公司直流开关与 GIL 产品国际领先,GIS 龙头地位稳固。
中国也在加速实现碳中和目标,受益于此,公司每年营业收入与新增订单量持续上升。开关设备需求与电源和电网建设密切相关,公司产品主要用于电力系统各环节(包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户)的控制和保护,既可根据电网运行需要,将一部分电力设备或线路投入或退出运行,保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。配电网设备是用来接受、输送和分配电能的电气设备,在电力网分配电能的过程中起到重要的作用。因此,开关设备及配电网设备是非常重要的输配电设备,其安全、稳定运行对电力系统的安全、有效运行具有十分重要的意义。高压开关的使用场景和工作形式可以划分为断路器、隔离开关、接地开关等,将多种开关设备和其他电气设备(例如互感器、套管、母线等)封闭在绝缘气体中即可构成气体绝缘组合电器(GIS)。GIS 设备自 20 世纪60 年代实用化以来,已广泛运行于世界各地。GIS 不仅在高压、超高压领域被广泛应用,在特高压领域也被广泛使用。与常规敞开式变电站相比,GIS 的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强,维护工作量很小,其主要部件的维修间隔不小于 20 年。
根据国网电子商务平台数据,2021 年、2022 年公司在国网组合电器招标中份额分别高达 30%和 23%,稳居行业第一,其他一线企业包括中国西电、思源电气、泰开集团。2022 年公司在国网隔离开关招标中份额为 15%,位居行业第四,与前三名份额持平(泰开集团 17%、思源电气 16%、长高电气16%),在断路器招标中份额为 17%,位居行业第四。公司在高压开关领域位列行业第一梯队,在GIS领域稳居行业头把交椅。2023 年公司在国网输变电设备中标金额排名中稳居前2名,中标金额高达 52.05 亿元;在组合电器排名第一,斩获40.62 亿元新增订单。
公司直流类产品同样处于行业领先地位。电网方面,公司作为全国最大的直流隔离开关、接地开关研发生产制造基地,产品涵盖 10-1120kV 全电压等级,多项技术成果通过国家级鉴定,先后荣获机械工业科学技术进步奖、河南省科学技术奖等 10 多项荣誉。 2016 年公司研制世界首台 100kV 谐振型直流转换开关,为风电、光伏发电等清洁能源消纳及多端直流输电提供解决方案,研制的世界首台1100kV 滤波器组断路器攻克了特高压交直流电网互联的关键“瓶颈”,填补了国际空白。公司成功研制 150-1100kV 直流穿墙套管打破国际垄断,突破了特高压直流穿墙套管重大“卡脖子”装备核心技术,其技术成果荣获中国机械工业科学技术特等奖。2021 年以来,公司顺利实现海上风电±200kV 直流GIS 示范应用,推出世界首支±1000kV 直流纯 SF6 气体绝缘穿墙套管;打破了国外垄断。2023 年 3 月,公司与南方电网超高压输电公司联合研制的±800kV 直流高速开关通过全部试验考核,标志着又一特高压直流重大装备实现国产化。轨道交通方面,公司完全掌握了直流断路器和成套设备核心技术,成功研制出PGDB-1800/D4000-80 型轨道交通直流断路器和 PGDA-1800 型轨道交通直流金属封闭开关设备。 气体绝缘输电线路(GIL)是一种采用 SF6 等气体绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流、长距离电力传输设备。GIL 具有安全可靠性高、输电容量和架空线相当、输电损耗低、电磁辐射几乎为零、使用寿命长、占地面积小、防护性能好、故障率极低、抗冰雪和地震等灾害能力强等优点,相对于架空线和地下电缆在性能上有显著优势。
当前城市输电在地上以电力架空线为主,在地下以高压电缆为主。GIL 同时具备架空线大容量输电,以及地下高压电缆不占用土地资源的优点,并且解决了电力架空线占用城市稀缺的土地资源、电磁辐射影响居民身心健康和高压电缆输电容量不足的痛点。采用 GIL 地下输电方案替代电力架空线可以盘活出大量的土地资源,提升城市形象,减少架空线对周围居民的辐射,为地方政府带来经济效益。
公司已成功研制世界首台 1100kV 环保型 GIL,成功研制363/420kV GIL,是国内唯一具有 40.5-1100kV GIL 产品设计、生产、维护能力的厂家,由公司组织申报的“1100kV 气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)”被河南省工信厅评选为“2018年度河南省装备制造业十大标志性高端装备”。 苏通管廊作为世界首条特高压 GIL 工程,是电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进的超长距离 GIL 创新工程,公司为苏通管廊工程提供二分之一设备和四分之三绝缘子核心零部件。
“十四五”期间,国家电网计划实现电网投资 2.4 万亿元,南方电网规划实现电网投资约 6700 亿元,两大电网公司合计投资总额将达到3.07 万亿元。从投资方向来看,国网侧重特高压,而南网侧重配电网。“十四五”期间国家电网公司规划建设特高压工程“24 交 14 直”,涉及线路3 万余公里,变电换流容量达 3.4 亿千瓦,总投资 3800 亿,较“十三五”特高压投资总额2800 亿元增长35.7%,特高压有望迎来新一轮建设高峰。南方电网方面,预计“十四五”期间配电网规划投资达到 3200 亿元,约占总投资额的 48%。电网投资与电源投资相比具有跨区协调要求高的特点,2022 年全年电网投资完成额仅为 5012 亿元;而电源投资受影响相对较小,全年投资完成额达到7208亿元,再创历史新高,电网/电源投资差进一步拉大。 2023 年电网投资达到 5275 亿元,再创历史新高。随着2022-2025 年新能源装机容量的大幅提升,特高压与配电网侧投资需求日益迫切,将成为远期决定新能源装机和发电量占比的关键环节。

特高压交流适用于近距离大容量输电,可作为交流输电骨干网替代超高压交流电网;特高压直流适用于长距离大容量输电,往往用于送受端关系明确的新能源大规模外送和电网大区互联。 因此,特高压直流是“大基地”新能源外送的“大动脉”,而特高压交流负责将跨区输入的新能源电能在负荷中心合理分配,同时确保电网运行的稳定性。2022年 1 月,国家能源局在《关于委托开展“十四五”规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函》中首次提出了“十四五”期间为配套水风光等能源基地,将规划建设“3 交 9 直”12 条特高压通道,其中直流工程数量远超交流,可见直流输电是新能源远距离外送的主要方式。 国家电网公司原计划 2022 年开工“10 交 3 直”共13 条特高压线路,但受疫情等因素影响 2022 年实际仅开工“5 交 0 直”,开工进度低于预期。2023 年国家电网核准 4 条直流工程和 2 条交流工程,新开工 4 条直流工程和2 条交流工程,2024-2025 年特高压产业链迎来新一轮建设景气周期。