高压直流换流站市场(2025-2034)
报告概述
到2034年，全球高压直流换流站市场规模预计将达到258亿美元左右，2024年将达到130亿美元，的复合年增长率为在2025至2034年的预测期内，这一比例将达到7.1%。
高压直流输电涉及通过高压直流线路将电力从发电厂输送到最终用户，实现高效的长距离传输和不同频率网络的互连。它依靠开关阀、传统晶闸管和越来越多的绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 来管理单向直流电流。
美国能源部宣布了一项1000 万美元资助计划，以推进 HVDC 电压源换流器 (VSC) 输电系统茎。该计划的重点是削减成本和实现电网升级，以支持陆上和海上可再生能源的崛起。高压直流输电线路可提供更高的长距离效率、更低的损耗，并且可以连接美国重要的异步电网，其中东部、西部和德克萨斯州的互连是分开运行的。只有直流链路可以在它们之间传输电力，而不会引起频率问题。
由于直流系统的高成本和复杂性，交流电占了上风。现代电力电子技术使高压直流输电在经济上变得可行。在典型设置中，电力进入换流站进行交流到直流转换，通过高压直流电缆传输，并在接收端转换回交流电以进行分配。电力办公室因其这些优势而大力支持高压直流输电研究，并于最近庆祝了“美国制造高压直流输电奖”的获奖者，该奖项将通过创新的硬件、控制和概念来解决部署障碍。
高压直流输电成本降低 (CORE) 计划的目标是到 2035 年将高压直流输电技术和长距离输电成本降低35%，重点是国内制造，以满足美国的所有需求。 HVDC 优于高压交流 (HVAC)，因为它消除了电容充电电流（尤其是海底电缆中的电容充电电流），并且无需频率和相位同步。
- 它还可以在 50 Hz 和 60 Hz 网络之间进行电力交换。世界上最长的高压直流输电线路是从向家坝水坝到上海的2,000公里线路，当时巴西2,375公里里约马德拉项目获得了冠军，服务于圣保罗。尽管采用较晚，但中国迅速推进了高压直流输电技术。 1987年舟山工程启动； 13个项目总计23,720兆瓦投入运行，支撑西电东送和国家电网并网。
主要要点
- 全球 HVDC 换流站市场预计将从 2024 年的130 亿美元增长到 2034 年的258 亿美元，复合年增长率为7.1%。
- 双极按类型划分，在大型项目的负载平衡、低损耗和稳定性方面，到 2024 年，其占有率将达到 43.2%。
- 线路换向变流器 (LCC) 按技术划分，由于具有成本效益的大容量输电和交流电网集成，到 2024 年，其占有率将达到 67.4%。
- 变流器占据首位（按组件划分）到 2024 年，将占据 38.9% 的份额，成为利用先进半导体进行高效 AC-DC 转换的核心。
- 电力行业在长距离输电和可再生能源并网的推动下，到 2024 年按应用占据 49.5% 的份额。
- 亚太地区到 2024 年，在电网扩张、可再生能源和跨境能源贸易的推动下，将占据 57 亿美元的 44% 份额。
按类型分析
双极技术因其在长距离电力方面的可靠性和效率而占据主导地位，占 43.2%
2024 年，Bi-Polar 在 HVDC 换流站市场的按类型分析细分市场中占据主导地位，占有43.2% 的份额。这种配置在平衡负载和最小化损耗方面表现出色，非常适合高压直流系统。此外，其双极设计增强了操作稳定性。因此，工业界更喜欢将双极系统用于大型项目。
单极系统是特定应用的经济高效的替代方案。它们利用单个导体，显着降低了基础设施成本。此外，这些设置可以有效地适合水下电缆。时间因此，单极在注重预算的安装中获得了关注。
背对背配置可实现异步电网之间的无缝互连。它们有助于即时电力交换，无需长输电线路。此外，这种类型支持区域能源交易。因此，背对背对于电网同步仍然至关重要。
多终端设置通过连接多个点来扩展网络灵活性。它们允许复杂的电源布线和冗余。此外，多终端还增强了系统针对故障的恢复能力。因此，它出现在先进的可再生能源并网项目中。
通过技术分析
线路换向转换器 (LCC) 因其在大功率应用中久经考验的性能而占据主导地位，占 67.4%。
2024 年，线路换向转换器 (LCC) 在高压直流换流站市场按技术分析t，拥有67.4%份额。 LCC 技术提供强大的功率处理能力并降低批量传输的成本。此外，它与现有的交流电网很好地集成。因此，公用事业公司青睐 LCC 用于超高压项目。
电压源转换器 (VSC) 提供卓越的控制和黑启动功能。支持有功、无功独立调节。此外，VSC 还可以连接到弱电网。因此，它在海上风电场中增长迅速。
按组件分析
由于其在电力转换效率中的核心作用，换流器以38.9%占据主导地位。
