我国特高压建设大致可分四个阶段。
第一阶段： 2006-2010 年：2006 年 8 月发改委批复了中国第一条特高压交流项目：晋东南—南阳—荆门 特高压工程。该项目于 2008 年 12 月全面竣工。晋东南—南阳—荆门特 高压工程的竣工运行标志着我国已经具备独立建设特高压工程的能力。 在这五年中，共有 4 条特高压开工，其中交流 1 条、直流 3 条。2006-2010 年间国家共投入 650 亿元支持特高压的建设。第二阶段：2011-2013年： 在该阶段中，国家明确要结合大型能源基地建设，采用特高压等大容量、 高效率、远距离先进输电技术；提出建设以特高压为骨干网架、各级电 网协调发展的坚强智能电网。在此期间，国家电网公司规划建设联接大 型能源基地与主要负荷中心的“三纵三横”特高压骨干网架和 13 项直 流输电工程，以形成大规模“西电东送”“北电南送”的能源格局。 2011-2013 年间，我国特高压建设的投资额达到了 877 亿元，增长迅速。 同时三年间共有 4 条特高压开工，其中交流 2 条、直流 2 条。
第三阶段： 2014-2017 年：2014 年 5 月，国家能源局提出加快推进大气污染防治行 动，计划 12 条重点输电通道的建设，推进 “四交五直”特高压工程， 优化建设电网主网架和跨区域输电通道，并发挥跨省跨区特高压输电通 道消纳可再生能源的作用。在此期间，特高压投资额迅速上升，达到了 1966 亿元，并且共有 21 条特高压开工，其中交流 7 条、直流 14 条。第 四阶段：2018 年-至今：2018 年 9 月国家能源局印发《关于加快推进一 批输变电重点工程规划建设工作的通知》，共规划 5 直 7 交特高压输电 线路，我国的特高压建设进入快车道。十四五期间，国家电网规划建设 24 条交流、14 条直流特高压输电通道。截止 2022 年我国特高压输电线 路长度累计已达 44,613km，累计输送电量达 28,346 亿千瓦时。我国的 特高压建设已经进入快速发展的高峰期，未来必将乘能源结构转型的 “东风”，加速发展。
建设加速，“十四五”期间特高压将迎来新的增长点。根据《中国能源 报》，十四五国网规划建设特高压“24 交 14 直”，涉及线路 3 万余公里、 变电换流容量 3.4 亿 kVA。 2023 年计划开工“2 交 6 直”，其中金上-湖北、陇东-山东直流特高压项目已开工，藏东南-粤港澳大湾区柔性直 流项目已汇报国家能源局，等待核准。大同-天津南、阿坝-成都、夏州庆阳北、若羌-羚羊特高压交流项目预计在 2023 年内核准。未来特高压 项目的输电容量至少达到 800 万 kW/条，同时国家要求推动海上风电直 流和低频交流外送，加快电网投资，提高电网的输电能力。随着新能源 的并网量逐渐增加，我们预计“十四五”期间规划的增量 24 交 14 直的 特高压输电线仍难以覆盖新能源新增的发电量。未来必将会有更多的特 高压输电线路纳入电网的规划中，特高压将迎来新的增长点。
“一带一路”助推特高出海。特高压作为我国的电网技术的“名片”， 国内的特高压技术以及设备已经被成功推向海外。我国于 2015 年启动 和国外互联的电网项目，依托远距离、大容量、低损耗的特高压技术来 打造“一带一路”经济带输电走廊。中国首个海外特高压项目-巴西美丽 山±800 千伏特高压直流输电一期、二期工程于 2019 全面投运。该项目 是拉美首条、全球第四条使用±800kV 特高压直流输变电技术的线路， 也是中国首个在海外的特高压直流项目，这条贯穿巴西南北的“电力高 速公路”可将美丽山水电站超过三分之一的电能输送至巴西东南部的负 荷中心，构建巴西电网南北互联的大通道，满足 1,600 万人口的年用电 需求。该项目实现了中国特高压输电技术、电工装备、工程总承包和运 行管理一体化输出。而针对“一带一路”的其他沿线国家，我国也有对 应的电网项目布局。在欧洲地区，国家电网入股希腊电网，思源电气与 希腊能源公司 Mytilineos 投资建设了伯罗奔尼撒半岛高压输电建设项目， 该项目用海底电力电缆连接以色列，塞浦路斯和希腊电网；国家电网在 德国参与建设了 Bonwin6 海上风电柔性直流输电工程；在非洲，中国参 与了埃及国家电网 500kV 输变电升级改造项目，埃塞俄比亚—肯尼亚± 500kV 直流输电工程的配套设施建设；在东南亚，国家电网等中国公司 积极参加印尼、泰国等国家的输变电 EPC 以及配套设施的招标。电网建 设在“一带一路”的规划中有着举足轻重的位置，而特高压技术作为中 国电网技术的“名片”，将助力中国企业中标更多的海外特高压 EPC 以 及配套设施项目，为“一带一路”沿线国家带来更加成熟、安全、高效 的电网结构。
