输配电及控制设备是电力系统的重要组成部分,用于接受、分配和控制电能,保障用电设备和输电线路的正常工作,并将电能输送到用户。
输配电及控制设备下游应用广泛,涵盖发电、输配电、用电三个环节。近年来,国家持续推进基础设施建设、电网投资建设,同时伴随着新能源等战略性新兴产业快速发展,为输配电及控制设备行业的快速发展提供了良好的机会。
(1)社会电力用户领域发展情况
对于用电环节,根据社会用户类型不同,终端用户可分为工业用电、商业用电、居民用电等。工业用电包括重工业企业用电及其他工业用电,其中,钢铁冶金、石油化工、煤炭等重工业企业的用电,由于其具有大规模的用电需求,通常以高压输电方式由专用线路接入高压电网,并通过自有变电站和配电房在企业内部分配与使用电能,因此工业用户的用电量占比最高。此外,商业用电覆盖面积较大,且用电增长平稳,居民用电包括城市居民用电和农村居民用电,居民用电负荷具有季节性波动的特征。
社会电力用户的输配电及控制设备需求与固定资产投资息息相关,如城市轨道交通、医疗学校、居民小区和商业楼盘等基础设施建设、企业生产线的新建和更新改造都需对输配电及控制设备进行投资,变压器及成套设备等电力设施建设需求随着固定资产投资的增加而稳定增长。
此外,工业企业在生产设施的新建投资与产业升级过程中,通常需要对输配电及控制设备进行配套投资与升级改造,因此工业企业在固定资产投资中需要采购变压器、成套设备等输配电及控制设备。近年来,我国工业用电量保持稳定上升趋势,2013 年-2023 年工业用电量从 38,657 亿千瓦时增长至 59,779 亿千瓦时,年复合增长率达 4.46%,工业用电量的持续上升反映出,工业企业对相应输配电及控制设备具备持续性投资与升级改造需求。
综上所述,在基础设施建设持续发展及工业用电需求不断扩张等因素的推动下,用电端需求不断上升,带动输配电及控制设备投资需求不断增长。
(2)电网建设领域发展情况
对于输配电环节,由于前期长期存在的缺电情况,我国侧重于电源建设,电网建设相对滞后。近年来,随着国家对于电网安全可靠的重视,电力投资结构有所变化,以特高压为代表的输电通道建设兴起,建设重点从电源端向电源、电网并重转移。输配电及控制设备直接影响电网的建设、安全与可靠运行,电网建设投资规模的增长,为其提供持续的市场需求。2013 年-2023 年我国电网投资规模从 3,894 亿元上升至 5,275 亿元,年复合增长率为 3.08%。
输电网是电力系统中的主要网络,将大量电能从发电厂输送至用电地区,也可在不同电网之间互送电能;配电网是在用电区域将电能分配至用户的网络,直接为电力用户服务。相对输电网而言,配电网的安全风险因素相对较多,例如电压等级多、网络结构复杂、设备类型多样、作业点多面广、安全环境相对较差等。近年来,随着电力体制改革深入、居民电力消费发展,电网负荷波动增加,我国电网建设的重心逐步从输电网转向配电网,进入强化配网建设阶段。
(3)电源建设领域发展情况
对于发电环节,我国供电系统仍以“大机组、大电网、高电压”的传统集中式供电方式为主,大型电站完成发电并接入高压输电网进行远距离运输并统一调配向用户供电。
①分布式新能源发电规模稳定增长
相较于传统集中式供电方式,分布式新能源发电具备发电方式灵活、输配电损耗低、调峰性能好、系统操作简便等优势。分布式新能源通常在中压配电网侧接入电网,站内供电线路的控制保护、升压接网等环节均需要使用变压器及成套设备等。
为鼓励分布式新能源发展,国家引导建设“以新能源为主体的新型电力系统”,并加快构建适应新能源高比例发展的电力体制机制、新型电网和创新支撑体系。
2021 年 10 月,发改委等部门印发《“十四五”可再生能源发展规划》,积极推进风电和光伏发电分布式开发,“十四五”期间,可再生能源发电增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%,风电和太阳能发电实现翻倍。
风力发电方面,我国风力发电产业发展较快,风电装机在经历 2020、2021年“抢装潮”后新增量有所下降,但装机容量仍保持良好增长趋势。截至 2023年底,全国风电装机容量达 441GW,较上年同比增长 20.77%。
光伏发电方面,近年来,随着光伏发电成本不断下降、技术持续升级、分布式光伏发电的大力推进、光伏发电并网及特高压跨区输送,光伏发电产业得到持续稳定发展,光伏发电累计及新增并网规模近年来上升较快。截至 2023 年底,全国光伏发电累计并网规模达 6.1 亿千瓦,2023 年光伏新增并网规模达216.88GW,较上年同比增长 148.12%。
综上所述,随着下游风电、光伏发电等应用领域的持续发展,对应用在新能源领域的输配电及控制设备需求持续提高,市场空间不断扩大。
②新型储能技术应用由商业化向规模化发展
储能作为新型电力系统重要组成部分,改变传统电力工业“即发即用”的模式,能够平滑新能源发电的随机性和波动性,成为未来能源结构转变和电力生产消费方式变革的战略性支撑。储能技术可以高效地调剂全系统设备间电能的分配、优化全系统设备的资源配置和利用效率、提高全系统设备的运行效率、保障全系统设备的稳定和安全运行、实现全系统的能量管理和可再生能源的有效接纳。
根据《新型电力系统蓝皮书》,新型储能能够支撑电力保供、提升系统调节能力等作用,积极拓展新型储能应用场景,推动新型储能规模化发展布局。依托系统友好型“新能源+储能”电站等模式合理布局电源侧新型储能,加速推进新能源可靠替代。截至 2022 年度,新型储能累计装机规模达 870 万千瓦。
其中,电化学储能系统主要由电池模块、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、设备(包含变压器、高低压成套开关设备及户外成套设备等)及其他辅助设备组成,可应用于电力系统全环节。电化学储能具备电池成本低、环境污染少、不受地域限制等优点,随着储能电池技术的发展,电化学储能技术逐步实现规模应用,带动配套设备市场空间不断扩大。
综上所述,伴随着新型储能技术应用规模化发展,配套储能领域的输配电及控制设备市场需求不断提升。