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根据输电电压的不同又可以分为高压输电网(110kV到220kV)、超高压输电网(330kV到750kV)和特高压输电网(800kV-1000kV及以上)。
配电网是指直接或者降压后将电能输送到用户的电力网络,主要承担分配电能的任务。
配电网的电压较低,主要作用是为了给用电区域各个配电站和各类用电负荷供给电源。
如果把发电厂比作电力系统的心脏,输电网比作主动脉,那么配电网就是遍布全身直接向身体各个器官供血的毛细血管。
图表1:
现代电力系统图
资料来源:
北京欧立信信息咨询中心
二、配电网的分类
配电网按照电压等级来分,可分为高压配电网(35kV-110kV)、中压配电网(6kV-10kV)和低压配电网(220/380V)。
按照供电区的功能来划分,可分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网;
根据配电线路的不同,可以分为架空配电网、电缆配电网和架空电缆混合配电网。
表格1:
配电网按照电压等级分类
三、配电网评价指标体系
目前配电网评价指标体系包括供电可靠性、经济性和安全性等。
供电可靠性是指供电系统持续供电的能力,反映了电力系统对国民经济电能需求的满足程度,已经成为衡量一个国家经济发达程度的指标之一。
供电可靠性可以用供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数等指标来衡量。
可靠性和经济性之间存在对立统一的关系,电力系统的根本任务就是在一定水平的供电可靠性的基础上以最小的成本来满足用户的电力需求,为了提高供电可靠性,就必须改进生产技术或者新建、扩建和改造电力设施,增大系统容量,提高系统和设备的健康水平,也就要增加额外投资,这就导致了经济性的降低,因此电力系统需要协调可靠性和经济性的关系。
安全性是指配电网在提供电能的同时追求最低的事故率、最小的事故损失和最优的安全投资效益。
四、我国配电网存在的问题
配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。
近年来,我国配电网建设投入不断加大,配电网发展取得显著成效,但用电水平相对国际先进水平仍有差距。
首先我国配电网的供电可靠性与发达国家相比仍处于较低水平,具体表现为我国的供电可靠率、平均停电时间和平均停电次数仍低于发达国家的历史水平。
表格2:
我国供电可靠性与发达国家相比水平较低
全国输配电技术协作网、北京欧立信信息咨询中心
图表2:
我国供电可靠率低于世界先进水平(%)
中电联、北京欧立信信息咨询中心
图表3:
我国平均停电时间长,平均停电次数多
此外,我国配电网的经济性不高,为了尽可能提高供电可靠性和安全性,进行了大规模的额外投资,导致配电网可靠性和安全性的成本大大提高。
更重要的问题是我国的配电网建设缺乏科学合理的整体规划,仍然停留在“头痛医头、脚痛医脚”的层面。
发达国家配电网之所以先进的重要原因就是其科学合理的整体规划,比如新加坡20kV花瓣接线、法国的哑铃式接线、英国的网孔式接线和日本的整体多分段多联络接线等。
图表4:
新加坡花瓣式接线
输变电损失率是指电力工业企业在供电生产过程中耗用和损失的电量占供电量的比率,是反映一个国家输配电效率的重要指标。
从线损率指标来看,我国线损率呈现缓慢下降的态势,截至2014年,我国线损率已经达到6.64%的较低水平,但是与日本、韩国、德国等发达国家相比仍有较大差距。
图表5:
我国电网线路损失率呈下降趋势(%)
图表6:
我国线损率高于部分发达国家
除了以上问题之外,我国配电网还存在着城乡区域发展不均衡、配电网自动化覆盖率低等问题,这些问题都对于我国配网供电效率的提高产生了负面影响。
图表7:
我国农村供电可靠率低于城市
图表8:
我国农村平均停电时间高于城市
图表9:
我国配网自动化率低于部分发达国家
配电网直接把电力传输到用户,是关系供电质量的重要环节,也是保障经济发展和人民生活的重要基础设施。
配电网具有供电线路长、分布面积广、结构复杂,必须保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性等特点,由配电网络缺陷造成的停电事故就占了整个电力系统停电事故的80%以上,因此,加强配电网的建设对于提高整个电力系统的供电能力具有非常明显的效果。
长期以来我国的电力系统投资的重点是发电厂和输电线路,导致我国配电网建设相对滞后,结构不合理,供电能力不强。
虽然近年来我国逐渐意识到配电网在整个电力系统中的重要作用,并开始加大对配电网建设的投资力度,但是我国配电网投资水平仍然显著低于发达国家水平。
图表10:
我国发、输、配电投资比例不合理
五、配电网的设备构成及相关公司
1、配电网设备构成
配电网的设备构成可以分为一次设备和二次设备,配电网一次设备是指用来接受、输送和分配电能的电气设备,主要包括:
变压器、断路器、负荷开关、隔离开关、环网柜、分段器、开关柜、避雷器、熔断器等。
二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备,主要包括电流电压表、继电器、电压互感器、电流互感器等。
