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國金電新姚遙丨電新專題研究:雅下水電萬億工程重構能源版圖,帶動GIL/特高壓等千億級需求

2025-08-04 07:32

(來源:國金證券研究所)

  作者:姚遙

摘要

事件分析

  西藏水電資源約佔全國總量的1/4,居全國首位,雅魯藏布江下游水電工程總投資1.2萬億元,裝機容量超60GW,建設周期約15年,預計工投產后年發電量約3000億千瓦時,可代替1.2億噸標準煤的發電量,減少3億噸二氧化碳排放,相當於再造300萬公頃森林的固碳能力。開工后,有望聯動周邊5000萬千瓦光伏、風電資源。

  過去西藏電網致力於內部電網統一、升級改造、實現與外省聯網,但自2015年藏電首次外送以來,西藏僅實現外送電量160億千瓦時,西藏電網亟需進一步補短板,同時提升與國網、南網互聯互通。

  觀點一:雅下工程難度超三峽,我們猜測其土建/移民/設備類投資佔比約60%/20%/20%。

  參考三峽工程,投資主要分為三部分:①樞紐工程(佔比約42%):包括攔河大壩、水電站和通航建築物等;②移民資金(佔比約41%);③輸變電工程(佔比約17%):包括變電站、輸電線路、配套建設調度自動化系統等工程。

  雅下水電工程隧洞引水方案減少移民需求、青藏高原極端環境(高海拔、強紫外線、低温等),地質複雜,地震活動頻繁,施工難度大,對設備提出更高的環境適應性要求,我們預計土建類、設備類佔比有望超60%、20%。

  觀點二:節奏來看,預計雅下水電設備招標從27-28年陸續啟動、大部分特高壓項目覈准開工在2030年之后。

  參考國內三峽等大型水電項目:①水電站開工后2-3年會啟動水電機組招標,招標后5-6年實現併網發電;②特高壓直流項目建設周期一般在2年左右,比水電站早1-2年投運。我們判斷,雅下水電設備招標從27-28年陸續啟動,大部分特高壓線路2031-2034年集中建設,GIL設備招標整體匹配水電站建設節奏,35年以后水電工程有望逐步投產。

  觀點三:核心利好特高壓和GIL兩大環節,對應投資額在1500億、300億以上,主要兑現期為2030-2035年。

  特高壓:雅下水電工程電力以外送消納為主,兼顧西藏本地自用需求,配套特高壓輸電線路將實現電力外送,預計新增外送能力超5000萬千瓦,直接帶動西藏電網升級及跨區域輸電線路建設。預計初步整體將建設6條左右特高壓直流線路,單條特高壓直流投資200+億元,同時配套交流特高壓建設(至少2條,每條投資額超80億元),特高壓投資額1500億元以上。

  GIL:引接站、匯集站、電站之間將採用GIL管廊連接,預計5級電站隧道管廊總長度150-200公里,管廊最高差近1000米,總迴路數60-80回,折算單回GIL約1800公里,按照1.8萬/米計算,潛在市場空間超300億元。

  觀點四:預估特高壓核心設備、GIL、水輪機組招標金額分別約為550、320、400億元以上。

  彈性測算:預計雅下水電工程對南瑞/平高/許繼/西電/特變/保變/長高/安靠/東方電氣/哈爾濱電氣的收入貢獻分別為84/158/40/199/113/79/49/32/201/201億元,預計淨利潤貢獻分別為20/35/9/36/21/11/10/6/24/20億元,淨利潤按照7年平均值對24年利潤彈性分別為4%/48%/11%/49%/7%/163%/55%/50%/12%/17%。

風險提示

  工程建設進度滯后、投資規劃及資金落實不及預期、招標競爭加劇與盈利承壓風險、電力消納與外送通道建設風險等。

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目錄

一、雅下水電工程投資額拆分&建設節奏?

1.1 雅下工程影響?西藏能源儲備如何?工程投資拆分?