2024年，换流器在高压直流换流站市场的按组件分析部分占据主导地位，拥有38.9%的份额。转换器构成 HVDC 系统的核心，确保高效的交直流转换。此外，先进的半导体提高了它们的性能ce.因此，对大容量转换器的需求激增。
直流设备包括传输必需的电缆和开关。它确保远距离可靠的电力流动。此外，创新还减少了直流设备的损耗。因此，它支持扩展高压直流输电网络。换流变压器升压以实现高效传输。
它有效地隔离和保护系统。此外，定制设计增强了兼容性。因此，换流变压器在电站设置中仍然至关重要。 其他包括阀门、过滤器和微调操作的控制装置。它们提高了整个系统的和谐性和安全性。此外，这些组件还支持模块化扩展。因此，其他人为多功能 HVDC 解决方案做出了贡献。
通过应用分析
电力行业由于其在电网稳定和可再生能源并网方面的广泛应用而占据主导地位，占 49.5%。
2024 年，电力行业 在 HVDC 换流站市场的按应用分析细分市场中占据主导地位，拥有 49.5% 份额。该领域推动了高压直流输电在长距离大容量电力传输中的采用。此外，它有助于无缝整合可再生能源。因此，电力行业引领着市场增长。
供电岛和远程负载向偏远地区输送电力。它有效地克服了地理障碍。此外，HVDC 还可最大限度地减少此类设置中的损耗。因此，它赋予了离网社区权力。 互连网络连接区域电网以实现稳定性。它动态平衡供给和需求。此外，该应用程序还可以防止停电。
石油和天然气行业将高压直流输电用于海上平台。它为提取地点提供可靠的电力。此外，紧凑型工作站适合恶劣的环境。因此，石油和天然气提高了部门效率。 其他包括运输和工业用途。他们根据特殊需求调整高压直流输电。一个此外，新兴应用探索新的潜力。因此，其他人使市场机会多样化。
主要细分市场
按类型
- 双极
- 单极
- 背靠背
- 多终端
按类型技术
- 线路换向转换器(LCC)
- 电压源转换器(VSC)
按组件
- 转换器
- 直流设备
- 换流变压器
- 其他
按应用
- 电源工业
- 为岛屿和远程负载供电
- 互连网络
- 石油和天然气
- 其他
新兴趋势
高压直流换流站为海上能源中心和混合电网供电
作为海上风电目标不断提高，网格故事正在快速变化。在整个欧盟，各国已商定到 2030 年海上风电目标在86-89 GW范围内，<到 2040 年，发电量将达到 259–261 吉瓦，到 2050 年，将达到356–366 吉瓦。如果没有能够管理多个国家之间复杂电力流的长距离、大容量高压直流输电线路和换流站，这些发电量根本无法有效流动。
- 这种转变的一个明显迹象是推动能源岛和海上枢纽。例如，波罗的海的博恩霍尔姆能源岛将把3 GW海上风电集群连接到丹麦和德国。欧盟已通过欧洲互联基金批准为该项目拨款6.45亿欧元，使其成为跨国高压直流基础设施的旗舰。
在这些枢纽中，高压直流换流站的作用不仅仅是将交流电转换为直流电。它们允许运营商在多个电网之间灵活地路由电力、稳定异步系统并支持黑启动功能。这意味着更少的弃电和更好地利用海上生产的每一兆瓦。
驱动因素
可变可再生能源的快速增长需要长距离高压直流输电骨干
全球可再生能源目前的扩张速度让电网规划者既紧张又充满希望。 2024 年，全球新增可再生能源装机容量约 585 吉瓦，使可再生能源装机总量达到约 4,448 吉瓦。太阳能和风能占这一新增装机的绝大多数，并且都依赖于强大的长距离输电。
- IRENA 的 1.5°C 路径表示，可再生能源装机容量需要达到超过到 2030 年，将保持11,000 GW的增长势头，其中太阳能和风能约占增量的90%。这种扩张将发电分散到远离传统负荷中心的地方，深入近海地区、沙漠和资源丰富的地区。高压直流换流站成为将这些新集群与城市需求连接起来的实用方法没有过度损失。
电网专家对后果直言不讳。 IRENA 指出，到 2030 年将可再生能源电力增加两倍的目标使得电网发展的规划和投资变得更加紧迫，正是因为风能和太阳能分布在许多地点，需要更强大的传输骨干网。交流系统本身就面临着长距离稳定性、拥塞和损耗的问题。
限制
关键 HVDC 组件的供应链瓶颈和较长的交货时间
当今 HVDC 换流站部署的最大障碍往往在于工厂，而不是议会。国际能源署在输电网方面的工作表明设备供应已变得多么紧张。对于电缆和大型电力变压器，平均采购周期几乎翻了一番，现在电缆达到两到三年，大型变压器长达四年。
直流电缆系统、对于高压直流输电线路至关重要，它们承受着更大的压力。国际能源署引用的行业调查强调，专用直流电缆的等待时间可能会超过五年，甚至在施工开始前就挤压了项目进度。开发商可以赢得拍卖，获得许可，但仍然闲置，因为换流变压器、阀门和电缆根本不可用。
