1、电力系统与输配电及控制设备概述
电力系统是一个生产和提供电力能源、满足社会电力需求的复杂系统,由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节或子系统所组成,各环节既相互连接又相对独立,承担了电能的生产、传输、分配和使用等职能。
发电厂将一次能源转换成电能,经过输电和配电将电能输送和分配到最终电力用户,从而完成电能从生产到使用的整个过程。发电、输电、配电与用电环节通常采用不同的电压等级,并通过变电环节实现电压等级之间的转变与连接。
以我国电力系统为例,发电机输出的中压电能需经变电环节升至 110kV~1,000kV,方能实现大规模、低线损的远距离输电,电能输送至用电区域后需降至 110kV~10kV 分配和接入各类工业企业、公建设施等用电负荷较大的终端用户,最后再降至低压 380/220V 分配和接入低压用户。
原则上,220kV 及以上电压等级为输电电压,集中应用在输电环节;110kV 连接输电与配电两大领域,处于电能由输电向配电的转换环节;10kV、20kV 和 35kV 为中压配电电压,其中10kV 是我国应用最广的配电电压等级。
2、行业发展趋势
(1)电网智能化
“十三五”规划提出,要推进智能电网建设,促进智能互联,提高新能源消纳能力,推动装备提升与科技创新。加快构建现代配电网,提出升级改造配电网,全面提升电力系统的智能化水平。输配电及控制设备作为电网的重要组成部分,是实现电网智能化的重要载体,在国家政策支持和终端需求的带动下,升级改造配电网,推进智能电网建设已成为我国电力行业新一轮的投资重点。
随着电源装机量和电网规模的增长,线路复杂性的提高,智能电网已成为我国电网发展的新趋势,对输配电及控制设备相关产品的智能化等性能指标也提出了更高的要求,在常规基础上配备电子器件、传感器和执行器等设备,具有自我诊断功能、通过网络数字接口实现关键状态参量的监测、控制与数据共享等的智能化输配电及控制设备将成为市场的主流,这为输配电及控制设备行业创造新的市场需求。智能输配电及控制设备的发展升级,将为智能电网在节能以及加大性能等建设方面提供更多助力。
(2)产品定制化
输配电及控制设备行业内企业数量较多,竞争压力较大,技术水平参差不齐,对于中低压输配电产品市场来说,国家和行业标准已对各类产品的规格参数进行了详细规定,产品趋于同质化,不具备系统化方案设计和定制化能力的输配电制造企业只能进行低价竞争。
行业内主要采用招投标的模式获取订单,拥有核心技术、具备设计系统整体解决方案和定制化能力的输配电及控制设备企业更能够满足下游客户的定制化产品需求,通过与下游客户进行深入沟通,进行时效性分析并针对痛点、难点提出更有针对性的定制化需求,为客户提供产品全生命周期的服务,才能全面、有效地满足客户需求,在市场竞争和招投标过程中脱颖而出,提升产品竞争力。
(3)绿色低碳化
面对全球日益严峻的能源及环境问题,低碳环保、科学可持续发展成为我国各行各业未来发展的主旋律,为加快推动工业绿色低碳发展和转型升级,国家大力鼓励工业企业加强节能技术创新和技术改造。在“双碳”长期战略发展目标的指引下,输配电及控制设备领域的行业技术发展面临新的发展形势,原有输配电设备产品由于应用材料、工艺技术等因素的限制,存在功率高、损耗大等问题,在提升运行效率,降低负载损耗等方面还具有较大提升空间。
未来节能环保型输配电及控制设备产品将保持旺盛需求,具有自主研发能力、生产水平较高的中低压输配电及控制设备企业将跟随行业发展态势和国家能效新标准,逐渐占领高效节能输配电设备市场,研发能力较差、生产水平较低的小型厂家将难以跟上国家能效新标准,产品将逐渐被市场淘汰。
3、影响行业发展的因素
(1)有利因素
①宏观经济持续增长助力输配电及控制设备制造业长期可持续发展
输配电及控制设备被广泛应用于国民经济各个领域的配电设施中,是国民经济的基础行业,国民经济的持续增长带动了输配电及控制设备制造业的长期发展。近十年来,我国经济总量持续保持增长趋势,2023 年国内生产总值达到 1,260,582亿元,按不变价格计算,比上年增长 5.2%;2014 年-2023 年期间,我国 GDP 复合增长率达到 7.76%。宏观经济的增长将带动本行业长期可持续发展。
②社会用电量持续增加促进输配电设备行业投资
