美国电网行业分析报告文档格式.docx

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2、美国依托区域资源形成分布式电网12

3、中美电网结构形态的路径依赖14

三、美国输变电网投资陷入停滞状态18

1、中美两国电网投资额比较18

2、中美电力设备龙头对比23

四、美国电网为何没有特高压25

1、中美电网分布形态迥异25

2、美国地形限制了跨区域电网的联结26

3、美国是否建设特高压尚不明确27

能源结构决定中美电网差异化形态。

①东部电网地区因靠近美国主要煤、气供应地而以煤炭和天然气发电为主。

②西部电网地区则因靠近科罗拉多山系和河流，分布有落基山脉等地势落差很大的山体，主要以水电装机为主。

山脉地形客观上也阻碍了西部电网对外联结的发展。

③南部的德克萨斯电网处于页岩气盆地所在地，天然气发电一家独大，形成了区域内的独立小电网。

美国电网在建设之初便是分散破碎的。

美国的电力产业结构非常复杂，尤其是电网的产权结构支离破碎，分散掌握在超过五百家的公司与组织手中。

再加上电力产业的自然垄断性质，每一家电力公司都是当地的行业垄断者。

而美国宪法高度重视对私有财产权的保护，不能随意干涉电力公司的经营。

而在中国，国家电网公司和中国南方电网公司已经在特高压技术上形成了壁垒。

目前，中国已投运的特高压线路共13条，其中国家电网已投运的特高压线路超过10条，南网投运2条。

通过特高压建设将使中国电网连成“一张网”。

美国输变电主网投资在20世纪70年代至90年代处于停滞状态。

美国输电网投资自20世纪70年代以来一直处于停滞状态，且长期滞后于电力需求和发电装机容量的增长。

原因在于：

①美国联邦制下跨州输电项目建设需要多个州的监管部门同意，多个联邦政府部门之间的协调难度较大，且行政审批程序复杂、耗时长，最终获准门槛高。

②输电网项目相较于其他投资项目，具有回报率低，建设周期长等特点，因而比较缺乏投资吸引力，所能筹集的输电项目建设资金规模有限。

③美国已经完成了工业化、城镇化，经济发展速度趋缓，电力需求也增长缓慢，使得电网建设驱动力不足，因而在20世纪中期完成迅速扩张后开始停滞。

美国电网投资在1975-1999年逐年下降，平均每年下降8600万美元，直到2005年才恢复到1975年的投资水平。

美国没有特高压输电线路，未来是否建设尚不明确。

山地地形决定美国电网区域分布特点，相互各自独立，电网联结需求较小，建设难度较大，美国也曾尝试特高压建设，但联邦制下美国各自为政的区域化电网结构很难做到全局统筹兼顾，因此美国特高压远距离输电网建设的阻力较大。