特高压直流线路造价约 200 亿/条。特高压直流一般适用于长距离的输电 项目，所以其线路的价值量主要与线路长度相关。根据国家电网的数据， 特高压直流输电线路的铁塔、导线及施工土建占总成本的 70-80%，核心 设备占总成本的 20-30%。以单回双极架的特高压直流输电线路为例，平 均单公里铁塔用材 180.65 吨，成本 165.74 万元，导线用材 44.52 吨，成 本 87.3 万元；总线路单公里设备成本（核心设备及铁塔、导线）302.12 万元，平均施工成本 211.86 万元，总成本造价约为 513.98 万元/公里。 线路总价值 200 亿/条。而在核心设备中，成本占比最高的设备是换流变 压器，占比 31%；其次是继电保护系统（19%）以及换流阀（11%）。若 按照国网“十四五”期间“24 交 14 直”的特高压建设规划，以及 200 亿/条的特高压直流线路的总投资计算；预计 2023、2024、2025 年特高 压直流的投资量将在 1,200 亿、800 亿、600 亿；其中换流阀的市场空预 计将达到 372 亿、248 亿、186 亿。
直流特高压换流站价值量约为 33 亿。换流站是特高压直流建设的重点 环节。直流特高压换流站起到了将交流电转换为直流电，并且将电压升 高至±800kV 以上的关键作用。换流站的设备包括换流变压器、换流阀、 电抗器、直流控保、GIS、电容等。其中，换流变压器是换流站的主要 成本组成，占总投资额约 42%；换流阀、GIS、电容、电抗器分别占换 流站总成本的 24%、6%、6%、4%。换流站的设备价值量占特高压直流 线路的设备投资量的 80%以上，所以换流变压器、换流阀的龙头企业有 望最先受益于特高压投资额的增速，在特高压快速发展的时期迎来业绩 的快速增长。
特高压交流线路造价约 50 亿/条。特高压直流线路的价值量与交流变电 站的数量相关。根据国家电网的数据，特高压直流输电线路的铁塔、导 线及施工土建占总成本的 75-85%，核心设备占总成本的 15-25%。以双 回架设的特高压交流输电线路为例，平均单公里铁塔用材 473.36 吨，成 本 499.43 万元，导线用材 124.97 吨，成本 240.27 万元；总线路单公里 设备成本（核心设备及铁塔、导线）888.43 万元，平均施工成本 785.34 万元，总成本造价约为 1673.77 万元/公里。线路总价值 50 亿/条。而在 核心设备中，成本占比最高的设备是 GIS，占比 58%；其次是变压器（19%）以及电抗器（11%）。若按照“十四五”期间“24 交 14 直”的特高压建 设规划，以及 500 亿/条的特高压直流线路的总投资计算；预计 2023、 2024、2025 年特高压交流的投资量将在 100 亿、450 亿、400 亿；其中 GIS 的市场空预计将达到 58 亿、261 亿、232 亿。
单个交流变电站价值量约为 4.2 亿。特高压交流输电更适合较近距离的 输电工程，所以特高压交流线路的价值量由变电站的数量决定，而不由 输电距离所决定。特高压输电线路的变电站起到的是输送电能的电压和 电流转换的作用。以 1000kV 的变电站为例，GIS 的价值量占比为 51%， 通常采用 3-10 串的 3 间隔 GIS；变压器价值量占比为 21%；电抗器价值 量占比为 11%。单个 1000kV 交流变电站的价值量约为 4.2 亿。从交流 变电站的价值端看，交流 GIS 和变压器的价值量较高，所以 GIS 及变压 器的设备供应商有望最先受益特高压交流输电线的规划建设。