电力行业是宏观经济的基础,宏观经济的增长将带动电力消费需求持续增长。我国全社会用电量从 2014 年的 55,213.14 亿千瓦时增长到 2023 年的 92,241.00 亿千瓦时,复合增长率高达 5.87%。输配电及控制设备行业作为电力行业的基础,在支持电网发展、提高电网安全、应对突发事件、保证国民经济可持续发展及经济安全方面发挥着越来越重要的作用。
随着我国电力工业的快速发展,社会用电量也保持持续增长趋势,有利于促进输配电设备行业投资规模的增加。
③新型电力系统的建设为行业发展提供良好契机
党的二十大报告提出,“加快规划建设新型能源体系”“确保能源安全”,加快规划建设新型能源体系既是积极稳妥推进“碳达峰、碳中和”的内在要求,也是深入推进能源革命、推动经济高质量发展的重要支撑。
近年来,国家积极稳妥推进“双碳”工作,在新能源产业技术日趋进步及“双碳”发展目标下产业政策逐步完善的有效推动下,以光伏、风电、储能等为代表的新能源产业进入快速发展时期,进一步促进我国新型电力系统的构建,为输配电行业发展迎来广阔机遇。
根据中国电力联合会发布的《中国电力行业年度发展报告 2024》等报告显示:2023年全国并网风电和光伏发电合计装机规模突破10亿千瓦大关,截至2023年底达到 10.5 亿千瓦,较 2022 年底 7.6 亿千瓦增长 38.16%,再创历史新高;截至 2023 年底全国并网风电和太阳能发电合计总装机容量比重达到 36%,较 2022年底提高 6.4 个百分点。
2024 年 7 月,中共中央、国务院发布的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》再次提出要加快构建新型电力系统,加强清洁能源基地、调节性资源和输电通道在规模能力、空间布局、建设节奏等方面的衔接协同,建设智能电网,加快微电网、虚拟电厂、源网荷储一体化项目建设。
在稳步推进实现“双碳”目标以及风电、光伏建设成本进一步降低的背景下,加快建设新型电力系统为输配电行业的快速的发展奠定了良好的基础。
④全球电网建设迎来高景气,为行业创造出海新机遇
根据国际能源署发布的《电力年中更新》报告预测,2024-2025 年全球电力需求增速都将高达 4%,是多年来的最快增速,电力需求主要增长国家和地区包括中国、美国、欧洲和中东等。
自 2021 年以来,美国通过了多个财政法案刺激能源及电网等基础设施建设,包括制造业回流等,不断带动配网变压器扩容的需求,同时,随着 AI 算力的高速发展,大量数据中心的建设也带来用电量的激增。然而美国存在严重的电网系统老龄化问题,其上轮变压器安装高峰在 1950-1970 年,目前存在大量超期运行的情况,影响用电的安全性可靠性,大部分变压器面临新一轮更换周期,存在迫切的现代化改造需求,以便满足激增的电力需求。
但根据 Wood Mackenzie 的数据,由于供不应求,美国的变压器交货周期正在不断拉长,交期从 2021 年的约50 周增加到 2023 年 Q4 的约 120 周,无法及时满足市场需求。
欧盟委员会近期公布的《电网行动计划》,提出拟投入 5,840 亿欧元,用于检修、改善和升级欧洲电网及其相关设施;初步预计,该计划将在 18 个月内实施。根据欧盟相关官员指出,到 2030 年,欧盟的电力消耗预计将增加 60%左右。
同时,为实现欧盟此前设定的减排目标,即到 2030 年将可再生能源在能源总供给中的占比从目前的 22%提高到 42.5%,其中风能和太阳能发电容量必须从 2022年的 400GW 增加到 2030 年的 1,000GW 以上。新能源装机量的不断增长也进一步增加了欧洲电网运行的压力,欧洲电网的“数智化”变革亟待进行。
近年来,以沙特为代表的中东地区新能源市场发展较为迅速。2016 年,沙特提出的 NREP1目标为 2030 年可再生能源(包括光伏、风电、光热发电等)装1 沙特国家可再生能源计划(NREP)是由沙特能源部监督下由可再生能源项目发展办公室(REPDO)实施的一系列项目。
机容量达到 9.5GW,2019 年该目标大幅上调至 58.7GW。2023 年底,沙特宣布每年新增 20GW 发电装机,至 2030 年达到 130GW 装机容量。伴随新能源装机量提升,用于配套新能源装机的储能与电网设备预计也将在中东地区迎来新一轮建设高潮。
得益于近年来经济复苏和 AI 高速发展,全球电力需求持续增长,叠加新能源并网以及老龄化电网的更新改造需求,全球电网建设迎来高景气。海外国家对变压器需求的激增及其产能的短缺为我国输配电及控制设备制造行业创造了出海新机遇。
