作为实现智能电网的关键技术,大功率电力电子技术将随着智能电网工程的推进受到大量设备商的重视。荣信股份(002123,股吧)、许继电器(000400,股吧)、国电南瑞(600406,股吧)等上市公司是国内拥有该项技术的有限的几家企业之一,可以预见,这些公司将随着大功率电力电子技术特别是高电压等级电力电子技术的普及应用而迎来新的发展机会。
电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行变换及控制的一种现代技术,节能效果可达10%-40%,可以减少机电设备的体积并能够实现最佳工作效率。目前,半导体功率元器件向高压化、大容量化发展,电力电子产业出现了以SVC为代表的柔性交流输电技术、以高压直流输电为代表的新型超高压输电技术、以高压变频为代表的电气传动技术,以智能开关为代表的同步开断技术,以及以静止无功发生器、动态电压恢复器为代表的用户电力技术等。
可以预见,以上技术的普及应用将给一批对应的上市公司带来实质利好。首先,柔性交流输电技术是新能源、清洁能源的大规模接入电网系统的关键技术之一,将电力电子技术与现代控制技术相结合,通过对电力系统参数的连续调节控制,从而大幅降低输电损耗、提高输电线路输送能力和保证电力系统稳定水平。受益公司包括许继电气、荣信股份、国电南瑞和思源电气(002028,股吧)等。
其次,高压直流输电技术对于远距离输电、高压直流输电拥有独特的优势。其中,轻型直流输电系统采用GTO、IGBT等可关断的器件组成换流器,使中型的直流输电工程在较短输送距离也具有竞争力。此外,可关断器件组成的换流器,还可用于向海上石油平台、海岛等孤立小系统供电,未来还可用于城市配电系统,接入燃料电池、光伏发电等分布式电源。轻型直流输电系统更有助于解决清洁能源上网稳定性问题。受益公司主要有许继电气。
第三,高压变频技术最大的优点是节电率一般可达30%左右,但缺点是成本高,并产生高次谐波污染电网。荣信股份生产的四象限多电平交-直-交型高压变频产品以其独特的技术优势已成为煤矿、铁矿、有色金属等矿用提升系统调速的首选,对电网无谐波污染。荣信股份、智光电气(002169,股吧)、国电南自(600268,股吧)将主要受益。
第四,同步开断(智能开关)技术是在电压或电流的指定相位完成电路的断开或闭合。目前,高压开关大都是机械开关,开断时间长、分散性大,难以实现准确的定相开断。实现同步开断的根本出路在于用电子开关取代机械开关。受益公司主要有荣信股份。
最后,用户电力技术是应用现代电力电子技术和控制技术,通过电能质量控制、为用户提供其特定要求的电力供应技术。受益公司包括荣信股份、智光电气、思源电气。
智能电网建设规划再度细化
技术标准体系将于年底前后出台
日前,在国家电网公司2009年年中工作会议上,智能电网再度成为“主角”。此次会议将智能电网建设规划予以细化,相比今年5月份提出的“坚强智能电网”概念,此次会议再增添了“统一”概念。
分析人士认为,概念的细化一定程度上强调了技术标准统一的重要性。国家电网内部人士透露,智能电网技术标准计划今年底能拿出一个初步方案,具体出台时间也有可能延迟到2010年;还有一种可能是,中、美将联合制定一项国际化的智能电网技术标准。
中国证券报记者独家获悉,中国电力科学院有关专家正就智能电网技术标准体系向国家电网下设的智能电网工作部和科技部汇报工作,技术标准体系的建设正有序展开。
统一智能电网概念
中国证券报记者发现,在今年5月份国家电网公布智能电网初步建设规划后,有不少设备商对智能电网的概念理解并不清晰,不少公司在根据自己的理解进行智能电网研发的筹备工作,国家电网也并没有统一的指导意见。对此,国家电网在此次会议上对智能电网的概念再度廓清。
刘振亚提出,国家电网提出的统一坚强智能电网,是以统一规划、统一标准、统一建设为原则,以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展,具有信息化、自动化、互动化特征的国家电网。
据了解,统一坚强智能电网包括“三华”(华北~华中~华东)同步电网、西北和东北电网,涵盖所有电压等级,由发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节有机组成,是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的电网。其中,“统一”是前提,“坚强”是基础,“智能”是关键。统一性、坚强网架、智能化的高度融合,决定了国家电网未来的发展方向。
紧密贴近清洁能源
此次会议将建设统一坚强智能电网与清洁能源发展紧密结合。会上提出,将加快推进风、光储一体化示范项目,尽快制订风能、太阳能发电并网等相关标准规定。要积极推动建立电网与清洁能源统一规划、统一审批、协调发展的新机制,力争公司的相关技术标准成为国家标准。
国家电网预计,2010年和2020年,我国风电装机将分别达到3500万千瓦和1.5亿千瓦;太阳能发电装机分别达到100万千瓦和2000万千瓦;核电装机分别达到1050万千瓦和8600万千瓦。到2020年,风电、太阳能发电、核电装机将占电力总装机的16%左右。
值得电力设备商关注的是,会议还明确了对智能电网相关设备的管理方式。首先推行设备从招标、监造、大修、技改到报废全过程的统一管理,加强跨部门、跨专业的资产集约化管控,实现电网设备的高效率、低成本使用。二要推行专业化检修维护,按照集团化要求,组建跨地区的专业检修维护队伍,实行备品备件的统一存储、统一配送、统一使用,优化配置技术力量和设备材料,提高检修维护效率,强化特高压运行检修人员的专业技能实训。三要实施设备状态检修,从明年起在公司全面推行。四要提升设备智能化水平,推广应用智能设备和技术,实现电网安全在线预警和设备智能化监控。
