fā)展注入強勁動力。
舉個例子,2月28日陜北―湖北的±800千伏特高壓直流工程開工,其總投資金額185億元,預計可直接帶動設備生產規(guī)模約120億元,帶動電源等相關產業(yè)投資超過700億元,增加就業(yè)崗位超過40000個。
目前,從項目招標時間節(jié)點及過往特高壓項目設備交付節(jié)奏來看, 2020、2021年也是特高壓設備制造商的交付大年,估算2019-2022年特高壓主設備的交付金額預計在87億元、228億元、283億元和34億元。
那么,在這一波浪潮中,有哪些企業(yè)受益呢?
在我國,特高壓主要還是以國家電網為主導,具體到執(zhí)行層面,產業(yè)鏈上下游有十幾家大型企業(yè),比如平高電氣、國電南瑞、許繼電氣、中國西電、特變電工等傳統(tǒng)主設備供應商,也有長高集團、思源電氣等也將受益。
從企業(yè)公布的2019年第三季度的財報上來看,營業(yè)收入最多的是特變電工,三季度營收254億,第二名國電南瑞同時間段內營收172億,是特變電工的68%。其中,九洲電氣同時間段內的營收最少,共4.09億。
在11類主要的設備中,電感器和組合電器的數(shù)量最多。
從最近一段來看, 整個特高壓板塊受到資金的熱炒,對于2020年的預期十分高,在有限的設備公司里,特高壓中標概率比較高。
在整個產業(yè)鏈中,最主要的設備一共有三類:
1)換流閥:國電南瑞、許繼電氣與中國西電為龍頭,中標率為42%/31%/20%,合計達93%;
2)直流控制保護系統(tǒng):國電南瑞、許繼電氣為唯二供應商,中標率為53%/47%;
3)GIS:平高電氣、中國西電為龍頭,中標率為40%+/20+%;
除此之外,以湖南長沙的長高集團為例,該公司是我國研制和生產高壓電器的骨干企業(yè),在斷路器和隔離開關上是主要的設備商,也是國家電網、南方電網公司集中規(guī)模招標合格供應商,輸變電設備的營收占到了整個公司的79.3%。
隨著世界范圍內,新一輪的 科技 驅動力的增長,電力消耗逐年增長將是一個大趨勢。
在中國,能源結構已經發(fā)生了一些變化,新能源的發(fā)展與特高壓逐漸緊密結合,3月22日,國家電網宣布退出了房地產,表示要持續(xù)深耕電力領域,實際上算是對下一個時代的一種接力。
長遠來看,在整個中國的產業(yè)升級中,特高壓是直觀重要的一環(huán), 能否做到“全網供應、穩(wěn)定安全、價格低廉”,也將成為新基建中的六大領域在國際分工中的核心競爭力。
而基建一直是中國的強項,如印度、東南亞、非洲、拉美等地區(qū),電力設施等基建一直都是痛點, 在世界貿易結構和一帶一路的大主題下,特高壓也將和“鐵公基”一樣,成為中國對外出口和貿易的一張名片。
1、原理不同
敞開式開關設備(Air Insulated Switchgear?)簡稱AIS,它靠空氣和絕緣子使帶電部分與地、相與相之間絕緣,其母線裸露,直接與空氣接觸,斷路器可用瓷柱式或罐式,以瓷套作為設備外殼及外絕緣,其特點是外絕緣距離大,占地面積大。
氣體絕緣金屬封閉開關設備(Gas Insulated Switchgear)簡稱GIS,是指全部或部分地采用氣體(一般采用SF6氣體作為絕緣介質)而不采用處于大氣壓下的空氣作為絕緣介質的金屬封閉開關設備。以優(yōu)質環(huán)氧樹脂絕緣子作支撐的封閉式成套高壓電器。
2、結構不同
GIS 按結構分有以下幾種:
(1)分相式。主回路分別裝在獨立的金屬圓筒外殼內,有環(huán)氧樹脂澆注絕緣子支撐,內充SF6 氣體。
(2)主母線三相共筒。僅三相主母線共用一個外殼,利用絕緣子將三相母線均勻支撐在圓筒內,其他元件均為分相結構。
(3)全三相共筒。每個元件的三相集中安裝于一個園筒外殼內,用環(huán)氧澆注件支撐和隔離,外殼數(shù)量少,外形尺寸小,密封環(huán)節(jié)少,外殼電流小,但相間相互影響大。
(4)復合式或稱混合式H-GIS(Hybrid Gas Insulated Switchgear)是三相空氣絕緣且不帶母線的單相GIS。
3、優(yōu)勢不同
GIS采用整塊運輸,安裝方便,周期短,安裝費用較低;檢修工作量小時間短。共箱式GIS全部采用三相機械聯(lián)動,機械故障率低。優(yōu)越的開斷性能——斷路器采用新的滅弧原理為基礎的自能滅弧室(自能熱膨脹加上輔助壓氣裝置的混合式結構),充分利用了電弧自身的能量。
AIS?價格較便宜,安裝及測試方便、靈活性較好、檢修擴建較方便。
參考資料:百度百科-GIS
百度百科-AIS
不一樣的,區(qū)別:
1、結構不同:GIS在殼體結構上從分相式-三相共筒式-復合化。GIS的殼體從分相式發(fā)展到三相共筒式,使GIS進一步小型化。目前國際上已做到300kV全三相共簡化,550kV母線三相共筒化。
2、面積不同:GIS具有占地面積小、體積小,重量輕、元件全部密封不受環(huán)境干擾。操作機構無油化,無氣化,具有高度運行可靠性。 GIS采用整塊運輸,安裝方便,周期短,安裝費用較低;檢修工作量小時間短。共箱式GIS全部采用三相機械聯(lián)動,機械故障率低。
3、優(yōu)越的開斷性能:斷路器采用新的滅弧原理為基礎的自能滅弧室(自能熱膨脹加上輔助壓氣裝置的混合式結構),充分利用了電弧自身的能量。
氣體絕緣全封閉組合電器,封閉的里面的電器主要有斷路器、隔離開關、接地開關、母線、避雷器等等一次設備。很多發(fā)電廠、變電站的開關站都做成的GIS,這樣占地面積小,也好維護。跟高壓開關柜還是兩碼事。
4、損耗少、噪音低:GIS外殼上的感應磁場很小,因此渦流損耗很小,減少了電能的損耗。彈簧機構的采用,使得操作噪音很低。缺點:GIS存在著價格昂貴、安裝及測試不便、靈活性差、檢修擴建不方便的缺點。
用途:GIS性能好于AIS,但由于成本和管理能力的差異,AIS在相當一段時間還不會完全退出。使用智能化監(jiān)控和診斷工具以延長維修周期,并避免不必要的工作。
擴展資料
主接線應當滿足投資省,占地面積小,電能損失少等條件 。
(1)任何一臺斷路器檢修時, 不得影響用戶的供電。
(2)任何一臺斷路器檢修和另一臺斷路器故障,重合閘拒動時,不宜切除兩回以上的超高壓線路。
(3)一段母線故障, 宜將故障范圍限制在全部母線的l/4內 。 當分段斷路器或母聯(lián)斷路器故障時, 其故障范圍宜限制在全部母線的1/2 內 。
參考資料來源:百度百科-AIS
百度百科-GIS