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2022 年 5 月 17 日
电力设备新能源
新能源大基地加速特高压建设
——新型电力系统深度研究一
电力设备新能源
新能源大基地建设加速推进，电力空间平衡的需求和挑战增大。“十四五”期间，
九大清洁能源基地与风电光伏大基地规划装机 亿千瓦和 2 亿千瓦，预计跨
区跨省电力流将由 2019 年的 亿千瓦增大到 2025 年的 亿千瓦，其中跨
区电力流 亿千瓦。截至 2021 年底，九大清洁能源基地已建成 亿千瓦，
以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目将在 2022 年陆续并网
投产，西部和北部部分地区消纳压力加剧。
特高压解决电力资源与负荷区域不平衡及新能源消纳难题 特高压输电可以将
“三北”及西南地区的风电、光伏发电、水电等输送至东中部电力需求旺盛地区，
有效解决能源负荷分布失衡与新能源消纳问题。截至 2021 年底，中国在运在建
共 39 个特高压工程，特高压线路总长度超 5 万公里，变电站/换流站容量超 6
亿千伏安/千瓦，“十三五”特高压投资占电网总投资的 %。已投运特高压
工程年均输送新能源电量近 2300 亿千瓦时，占通道总输送电量比例超 50%。
“十四五”、“十五五”特高压建设提速。我们测算，“十四五”期间，东北、
蒙西山西、西北、西南等直流外送通道需增加输送能力 8452 万千瓦，各区域分
别需新增特高压直流工程 1、5、5 和 1 个，共计 12 个，投资约 2600 亿元。“十
四五”同期完善交流同步电网仍需建设特高压交流工程 16 个，投资约 1900 亿
元。“十五五”特高压直流输电工程投资约 3800 亿元，配套特高压交流工程投
资约 2100 亿元。
交直流混联电网成新形态，柔性直流或因技术迭代取得较大增长空间。特高压交
流输电线路主要用于构建区域主网架，成为坚强智能电网的核心骨干网；特高压
直流输电线路主要用于新能源远距离、大规模输送以及区域间非同步连接。IGCT
可满足未来柔性直流输电更大容量、更高可靠性、更优经济性的发展需求，在特
高压直流快速增长阶段有望实现技术替代。
投资建议：我国将建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的
煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体
系，特高压起到平衡能源与负荷分布、促进新能源消纳的作用，是坚强智能电网
重要骨架，在“十四五”期间，仍将继续保障新能源远距离、大规模输送。特高
压同时承担着托经济、稳增长的重要任务，政府亦将持续加大特高压建设投资，
特高压设备龙头在 2022~2023 年业绩增长确定性高。
重点推荐：国电南瑞、特变电工、许继电气、思源电气。
建议关注：中国西电、平高电气、保变电气。
风险分析：特高压建设不及预期；政策变化风险；盈利能力下降的风险。
重点公司盈利预测与估值表
证券代码 公司名称 股价（元）
EPS（元） PE（X） 投资
评级 21A 22E 23E 21A 22E 23E
国电南瑞 33 28 25 买入
特变电工 10 7 5 买入
许继电气 23 18 16 买入
思源电气 20 18 14 买入
资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2022-05-16
买入（维持）
作者
分析师：殷中枢
执业证书编号：S0930518040004
010-58452063
yinzs@
分析师：黄帅斌
执业证书编号：S0930520080005
021-52523828
huangshuaibin@
联系人：和霖
021-52523853
helin@
行业与沪深 300 指数对比图
-25%
-2%
22%
45%
69%
05/21 08/21 11/21 02/22
电力设备新能源 沪深300
资料来源：Wind
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升级——碳中和深度报告（二）（2021-02-28）
要点
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电力设备新能源
投资聚焦
“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要指出，推进能源革命，建设清洁低碳、
安全高效的能源体系，将建设金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游和几字湾、
河西走廊、新疆、冀北、松辽等清洁能源基地。近期国家发改委、能源局在《以
沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》的通知中表明，
计划以库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠为重点，以其他沙漠和戈壁地
区为补充，综合考虑采煤沉陷区，规划建设大型风电光伏基地。新能源大基地成
为新能源建设的主要内容，但由于资源与负荷分布不平衡问题，大基地建成后将
进一步加大新能源的输送和消纳难题。
特高压输电技术具有远距离、大容量输送电能的优势，成为连接资源中心与负荷
中心的重要纽带，同时是构建坚强智能电网的骨干支撑。截至 2021 年底，中国
已建成“15 交 18 直”共 33 个特高压输电工程 ，已投运特高压工程年均输送新
能源电量近 2300 亿千瓦时，成为新能源占比逐渐提高的新型电力系统建设的有
力支撑。随着新能源大基地规划开展，跨区域新能源电力输送需求快速增加，特
高压建设在未来的一段时间里将受到各界广泛关注。
我们的创新之处
（1）基于九大清洁能源基地与风电、光伏新能源大基地规划，结合区域分散、
规模集中的特点，统计了全国各区域新能源规划装机容量与新能源消纳情况；
（2）从区域能源不平衡及跨区电力流动角度，将新能源基地规划与特高压工程
建设进行归纳，预测了“十四五”、“十五五”跨区电力输送需求；
（3）区分特高压直流、交流功能定位，分区域按输送通道需求预测了特高压直
流工程投资水平，从系统安全稳定角度，预测了特高压交流工程投资水平。
投资观点
我国特高压输电技术成熟，商业应用领先世界，特高压起到平衡能源与负荷分布、
促进新能源消纳的作用。我国将建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高
效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源
供给消纳体系，特高压是能源跨区域跨省输送的有力保障，是坚强智能电网的重
要骨架，在“十四五”期间，仍将继续承担新能源远距离、大规模输送的重任。
特高压承担着托经济、稳增长的重要任务，政府亦将持续加大特高压建设投资，
特高压设备龙头在 2022~2023 年业绩增长确定性高。
重点推荐：特高压换流阀/二次设备龙头国电南瑞；特高压变压器和换流变压器
龙头特变电工；电气设备和自动化综合服务商许继电气；直流及一二次设备专业
公司思源电气。
建议关注：特高压一次设备综合供应商中国西电；特高压 GIS 组合电气龙头平高
电气；输变电设备专业制造企业保变电气等。
yWiXdYkXnWiXyQvNxOaQ8Q9PmOoOpNmOlOnNoQiNoOmObRnMoQMYnOtPMYpMnN
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电力设备新能源
目 录
1、 新能源是现代能源体系的重要组成部分 ............................................................................. 7
、 “两个替代”是碳中和路径基础 ............................................................................................................ 7
、 碳中和背景下的电力发展趋势 .......................................................................................................... 7
、 新能源占比提高加剧电力平衡和消纳问题 ........................................................................................ 8
、 新能源大基地建设成为新能源重点工作 ............................................................................................... 10
、 “十四五”清洁能源大基地规划 ....................................................................................................... 10
、 沙漠戈壁等大型风电光伏基地规模增长 .......................................................................................... 12
、 新能源供给消纳体系初见规模 .............................................................................................................. 14
、 大基地项目外送、就地消纳相结合 ................................................................................................. 14
、 大基地建设增大新能源消纳压力 ..................................................................................................... 14
2、 特高压骨干输电网络加速建设 .......................................................................................... 16
、 特高压是新能源跨区电力输送重要通道 ............................................................................................... 16
、 特高压输电技术介绍 ............................................................................................................................ 18
、 特高压交流输电技术及其核心设备 ................................................................................................. 18
、 特高压直流输电技术及其核心设备 ................................................................................................. 21
、 特高压柔性直流输电技术及其核心设备 .......................................................................................... 24
、 特高压输电技术成本比较 ................................................................................................................ 27
、 特高压输送需求与投资规模预测 .......................................................................................................... 29
3、 投资建议 ......................................................................................................................... 35
、 国电南瑞 .............................................................................................................................................. 36
、 特变电工 .............................................................................................................................................. 36
、 许继电气 .............................................................................................................................................. 37
、 思源电气 .............................................................................................................................................. 37
4、 风险分析 ......................................................................................................................... 39
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电力设备新能源
图目录
图 1：2060 年碳中和情景下一次能源消费结构变化............................................................................................ 7
