对接：大电网与微电网产业融合趋势

未来电网的结构将呈现大电网和微电网并存的格局。由于可再生能源具有分散性，就地利用资源的分布式发电和面向终端用户的微电网也将会大量出现。同时，由于未来电力资源与负荷资源的地理分布不匹配，以及可再生能源在广域范围具有良好的时空互补性，因而保持和发展一个规模适当的大电网是十分必要的。

目前，需要发展直流电网模式或交直流混合电网模式。直流输电网不存在交流输电网固有的稳定问题，将从根本上解决交流电网所固有的安全稳定性问题。从配电网和微电网层面来讲，未来的直流负荷将占相当高的比重且分布式电源（如光伏发电或储能）也将以直流模式接入电网。2020年及2030年我国电网将主要以交直流超/特高压混合输电网模式发展，2050年我国电网发展模式可能存在交直流超/特高压混合输电网模式、超导主网架模式及电源与负荷匹配模式三种情况。

1）大电网相关设备产业

据国家电网的数据显示，已投产的直流特高压示范项目向家坝至上海工程，总投资为232.74亿元。在特高压投资中，设备投资约占45%，其中，变压器约占设备投资的30%，GIS约占25%，互感器约占10%。

（1）GIS设备。GIS的全称是气体绝缘金属封闭开关设备，它是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管、接地刀等元件组合而成的高压配电装置。GIS市场目前被河南平高电气股份有限公司（简称平高电气）、中国西电集团公司（简称中国西电）、东北电气发展股份有限公司三家垄断，其中平高电气作为特高压GIS主要生产商，目前市场份额已经达到40%～50%。

（2）变压器。早在“十一五”初期，我国就已是世界上电力变压器的生产和应用大国，但并不是强国。随着国内首条特高压试验示范工程的上马，国内变压器企业迎来了发展契机，产品电压等级和容量一举跃居世界第一，占领了行业发展的技术制高点，同时促进了低电压等级变压器技术的不断成熟和完善。在变压器市场中，中国西电、保定保变电气有限责任公司和特变电工新疆新能源股份有限公司（简称特变电工）各占约1/3的招标份额。我国将来的变压器发展方向仍是朝节能型、低噪音、防火防爆型、高可靠性方面发展，主要发展方向有两个：一是向高压、超高压方向发展，尤其是750 k V、1 100 k V级别；二是向节能化、小型化方向发展。前者主要应用在长距离的输变电线路上，后者主要应用在城市输变电线路上。

（3）柔性输电设备。新能源发电带来了间歇性发电的接入、控制和双向潮流问题，柔性电力是以现代电力电子技术为核心的电能变换与控制技术，可以解决此问题。梦网荣信科技集团股份有限公司（简称荣信科技）是中国最大的柔性输电设备设计制造商。

2）微电网相关设备产业(www.xing528.com)

在清洁能源发电比重不断加大的状况下，只有通过分布式发电以微电网接入配电网，才能最大限度发挥分布式发电的效能。

（1）光伏逆变器。光伏国内装机持续增长，2013年甚至超过规划达到11.3 GW。光伏装机的超预期增长也带动了国内光伏逆变器市场，2013年光伏逆变器市场容量首次突破50亿元，达到56.5亿元，2014～2015年市场容量将分别可达56亿元、57亿元。国内排名较前的光伏逆变器制造厂家有合肥阳光电源股份有限公司（简称合肥阳光能源）、国电南瑞科技股份有限公司（简称国电南瑞科技）、特变电工、中国南车集团公司和华为技术有限公司等。此外，以无锡美凯能源科技有限公司、江苏现代能源微网系统有限公司为代表的专注低功率、多功能、可调度并网特种逆变器研发和生产的企业异军突起，更适合能源微网系统的设备支持；国电南瑞科技提出了“自同步型虚拟同步发电机”技术，实现了电压源型和电流源型的模型统一，具有动态响应快、控制精度高以及并网稳定性好等特点。

（2）风电变流器。风电变流器可以优化风力发电系统的运行，实现宽风速范围内的变速恒频发电，改善风机效，减少发电机损耗，提高运行效率，提升风能利用率。截至2014年底，我国风电累计装机容量已达到114 608.89 MW，远超2006年制定的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的预期。变流器市场在风电行业自动化产品中属于竞争比较激烈的产品，除了国际上一些知名企业，如ABB、西门子等具有比较大的市场占有率外，国内如合肥阳光电源、上海电气集团股份有限公司、国电龙源电气有限公司等企业也很有竞争力，价格较国外品牌便宜许多。