1.2 雅下水電工程建設及其中電力設備招標節奏如何展望?

二、雅下水電工程核心利好電力設備:特高壓、GIL、水輪機組

2.1 特高壓:可類比「電力高速公路」,超遠距離電力外送必備

2.2 GIL:安全可靠性高的輸電線路,可應用於水電站外送

2.3 水輪機:水能轉換為機械能核心設備,市場格局集中

三、雅下水電工程能帶動多少電氣設備企業增量彈性?

四、投資建議

五、風險提示

正文

一、雅下水電工程投資額拆分&建設節奏?

1.1 雅下工程影響?西藏能源儲備如何?工程投資拆分?

  (一)雅下"世紀工程"正式啟動,總投資1.2萬億打造全球最大清潔能源基地

  25年7月19號,雅魯藏布江下游水電工程(簡稱「雅下工程」)正式開工,工程總投資1.2萬億元,新建五座梯級電站,裝機容量超6000萬千瓦的規模。雅下水電工程在裝機容量、發電量及投資規模上全面超越三峽水電工程,成為繼三峽工程后全球最大水電工程。

  雅下水電站位於雅魯藏布江大峽谷大拐彎處,從大拐彎入口的派鎮(海拔2900米)至背崩鄉(海拔860米),短短50公里內落差有2000多米,主要採取截彎取直、隧洞引水的開發方式,既減少了水庫淹沒面積,又降低了生態擾動。工程建設周期約15年,將帶動多個行業受益,其中包括電力設備、建設大規模電力外送通道等。

  超級水電站建設兼具基建價值和經濟效益,是能夠創造超額回報、惠及全社會的優質資產。雅下工程規劃5座梯級電站或將借鑑三峽工程的滾動開發模式、降低項目前期財政壓力。

  預計工程投產后年發電量約3000億千瓦時,可代替1.2億噸標準煤的發電量,減少3億噸二氧化碳排放,相當於再造300萬公頃森林的固碳能力。同時雅下工程建成運營后,仍需要1-2萬長期員工,包括技術維護、電力調度、生態監測等專業崗位,這些人員將形成穩定的定居羣體,促進當地城鎮化進程,將為林芝市乃至整個西藏自治區帶來的發展藍圖。

  (二)西藏清潔能源儲量巨大,雅下水電工程將聯動周邊5000萬千瓦光伏、風電資源。

  西藏是世界上清潔能源最富集的地區之一,其中水力資源極為豐富,技術可開發量176GW,約佔全國總量的1/4,居全國首位,絕大部分集中在雅魯藏布江、怒江、瀾滄江和金沙江干流。

  風能方面,西藏風能資源集中分佈於海拔4800米以上的高海拔地區,此類地區約佔全區面積的30%,風電可開發量約180GW;光伏方面,西藏年均日照時長超過3000小時,光伏可開發資源量超過3000GW。

  截至2024年底,西藏風電、光伏裝機僅為1GW、4GW,開發潛力巨大。雅下工程將採用「水風光儲一體化」開發模式,工程預計將聯動周邊5000萬千瓦光伏、風電資源,打造全球首個多能互補清潔能源基地。

  西藏需要更大規模的電網升級改造與建設,尤其是更大規模的跨省跨區互聯互通。

  過去西藏電網致力於內部電網統一(2020年進入「全區一張網」時代)與升級改造(2018年進入超高壓大電網時代),同時實現與外省聯網(2011、2014年西藏分別與青海、四川實現聯網)。但自2015年藏電首次外送以來,西藏僅實現外送電量160億千瓦時。

  根據西藏水電電源建設規劃和中長期發展展望,到2030年需實現超1500萬kW的外送水電裝機。隨着雅下水電工程的建成投產,以及遠期更大規模的藏電外送,西藏電網亟需進一步補短板,同時提升與國網、南網互聯互通。

  (三)雅下工程難度超三峽,我們猜測其土建/移民/設備類投資佔比約60%/20%/20%。

首先參考三峽工程投資,主要分為三大部分:

  1) 樞紐工程(佔比約42%):包括攔河大壩、水電站和通航建築物等,攔河大壩全長1983米,壩頂高程185米;水電站裝機26台,總容量1820萬千瓦。

  2) 移民資金(佔比約41%):主要由於三峽水電站周邊人口眾多,城鎮密集,規劃移民搬遷建房人口124.55萬,遷建房屋4365.5萬平方米,搬遷工礦企業1632家。

  3) 輸變電工程(佔比約17%):包括變電站、輸電線路、配套建設調度自動化系統、繼電保護等工程,直流換流容量1800萬千瓦,交流變電容量2275萬千伏安,輸電線路總長9194公里。

我們對雅下工程的投資佔比也做初步猜測,同樣分為三大部分:

  1) 移民類:考慮到雅下水電站隧洞引水方案減少移民需求、我們判斷其佔比小於20%;

  2) 青藏高原極端環境(高海拔、強紫外線、低温、地震帶)對設備提出更高環境適應性和可靠性要求,對應設備和材料的價值量更高、供應商要求更高,因此設備類佔比有望超20%。(特高壓等外送通道或將主要由國電/南網出資投建,不包含在1.2萬億中)

  3)高海拔地區地質複雜,地震活動頻繁,施工難度大,預計工程土建類投資佔比約60%。

1.2 雅下水電工程建設及其中電力設備招標節奏如何展望?

  我們梳理了三峽、白鶴灘、兩河口、烏東德等多個水電站建設項目,得到結論如下:

水電站開工后2-3年會啟動水電機組招標,招標后5-6年實現併網發電;

  特高壓直流項目建設周期一般在2年左右,比水電站早1-2年投運。

  雅下水電工程建設規模巨大、建設環境複雜,我們預計雅下水電設備招標從27-28年陸續啟動,大部分特高壓項目覈准開工在2030年之后,2035年以后水電工程逐步投產。

  2025年6月,藏東南-粵港澳大灣區±800千伏特高壓直流輸電工程獲覈准,工程起點藏東南地區,落點粵港澳大灣區,額定輸送容量1000萬千瓦,總長約2681公里。我們預計藏粵直流工程將於2026年正式開建,雅下配套特高壓線路有望2031-2034年集中建設。

  GIL設備招標整體匹配水電站建設節奏,預計26年啟動前期少量招標,2028-2032年處於建設期密集招標,2032年后收尾期少量招標。

二、雅下水電工程核心利好電力設備:特高壓、GIL、水輪機組

2.1 特高壓:可類比「電力高速公路」,超遠距離電力外送必備

  雅魯藏布江下游水電工程電力以外送消納為主,兼顧西藏本地自用需求,配套的特高壓輸電網絡將實現電力外送,預計新增外送能力超5000萬千瓦,直接帶動西藏電網升級及跨區域輸電線路建設。

  除粵港澳地區,我們預計電力還會外送至其他用電量相對緊張的華東、川渝等區域,考慮到單條特高壓直流外送8-10GW,考慮冗余因素,預計整體將建設6條左右特高壓直流線路,單條特高壓直流投資200+億元,同時配套交流特高壓建設,投資額1500億元以上。

  特高壓核心設備投資約佔特高壓直流和交流工程投資的25%。特高壓工程投資主要包括①服務投資(線路施工、土建施工等)、②線路材料投資(鐵塔、電纜等)、③設備投資等。根據賽迪顧問統計,在特高壓直流項目中,基礎土建/核心設備/線路材料&其他設備投資佔比分別約為46.9%/24.6%/28.5%;在特高壓交流項目中,基礎土建/核心設備/線路材料&其他設備投資佔比分別為43.1%/22.1%/34.8%。

  換流變+換流閥+組合電器是直流項目核心設備;組合電器+變壓器是交流項目核心設備。

  直流特高壓項目核心設備包括換流變壓器、換流閥、組合電器等,以哈密-重慶特高壓直流線路為例,換流變壓器、換流閥、組合電器在設備投資中佔比分別為45.5%/15.7%/8.6%,合計佔比69.8%。