图 2：碳中和背景下一次能源消费总量变化趋势 ................................................................................................ 7
图 3：碳中和背景下电能占终端用能的比例变化趋势 ......................................................................................... 7
图 4：零碳情景下 2020—2060 年电力碳排放图 ................................................................................................ 7
图 5：2030、2060 年我国各类电源装机结构 ...................................................................................................... 8
图 6：新能源出力占系统总负荷比例预测 ........................................................................................................... 9
图 7：最大负荷与系统总用电量 .......................................................................................................................... 9
图 8：2025 年跨区跨省电力流示意图 ................................................................................................................. 9
图 9：2035 年跨区跨省电力流示意图 ................................................................................................................. 9
图 10：全社会用电量增长情况 ......................................................................................................................... 10
图 11：跨区域送电量占全社会用电量比例 ....................................................................................................... 10
图 12：“十四五”清洁能源基地示意 ................................................................................................................ 10
图 13：“十四五”九大清洁能源基地风电、光伏规划 ....................................................................................... 11
图 14：“十四五”五大海上风电基地规划装机容量 .......................................................................................... 12
图 15：各区域 2021 年底风电、光伏装机 ......................................................................................................... 13
图 16：“十四五”新能源大基地建成后各区域装机预测 ................................................................................... 13
图 17：第一批新能源大基地区域分布统计 ................................................................................................... 14
图 18：全国可再生能源消纳情况 ...................................................................................................................... 15
图 19：全国弃光率逐年变化情况 ...................................................................................................................... 15
图 20：全国弃风率逐年变化情况 ...................................................................................................................... 15
图 21：国家电网区域特高压示意图 .................................................................................................................. 16
图 22：南方电网区域特高压示意图 .................................................................................................................. 16
图 23：特高压输送通道可再生能源电量 ........................................................................................................... 16
图 24：特高压变电设站/换流站容量 ................................................................................................................. 17
图 25：特高压输电线路长度 ............................................................................................................................. 17
图 26：国家电网特高压变电站/换流站容量 ...................................................................................................... 17
图 27：国家电网特高压输电线路长度............................................................................................................... 17
图 28：全国电网建设投资与特高压投资 ........................................................................................................... 17
图 29：特高压输电示意图 ................................................................................................................................. 18
图 30：特高压交流输电系统示意图 .................................................................................................................. 18
图 31：特高压交流输电工程各环节投资占比 .................................................................................................... 19
图 32：特高压交流输电工程变电站设备成本构成 ............................................................................................ 20
图 33：GIS 组合电器内部结构图 ...................................................................................................................... 20
图 34：特高压交流输电工程线路成本占比 ....................................................................................................... 21
图 35：特高压交流输电工程线路用材量 ........................................................................................................... 21
图 36：特高压直流输电系统示意图 .................................................................................................................. 21
图 37：特高压直流输电工程换流站设备成本构成 ............................................................................................ 23
图 38：特高压直流输电工程线路成本占比 ....................................................................................................... 23
图 39：特高压直流输电工程线路用材量 ........................................................................................................... 23
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电力设备新能源
图 40：特高压交、直流输电工程等价距离 ....................................................................................................... 24
图 41：特高压柔性直流输电系统示意图 ........................................................................................................... 25
图 42：换流器系统示意图 ................................................................................................................................. 25
图 43：换流阀技术演进示意 ............................................................................................................................. 26
图 44：IGBT 与 IGCT 技术比较 ........................................................................................................................ 26
图 45：常规直流、柔性直流核心设备单站成本比较 ......................................................................................... 26
图 46：乌东德多端直流工程示意图 .................................................................................................................. 26
图 47：特高压输电技术综合比较 ...................................................................................................................... 27
图 48：不同特高压输电技术变电容量比较 ....................................................................................................... 28
图 49：不同特高压输电技术单站投资比较 ....................................................................................................... 28
图 50：不同特高压输电技术单位容量投资比较 ................................................................................................ 28
图 51：特高压交流输电技术变电投资构成 ....................................................................................................... 28