换流变压器是直流输电系统的核心设备。换流变压器是直流特高压项目 中价值量最高的设备。换流变压器在直流输电系统中的主要起到的作用 有电力的传输、将交流电压变变换到换流器所需的换相电压、为串接的 换流器提供幅值相等，相位相差 30°的三相对称的换相电压、以及限制 故障电流等关键作用。换流变压器的主体结构型式有四种：单相双绕组 式、三相三绕组式、三相双绕组式、单相三绕组式。对于输电容量较大 的特高压直流输电工程，一般采用单相变压器。而换流器的布置方式可 分为阀侧套管水平布置以及阀侧套管垂直布置。换流变压器的市场格局 较为稳定，按照特高压设备采购中标的口径统计，特变电工、山东电工、 中国西电、保变电气的特高压直流换流变压器的份额分别达到了 30%、 28%、21%、21%，市场集中度较高。
GIS 是交流输电系统的核心设备。GIS（Gas Insulated Switchgear-气体绝 缘开关设备）是交流输电线路中价值量最高的电气设备。GIS 是将除变 压器外的交流变电站中的电气元件，如断路器、母线、隔离开关等，用 接地的金属密闭容器密闭在充有高于大气压的绝缘气体 SF6（六氟化硫） 中的成套配电装置。GIS 的内部元件可单独占有一个气室或几个元件关 联并共同占有一个气室。各个气室可以有不同的气体密度。气室内导电 部分与金属外壳之间用浇铸环氧树脂绝缘子支撑，气室之间在电气上通 过金属连接件相连。与常规高压电器相比，GIS 具有大幅缩小占地面积， 同时避免高压对环境的电磁污染、运行可靠性高、灭弧性能好等优点。 按照特高压设备采购中标的口径统计，平高电气、东北电气、中国西电、 山东电工的特高压交流 GIS 的份额分别达到了 43%、35%、18%、14%； 市场集中度明显。
换流阀是特高压直流线路中起整流和逆变作用的元器件。换流阀是特高 压直流输电系统的核心部件，设备成本占比仅次于换流变压器。换流阀 是由单个或多个换流桥臂组成，其在直流输电线路中主要起到的是交直 流电压转换的重要作用。换流阀可分为逆变器、整流器；逆变器是将直 流电转换为交流电（DC-AC），整流器是将交流电转换为直流电（AC-DC）。 换流阀通常由晶闸管以及 IGBT 组成。根据不同的接线方式，换流阀的 拓扑结构可分为两电平以及三电平拓扑结构。两电平拓扑结构拥有正、 负两个电平，每个桥臂由两个 IGBT 构成。其方案最为成熟，结构简单， 成本相对较低；但输出电压波形与正弦波逼近度不高，开关损耗相对较 高。三电平结构多应用于电压等级更高的应用场景，相较两电平结构多 了一个 0 电平，每个桥臂由 4 个 IGBT 组成。其输出波形更加逼近正弦 波，可以有效降低共模电压对于储能系统的冲击。但相较于两电平节省 的散热器以及连接电抗成本不足以弥补多出的 IGBT 以及二极管的成本， 使其成本相对两电平较高。按照特高压设备采购中标的口径统计，国电 南瑞的换流阀市场份额最高，已达到 58%；许继电气、中国西电、荣信 汇科、四方股份的市占率分别为 16%、16%、6%、4%。
继电保护系统是特高压输电线路重要的二次设备，其主要功能是检测电 力系统中的故障，并通过断路器等设备来保护电力设备，确保电力系统 的安全运行。继电保护系统由逻辑电路、测量电路、执行电路三部分组 成。测量电路的作用是判断输电线路是否故障以及继电保护是否启动； 逻辑电路是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态 ,使继 电保护装置按一定的逻辑关系工作,最后确定是否应断路或发出信号,并 将有关命令传给执行的元器件如断路器等；执行电路是根据逻辑电路传 递的信号完成继电保护装置的任务。继电保护系统要做到（1）灵敏性： 在发生故障和不正常操作状态时，继电保护系统都应该具备极高的灵敏 性，以应对电路随时出现的故障。（2）选择性：在电力供应系统出现故 障时，可以有选择地切断故障部位。按照特高压设备采购中标的口径统 计，国电南瑞和许继电气的继电保护系统市场份额较高，分别为 52%、 37%；四方股份的市场份额为 11%。