（3）微电网监控及能量管理系统（energy management system，EMS）。微电网监控整个过程包括对系统的实时监控、数据通信、数据存储、数据展示、人机交互等，使中心站能够直观、动态、综合地掌握微电网各系统的情况，同时便于进行系统设备故障率判断、发电数据统计和分析以及提供技术支持。同时，需建设集光伏、风电、储能、负荷等系统的数据采集、监测、存储、分析、展现系统，以便及时获取光伏电站生产及电站设备运行状态的信息，为集中监测、故障分析、技术支持、经营决策等提供及时、准确的数据基础。国电南瑞科技研发的微电网监控及EMS主要包括综合监测、稳定运行控制和能量管理三大功能模块。综合监测功能模块负责与逆变器、储能变流器、测控保护装置等进行数据交互，不仅可实现全网信息实时监测，还能根据需求对系统开关进行控制，对分布式电源及储能设备下发遥调、遥控指令。稳定运行控制模块负责实现一次调压调频、二次调压调频、并离网无缝切换、微电网潮流控制功能，保证微电网系统的安全稳定运行。能量管理模块是EMS的核心功能，它根据微电网运行模式，综合考虑分布式电源及储能系统的现有运行状态、用户负荷供电等级、功率预测参考等信息决策，调整微电网实时运行状态。

（4）无功补偿及谐波治理装置。通过安装并联电容器等装置对电力系统中所需无功功率进行补偿，以实现改善电压质量、降低线损、线路和变压器的增容、降低企业用电成本的目的。从产品的发展来看，无功补偿先后经历了调相机、固定补偿电容器、静止无功补偿器（static var compensator，SVC）、静止无功发生器（static var generator，SVG）等阶段。SVG在响应速度、滤波特性、运行损耗和占地面积等方面优于SVC，但较昂贵的价格是前几年影响其应用的主要障碍。近两年通过技术改进和规模量产，在小容量产品和风电等特殊领域，SVG的价格已接近于SVC，逐渐具备了替代SVC的性价比优势，今后SVG的发展值得期待。目前国内无功补偿装置市场处于领先地位的是ABB、西门子、阿尔斯通、东芝等外资或合资企业，国内相关企业包括湖北能源集团股份有限公司、泰开电气集团有限公司、荣信科技等。

（5）继电保护装置。国家电网“十二五”规划投资1.7万亿元，其中2015年，国家电网与南方电网将总计投资约4 813亿元用于电网建设。另据《中国继电保护及自动化设备行业发展前景与投资预测分析报告前瞻》预测，“十二五”期间年均继电保护市场规模有望达到450亿元左右。以许继集团有限公司（简称许继集团）、国电南瑞科技、北京四方继保自动化股份有限公司等一批重点骨干企业为主体，经过对继电保护及自动化设备的更新换代，设备设计制造水平已与国际水平接近。在高端领域，国电南瑞科技和南京南瑞继保电气有限公司分别占据着电力自动化和继电保护的领导者地位；而作为国内配套能力最强的许继集团，在特高压直流输电控制保护系统以及换流阀方面遥遥领先，其配网自动化业务也颇具实力；国电南京自动化股份有限公司（简称国电南自）在电力环保设备方面更胜一筹；东方电子集团有限公司（简称东方电子）在调度自动化、电力市场、变电站自动化领域仍然具有较强的市场影响力。

（6）电线电缆。电线电缆是用于电能输送、信息传递以及照明等领域的一大类电工产品，大力发展高性能、高质量的特种电线电缆成为未来行业发展的重要方向。我国电线电缆行业尽管总产值已经跃居世界第一，可是在技术含量方面还有欠缺，特别是一些对技术要求、工艺要求很高的特种电缆依然需要从国外进口。据某些机构的统计，目前我国大大小小的电线电缆企业已近万家，而其配套行业如设备、原材料、半成品等也有数千家，但排名前10%的线缆企业仅占国内市场份额的7%～10%，可见我国电线电缆行业集中度较低。