图 52：特高压直流输电技术换流站投资构成 .................................................................................................... 28
图 53：特高压柔性直流输电技术换流站投资构成 ............................................................................................ 28
图 54：2025 年特高压骨干网架示意图 .............................................................................................................. 29
图 55：“十四五”、“十五五”各外送通道源端新能源大基地规模预测 ............................................................. 30
图 56：“十四五”、“十五五”特高压直流外送通道需求预测 ............................................................................ 31
图 57：“十四五”、“十五五”新能源及特高压外送容量预测 ............................................................................ 31
图 58：“十四五”特高压投资及产业链分布 ..................................................................................................... 32
表目录
表 1：碳中和背景下能源结构及电源结构变化 .................................................................................................... 8
表 2：“十四五”九大清洁能源基地规划 ............................................................................................................. 11
表 3：“十四五”五大海上风电基地规划 ............................................................................................................. 12
表 4：“十四五”新能源大基地规划布局 ............................................................................................................. 13
表 5：“十四五”清洁能源基地与新能源大基地规划比较 ................................................................................. 14
表 6：特高压交流输电技术核心设备介绍 ......................................................................................................... 19
表 7：特高压交流输电工程变电站设备成本构成 .............................................................................................. 20
表 8：特高压交流输电工程线路成本构成 ......................................................................................................... 20
表 9：特高压直流输电技术核心设备介绍 ......................................................................................................... 22
表 10：特高压直流输电工程变电站设备成本构成 ............................................................................................ 22
表 11：特高压直流输电工程线路成本构成 ....................................................................................................... 23
表 12：特高压交流输电、直流输电技术比较 .................................................................................................... 24
表 13：柔性直流输电与常规直流输电技术比较 ................................................................................................ 27
表 14：特高压输电技术综合比较 ...................................................................................................................... 29
表 15：“十四五”规划新能源配套特高压通道 .................................................................................................... 30
表 16：*特高压交流工程中标金额占比 ............................................................................................................. 32
表 17：*特高压直流工程中标金额占比 ............................................................................................................. 32
表 18：特高压交流工程清单（截至 2022 年 4 月） .......................................................................................... 33
表 19：特高压直流工程清单（截至 2022 年 4 月） .......................................................................................... 34
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电力设备新能源
表 20：“十四五”特高压工程及主要设备投资预测 .......................................................................................... 35
表 21：重点公司盈利预测与估值表 .................................................................................................................. 36
表 22：国电南瑞盈利预测与估值简表............................................................................................................... 36
表 23：特变电工盈利预测与估值简表............................................................................................................... 37
表 24：许继电气盈利预测与估值简表............................................................................................................... 37
表 25：思源电气盈利预测与估值简表............................................................................................................... 38
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电力设备新能源
1、 新能源是现代能源体系的重要组成部分
、 “两个替代”是碳中和路径基础
、碳中和背景下的电力发展趋势
“清洁替代”、“电能替代”是一次能源消费结构变化的主要趋势。为实现“双
碳”目标：（1）产业结构调整是关键，要进一步降低单位 GDP 能耗和碳排放；
（2）能源结构转型是主要途径，2021 年，我国能源燃烧约占 CO2 排放量的 85%，
为了降低社会整体排放，需要在能源生产侧采用清洁能源替代化石能源，在能源
消费侧进行电能替代。
图 1：2060 年碳中和情景下一次能源消费结构变化 图 2：碳中和背景下一次能源消费总量变化趋势
55
59 58 56
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2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060
一次能源消费总量 能源系统用能总效率
资料来源：张希良，《碳中和目标下的能源经济转型路径与政策研究》
资料来源：周孝信，《双碳目标下我国能源电力系统发展情景分析》；单位：亿吨标煤
2060 碳中和情景下，中国一次能源消费总量将于 2030 年起进入约 10 年的平台
期（消费量约为 60 亿吨标煤）。2040 年后，经济发展与能源消费基本脱钩，
一次能源消费总量以年均 1%的下降率逐渐下降，2060 年降低至 50 亿吨标煤左
右，碳约束不断加强，能源利用效率和电气化水平持续提升。
图 3：碳中和背景下电能占终端用能的比例变化趋势 图 4：零碳情景下 2020—2060 年电力碳排放图
15
0%
10%
20%
30%
40%
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2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060
全社会用电量 电能在终端比重
资料来源：周孝信，《双碳目标下我国能源电力系统发展情景分析》；单位：万亿千瓦时
资料来源：舒印彪等，《我国电力碳达峰、碳中和路径研究》；单位：亿吨
碳中和目标达成时，电力占终端用能的比重将达到 90%以上。电力行业是实现
碳达峰、碳中和目标的主战场，据周孝信院士预测，到 2025 年电力需求将达
万亿千瓦时左右，到 2030 年电力需求将达 万亿千瓦时左右，而后用电量
不断增长至 2060 年的 万亿千瓦时。
敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告
电力设备新能源
图 5：2030、2060 年我国各类电源装机结构
资料来源：舒印彪等，《我国电力碳达峰、碳中和路径研究》；单位：亿千瓦
“十四五”末风电、光伏总装机占比达 %，容量是 2020 年的 倍。基
于《我国电力碳达峰、碳中和路径研究》给出的电源结构变化趋势，我们预计
2025 年、2030 年的风电、光伏总装机容量将达到 亿千瓦和 亿千瓦，
超过碳达峰、碳中和方案制定的 2030 年末 12 亿千瓦规划目标。
表 1：碳中和背景下能源结构及电源结构变化
2020 2025E 2030E
一次能源消费总量（亿吨标煤） 55 59
能源系统用能总效率 % % %
全社会用电量（万亿千瓦时）
电能在终端比重 % % %
总装机容量（亿千瓦）
煤电（亿千瓦）
气电（亿千瓦） 1 2
核电（亿千瓦） 1
生物质发电（亿千瓦）
常规水电（亿千瓦）
风电（亿千瓦）
光伏发电（亿千瓦）
新型储能（亿千瓦）
抽水蓄能（亿千瓦）
新能源装机占比 % % %
资料来源：舒印彪等，《我国电力碳达峰、碳中和路径研究》，光大证券研究所预测
、新能源占比提高加剧电力平衡和消纳问题
新能源出力波动大使电力供应紧张和弃风弃光问题同时存在。新能源出力受天气
因素影响，具有波动性和不确定性，因此某一时刻系统中所有新能源机组出力与
系统总用电负荷之比，也存在较大波动。据中国电力科学研究院郭剑波院士预测，
2030 年新能源出力占系统总负荷之比为 5%～51%，2060 年新能源出力占系统
总负荷之比为 16%～142%。新能源低出力时段，电力系统需要高可靠出力电源
实现电力平衡；新能源高出力时段则给系统消纳、安全带来巨大挑战。
敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告
电力设备新能源
图 6：新能源出力占系统总负荷比例预测 图 7：最大负荷与系统总用电量
1% 4% 5% 6%
8% 10% 12%
14% 16%
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51%
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2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060
新能源最小值 新能源平均值
新能源最大值 出力波动范围
新能源出力波动范围不断加大
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20
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2020 2025 2030
负荷总电量（万亿千瓦时） 高峰负荷（亿千瓦）
资料来源：郭剑波，《中国高比例新能源带来的平衡挑战》
资料来源：郭剑波，《中国高比例新能源带来的平衡挑战》
2025 年跨区跨省电力流将由 2019 年的 亿千瓦增大到 亿千瓦。全球能源
互联网合作组织预测，2025 年跨区电力流 亿千瓦，包括西北外送 8200 万千