出于电网升级的需求，和来自中国特高压技术成功实践的影响，美国政府高层对特高压建设持支持态度，未来有可能建设特高压。

一、特斯拉不仅是汽车，更是电网的先驱

1、马斯克将公司命名特斯拉

20世纪特斯拉是电力商业化的鼻祖。

尼古拉·

特斯拉（1856/7/10－1943/1/7，塞尔维亚裔美国人）是交流电、无线电等的重要创造者和推动者，公认为是电力商业化的鼻祖。

特斯拉发现了无线传输电能的理论，以空气作为能量的导体。

他的理论与社会工业资本对立，具备颠覆所有电力公司的能力，受到爱迪生排挤，没有得到实践空间而被扼杀。

马斯克将公司命名为特斯拉是为了向科学家和工程师致敬。

据《在火星上退休：

伊隆·

马斯克传》，作者呈现了很多马斯克不为人知的秘闻，其中包括为什么要以“特斯拉”作为公司的名字。

2004年2月，五位创始人用尼古拉·

特斯拉的名字，命名为特斯拉电动汽车公司，纪念他们眼中伟大的物理学家尼古拉·

特斯拉，特斯拉的颠覆性意义隐藏在“特斯拉”这个名字中，即伊隆·

马斯克的终极梦想：

用电动车结束人类对石油的依赖。

马斯克说，将公司命名为特斯拉，是为了向伟大的科学家和工程师致敬，这比马斯克汽车的名字酷多了，我永远也不会拿我的名字命名任何公司。

2、交直流大战确立特斯拉交流电的主导地位

美国“交直流大战”确立了特斯拉交流电的主导地位。

由于具备远距离传输损耗更小等优势，他的交流电体系打败爱迪生的直流电，在西屋电气公司的资助下成为了美国的供电标准。

特斯拉的交流电最终成为各个国家最通用的电流形式。

虽然特斯拉和他的交流电最终赢下这场战争，却因为和爱迪生之间无止境的消耗战，让特斯拉和他的赞助商濒临破产，但特斯拉为了让全人类享用成果，没有选择申请专利，最终欠下JP摩根巨额债务。

爱迪生与特斯拉交直大战不可避免。

19世纪80年代初期，爱迪生因将电引入人们的生活而在美国家喻户晓，他建成的输电系统使用的均是直流电（DC）。

1884年，28岁的塞尔维亚人特斯拉手握巴切罗写给爱迪生的推荐信，飘洋过海来到美国纽约顺利见到了爱迪生。

在他为爱迪生的公司工作期间，爱迪生曾口头许诺：

如果特斯拉能够改进公司涡轮机的设计，将为他提供五万美元的报酬。

而当特斯拉出色地完成任务后，爱迪生却食言了，并声称之前只是玩笑之言，“特斯拉，你不懂我们的美国式幽默。

”特斯拉便离开了爱迪生的公司，就此种下了交直流大战的种子。

19世纪末特斯拉独自将交流电技术尝试商业化。

在特斯拉离开爱迪生之后，便开始针对交流电的产生、输配和使用进行了一系列的发明和技术革命，1887年，特斯拉注册了交流电的专利，1888年，交流电（AC）技术投入市场。

与直流电相比，交流电系统具有可高伏输送的优点，电流输送范围更广，输送效率更高，所使用的导线更细，减少了铜的消耗。

远距离传输也减少了电站的数量，建设成本也更低。

彼时，交流电与直流电大战也拉开帷幕。

特斯拉交流电最终赢得胜利，最终成为各个国家最通用的电流形式。

在交流电与直流电之争热烈上演的历史中，有两个事件可以称为特斯拉对爱迪生的漂亮反击：

（1）特斯拉亲身试电

1893年，历史上第一次电气交易会哥伦比亚博览会进行招标，这对于爱迪生和特斯拉来说，是交直流大战中的重要一役。

最初以爱迪生为代表的通用电气报价180万美元，使用直流电发电系统，但很快就被主办方驳回，因为这一报价远远超出其预算。

于是爱迪生狠下心把报价压缩到55.4万美元，正当他胸有成竹、势在必得之时，威斯汀豪斯带领的西屋电气以39.9万美元的超低价格成功中标，而他使用的是特斯拉发明的交流电系统。