预期建设难度较大
在此次会议上,尽管各省电力公司都纷纷表态将大力筹备未来的智能电网建设,智能电网建设呈现一派“众志成城”之象,但难得的是,此次会议对智能电网的建设进程进行了比较理性的预期和分析。
国家电网有关人士认为,智能电网耗时长久、耗资巨大,这对于国家电网来说,资金压力不可小视。
国家电网有关人士透露,智能电网建设规划的精确性、严肃性需要进一步强化,否则规划难以得到有效落实。但目前电网规划的精确度还明显不够,年度计划与规划的衔接也很不够,尤其是一些地区受外部因素影响,规划外项目和投资安排还存在较大的随意性。
另外,电网目前的发展现状和技术壁垒也有可能让智能电网未来发展“卡脖子”。据了解,电网发展滞后的局面还没有根本扭转,骨干网架和配电网“两头薄弱”等问题依然突出,加快电网发展将是一项长期的任务。 一位接近国家电网的人士表示,智能电网的事情最终还是要政府来推动,单纯由企业来推动的话存在很大的局限性。目前国家电网公司对中国政府将对智能电网予以政策支持的预期乐观,预计中国政府对智能电网的政策推动将会拿出高姿态。
智能电网助力新能源发展
英大证券能源研究中心卢小兵
从高碳走向低碳,从低效走向高效,从不可持续走向可持续,新型清洁能源取代传统能源是大势所趋。开发利用风能、太阳能、生物质能等可再生清洁能源成为新能源革命的核心,符合能源发展的轨迹。
从利用角度看,清洁能源只有转化为电力,才能实现更有效的利用。因此,多年来,新能源产业的发展对电网的期待不言而喻。然而,与化石能源不同,利用太阳能和风力发电等存在的一个根本问题就是不能根据能源的需求情况进行人为的控制。以风电为例,由于风电具有密度低、不稳定、不连续的特性,风电并网会引起电能质量的下降,对电网的安全运营造成冲击,严重时甚至会造成电网的解裂,从而导致电网接入率低,风电场利用小时数低,无法形成规模效应,致使风电项目内部投资回报率低于社会平均水平,风电缺乏投资吸引力,并进一步制约了风能的开发和利用。
因此,在坚强电网的基础上,发展具有信息化、自动化、互动化特征的智能电网就成为了电网发展的必然选择。在日前于青岛召开的国家电网公司年中工作会议上,国网公司首次拿出了智能电网的详细部署,并将清洁能源作为重要的着力点,提出要全面掌握清洁能源发展的规划和布局,将建设统一坚强智能电网与清洁能源发展紧密结合。
从价值链条分析,智能电网是由发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节组成的有机整体。作为智能电网建设的初衷,就是在保障电网安全稳定运行的前提下尽可能使清洁能源更多地上网,而智能调度则是解决这一问题的起点;随着清洁能源的调度上网,清洁能源不稳定的特性威胁着电网的安全,柔性交流输电技术则在这一环节充当了保护电网安全运行的有效手段。因此,智能电网建设中所涉及的调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电和数字化变电站等将直接为新能源的发展提供助力,并由此为相关电力设备厂商提供巨大的发展空间。
在电网的智能调度方面,现有的五级调度体系中,除了县调以外,自动化程度基本达到100%,年均市场容量约在8-10亿元左右,随着智能电网的推进,市场份额将进一步加大。目前,在调度自动化系统方面,主要竞争集中在网省局调度市场,较有实力的上市公司主要有国电南瑞,此外,在地区级以下调度系统市场具有较强竞争优势(310368基金净值,基金吧)的还有国电南自、许继电气和东方电子(000682,股吧)等公司。
在柔性交流输电技术方面,由于中国智能电网以特高压输变电为基础,且需要综合考虑新能源的接入、分布式能源的隔离等技术,以电力电子为主要特征的柔性输电系统需求增长迅速。目前国内研究和生产柔性交流输电技术的主要上市公司有荣信股份和思源电气,荣信股份目前占到SVC/SVG市场的50%左右,而思源电气则依托清华大学柔性输电研究所进行电力电子技术研究开发,在小型化的SVG等产品中占有优势。
数字化变电站是智能电网的物理基础,是智能电网建设中变电站的必然趋势。数字化变电站通过信息采集、传输、处理、输出过程的完全数字化,实现设备智能化、通信网络化、运行管理自动化等要求。在智能电网规划的推动下,预计在未来数字化变电站将成为新建变电站的主流,逐步取代常规变电站。从所涉及的上市公司看,国电南自已经开发出了多个数字化变电站产品,并在我国第一个500kV数字化变电站试点工程中成功投入运行,国电南瑞和许继电气也在数字化变电站项目上具有较强的竞争实力,占据了继电保护和变电站自动化设备的第一阵营;思源电气、国电南自、许继电气、长源集团则在数字化互感器上保持领先;平高电气(600312,股吧)和思源电气则在数字化开关领域占有较强优势。
此外,为了更好地调度和消纳清洁能源,加大网间联络线的建设力度也将是电网的必然选择,也符合电网坚强与安全始终是智能电网前提的这一理念。而在此方面,作为行业领先的一次、二次设备生产厂商,特变电工(600089,股吧)、平高电气、许继电气和天威保变(600550,股吧)将有望分得较多的市场份额。
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