瓦，西南（含云南）外送 9400 万千瓦，华北蒙西、山西外送 3500 万千瓦，东
北外送 1500 万千瓦等。跨省电力流 亿千瓦，包括蒙西、山西外送 5800 万
千瓦，西南四川送重庆 600 万千瓦等。2035 年，跨区跨省电力流将继续增大，
西北、华北、东北、西南四个区域外送规模将达 亿千瓦。
图 8：2025 年跨区跨省电力流示意图 图 9：2035 年跨区跨省电力流示意图
资料来源：全球能源互联网合作组织，《中国能源转型与十四五电力规划研究》
资料来源：全球能源互联网合作组织，《中国能源转型与十四五电力规划研究》
电力空间平衡的需求和挑战大，需要解决输电走廊、电网安全稳定支撑强度等问
题。2021 年跨区域送电量占全社会用电量之比为 %，近五年提高 2 个百分点。
据中国电力科学研究院测算，我国东中部地区分布式光伏可发容量约为 15～20
亿千瓦，年发电量仅为 ～ 万亿千瓦时，远不足以支撑当地负荷用电需求；
2060 年西北地区约有 亿千瓦新能源电力外送需求，而 2021 年西北跨区外送
直流规模约为 6300 万千瓦，2060 年时需扩充为 2021 年的 ～4 倍。
敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告
电力设备新能源
图 10：全社会用电量增长情况 图 11：跨区域送电量占全社会用电量比例
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1
5
2
0
1
6
2
0
1
7
2
0
1
8
2
0
1
9
2
0
2
0
2
0
2
1
全社会用电量 yoy
1%
2%
3%
4%
5%
6%
7%
8%
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
2
0
0
8
2
0
0
9
2
0
1
0
2
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1
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1
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0
1
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0
1
7
2
0
1
8
2
0
1
9
2
0
2
0
2
0
2
1
跨区域送电量 占全社会用电量之比
资料来源：Wind，光大证券研究所整理；单位：亿千瓦时
资料来源：Wind，光大证券研究所整理；单位：亿千瓦时
、 新能源大基地建设成为新能源重点工作
、“十四五”清洁能源大基地规划
“十四五”清洁能源基地规划总量达 亿千瓦。“十四五”规划和 2035 年
远景纲要中提出，未来我国将持续开发包括水电、风电、光伏等电源在内的多个
清洁能源基地，形成九大集风光(水火)储于一体的大型清洁能源基地以及五大海
上风电基地。
图 12：“十四五”清洁能源基地示意
资料来源：“十四五”规划和 2035 年远景纲要，光大证券研究所整理
九大清洁能源基地“十四五”规划总装机容量 亿千瓦。九大清洁能源基地主
要包括金沙江下游、雅砻江流域、金沙江上游、黄河上游和几字湾、河西走廊、
新疆、冀北、松辽等地，截至 2021 年底，九大基地已建新能源总装机 亿千
瓦，占总规划目标的 %。
敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告
电力设备新能源
表 2：“十四五”九大清洁能源基地规划
基地名称 地区
2021 年底
光伏累积
2021 年底
风电累积
“十四五”规划 “十四五”规划内容
松辽清洁能源基地
辽宁 478 1087 480 风电 ，光伏
吉林 346 665 3000 2025 年，达到新能源装机 30GW；2030 年超过 60GW
*黑龙江 420 835 2800
黑龙江省“十四五”期间启动哈尔滨、绥化综合能源基地，齐齐哈尔、大庆可再生
能源综合应用示范基地，东部高比例可再生能源外送基地（均为暂定名称）规划建
设。
冀北清洁能源基地 河北 2921 2546 9700
重点建设张承百万千瓦风电基地和张家口、承德、唐山、沧州、沿太行山区光伏发
电应用基地。到 2025 年，风电、光伏发电装机容量分别达到 4300 万千瓦、5400
万千瓦。
黄河几字湾清洁能源基地
内蒙古 1412 3996 10000
非化石能源消费比重达到 18%，新能源装机比重超过 50%。可再生能源电力消纳
占比达到 35%。“十四五”期间内蒙古新能源项目新增并网规模力争超过 5000 万
千瓦。到“十四五”末，自治区可再生能源发电装机力争超过 1 亿千瓦。
*宁夏 1384 1455 4500
到 2025 年，全区新能源电力装机力争达到 4000 万千瓦。十四五期间，将新增 1400
万 kW 光伏项目、450 万 kW 风电项目。
河西走廊清洁能源基地 甘肃 1146 1725 5000
到 2025 年，全省风光电装机达到 5000 万千瓦以上， 可再生能源装机占电源总装
机比例接近 65%，非化石能源占一次能源消费比重超过 30%，外送电新能源占比
达到 30%以上。持续推进河西特大型新能源基地建设，进一步拓展酒泉千万千瓦
级风电基地规模，打造金（昌）张（掖）武（威）千万千瓦级风光电基地，积极开
展白银复合型能源基地建设前期工作。
黄河上游清洁能源基地 青海 1632 896 10000
着眼保障能源安全和应对气候变化两大目标任务，锚定 2030 年全省风电、光伏装
机 1 亿千瓦以上、 洁能源装机超过 亿千瓦的目标，服务全国如期实现碳达峰、
碳中和目标。
新疆清洁能源基地 *新疆 1354 2408 6500
建成准东千万千瓦级新能源基地，推进建设哈密北千万千瓦级新能源基地和南疆环
塔里木千万千瓦级清洁能源供应保障区，建设新能源平价上网项目示范区。
金沙江上游清洁能源基地 四川 196 527 2000
到 2025 年底建成光伏、风电发电装机容量各 1000 万千瓦以上。规划建设金沙江
上游、金沙江下游、雅砻江流域、大渡河中上游四个风光水一体化可再生能源开发
基地。
雅砻江流域清洁能源基地 贵州 1137 580 10000
到 2025 年，发电装机突破 1 亿千瓦。建设毕节、六盘水、安顺、黔西南、黔南
等百万千瓦级光伏基地，鼓励分散式、分布式光伏发电及风电项目建设。依托已有
的大型水电基地，打造乌江、北盘江、南盘江、清水江水风光一体化千万千瓦级可
再生能源开发基地。
金沙江下游清洁能源基地 云南 397 881 2500
到 2025 年，全省电力装机达到 亿 kW 左右，绿色电源装机比重达到 86%以上。
“十四五”期间， 云南将规划建设 31 个新能源基地，装机规模为 1090 万 kW ，
建设金沙江下游、澜沧江中下游、红河流域“风光水储一体化”基地以及“风光火
储一体化”示范项目新能源装机共 1500 万 kW。
合计 12823 17601 66480
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理；单位：万千瓦
*备注：“十四五”规划装机容量根据各省、自治区规划数据整理，其中黑龙江、宁夏、新疆为 2021 年底装机容量与“十四五”期间增量之和，其余直接采用规划报告中期末规划数据。
图 13：“十四五”九大清洁能源基地风电、光伏规划
3831
5467
8247
2871 2528
3762
723
1717 1278
6280
9700
14500
5000
10000
6500
2000
10000
2500
%
% % %
%
%
%
%
%
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
松辽 冀北 黄河几字弯 河西走廊 黄河上游 新疆 金沙江上游 雅砻江流域 金沙江下游
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
2021年底总装机（左） “十四五”规划装机（左） 完成比例（右）
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理；单位：万千瓦
五大海上风电基地“十四五”规划总装机容量达 7900 万千瓦（截至 2021 年底，
海上风电累计装机规模达到 2638 万千瓦）。五大海上风电基地包括广东、福建、
敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告
电力设备新能源
浙江、江苏、山东等地，到 2025 年底，广东 1800 万千瓦，福建 500 万千瓦，
浙江 500 万千瓦，江苏 2600 万千瓦，山东 2500 万千瓦，占海上风电规划总装
机容量的 %、%、%、%和 %。
表 3：“十四五”五大海上风电基地规划
基地
“十四五”
规划装机
“十四五”规划内容
广东 1800
建设珠三角海上风电研发服务基地；、建设粤东千万千瓦级海上风电基
地；建设粤西千万千瓦级海上风电基地。
福建 500
在海上风电场方面，要推进福州长乐外海海上风电、莆田平海湾海上风
电、漳浦六鳌海上风电接入电网工程；推进霞浦海上风电场工程、漳州
深远海海上风电基地、闽南外海浅滩深远海海上风电基地建设工程。
浙江 500
通过海上风电规模化发展，实现全产业链协同发展，重点在开发规模相
对集中的区域，集约化打造海上风电+海洋能+储能+制氢+海洋牧场+陆上
产业基地的示范项目，并出台相关配套政策，带动我省海上风电产业发
展。结合海上风电开发，探索海上风电制氢、深远海碳封存、海上能源
岛等新技术、新模式。
江苏 2600
加快建设近海千万千瓦级海上风电基地，规划研究深远海千万千瓦级海
上风电基地。实施丰海、通海 500 千伏输变电工程等重点项目，同步规
划千万千瓦级海上风电基地配套调峰电源和南通—苏州过江通道工程。
山东 2500
加快发展海上风电。按照统一规划、分步实施的总体思路，积极开发渤
中、半岛北、半岛南三大片区海上风电资源，重点打造千万千瓦级海上
风电基地。科学布局陆上风电。重点打造鲁北盐碱滩涂地风光储一体化
基地，适度有序推进陆上风电开发建设。
合计 7900
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理；单位：万千瓦
图 14：“十四五”五大海上风电基地规划装机容量
广东海上风电基地,
1800
福建海上风电基地,
500
浙江海上风电基地,
500
江苏海上风电基地,
2600
山东海上风电基地,
2500
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理；单位：万千瓦
、沙漠戈壁等大型风电光伏基地规模增长
到 2030 年,规划建设风光基地总装机约 亿千瓦。根据国家发展改革委、国
家能源局发布关于印发《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规
划布局方案》的通知，库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉林沙漠基地规划装机
亿千瓦，采煤沉陷区规划装机 亿千瓦，其他沙漠和戈壁地区规划装机
亿千瓦。
其中，“十四五”时期规划建设风光基地总装机约 2 亿千瓦，包括外送 亿千
瓦、本地自用 亿千瓦；“十五五”时期规划建设风光基地总装机约 亿
千瓦，包括外送 亿千瓦、本地自用 亿千瓦。风电光伏大基地规划项目
整体以外送为主，占项目总规划容量的 %。
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电力设备新能源
表 4：“十四五”新能源大基地规划布局
沙漠基地名称 本地 外送 总计 输送通道
巴丹吉林 1200 1100 2300
阿拉善新能源项目 600 600 新建蒙西外送通道
河西嘉酒新能源项目 600 600 新建省内通道
酒泉西部新能源项目 1100 1100 新建酒泉至中东部外送通道
采煤沉陷区 3700 3700
晋北采煤深陷区新能源项目 800 800 新建大网～怀来～天津北～天津南外送通道
蒙西鄂尔多斯采煤深陷区新能源项目 400 400 存量上海庙至山东外送通道
宁夏采煤深陷区新能源项目 600 600 存量宁夏至浙江外送通道
陕北采煤深陷区新能源项目 1900 1900 存量陕北至湖北外送通道
库布齐 1500 2400 3900
鄂尔多斯南部新能源项目 500 1000 1500 新建蒙西外送通道
鄂尔多斯新能源项目 400 400 存量蒙西至天津南外送通道
鄂尔多斯中北部新能源项目 1000 1000 2000 新建蒙西至京津冀外送通道
腾格里 1200 3300 4500
腾格里沙漠基地东南部新能源项目 600 2200 2800 新建宁夏至湖南外送通道
腾格里沙漠基地河西新能源项目 600 1100 1700 新建河西至浙江外送通道
乌兰布和 1100 1000 2100
阿拉善新能源项目 1100 1000 2100 新建蒙西外送通道
*其他（东北区域） 3500 3500
总计 5000 15000 20000
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理，单位：万千瓦
*备注：其他（东北区域）数据根据“十四五”规划总量与已知规划容量差额测算
图 15：各区域 2021 年底风电、光伏装机
图 16：“十四五”新能源大基地建成后各区域装机预测
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
西北 东北 华北 华中 华东 华南
风电装机 光伏装机
2400
2600
7300
3500
4200
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
西北 东北 华北 华中 华东 华南
风电装机 光伏装机 新增本地 新增外送
资料来源：全国新能源消纳预警中心，光大证券研究所整理，单位：万千瓦 资料来源：《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》，光大证
券研究所整理，单位：万千瓦
“十四五”末“三北”地区新能源大基地规划装机较 2021 年底增长 52%。截至
2021 年底，西北、华北、东部地区累计风电装机 亿千瓦，占全国风电总装
机的 %；光伏装机 亿千瓦，占全国光伏总装机的 %；新能源总装
机 亿千瓦，占全国新能源总装机的 %。
与清洁能源基地规划不同，风电、光伏大基地项目单位容量大、区域分布集中。
清洁能源基地与风电、光伏大基地项目有交叉重复，同时各有特点。（1）清洁
能源基地覆盖东北、华北、西北、西南区域，风电光伏大基地项目以西北、华北
为主，尤其是内蒙古西部地区；（2）“十四五”期间，清洁能源基地项目规划
总量 亿千瓦，多于风电、光伏大基地规划总量的 2 亿千瓦，但风电、光伏
大基地项目单体通常高于 100 万千瓦，单体规模较清洁能源基地项目大。
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电力设备新能源
表 5：“十四五”清洁能源基地与新能源大基地规划比较