  交流特高壓項目核心設備包括1000kV組合電器、1000kV變壓器、1000kV電抗器等,以川渝特高壓交流線路為例,1000kV組合電器、1000kV變壓器、1000kV電抗器在設備投資中佔比分別為49.5%/24.7%/10.5%,合計佔比84.7%。

2.2 GIL:安全可靠性高的輸電線路,可應用於水電站外送

  GIL(Gas-insulated Metal-enclosed Transmission Line,氣體絕緣金屬封閉輸電線路)作為一種電壓等級高、輸送容量大、安全可靠性高的輸電線路,具有不受灰塵、濕度和覆冰等外界環境因素影響等優點,適用於惡劣氣象環境或廊道選擇受限制的電力輸送場合,能夠部分替代傳統的架空線路和電力電纜並用於大容量、長距離的電力傳輸。

  20世紀90年代初期,GIL設備逐漸開始在我國得到應用,目前已經在天生橋水電站、溪洛渡水電站、蘇通1000千伏交流特高壓等項目中得到應用,25年甘肅-浙江與浙江環網特高壓工程建設預計帶動50余公里GIL需求。

  目前GIL競爭格局相對優質,核心供應商不多,具體包括GIS頭部企業(由於GIL技術與GIS同源,頭部GIS企業也有GIL技術儲備)平高電氣中國西電長高電新等,以及GIL專業供應商安靠智電等。

  我們認為,雅下水電站位於平均海拔超過3000米的青藏高原,架空線(易受極端天氣影響)、地下電纜(難以承受大電流傳輸)難以滿足需求,GIL環境適應性強、安全性高同時滿足大容量電力匯集與外送需求,有望應用於雅下項目輸電。

2.3 水輪機:水能轉換為機械能核心設備,市場格局集中

  水輪機將水能轉換為機械能,按照工作原理分為衝擊式、反擊式兩類。

  水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械,現代水輪機大多數安裝在水電站內,用來驅動發電機發電。在水電站中,上游水庫中的水經引水管引向水輪機,推動水輪機轉輪旋轉,帶動發電機發電。作完功的水則通過尾水管道排向下遊。水頭越高、流量越大,水輪機的輸出功率也就越大。

  水輪機按工作原理可分為衝擊式水輪機和反擊式水輪機兩大類。衝擊式水輪機的轉輪受到水流的衝擊而旋轉,工作過程中水流的壓力不變,主要是動能的轉換;反擊式水輪機的轉輪在水中受到水流的反作用力而旋轉,工作過程中水流的壓力能和動能均有改變,但主要是壓力能的轉換。

  國內水輪機市場競爭格局呈現出顯著的地域化特徵。

  水電項目的開發深度依賴對當地地理環境、資源稟賦及市場需求的契合度,這要求設備供應商具備高度的本地化服務與響應能力。因此,國內主要水輪機制造商(以東方電氣、哈爾濱電氣等大型國企為代表)呈現出圍繞核心水電資源富集區、佈局的態勢,依託區域集羣優勢,持續鞏固其市場主導地位。

三、雅下水電工程能帶動多少電氣設備企業增量彈性?

1)設備需求量

  ①特高壓:特高壓項目設備需求量具體受線路長度、變電站/換流站設計等因素影響。我們假設一條特高壓交流平均需要1000kv組合電器20間隔、1000kv變壓器14台;一條特高壓常規(柔性)直流平均需要常規(柔性)換流閥8套、換流變壓器56台、750kv組合電器30間隔、500kv組合電器32間隔。

  ②GIL:引接站、匯集站、電站之間將採用GIL管廊進行連接,預計5級電站隧道管廊總長度150-200公里,管廊最高差近1000米,總迴路數60-80回,折算單回GIL約1800公里。