(2)不利因素
①竞争较为激烈
我国输配电及控制设备行业内企业数量众多,行业市场集中度较低,单一企业的市场份额较少,难以形成绝对优势。在中低端产品领域由于产品同质化严重,甚至存在无序价格竞争、以次充好等恶性竞争状况。近年来,随着国家电网和南方电网普遍采用集中招标方式,外资大型跨国集团也加大了中国市场的开拓力度,使得行业竞争更加激烈。
②原材料价格波动
输配电及控制设备产品的主要原材料取向硅钢、铜等大宗商品受宏观经济形势、产业政策、主要生产国的生产状况等因素影响,近年来市场价格曾出现大幅波动。绝大部分输配电及控制设备生产企业为中小规模企业,生产经营会受原材料价格波动影响,主要原材料价格的大幅上涨,而产品价格调整滞后将挤压企业利润;主要原材料价格的持续下跌,将降低产品价值,增加企业经营负担。输配电及控制设备制造企业如果不能提高自身的经营管理水平,将对其生产经营产生不利影响。
③流动资金要求高
本行业的企业需要大量资金投入。首先,由于客户对产品安全性和可靠性有着较高的要求,产品从研发到生产周期长,占用资金多且时间长,需要企业有一定的资金储备;其次,本行业电力系统客户采用招标采购模式,货款回收期较长,要求生产企业备有足够的流动资金;再者,随着行业整体技术水平的不断上升,
需要企业不断投入人力和物力进行新产品、新技术研究开发,并投入大量资金购置各种研发及生产设备,没有一定资金积累或资金支持的公司将难以满足技术升级或开发的需要,将在激烈的市场竞争中逐渐被淘汰。
4、行业周期性、区域性和季节性特征
(1)周期性特征
输配电及控制设备行业与国家层面的电网投资、电源投资建设以及地产、居民等综合用户的输配电建设息息相关,因此其周期性与国民经济发展、社会固定资产投资、国家基础设施建设投资的周期性具有较强的相关性。
(2)区域性特征
输配电及控制设备广泛应用于传统电力电网、新能源(含风能、光伏、储能等)、新能源汽车充电设施、轨道交通、工业制造、基础设施和房产建筑等行业,行业内用户在采购输配电及控制设备时,往往面向全国进行采购,不受地域限制。因此,输配电及控制设备行业的区域性特征不明显。
(3)季节性特征
输配电及控制设备的客户类型较为广泛,主要为电网公司及相关企业、新能源(风、光、储)、轨道交通、工业制造、房产开发等行业的大中型企业。一般情况下,部分客户定有年度采购计划,一般习惯采用招标方式进行采购。因此,受客户采购习惯、项目实施进度、相关政策等因素的影响,输配电及控制设备行业存在一定的季节性。
电网公司等用户企业一般在上半年进行工程计划申报、物资招投标和开始土建建设,下半年则是输配电及控制设备产品的供货、安装高峰期。此外,由于新能源项目受政策影响较大,可能导致某些年份新能源行业客户在特定期间出现电站建设、相关设备采购的高峰。对于轨道交通、工业制造、房产开发等行业输配电设施建设,相关输配电及控制设备产品的供货、安装不存在明显的季节性特征。
5、行业整体竞争格局
随着电力体制改革的进行,输配电及控制设备制造业的管理与经营已形成市场化的竞争格局,产品主要靠市场机制形成价格,即产品销售价格主要由市场供需情况决定。输配电设备制造商在输电市场和配电市场两个电力系统领域呈现不同的竞争态势。
输电市场领域,即高压、超高压和特高压电力系统领域(电压在 110kV及以上等级),由于技术壁垒、行业进入和资金门槛都较高,国内生产企业较少,竞争主体主要体现在 ABB、西门子、三菱电工等在国内的合资企业、国内传统大型企业以及新加入该领域的企业之间。部分国内企业通过提高自身技术水平,兼并优良资产,迅速扩大生产规模,逐步成为我国输配电设备制造的中坚力量。
在配电市场领域,国内中小生产企业众多,各企业生产能力和技术水平差异较大,大部分企业主要生产中低端产品,仅有少部分拥有研发创新能力及自主知识产权的规模较大优势企业面向中高端及海外市场,市场竞争较为激烈。
当前,输配电设备制造商转型升级时,面临技术、设备、人才、营销、专利等多方面的竞争。输配电设备市场未来将呈现出高端化、自动化、信息化、集成化等特点,产品附加值将更高,中高端市场将占据主导,低端制造环节的市场集中度会有所攀升。在“碳达峰、碳中和”持续推进的背景下,特高压、智能电网、智能变电站、系统集成等环节所蕴含的巨大市场容量会释放出来,国内外巨头之间的竞争会更加激烈。
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