类别 区域 主要省市自治区 新能源类型
“十四五”规划装机
主要差异
合计 西北 华北 东北 西南
清洁能源
基地
松辽、冀北、黄河几字湾、河西走廊、
黄河上游、新疆、金沙江上游、雅砻
江流域、金沙江下游
辽宁、吉林、黑龙江、河北、内
蒙古、宁夏、甘肃、青海、新疆、
四川、贵州、云南
风电、光伏为
主，部分地区搭
配水电、火电
66480 36000 9700 6280 14500
区域广，项目
分散
新能源大
基地
库布齐、乌兰布和、腾格里、巴丹吉
林等沙漠、戈壁、荒漠地区及采煤深
陷区
内蒙古、甘肃、宁夏、陕西、山
西等“三北”地区
风电、光伏为主 20000 9700 6800 3500 0
区域相对集
中，项目单体
容量大
资料来源：“十四五”规划和 2035 年远景纲要，发改委、能源局，光大证券研究所整理，单位：万千瓦
、 新能源供给消纳体系初见规模
、大基地项目外送、就地消纳相结合
第一批大基地项目外送、就地消纳相结合。2021 年 11 月 24 日，国家发改委、
国家能源局印发《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地
建设项目清单的通知》，规模总计 。第一批项目中，国家电网区域 6515
万千瓦（未包含与蒙西电网交叉 2020 万千瓦）、南方电网区域 1170 万千瓦、
蒙西电网区域 2020 万千瓦；所有项目中，就地消纳 5055 万千瓦，占总项目
%，外送项目 4650 万千瓦，占所有项目 %。
图 17：第一批新能源大基地区域分布统计
2020
1090
855
1250
300 240
410
730
280 300
200 200 140
270 300
600
120 100
300
0
500
1000
1500
2000
2500
内
蒙
古
青
海
省
甘
肃
陕
西
宁
夏
新
疆
辽
宁
吉
林
黑
龙
江
河
北
山
西
山
东
四
川
云
南
贵
州
广
西
安
徽
湖
南
省
新
疆
兵
团就地消纳 外送
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理；单位：万千瓦
第二批项目以外送为主，单体规模 100 万千瓦以上。根据通知要求，第二批项
目要求已核准（备案）且能够在 2022 年开工建设，原则上能在 2023 年内建成
并网。第二批基地基本集中在三北地区，要求单体项目规模不小于 100 万千瓦，
主要是以外送为主，依托外送通道消纳的项目应基于在运、在建，或已核准输电
通道，配套风电光伏装机规模与通道输电能力相匹配。
、大基地建设增大新能源消纳压力
新能源消纳量不断提高，2021 年，全国风电、光伏累计发电量同比增长 %，
消纳比重提高 个百分点。2020 年，风电、光伏发电量 7276 亿千瓦时，占
全部发电量的 %；2021 年风电、光伏发电量 9785 亿千瓦时，占全社会用电
量的比重首次突破 10%，达到 %。
2021 年，全国平均风电利用率 %，同比提升 个百分点；光伏发电利用
率 %，同比提升 个百分点。但蒙西、青海等地区新能源消纳利用情况有
所降低，其中蒙西地区新能源利用率为 %，同比下降 个百分点；青海地
区新能源利用率为 %，同比下降 个百分点。
敬请参阅最后一页特别声明 -15- 证券研究报告
电力设备新能源
图 18：全国可再生能源消纳情况
%
%
%
%
%
%
0
5000
10000
15000
20000
25000
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
2018 2019 2020
消
纳
量
消
纳
比
重
可再生能源消纳量（右） 非水电可再生能源消纳量（右）
可再生能源消纳比重（左） 非水电可再生能源电力消纳比重（左）
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理；单位：亿千瓦时
图 19：全国弃光率逐年变化情况
%
% %
%
%
%
%
%
%
%
%
%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
河北 山西 山东 蒙西 辽宁 吉林 黑龙江 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆
2021 2020 2019
2021年青海地区弃光率增加
资料来源：全国新能源消纳监测预警中心，光大证券研究所整理
图 20：全国弃风率逐年变化情况
%
%
%
%
%
%
% %
%
%
%
%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
河北 山西 山东 蒙西 辽宁 吉林 黑龙江 陕西 甘肃 青海 宁夏 新疆
2021 2020 2019
2021年青海、蒙西、东北地区弃风率增加
资料来源：全国新能源消纳监测预警中心，光大证券研究所整理
蒙西、青海新能源利用率降低原因，主要有：（1）地区社会用电量增长小，新能
源集中并网规模较大，本地消纳空间有限；（2）冬季供热机组“以热定电”运行，
火电调节能力有限，新能源消纳受到制约；（3）受支撑电源建设进度滞后，特高
压输送新能源能力受限，制约新能源消纳。以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大
型风电光伏基地项目将在 2022 年陆续并网投产，新能源项目较为集中，西部和
北部部分地区消纳压力增大。
敬请参阅最后一页特别声明 -16- 证券研究报告
电力设备新能源
2、 特高压骨干输电网络加速建设
、 特高压是新能源跨区电力输送重要通道
特高压交流输电线路主要用于构建区域主网架，成为坚强智能电网的核心骨干
网；特高压直流输电线路主要用于新能源远距离、大规模输送以及区域间非同步
连接。已建的特高压输电线路中，国家电网重点建设东部同步交流电网，包括华
北、华中、华东三个区域以及特高压直流输送通道，特高压交流电网成为直流落
点的重要支撑；南方电网则重点构建新能源跨省输送的特高压直流送电通道。
图 21：国家电网区域特高压示意图 图 22：南方电网区域特高压示意图
柔性直流
常规直流
交流线路
资料来源：国家电网
资料来源：直流输电社公众号
图 23：特高压输送通道可再生能源电量
0
100
200
300
400
500
600
2020年总送电量 2019年总送电量 2018年总送电量
2020年新能源电量 2019年新能源电量 2018年新能源电量
资料来源：发改委、能源局，光大证券研究所整理；单位：亿千瓦时
特高压是连接资源中心与负荷中心的能源桥梁，可优化资源配置，解两地发展之
需。我国的能源资源分布与能源负荷重心呈逆向分布关系，80%以上的能源资源
分布在西部和北部地区，70%以上的能源消费集中在东中部地区。根据国家能源
局发布的数据，2018~2020 年间，已投运特高压工程累积输送新能源电量分别
为 、 和 亿千瓦时，占输送通道总电量的比重分别为
%、%和 %。
截至 2021 年底，中国在运“15 交 18 直”、在建“4 交 2 直”共 39 个特高压
工程，在运在建特高压线路总长度超 5 万公里，变电站/换流站容量超 6 亿千伏
安/千瓦。国家电网在运“15 交 14 直”共 29 个，在建“4 交 2 直”共 6 个，累
计在运在建共 35 个特高压工程。南方电网在运“4 直”共 4 个特高压工程。
敬请参阅最后一页特别声明 -17- 证券研究报告
电力设备新能源
图 24：特高压变电设站/换流站容量 图 25：特高压输电线路长度
1,193 600
4,469
6,160 8,554
8,880 8,880
14,782
31,64132,661
40,484
48,557
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
50,000
2
0
0
9
2
0
1
0
2
0
1
1
2
0
1
2
2
0
1
3
2
0
1
4
2
0
1
5
2
0
1
6
2
0
1
7
2
0
1
8
2
0
1
9
2
0
2
0
直流工程 交流工程 合计
2,015
2,547
3,975
5,955
8,840
13,243
13,694
19,540
30,947
33,336
36,074
41,636
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
2
0
0
9
2
0
1
0
2
0
1
1
2
0
1
2
2
0
1
3
2
0
1
4
2
0
1
5
2
0
1
6
2
0
1
7
2
0
1
8
2
0
1
9
2
0
2
0
直流工程 交流工程 合计
资料来源：中国电力统计年鉴，光大证券研究所整理；单位：万千伏安/万千瓦
资料来源：中国电力统计年鉴，光大证券研究所整理；单位：公里
图 26：国家电网特高压变电站/换流站容量 图 27：国家电网特高压输电线路长度
600 600 1,880
3,080 4,520
6,620
11,620
11,620
18,320
25,620
29,620
38,467
41,267
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
45,000
2
0
0
8
2
0
0
9
2
0
1
0
2
0
1
1
2
0
1
2
2
0
1
3
2
0
1
4
2
0
1
5
2
0
1
6
2
0
1
7
2
0
1
8
2
0
1
9
2
0
2
0
累计变电(换流)容量
640 640 2,542
2,542 4,601
5,899
10,977
10,977
16,937
24,637
27,114
34,563
35,868
0
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
40,000
2
0
0
8
2
0
0
9
2
0
1
0
2
0
1
1
2
0
1
2
2
0
1
3
2
0
1
4
2
0
1
5
2
0
1
6
2
0
1
7
2
0
1
8
2
0
1
9
2
0
2
0
累计线路长度
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理；单位：万千伏安
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理；单位：公里
图 28：全国电网建设投资与特高压投资
464
870
1,017
607
379
589
0
200
400
600
800
1,000
1,200
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
特
高
压
投
资
电
网
建
设
投
资
直流（左） 交流（左） 特高压投资（右）
资料来源：中国电力统计年鉴，光大证券研究所整理；单位：亿元
特高压仍将是“十四五”电网投资重点。“十三五”期间，特高压投资合计 3462
亿元，占电网总投资的 %，各年占电网总投资的比例分别为 %、
%、%、%和 %。风电、光伏大基地建设提高了跨区域、
跨省大规模输送新能源电力需求，对电网输送和安全可靠运行能力提出新的要
求，特高压交直流输电工程建设需求随之增加。
敬请参阅最后一页特别声明 -18- 证券研究报告
电力设备新能源
、 特高压输电技术介绍
特高压交流输电与直流输电相辅相成，互为补充。特高压通常指 1000 kV 及以
上电压等级的交流输电系统和±800 kV 及以上电压等级的直流系统。特高压交
流系统主要用于近距离大容量输电和更高一级电压等级的网架建设；特高压直流
主要用于送受关系明确的远距离大容量输电以及部分大区、省网之间的互联。
图 29：特高压输电示意图
资料来源：光大证券研究所绘制，（摘自报告《特高压：加速，电力传输的超级动脉——新基建行业专题系列一》）
、特高压交流输电技术及其核心设备
特高压交流输电系统构成
特高压交流输电技术通常为 1000kV 及以上电压等级的交流输电技术，主要用于
构建大容量、大范围的同步电网及骨干网架，为常规直流系统提供坚强支撑。特
高压交流输电根据功率流向主要由升压变、输电线路、降压变及其控制保护与通
信系统组成，其中包括变压器、特高压级开关、电流/电压互感器等变电站核心
设备，以及杆塔、导线、绝缘子等线路核心设备。
图 30：特高压交流输电系统示意图
资料来源：王平，《特高压半波长交流输电系统断路器瞬态恢复电压特性研究》
敬请参阅最后一页特别声明 -19- 证券研究报告
电力设备新能源
表 6：特高压交流输电技术核心设备介绍
变压器 GIS 组合电器 导线
利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。
1000kV 是国际上交流输变电设备的最高运行
电压等级，绝缘水平高，绝缘结构设计难度大，
单体（相）容量大。
将两种或两种以上的电器，按接线要求组成一
个整体而各电器仍保持原性能的装置。它将一
座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断
路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电
流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线
套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。
导线是用来传导电流、输送电能的元件。特高
压输电线路主要有钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞
线、特强钢芯铝合金绞线三种。
特高压输电线路采用双地线，多数为一要铝包
钢绞线，一根 OPGW（Optical Power Ground
Wire）。
杆塔 绝缘子 金具
架设输电导线的刚性支撑结构。
直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔等形式。
安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间
的能够耐受电压和机械应力作用的器件。
安装导线用的各种线夹，组成绝缘子串的各种
挂环，连接导线的各种压接管、补修管，分裂
导线上的各种类型的间隔棒等
资料来源：清华大学，《输配电技术》，光大证券研究所整理
特高压交流输电系统建设成本
特高压交流输电工程线路投资占重要部分，其次为变电站投资。通过对南昌-长
沙、荆门-武汉、南阳-荆门-长沙三个特高压交流输电工程进行分析可知，特高压
变电站设备、线路设备、施工及其他分别占总投资的 %、%、%
和 %。
图 31：特高压交流输电工程各环节投资占比
变电站设备,
%
线路设备, %
施工相关费用,
%
其他,
%
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理
敬请参阅最后一页特别声明 -20- 证券研究报告
电力设备新能源
（1）变电站成本构成
表 7：特高压交流输电工程变电站设备成本构成
设备类型 南昌-长沙 荆门-武汉 单站平均成本
1000kV 变压器
1000kV 组合电器
1000kV 电抗器
电抗器
组合电器
其他
合计