表格3:
配电网一次设备和二次设备
图表11:
配电网结构图
图表12:
变压器
图表13:
环网柜
公开资料、北京欧立信信息咨询中心
图表14:
开关柜
2、配电网主要设备的市场竞争格局
配电网主要设备均属于电气设备行业,然而不同设备的细分子行业的行业竞争格局、主要生产厂商等都存在差别,因此需要细分子行业对配电网主要设备进行详细分析。
表格4:
配电网主要设备行业现状
我们对配电网主要设备的市场份额进行详细分析,以看清市场竞争格局,并找出行业龙头,为投资提供参考。
变压器是最重要的配电网设备之一,也是我国得到长足发展的电气设备细分子行业之一,本文以2015年国网四次变压器招标的结果来研究变压器市场份额。
图表15:
2015年国网变压器四次中标结果较为分散
变压器前十大厂商市场份额占比稍高于20%,行业集中度比较低,中小企业市场份额占比较高。
然而以置信电气为代表的置信系厂家中标占比高达22.61%,是无可置疑的行业龙头。
在配电网一次设备的开关类设备中,以断路器、隔离开关和开关柜的2015年国网中标结果来分析其市场竞争格局。
图表16:
西门子高压开关在2015年国网第三批断路器中标包数占比高
断路器市场前五大厂商中标包数占总包数的比例超过了70%,其中西门子高压开关有限公司以25.71%的市场份额稳居行业第一,说明外资企业在断路器市场占据优势。
同时前两大巨头占比明显高于其他厂商,行业有可能形成以两大巨头为主的竞争程度较小的市场格局。
图表17:
山东泰开和江苏如高占2015年国网第一批隔离开关中标包数比例高
北极星电力网、北京欧立信信息咨询中心
隔离开关市场中中资企业处于绝对优势,其中山东泰开和江苏如高二者占据了行业的半壁江山,外资企业阿尔斯通隔离开关虽然入围前五,但是市场份额较小,难以扭转外资企业在隔离开关市场中的弱势地位。
图表18:
2015年国网第一批10kV开关柜中标包数分布均衡
开关柜市场中前五大厂商占比仅稍高于50%,远远小于断路器、隔离开关,市场集中度较低。
同时前五大厂商的市场份额旗鼓相当,没有形成明显的行业龙头,行业格局尚未形成,市场竞争激烈。
图表19:
2015年国网第三次招标电能表中标金额较为分散
配电网二次设备中,以电能表为例进行分析,电能表行业集中度低,前十大厂商占比不超过40%,同时前十大厂商的市场份额都比较小,相互之间难分高下,没有形成明显的行业龙头,市场竞争激烈。
第二节电力体制改革概况
《中共中央、国务院关于推进电力体制改革的若干意见》(业内俗称电改九号文),明确了本轮电改的主要思路为“管住中间,放开两头”,售电侧改革和增量配电网放开成为改革两大亮点。
目前售电侧改革在全国各地推进顺利,配电网改革正在紧锣密鼓地酝酿。
国家发改委于8月26日下发文件,要求各地上报100个增量配网试点项目,并明确参与的社会资本、输配电价等关键信息,拉开了增量配网改革的序幕。
我们认为增量配网改革所引领的电网投资新模式,有望推动配网资产成为优质的PPP项目。
当下市场聚焦PPP项目主要集中于环保水务等领域,配电网PPP项目特别是优质园区配电网,能够产生稳定现金流与超额收益,政策明确落地之后,将对资金极具吸引力。
在改革之前,电力由电网统购统销,电力用户只能从电网购电,电价由政府确定,价格不反应市场供求关系,电网长期居于垄断地位,电荒、煤电矛盾和可再生能源浪费等问题出现,配电网投资收益率极低,多数地方政府投资园区配电网之后移交给地方供电局代管运维甚至无偿划拨,各地方投资配网积极性极低。
改革之后,电价逐步由政府定价转向市场定价,电网起电力传输通道作用,定位为电力高速公路,收取经过政府严格监管的过网费(输配电价)。
发电公司与电力用户之间可以通过协商签订长期电力购销合同或者通过竞价的方式获取市场化的电量,电力市场发挥调控作用实现资源优化配置,引导电力行业投资发展。
图表20:
改革前后对比:
电力市场高度活跃,市场定价取代改革管制
电网在改变功能定位之后,不合理的投资冲动将得到抑制,在电网费用由购销差价向输配电价转移的过程中,电网输配成本也将呈现下降趋势。
目前各省正在进行的输配电价改革和电力交易中心建设是改革纵深发展的重要前提和基础。
前者,确定了电力交易中的通道费用,后者搭建了供需双方市场化交易的平台和规则。
我们预计在输配电价确定之后,各省在现有大用户直购电的基础上,市场交易电量(双边协商+市场竞价)将逐步扩大,分电压等级放开用户选择权,引入售电公司参与售电侧竞争。
与此同时,输配电价的厘清,更有助于电网投资获得清晰的盈利模式,投资方通过输配电价收回成本获得收益,将会极大地激励社会资本参与电网投资。
8月26日,国家发改委要求各地上报100个增量配电网项目,鼓励社会资本参与,配电网项目现金流稳定,内部收益率高。
我们以配电网建设总投资为20亿的项目为例,配电网建设期为两年,运营期为30年,配网设备按照30年平均折旧。
配电网建成后,收益主要来源于输配电价,按照0.10元/千瓦时计算。
分别按照年用电量30亿千瓦时计算内部收益率。
其中杠杆分别为20%,50%,70%,即自有资本分别为16亿,10亿,6亿;
剩余资金通过银
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