在展会上，特斯拉为了反驳爱迪生散播的交流电有致命危险的言论，一手高举磷光灯泡，另一只手摸向电门，以自己的身体为导体，点亮了手中的灯泡。

对手的诽谤不攻自破，参会者都为之叹服。

（2）攻克交流远距离输电难题

1897年，第一座位于尼亚加拉瀑布的水力发电站建成，成为了35公里外纽约州水牛城的主要供电来源。

爱迪生的直流电系统面临远距离传输败下阵来，而特斯拉专门设计的交流电发电机运用交流电输电技术，用高压实现了远距离供电，彻底解决了尼亚加拉水电站远距离供电的难题。

如今的尼亚加拉大瀑布的公园中还竖立着一座特斯拉的铜像。

经此一役，也确立了交流电的主导地位，在与直流电的大战中赢得胜利，并一直保持到今天。

二、能源结构决定中美电网差异化形态

1、中国能源资源禀赋形成大一统电网

多煤贫油少气决定了中国以火电装机为主。

①中国的煤炭资源丰富，据《世界能源统计回顾2015》数据显示，中国能源消费结构中煤炭占比高达66%，约为天然气和石油消费总量的两倍。

②依托于中国丰富的煤炭资源，发电装机结构中火电占据主导地位。

能源资源分布不均，形成特高压西电东送、北电南送的电网格局。

我国电力供应以煤电为主，煤炭资源集中分布在华北、西北地区，而我国主要用电负荷中心集中分布在华东及东部沿海的人口密集区，供给与需求的空间错配客观上要求建设跨区域特高压电网，为全国统一电网的建设创造条件。

2、美国依托区域资源形成分布式电网

美国能源结构主导者由煤炭变为天然气。

美国拥有世界上最大的煤炭储量，是世界第二大煤炭生产国，回顾美国能源发展历史，直到20世纪80年代煤炭装机量占比维持在较高的水平。

自2000年以来，随着美国页岩气革命的成功和向全世界蔓延，天然气逐渐在美国能源结构中占据绝对主导地位。

三大电网能源结构迥异，各成一体。

依托于各自区域内的优势能源资源，美国形成了东部、西部和德克萨斯（ERCOT）三大电网体系。

东部电网地区因靠近美国主要煤、气供应地而以煤炭和天然气发电为主。

西部电网地区则因靠近科罗拉多山系和河流，分布有落基山脉等地势落差很大的山体，主要以水电装机为主。

南部的德克萨斯电网处于页岩气盆地所在地，天然气发电一家独大，形成了区域内的独立小电网。

3、中美电网结构形态的路径依赖

美国电网建设之初便是分散破碎的。

①美国作为世界上最先广泛使用电力的国家，在资本主义私有制的经济体制下，其电力产业在自由市场中从无到有逐渐发展起来。

基于这样的历史背景，美国的电力产业结构非常复杂，尤其是电网的产权结构支离破碎，分散掌握在超过五百家的公司与组织手中。

②而美国宪法高度重视对私有财产权的保护，不能随意干涉电力公司的经营，因此只能协商、呼吁邻近区域的电力公司联合成立电网调度组织RTO（RegionalTransmissionOrganization）或者ISO（IndependentSystemOperator）

中国电网建设由国企主导，电网结构大一统是必然。

国网、南网建设特高压从技术上形成了壁垒，目前，中国已投运的特高压线路共13条，其中国家电网已投运的特高压线路超过10条，南网投运2条。

三、美国输变电网投资陷入停滞状态

1、中美两国电网投资额比较

我国电网投资市场空间在5000亿元左右。

国家电网投资额从2008年2500亿元增长至2016年近5000亿元，8年时间投资额增长一倍，年均复合增速达到9%，近年国家电网投资额保持在4500亿元以上，投资额增速逐年下降，市场空间保持在5000亿元左右。

2017年投资额增速预估为-6.4%，相较于2016年10.2%的增速下降趋势十分明显。

特高压投资额增速陷入瓶颈期。

特高压累计投资额在2012年之前年均复合增速在20%左右，2014年开始进入快速增长，2015年增速超过50%，增速接近天花板，2016年特高压累计投资额增速同比下降超过20个百分点，这一趋势受我国电网投资额整体减速影响较大。

美国电网投资额不足，建设缓慢。

其中原因在于：

美国存在较大电力缺口，其中配网部分最显著。

据美国土木工程师协会于2016年发布的美国基础设施投资缺口研究报告，美国电力投资缺口持续扩大将严重损害经济社会的发展。

到2025年，投资缺口额将累计达到1770亿美元，到2040年，则将进一步超过5650亿美元。

若这一情况继续得不到解决，将给美