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理；单位：亿元
变电站设备成本构成中，1000kV 变压器、1000kV 组合电器、1000kV 电抗器的
占比分别为 21%、51%和 11%，合计占总投资的 83%，单位容量设备成本为
万元/MVA，平均造价 万元/MVA。其中，以 2X3000MVA 的变电站
为例，通常需要 6+1 台单相变压器，平均 万元/台，需要 1000kVGIS
组合电器 10 个间隔，平均 万元/间隔，需要 6+1 个 1000kV 电抗器，
平均 万元/台。
图 32：特高压交流输电工程变电站设备成本构成
图 33：GIS 组合电器内部结构图
1000kV变压
器
21%
1000kV组合
电器
51%
1000kV电抗
器
11%
电抗器
4%
组合电器
3%
其他
10%
1-母线；2-隔离开关；3-接地开关；4-断路器；5-电流互感器；6-电压互感器；7-电缆终端
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理 资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》
（2）输电线路成本构成
线路设备成本构成中，铁塔及导地线分别占总成本的 56%和 27%，合计为 83%。
特高压交流输电线路通常为双回架设，平均单公里铁塔用材 吨，
万元；导线用材 吨， 万元，单公里设备成本 万元，平均
施工成本 万元，线路平均造价 万元/公里（双回路）。
表 8：特高压交流输电工程线路成本构成
设备类型 南昌-长沙、荆门-武汉（亿元） 南阳-荆门-长沙（亿元） 单公里成本（万元）
铁塔
导地线
线路金具
绝缘子
其他
合计
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理
敬请参阅最后一页特别声明 -21- 证券研究报告
电力设备新能源
图 34：特高压交流输电工程线路成本占比
图 35：特高压交流输电工程线路用材量
铁塔
56%
导地线
27%
线路金具
6%
绝缘子
7%
其他
4%
0
100
200
300
400
500
600
南昌-长沙、荆门-武汉 南阳-荆门-长沙
导线
铁塔
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理 资料来源：国家电网，光大证券研究所整理；单位：吨/公里
、特高压直流输电技术及其核心设备
特高压直流输电系统构成
特高压直流输电技术（Line Commutated Converter Based High Voltage
Direct Current，LCC-HVDC）通常指±800kV 及以上直流输电技术，主要用于
超远距离、超大容量电力输送。从特高压直流输电工程的送端至受端，由换流变、
换流器（整流）、直流线路、换流器（逆变）、换流变及其控制保护与通信系统
组成，其中包含换流变压器、换流器、平波电抗、直流滤波器等换流站核心设备，
以及导线、杆塔等直流输电线路核心设备。
图 36：特高压直流输电系统示意图
资料来源：汤广福，《基于电压源换流器的高压直流输电技术》，光大证券研究所整理
换流阀是换流器的基本组成单元，是高压直流系统的核心设备，主要功能是把交
流转换成直流或实现直流到交流的逆变换。目前常见的换流站中，每一极（正极、
负极）的换流器均包含高端、低端两组换流阀，每一组换流阀由 6 个换流阀单阀
构成。
敬请参阅最后一页特别声明 -22- 证券研究报告
电力设备新能源
表 9：特高压直流输电技术核心设备介绍
换流变压器 换流阀 平波电抗器
换流变压器的作用主要包括隔离交、直流系统，
避免直流电压进入交流系统。
提供换流阀所需的可控交流电压。
限制故障时的短路电流和换相期间阀电流的上
升速率。
用于提供相差 30 度电气角的两个阀桥电源，减
少低次谐波尤其是 5 次及 7 次谐波。
换流阀是高压直流系统的核心设备，主要功能
是把交流转换成直流或实现逆变换。直流输电
中使用最广泛的是晶闸管换流阀，近年新建工
程都为电触发方式，可开通，不能控制关断。
单极高端、低端各包括一个串联的 12 脉动桥，
每个 12 脉动桥由两个串联的 6 脉动桥组成，每
个 6 脉动桥换流阀为双重阀结构。
平波电抗器的主要作用包括，限制直流电流的
突变，减小换相失败的可能性；减小直流线路
中电压和电流的谐波分量；防止直流侧雷电和
陡波进入阀厅；平滑直流电流中的纹波。
直流滤波器 交流滤波器
高压直流换流器运行时，会在直流输电系统的直流侧产生谐波电压和谐波
电流，在直流线路邻近的电话线上产生哭声，直流滤波器的作用在于滤除
直流系统的高次谐波。
大量的谐波电流涌入交流侧，会对交、直流系统的稳定运行产生严重影响，
交流滤波器可以限制换流母线电压畸变率以满足电压质量要求，并提供换
相所需的无功功率。
资料来源：国家电网，《直流输电基础知识》，光大证券研究所整理
特高压直流输电系统建设成本
特高压直流输电工程中，换流站成本占主要部分，其次为输电线路。通过对白鹤
滩-浙江、白鹤滩-江苏、雅中-江西三个特高压直流输电工程进行分析可知，特高
压换流站设备、线路设备分别占总投资的 %、%。
（1）换流站成本构成
表 10：特高压直流输电工程变电站设备成本构成
设备类型 白鹤滩-浙江 白鹤滩-江苏 雅中-江西 平均成本 单站平均成本
换流变压器
换流阀 *
组合电器
电容器
电抗器
直流控保
其他
合计
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理；单位：亿元（*备注：白鹤滩-江苏受端为柔性直流混合站）
换流站设备成本构成中，换流变压器、换流阀、组合电器、电容、电抗器分别占
总投资的 42%、24%、6%、6%和 4%，合计为 82%。单位容量的设备成本为
万元/MVA，是特高压交流输电工程的 倍。其中，以 8000MVA 的换
流站为例，通常需要 24+4 台单相换流变压器，其中高端、低端各 14 台，高端
平均 万元/台，低端平均 万元/台；需要换流阀 4 套，平均
亿元/套，每套含 12 个脉动阀。
敬请参阅最后一页特别声明 -23- 证券研究报告
电力设备新能源
图 37：特高压直流输电工程换流站设备成本构成
换流变压器
42%
换流阀
24%
组合电器
6%
电容器
6%
电抗器
4%
直流控保
3%
其他
15%
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理
（2）直流线路成本构成
线路设备成本构成中，铁塔及导地线分别占总成本的 56%和 30%，合计占 86%。
特高压直流输电线路通常为单回双极架设，平均单公里铁塔用材 吨，
万元；导线用材 吨， 万元，单公里设备成本 万元，
平均施工成本 万元，线路平均造价为 万元/公里，约为 1000kV
电压等级特高压交流线路的 %。
表 11：特高压直流输电工程线路成本构成
设备类型 白鹤滩-浙江（亿元） 白鹤滩-江苏（亿元） 单公里成本（万元）
铁塔
导地线
线路金具
绝缘子
其他
合计
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理
图 38：特高压直流输电工程线路成本占比
图 39：特高压直流输电工程线路用材量
铁塔
56%
导地线
30%
线路金具
9%
绝缘子
4%
其他
1%
-
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
白鹤滩-浙江 白鹤滩-江苏
导线
铁塔
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理 资料来源：国家电网，光大证券研究所整理；单位：吨/公里
敬请参阅最后一页特别声明 -24- 证券研究报告
电力设备新能源
特高压交流与直流输电系统技术对比
随着距离增大，特高压直流的经济性优势逐渐显现。若不考虑停电损失，随着输
电距离增大，直流与交流之间的年费用的差距将逐渐缩小，当距离超过 1300 km
时，直流的费用更低。这主要是因为在总投资中，交流输电线路投资所占比例较
大，而直流工程中直流换流站的投资占比相对较大。
图 40：特高压交、直流输电工程等价距离
资料来源：彭吕斌等，《特高交流和直流输电系统可靠性与经济性比较》，光大证券研究所整理
表 12：特高压交流输电、直流输电技术比较
类别 直流 交流
优点
线路造价低、节省线路走廊 紧凑型输电的传输容量大
年电能损失小 技术成熟
可实现电网的非同步互联 有利于区域联网，提高互济能力
调节快速、运行可靠 变电单位容量价格低
没有电容充电电流，输送距离远
缺点
换流装置昂贵 交流系统要求同步运行
消耗无功功率多 稳定性措施要求高
产生谐波影响 故障穿越风险较大
缺乏直流开关
不能用变压器来改变电压等级
应用场景 远距离大容量输电
近距离大容量输电、区域电网主
网架、大区同步互联
资料来源：詹奕等《高压直流输电与特高压交流输电的比较研究》，光大证券研究所整理
、特高压柔性直流输电技术及其核心设备
特高压柔性直流输电系统构成
柔性直流输电技术通常指基于电压源换流器的直流输电技术（Voltage Source
Converter Based High Voltage Direct Current, VSC- HVDC），拥有可向无源
网络供电、不会出现换相失败、易于构成多端直流系统的特点，在清洁能源开发、
海上风电输送及直流电网构建方面具有优势。与常规直流类似，柔性直流系统主
要由换流站、线路及其控制保护与通信系统组成。其中换流站主要包括换流变、
换流电抗器、换流阀、直流电容器、直流电抗器及其他直流场设备。
敬请参阅最后一页特别声明 -25- 证券研究报告
电力设备新能源
图 41：特高压柔性直流输电系统示意图
资料来源：汤广福，《基于电压源换流器的高压直流输电技术》
换流阀是柔性直流输电系统的核心，换流阀拓扑包括多电平（VSC）和模块化多
电平（Modular Multilevel Converter, MMC）2 种主要结构。多电平结构通常
有两电平或三电平两种，采用器件直接串联、直流侧电容集中布置方式，通常使
用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）来逼近正弦波，主要应用
在低电压小容量工程中，是早期的柔直工程技术路线。模块化多电平拓扑结构也
称为可控电源型电压源换流器，各相桥臂通过一定量的子模块串联构成，直流侧
电容分别布置在每个模块中，通常采用电平或者波形逼近控制策略，是当前的主
流技术路线。
图 42：换流器系统示意图
资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》
相较于 IGBT，IGCT 具有更大的容量、更低的通态压降、更高的可靠性以及更低
的制造成本。基于可关断电力电子器件绝缘栅双极晶体管（ Insulated Gate
Bipolar Transistor, IGBT）是目前柔性直流输电技术的核心，为了满足未来柔
性直流输电更大容量、更高可靠性、更优经济性的发展需求，基于新型集成门极
换流晶闸管（Integrated Gate Commutated Thyristor, IGCT）器件的特高压柔
直输电技术将发挥其技术优势。
敬请参阅最后一页特别声明 -26- 证券研究报告
电力设备新能源
图 43：换流阀技术演进示意 图 44：IGBT 与 IGCT 技术比较
资料来源：清华大学直流研究中心，《高压大容量功率半导体 IGCT 器件》
资料来源：清华大学直流研究中心，《高压大容量功率半导体 IGCT 器件》
特高压直流输电系统与柔性直流输电系统技术对比
与常规直流相比，柔性直流增加了换流阀的成本，但是降低了换流变压器、交流
滤波器成本，线路部分与常规直流没有显著差异。以乌东德 8000MVA 柔性直流
换流站为例，通常需要 12+2 台柔直联结变压器，其中高端、低端各 7 台，平均
5283 万元/台，共 亿元/站；换流阀 4 套，平均 亿元/套，共 亿
元/站。单站成本方面，柔性直流换流阀成本是常规直流的 倍，换流变压器
成本为常规直流的 %，电抗器成本为常规直流的 %。
图 45：常规直流、柔性直流核心设备单站成本比较
图 46：乌东德多端直流工程示意图
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
换流阀 换流变压器 电抗器
常规直流 柔性直流
BPS-旁路开关；NBS-中性母线开关；HSS-直流高速开关；
MRTB-金属回线转换开关；GRTS-大地回线转换开关
资料来源：南方电网，光大证券研究所整理；单位：亿元 资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》
与常规直流相比，最大的改变是将换流器中的半控器件改为全控器件，通过控制
电压源换流器中全控型电力电子器件的开通和关断，改变输出电压的相角和幅
值，实现对交流侧有功功率和无功功率的控制。
敬请参阅最后一页特别声明 -27- 证券研究报告
电力设备新能源
表 13：柔性直流输电与常规直流输电技术比较
类别 柔性直流输电 常规直流输电
输送功率范围 较小 较大
单端换流站损耗 1%～6% %～1%
直流传输线 直流电缆居多 架空线或直流电缆
模块化程度 高 低，定制性强
开关/换相技术 IGBT/电压源换流器自换相 晶闸管/系统电源换相
滤波/无功补偿 小容量滤波器 大容量滤波器+并联电容器
直流滤波 平波电抗器 平波电抗器+直流滤波器
连接交流系统 普通变压器 联结变压器（特殊设计）
对交流网络依赖性 可以向无源网络送电
短路容量要求高，不能向无源或
弱网络送电
无功支持 无需无功补偿 需交流系统或增加无功补偿
有功和无功控制 有功、无功可独立控制 有功、无功不能独立控制
功率反向输送能力
直流电流方向反转，直流电压极性不变，功率反向
时系统不停运，控制策略不变
直流电压极性反转，直流电流方
法不变，功率反向时换流站需退
出运行，改变控制策略
换流站占地 较小 较大，同等容量柔直 3～5 倍
资料来源：汤广福，《基于电压源换流器的高压直流输电技术》，光大证券研究所整理
、特高压输电技术成本比较
综合而言，特高压交流输电技术在技术成熟度、输送容量、经济性方面占优，特
高压直流输电技术在电能损失、输电距离方面占优，特高压柔性直流输电技术在
可控性、无功补偿方面占优。
图 47：特高压输电技术综合比较
0
1
2
3
4
5
输送距离
输送容量
经济性
可控性电能损失
无功补偿
技术成熟度
特高压交流
特高压直流
特高压柔性直流
资料来源：光大证券研究所绘制
变电站（换流站）投资比较，交流变电站投资低于直流换流站。以常见的 1000kV
电压等级特高压交流，±800 kV 电压等级直流和柔性直流为例，在变电站（换
流站）容量方面，特高压交流输电工程、特高压直流工程、特高压柔性直流工程
依次递减，分别为 10000MVA、8000MVA、5000MVA。在单站、单位容量造价
方面，特高压交流输电工程、特高压直流工程、特高压柔性直流工程依次递增，
分别为 、、 亿美元/站，和 52、84、156 美元/千伏安。
线路投资承原材料价格产生波动，直流架空线路成本低于交流架空线路。输电线
路投资因跨越区域天气、地质条件、地貌等不同存在明显差异，且主要材料价格