  ③水輪機組:工程裝機容量超6000萬千瓦的規模,至少需要60台100萬千瓦水輪機組。

2)設備價值量

  ①特高壓:結合國網電子商務平臺各類核心設備歷史中標單價情況,考慮到高原環境對於設備要求更高,我們預計核心設備中標單價溢價10%。特高壓交流核心設備方面,1000kv組合電器、1000kv變壓器單價假設為0.8、0.5億元;特高壓直流方面,假設常規換流閥/換流變壓器/組合電器(750kv+500kv)單價分別為1.4/0.9/0.2/0.1億元,柔性換流閥設備價值量較高,單價為6.0億元/套。

  ②GIL:考慮到三相GIL價值量更高,按1.8萬/米計算,潛在設備市場空間約324億元。

  ③水輪機組:100萬千瓦水輪發電機單價約6.7億元/台,總價值量超400億元。

3)市場份額

  ①特高壓:參考歷史中標數據,結合各家高原產品儲備&實際項目應用情況,我們假設換流變壓器、換流閥、直流控保(國電南瑞75%、許繼電氣25%)、組合電器(平高電氣35%、中國西電25%)、1000kV組合電器(平高電氣35%、中國西電25%)、1000kV變壓器(中國西電15%、特變電工50%、保變電氣25%)。

  ②GIL:考慮到各家技術儲備,假設平高電氣、中國西電、長高電新、安靠智電份額為40%、25%、10%、10%。

  ③水輪機組:考慮到當前僅有東方電氣、哈爾濱電氣有過100萬千瓦水輪發電機落地應用,我們假設兩家市佔率各佔50%。

  綜上,我們預計雅下水電工程建設帶動特高壓核心設備、GIL、水輪機組招標金額分別約為543/270/402億元,預計對國電南瑞/平高電氣/許繼電氣/中國西電/特變電工/保變電氣/長高電新/安靠智電/東方電氣/哈爾濱電氣的收入貢獻分別為84/158/40/199/113/79/49/32/201/201億元,預計淨利潤貢獻分別為20/35/9/36/21/11/10/6/24/20億元,淨利潤按照7年平均值對24年利潤彈性分別為4%/48%/11%/49%/7%/163%/55%/50%/12%/17%。

四、投資建議

  我們長期關注特高壓、GIL、水電機組三個受益方向。

  1)特高壓:超遠距離電力外送必備,建議關注核心設備供應商平高電氣、中國西電、許繼電氣、國電南瑞;

  2)GIL方向:複雜地質條件驅動高安全性GIL需求,建議關注安靠智電、長高電新、平高電氣、中國西電;

  3)水電設備方向:超大裝機規模與高水頭技術要求鞏固龍頭地位,建議關注東方電氣、哈爾濱電氣。

五、風險提示

  工程建設進度滯后風險:雅下項目地處青藏高原複雜地質帶,高海拔施工、隧洞引水工程難度大,疊加極端氣候影響,可能拖累整體建設節奏。若關鍵節點(如梯級電站截流、GIL管廊鋪設)延期,將直接影響設備交付周期和產業鏈公司業績兑現。

  投資規劃及資金落實不及預期:若財政撥款或專項債支持力度不及預期,或因宏觀政策調整導致預算縮減,可能影響特高壓配套、抽蓄設施等子項目的投資強度,進而壓縮設備採購空間。

  招標競爭加劇與盈利承壓風險:水電機組、GIL管廊、特高壓設備賽道玩家集中,若新競爭者湧入或廠商低價搶單,可能導致中標價低於預期。疊加原材料價格波動,設備商毛利率存在下行壓力。

  電力消納與外送通道建設風險:項目電力以外送為主,但配套特高壓線路需5條以上。若受端電網規劃滯后、區域協調不暢或柔直技術應用遇阻,可能造成"窩電"現象,影響電站投產效益。

  證券研究報告:《電新專題研究:雅下水電萬億工程重構能源版圖,帶動GIL/特高壓等千億級需求》

報告日期:2025年08月02日

  姚遙 SAC執業編號:S1130****80001

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