受市场条件变化影响较大，具有明显的波动性。交流架空线造价约在 130 万美
元/公里左右，±800kV 电压等级直流架空线约为 63 万美元/公里。
敬请参阅最后一页特别声明 -28- 证券研究报告
电力设备新能源
图 48：不同特高压输电技术变电容量比较 图 49：不同特高压输电技术单站投资比较
10000
12000
8000
3000
5000
3000
±1100/1000 ±800 ±500
交流 常规直流 柔性直流
±1100/1000 ±800 ±500
交流 常规直流 柔性直流
资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》；单位：MVA
资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》；单位：亿美元
图 50：不同特高压输电技术单位容量投资比较 图 51：特高压交流输电技术变电投资构成
52
98
84 80
156
150
±1100/1000 ±800 ±500
交流 常规直流 柔性直流
%
%
%
%
主变 GIS组合电器 高抗 其他
资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》；单位：美元/千伏
安
资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》
图 52：特高压直流输电技术换流站投资构成 图 53：特高压柔性直流输电技术换流站投资构成
%
%
%
%
%
换流变 直流场 换流阀 控制保护 其他
%
%
%
%
%
%
换流变 直流场、控保及其他 IGBT 电容器 其他
资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》
资料来源：全球能源互联网合作组织，《特高压输电技术发展与展望》
特高压交流变电站，设备购置费约占静态总投资的 70%～80%，主变、GIS 组
合电器、高抗等主设备占设备总投资的 50%。
特高压直流输电工程换流站，换流变占 25%～30%，换流阀占 10%～15%，直
流场设备占 5%～10%，控制保护约占 2%。
特高柔性直流工程换流站，换流变占 25%～30%，换流阀约 35%，直流场设备
约 5%～10%，控保约 2%。
敬请参阅最后一页特别声明 -29- 证券研究报告
电力设备新能源
表 14：特高压输电技术综合比较
特高压交流 特高压直流 特高压柔性直流
核心设备成本
变压器：4065 万元/台，共 7 台
组合电器：6795 万元/间隔，共 10 个
电抗器：2134 万元/台，共 7 台
换流变压器：5739 万元/台，共 28 台
换流阀： 亿元/套，共 4 套
联结变压器：5283 万元/台，共 14 台
换流阀： 亿元/套，共 4 套
*单位容量造价（万元/MVA）
*单站造价（亿元）
*线路造价（万元/公里）
电压等级（kV） 1000 ±800 ±800
容量（MVA） 10000（一期通常为 6000） 8000 5000
应用场景 构建大容量、大范围的同步电网及骨干网架 超远距离、超大容量电力输送 清洁能源开发、海上风电输送
资料来源：全球能源互联网合作组织，光大证券研究所整理，核心设备成本为光大证券研究所测算
*备注：根据美元人民币汇率 折算，交流特高压变电站单站造价按 2X3000MVA 测算
、 特高压输送需求与投资规模预测
我国将建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支
撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系。特高压
线路建成将对能源远距离输送提供有力保障，并成为坚强智能电网的重要骨架。
“十四五”期间，东部交流同步电网将进一步得到加强，形成华北、华中、华东
特高压同步电网，建成“五横四纵”特高压交流主网架，西部地区加快形成川渝
“两横一环网”特高压交流主网架。
图 54：2025 年特高压骨干网架示意图
资料来源：全球能源互联网合作组织，《中国能源转型与十四五电力规划研究》
特高压“十四五”期间将继续承担新能源远距离、大规模输送重任。近日国家能
源局委托相关单位结合大型风电、光伏基地建设要求，就“十四五”规划的 12
条特高压通道配套水风光及调节电源进行研究论证。12 条特高压通道含 9 直 3
交，建成后预计可满足 亿千瓦的新能源外送需要。
敬请参阅最后一页特别声明 -30- 证券研究报告
电力设备新能源
表 15：“十四五”规划新能源配套特高压通道
序号 特高压输送通道
所在沙漠戈壁荒漠
地区
新能源 储能 水电 火电
1 金上至湖北±800 千伏 - 800
2 陇东至山东±800 千伏 - 1050 150
400
3 哈密至重庆±800 千伏 天山北麓戈壁 980 150
400
4 蒙西至京津冀±660 千伏 库布齐沙漠 1150 200
400
5 宁夏至湖南±800 千伏 腾格里沙漠 1300 230
400
6 陕西至河南±800 千伏 采煤深陷区 1350 200
400
7 陕北至安徽±800 千伏 采煤深陷区 1200 200
400
8 外电入浙±800 千伏 腾格里沙漠 1100 200
400
9 藏东南至粤港澳大湾区±800 千伏 - 1300
605
10
大同～怀来～天津北～天津南双回
1000 千伏
采煤深陷区 800 150
200
11 川渝 1000 千伏特 - 750
812
12 张北至胜利（锡盟）双回 1000 千伏 浑善达克沙地 400
资料来源：国家能源局，光大证券研究所整理；单位：万千瓦
“十四五”期间清洁能源基地与大基地新增装机将达 亿千瓦。基于九大清
洁能源基地与风电、光伏大基地规划，我们预测，2022~2025 年东北外送通道、
蒙西山西外送通道、西北外送通道、西南外送通道的源端新增装机 亿千瓦，
是 2021 年底总装机容量的 倍；至“十五五”末，各区域新能源装机容量
将分别提升至 、、 和 亿千瓦，总容量将达 亿千瓦。
图 55：“十四五”、“十五五”各外送通道源端新能源大基地规模预测
3831
8247 9161
3718
6280
14500
21500
14500
9900
7313 8288
16180
21813
29788
14500
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
东北外送通道 蒙西山西外送通道 西北外送通道 西南外送通道
2021年底装机 "十四五"规划 "十五五"大基地 合计
资料来源：Wind，光大证券研究所预测；单位：万千瓦（备注：基于九大清洁能源基地、风电光伏新能源大基地规划预测）
“十四五”期间特高压交直流工程投资将达 4500 亿元。东北、蒙西山西、西北、
西南四个区域外送通道现状（截至 2021 年底数据）特高压输送容量 亿千
瓦，按“十四五”规划新能源容量以 40%外送做测算，仍需增加输送能力达 8452
万千瓦，其中东北、蒙西山西、西北、西南分别为 512、4000、3400 和 540 万
千瓦，输送容量按 800 万千瓦/个测算，各区域将需分别新增特高压直流工程 1、
5、5 和 1 个，共计 12 个，按在运特高压直流工程平均投资 220 亿元/个测算，
我们预测“十四五”特高压直流投资约 2600 亿元。“十四五”同期完善交流同
步电网仍需建设特高压工程 16 个，按在运特高压交流工程平均投资 120 亿元/
个测算，我们预测特高压交流投资约 1900 亿元。
敬请参阅最后一页特别声明 -31- 证券研究报告
电力设备新能源
“十五五”期间，特高压交直流工程投资将达 5900 亿元。其中，东北、蒙西山
西、西北三个区域新能源大基地将分别新增装机容量 9900、7313 和 8288 万千
瓦，按 65%外送比例测算，仍需增加特高压输送容量约 亿千瓦，预计建设
直流工程 21 条，假设技术进步与国产替代带来 15%以上的降本，我们预测“十
五五”特高压直流投资约 3800 亿元，特高压交流工程按直流工程同等建设个数
测算，我们预测投资约 2100 亿元。
图 56：“十四五”、“十五五”特高压直流外送通道需求预测
2000 1800
5200 5260
512
4000
3400
540
6406
4732
5363
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
东北外送通道 蒙西山西外送通道 西北外送通道 西南外送通道
2021年底特高压容量 "十四五"需求 "十五五"需求
资料来源：光大证券研究所预测；单位：万千瓦（备注：基于九大清洁能源基地、风电光伏新能源大基地规划预测）
图 57：“十四五”、“十五五”新能源及特高压外送容量预测
松辽清洁
能源基地
冀北清洁
能源基地
河西走廊
清洁能源基地
黄河上游
清洁能源基地
新疆清洁能源基地
金沙江上游
清洁能源基地
雅砻江流域
清洁能源基地
金沙江下游
清洁能源基地
6280
9700
500010000
6500
2000
10000
2500
6800
9700
3500
西北
东北
华北
9900
7313
8288
库布齐乌兰布和
巴丹吉林
腾格里
黄河几字湾
清洁能源基地
14500
蒙西山西地区
西北地区
西南地区
东北地区
6280
9900
14500
7313
21500
8288
14500
512
2000
6406
4000
1800
4732
3400
5200 5363
540
5260
东北外送容量
蒙西山西外送容量
西北外送容量
西南外送容量“十四五”清洁能源基地
“十四五”新能源大基地
“十五五”新能源大基地
2021年特高压输送容量
“十四五”特高压输送容量
“十五五”特高压输送容量
“十四五”特高压直流2600亿元
特高压交流1900亿元
“十五五”特高压直流3800亿元
特高压交流2100亿元
资料来源：光大证券研究所预测；单位：万千瓦（备注：基于九大清洁能源基地、风电光伏新能源大基地规划预测）
敬请参阅最后一页特别声明 -32- 证券研究报告
电力设备新能源
图 58：“十四五”特高压投资及产业链分布
产品
交流变电站
交流线路
直流换流站
直流线路
1000kV变压器 1000kV组合电器 1000kV电抗器 铁塔 导地线 绝缘子 金具换流变压器 换流阀 电容器 直流控保
116
21%
281
51%
61
11%
299
42%
171
24%
43
6%
21
3%
373
56%
180
27%
47
7%
40
6%
372
56%
199
30%
27
4%
60
9%
552亿元/1900亿元，% 665亿元，%712亿元/2600亿元，% 664亿元，%
分类
供应商
十四五投资
估算（亿元）
投资占比（%）
国电南瑞
特变电工
许继电气
四方股份
中国西电
保变电气
中国能建
置信电气
永福股份
山东电工
汉缆股份
通光线缆
通达股份
宝胜股份
远东电缆
亨通光电
大连电瓷
金利华电
东材科技
神马电力
长园高能
安靠智电
双汇电力
凯捷电力
泰伦电力
风范股份
汇金通
东方铁塔
江苏振光
宏源铁塔
荣信汇科
中电普瑞
ABB
白云电器
合容电气
无锡赛晶
思源电气
输电线
十四五投资
及占比（亿元）
平高电气
中国电建
中天科技
单产品
应用
多产品
应用
资料来源：Wind，光大证券研究所预测
备注：特高压交流工程各环节投资比例根据南昌-长沙、荆门-武汉、南阳-荆门-长沙三个特高压工程测算，特高压直流工程
各环节投资比例根据白鹤滩-浙江、白鹤滩-江苏、雅中-东西三个特高压直流输电工程测算。斜体为非上市公司。
表 16：*特高压交流工程中标金额占比
1000kV 变压器 1000kV 组合电器 1000kV 电抗器
特变电工 %
%
中国西电 % % %
保变电气 %
%
山东电工 %
%
平高电气
%
合计 % % %
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理
备注：根据北京东、芜湖、晋北晋中、南昌-长沙、荆门-武汉、南阳-荆门-长沙等特高压交流工程整理
表 17：*特高压直流工程中标金额占比
换流变压器 换流阀 电抗器 电容器 直流控保
特变电工 % % %
中国西电 % %
%
国电南瑞
%
%
许继电气
%
%
保变电气 %
山东电工 %
思源电气
%
荣信汇科
%
合计 % % % % 100%
资料来源：国家电网，光大证券研究所整理
备注：根据白鹤滩-浙江、白鹤滩-江苏、雅中-江西、张北柔直特高压直流工程整理
敬请参阅最后一页特别声明 -33- 证券研究报告
电力设备新能源
表 18：特高压交流工程清单（截至 2022 年 4 月）
区域划分 线路名称 状态 起点 终点
东部五横
蒙西—天津南 1000 千伏特高压交流输变电工程 建成 内蒙古 天津
大同～怀来～天津北～天津南双回 1000 千伏 规划
榆横—潍坊 1000 千伏特高压交流输变电工程 建成 榆横 潍坊
驻马店—南阳 1000 千伏交流特高压工程 建成 驻马店 南阳
驻马店-淮南 1000 千伏特高压交流工程 规划
淮南-南京-上海特高压 1000 千伏特高压交流工程 建成 淮南 上海
淮南-南京-上海特高压 1000 千伏苏通 GIL 综合管廊工程 建成 淮南 上海
武汉-皖南 1000 千伏特高压交流工程 规划
荆门-武汉 1000 千伏特高压交流 在建
淮南—上海 1000 千伏特高压交流输电示范工程 建成 淮南 上海
南昌-长沙 1000 千伏特高压交流工程 建成 南昌 长沙
南昌-浙南 1000 千伏特高压交流工程 规划
东部四纵
潍坊-临沂-枣庄-菏泽-石家庄 1000 千伏特高压交流工程 建成 潍坊 石家庄
临沂-连云港-泰州 1000 千伏特高压交流工程 规划
浙北—福州 1000 千伏特高压交流输变电工程 建成 浙江 福州
福州-厦门 1000 千伏特高压交流 在建
锡盟-胜利 1000 千伏特高压交流输电工程 建成 锡盟 胜利
锡盟—山东 1000 千伏特高压交流工程 建成 锡盟 济南
济南-枣庄-徐州-南京 1000 千伏特高压交流工程 规划
张家口—雄安特高压交流输变电工程 建成 张北 雄安
雄安-石家庄 1000 千伏交流特高压输变电工程 建成 雄安 石家庄
驻马店-武汉 1000 千伏特高压交流 在建
荷泽-驻马店 1000 千伏特高压交流工程 规划
武汉-南昌 1000 千伏特高压交流工程 规划
张北至胜利（锡盟）双回 1000 千伏特 规划
蒙西-晋中 1000 千伏特高压交流工程 建成 蒙西 晋中
晋中-晋东南 1000 千伏特高压交流工程 规划
晋东南—南阳—荆门 1000 千伏特高压交流试验示范工程 建成 长治 荆门
南阳-荆门-长沙 1000 千伏特高压交流 在建
西部两橫
阿坝-成都东 1000 千伏特高压交流 规划
甘孜-天府南 1000 千伏特高压交流 规划
西部环网 成都东-铜梁-重庆-天府南 1000 千伏特高压交流 规划
资料来源：国家电网、南方电网，光大证券研究所整理
敬请参阅最后一页特别声明 -34- 证券研究报告
电力设备新能源
表 19：特高压直流工程清单（截至 2022 年 4 月）
区域划分 线路名称 状态 起点 终点
西北外送
哈密南—郑州±800 千伏特高压直流输电工程（天中直流） 建成 哈密 郑州
准东-皖南±1100 千伏特高压直流工程（吉泉直流） 建成 昌吉 宣城
酒泉—湘潭±800 千伏特高压直流输电工程（祁韶直流） 建成 酒泉 湘潭
青海海南州-河南郑州±800 千伏特高压直流工程（青豫直流） 建成 海南州 驻马店
宁夏灵武市-浙江绍兴±800 千伏特高压直流输电工程（灵绍直流） 建成 灵武 诸暨
陕北-湖北±800 千伏特高压直流工程 建成 榆林 武汉
新疆哈密北-重庆±800 千伏特高压直流输电工程 规划
甘肃陇东-山东荷泽±800 千伏特高压直流输电工程 规划
宁夏至湖南±800 千伏特高压直流输电工程 规划
陕西至河南±800 千伏特高压直流输电工程 规划
陕北至安徽±800 千伏特高压直流输电工程 规划
甘肃-浙江±800 千伏特高压直流输电工程 规划
西南外送
向家坝—上海±800 千伏特高压直流输电示范工程（复奉直流） 建成 宜宾 上海
溪洛渡左岸—浙江金华±800 千伏特高压直流输电工程（宾金直流） 建成 宜宾 金华
锦屏(贵州)—苏南±800 千伏特高压直流输电工程（锦苏直流） 建成 西昌 苏州
四川雅中-江西鄱阳湖±800 千伏特高压直流输电工程 建成 盐源县 抚州
云南楚雄－广东广州±800kV 特高压直流输电示范工程（楚穗直
流、云广直流）
建成 楚雄 广州
云南普洱-广东江门±800 千伏特高压直流输电工程 （普侨直流） 建成 普洱 江门
滇西北-广东±800 千伏特高压直流输电工程 （新东直流） 建成 大理 深圳
乌东德-广西-广东±800 特高压直流工程（昆柳龙直流） 建成 昆明 惠州
白鹤滩-江苏±800 千伏特高压直流输电工程 在建
白鹤滩-浙江±800 千伏特高压直流输电工程 在建
金上-湖北±800 千伏特高压直流输电工程 规划
藏东南至粤港澳大湾区±800 千伏特高压直流输电工程 规划
东北外送
锡盟—江苏泰州±800 千伏特高压直流输电工程（锡泰直流） 建成 锡盟 泰州
内蒙古扎鲁特-山东青州±800 千伏特高压输电工程（鲁固直流） 建成 通辽 青州
蒙西山西
外送
晋北-南京±800 千伏特高压直流输电工程（雁淮直流） 建成 朔州 淮安
内蒙古上海庙-山东临沂±800 千伏特高压直流输电工程（昭沂直
流）
建成 上海庙 临沂
资料来源：国家电网、南方电网，光大证券研究所整理
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电力设备新能源
3、 投资建议
我国将建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支
撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系，特高压
起到平衡能源与负荷分布、促进新能源消纳的作用，是坚强智能电网的重要骨架。
表 20：“十四五”特高压工程及主要设备投资预测
“十四五”预测 “十五五”预测 关键假设
清洁能源大基地（亿千瓦）
风电、光伏大基地（亿千瓦） 2
新能源外送比例 40% 65%
特高压输送需求（万千瓦） 8452 16500
新增特高压工程个数（个）
特高压直流 12 21 “十四五”特高压直流工程按 220 亿元/个测算，
特高压交流工程按 120 亿元/个测算；“十五五”
假设技术进步与国产替代带来 15%降本。
特高压交流 16 21
特高压工程投资（亿元）
特高压直流 2600 3800
特高压交流 1900 2100
特高压主要设备投资（亿元）
1000kV 变压器 116 变电站设备投资占特高压交流总投资 %，
其中 1000kV 变压器、1000kV 组合电器、1000kV
电抗器分别占变电站设备投资的 21%、51%、
11%；换流站设备投资占特高压直流总投资
%，其中换流变压器、换流阀、电容器、直
流控保分别占换流站设备投资的 42%、24%、
6%、3%。
1000kV 组合电器 281
1000kV 电抗器 61
换流变压器 299
换流阀 171
电容器 43
直流控保 21
资料来源：光大证券研究所预测
“十四五”期间，九大清洁能源基地与风电光伏大基地规划装机 亿千瓦和
2 亿千瓦，按 40%外送做测算，东北、蒙西山西、西北、西南四个区域仍需增
加外送能力 8452 万千瓦，需新增特高压直流输电工程 12 个，预测投资约 2600
亿元，完善交流同步电网仍需建设特高压工程 16 个，预测投资约 1900 亿元，
合计投资约 4500 亿元。“十五五”期间新增外送新能源 亿千瓦，预测特
高压直流输电工程投资约 3800 亿元，配套交流特高压工程投资约 2100 亿元。
2022 年，国家电网计划开工“10 交 3 直”共 13 条特高压线路，截至 2022 年 4
月已开工 6 条，大规模项目招标预计会在下半年开始。
我们预测，“十四五”期间特高压交流工程对应 1000kV 变压器、1000kV 组合
电器、1000kV 电抗器等核心设备投资将分别达到 116 亿元、281 亿元和 61 亿
元，特高压直流工程对应换流变压器、换流阀、电容器、直流控保等核心设备投
资将分别达到 299 亿元、171 亿元、43 亿元和 21 亿元。
伴随新能源大规模、远距离输送需求增加，负荷平衡与消纳问题加剧，特高压柔
性直流输电技术因其可控性优势将得到快速发展，IGCT 具有更大的容量、更低
的通态压降、更高的可靠性以及更低的制造成本，有望获得新的市场增长空间。
重点推荐：特高压换流阀/二次设备龙头国电南瑞；特高压变压器和换流变压器
龙头特变电工；电气设备和自动化综合服务商许继电气；直流及一二次设备专业
公司思源电气。
建议关注：特高压一次设备综合供应商中国西电；特高压 GIS 组合电气龙头平高
电气；输变电设备专业制造企业保变电气等。
敬请参阅最后一页特别声明 -36- 证券研究报告
电力设备新能源
表 21：重点公司盈利预测与估值表
证券代码 公司名称 股价（元）
EPS（元） PE（X） 投资
评级 21A 22E 23E 21A 22E 23E
国电南瑞 33 28 25 买入
特变电工 10 7 5 买入
许继电气 23 18 16 买入
思源电气 20 18 14 买入
资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2022-05-16
、 国电南瑞
国电南瑞是特高压换流阀/二次设备龙头。公司自主可控 PLC、全系列安全稳定
控制装置、安防装置全国产化产品落地应用，以国际领先的稳控系统、换流阀等
支撑雅中-江西、南昌-长沙、陕北-湖北等特高压工程实施，助力晋中、晋北、蒙
西特高压站顺利投运，新能源大基地、海上风电加速建设带动的特高压外送需求
增长，作为直流控保、换流阀龙头，公司 22-23 年业务增长可预见。
维持盈利预测，预计公司 22-24 年实现归母净利润 亿元，对
应 EPS 为 元，当前股价对应 22-24 年 PE 为 28/25/22 倍。作为
国内电力系统及其自动化领域唯一能够提供全产业链产品和一体化整体解决方
案的供应商，公司业务处于能源转型机遇期，我们看好公司长远发展，维持“买
入”评级。
风险提示：研发不及预期；竞争加剧导致盈利能力下降的风险。
表 22：国电南瑞盈利预测与估值简表
指标 2020 2021 2022E 2023E 2024E
营业收入（百万元） 38,502 42,411 49,012 56,513 63,441
营业收入增长率 % % % % %
净利润（百万元） 4,852 5,642 6,546 7,522 8,394
净利润增长率 % % % % %
EPS（元）
ROE（归属母公司)（摊薄） % % % % %
P/E 32 33 28 25 22
P/B
资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2022-05-16
公司 2020 年/2021 年/2022 年股本分别是 亿股/ 亿股/ 亿股
、 特变电工
特变电工是特高压变压器和换流变压器龙头。公司在特高压变压器产品市占率行
业领先（历史中标率 25~30%），且其自主研制的±1100kV 特高压换流变压器
等产品被列入能源领域首台（套）重大技术装备项目清单，并在特高压直流套管
关键技术实现突破；未来随着特高压建设规模超预期，叠加疫情后公司海外输变
电成套工程业务推进顺利，公司输变电业务有望维持高增。
维持盈利预测，预计公司 22-24 年实现归母净利润 亿元，
对应 元，当前股价对应 22-24 年 PE 为 7/5/6 倍。公司两项
主业（新能源产业及配套工程，以及输变电业务）在碳中和背景下以新能源发电
为主体的能源体系中均处于重要地位，公司在上述业务行业领先，未来将随着行
业景气度的提升而维持稳健增长，维持“买入”评级。
敬请参阅最后一页特别声明 -37- 证券研究报告
电力设备新能源
风险提示：特高压建设不及预期；原材料价格上涨、竞争加剧导致盈利能力下降
的风险。
表 23：特变电工盈利预测与估值简表
指标 2020 2021 2022E 2023E 2024E
营业收入（百万元） 44, 61, 73, 87, 95,
营业收入增长率 % % % % %
净利润（百万元） 2, 7, 11, 13, 12,
净利润增长率 % % % % %
EPS（元）
ROE（归属母公司)（摊薄） % % % % %
P/E 30 10 7 5 6
P/B
资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2022-05-16
、 许继电气
许继电气作为电气设备和自动化综合服务商，2021 年直流输电业务利润率大幅
提升，新能源基地建设将带动业务规模增长。公司积累了丰富的直流输电技术和
工程实践经验，海上风电柔性直流换流阀、直流耗能成套装置在如东工程顺利投
运，数字换流站、新一代智能网关和集中器实现首台套应用。新能源大基地加速
特高压工程建设，海上风电带动柔性直流送出需求，公司有望凭借技术先发优势，
实现业务快速增长。
维持盈利预测，预计公司 22-24 年实现归母净利润 亿元，对
应 EPS 为 元，当前股价对应 22-24 年 PE 为 18/16/14 倍。公司
智能变配电业务增长稳定，直流业务在特高压建设增速期有望实现快速增长，我
们仍看好公司长远发展，维持“买入”评级。
风险提示：新能源大基地建设、特高压建设不及预期；原材料价格上涨、竞争加
剧导致盈利能力下降的风险。
表 24：许继电气盈利预测与估值简表
指标 2020 2021 2022E 2023E 2024E
营业收入（百万元） 11,191 11,991 13,779 15,621 17,649
营业收入增长率 % % % % %
净利润（百万元） 716 724 924 1,041 1,219
净利润增长率 % % % % %
EPS（元）
ROE（归属母公司)（摊薄） % % % % %
P/E 24 23 18 16 14
P/B
资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2022-05-16
、 思源电气
思源电气是国内电力设备民企龙头，基本具备全电压等级一次设备制造和供应能
力，同时布局二次设备及 SVG、超级电容储能。公司输配电产品种类齐全，多
个产品在国网招标中标率居于领先地位。思源电气是无功补偿设备老兵，光伏、
风电等新能源装机的快速提升，以及全社会电气化率的提升，加剧了电能质量问
题，催生了对无功补偿设备的需求。公司布局了超级电容，储能业务潜力巨大。
敬请参阅最后一页特别声明 -38- 证券研究报告
电力设备新能源
维持盈利预测，预计公司 22-24 年实现归母净利润 亿元，对
应 EPS 为 元，当前股价对应 22-24 年 PE 为 18/14/12 倍。公司
智能变配电业务增长稳定，直流业务在特高压建设增速期有望实现快速增长，我
们仍看好公司长远发展，维持“买入”评级。
风险提示：新能源大基地建设、特高压建设不及预期；竞争加剧导致盈利能力下
降的风险。
表 25：思源电气盈利预测与估值简表
指标 2020 2021 2022E 2023E 2024E
营业收入（百万元） 7,373 8,695 10,037 11,985 14,295
营业收入增长率 % % % % %
净利润（百万元） 933 1,198 1,381 1,713 2,072
净利润增长率 % % % % %
EPS（元）
ROE（归属母公司)（摊薄） % % % % %
P/E 26 20 18 14 12
P/B
资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2022-05-16
敬请参阅最后一页特别声明 -39- 证券研究报告
电力设备新能源
4、 风险分析
（1）特高压投资不及预期：
特高压工程投资受国家电网、南方电网特高压工程规划影响，若国家电网、南方
电网投资计划调整，特高压工程核准及开工进程推进不及预期，则会影响特高压
投资额与供应商订单落地情况。
（2）政策变化风险：
输变电工程及电力设备制造行业与国家宏观经济政策、产业政策以及国家电力规
划有着密切联系，新能源大基地建设与跨区电力输送相关政策变化，将直接影响
特高压建设。
（3）盈利能力下降的风险：
大宗原材料价格波动，细分市场领域的资金门槛和技术壁垒逐渐降低，行业竞争
加剧，导致盈利能力下降的风险。
敬请参阅最后一页特别声明 -40- 证券研究报告
行业及公司评级体系
评级 说明
行
业
及
公
司
评
级
买入 未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 15%以上
增持 未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 5%至 15%；
中性 未来 6-12 个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至 5%；
减持 未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 5%至 15%；
卖出 未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 15%以上；
无评级 因无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使无法给出明确的投资评级。
基准指数说明：
A 股主板基准为沪深 300 指数；中小盘基准为中小板指；创业板基准为创业板指；新三板基准为新三板指数；港股基准指数为恒生
指数。
分析、估值方法的局限性说明
本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性，估值结果不保
证所涉及证券能够在该价格交易。
分析师声明
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合规的信息，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负责。负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证，本研究报告中任何关于
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