除了时间问题之外，全球只有少数供应商能够大规模提供最复杂的高压直流输电系统。如果一家制造商面临技术问题或财务压力，这种集中度会引发人们对竞争、定价能力和弹性的担忧。对于新兴市场而言，紧张的制造能力可能意味着比富裕地区更长的排队时间和更高的价格，从而限制了它们快速采用现代高压直流输电解决方案的能力。
机遇
大规模电网投资计划和公共资金可降低高压直流输电成本
新兴市场的融资渠道ids 和 HVDC 看起来越来越强大。由全球可再生能源联盟领导的联盟已批准每年约7000亿美元的电网基础设施投资目标，同时增加或升级超过8000万公里的输电和配电线路。高压直流输电走廊和换流站是这些计划的核心。
- 政府不仅在谈论投资，还在谈论投资。他们正在投入资金来降低新高压直流技术的风险。在美国，能源部电力和风能技术办公室推出了1000万美元资助机会，以推动高压直流电压源换流器系统的创新。其目标是降低成本、提高电力容量并缩小变电站占地面积，使高压直流输电变得更容易在电网中部署。
能源部关于输电加速和直流电网创新的举措旨在使高压直流输电系统的成本与传统交流输电相当，并且可以减少主要走廊的许可摩擦。欧洲和亚洲部分地区正在制定类似的支持计划，这些地区的电网运营商面临着快速连接海上风电集群和跨境互连线路的压力。
区域分析
亚太地区在 HVDC 换流站市场占据主导地位，市场份额为 44%，价值 57 亿美元
亚太地区快速的电网扩张、强劲的可再生能源新增以及大规模的互联项目。该地区各国继续大力投资长距离输电，以稳定不断增长的能源需求。该地区对跨境能源贸易和清洁电力整合的关注进一步巩固了其44%份额，价值57亿美元。
北美正在通过现代化推进高压直流输电的采用老化的电网和海上风电连接投资的增加。该地区强调能源可靠性和长距离传输升级，以减少拥堵。支持性监管框架和联邦资金加速了跨州可再生能源整合的高压直流输电部署。
在国家间电力交易和强有力的脱碳目标的推动下，欧洲仍然是重要的高压直流输电中心。该地区继续扩大海上风电走廊和海底互连线路。正在进行的能源安全举措鼓励在大陆电网中快速部署高压直流输电技术。
美国继续扩大高压直流输电容量，以支持大型可再生能源走廊，特别是风能和太阳能。联邦举措鼓励具有成本效益的长距离输电和跨区域电网平衡。不断增长的脱碳目标促使公用事业公司采用高压直流输电来提高可靠性并减少线路损耗。
主要地区和国家
北美洲
- 美国
- 加拿大
欧洲
- 德国
- 法国
- 英国
- 西班牙
- 意大利
- 欧洲其他地区
亚洲太平洋地区
- 中国
- 日本
- 韩国
- 印度
- 澳大利亚
- 亚太地区其他地区
拉丁美洲
- 巴西
- 墨西哥
- 拉丁地区其他地区美国
中东和非洲
- 海湾合作委员会
- 南非
- 中东和非洲其他地区
主要高压直流换流站公司见解
全球高压直流输电在换流站市场，在印度积极的电网扩张和可再生能源并网计划的支持下，巴拉特重型电气有限公司正在稳步巩固其地位。公司受益于国内强有力的政策支持、工程深度和成长性参与关键输电走廊的 ±800 kV 及以上项目。
GE Grid Solutions LLC 仍然是战略参与者，利用其 VSC 和 LCC 技术组合来解决长距离、海上风电和互连项目。其专注于数字化控制、保护系统和系统级服务，帮助公用事业公司降低生命周期成本并管理日益复杂的电网条件。
三菱电机公司凭借其在大规模高压直流输电链路（包括多终端和背靠背方案）方面的经验，在亚洲和全球占据有利地位。该公司注重高效电力电子、可靠性和模块化设计，满足各国升级老化基础设施和整合大型可再生能源园区的需求。
西门子能源公司通过提供从转换器技术到系统工程和电网研究的端到端高压直流解决方案，发挥着关键作用。es.其在欧洲、中东和新兴市场的强大参考基础使其能够抓住跨境互连和海上风电出口系统的机会。该公司的战略越来越多地围绕脱碳项目、数字孪生和服务合同。
市场上的主要参与者
- Bharat Heavy Electricals Limited
- GE Grid Solutions LLC
- 三菱电机公司
- 西门子能源公司
- 日立能源有限公司
- LSIS
- 晓星
- C-Epri电力工程公司
- 东芝公司
- ABB
近期进展
- 2025年日立能源印度有限公司、BHEL与拉贾斯坦邦第一部分电力传输有限公司负责设计和执行连接 Bhadla 和 Fatehpur 的双极双向高压直流输电终端。该设备包括用于交流-直流转换的晶闸管阀，重点介绍了 BHEL 在超高压变电站和 HVDC 解决方案方面处于领先地位。
- 2025 年，GE Vernova 领导的财团被授予为国家电网和 SP Energy Networks 的合资企业 Eastern Green Link 1 (EGL1) 项目供应和建造两个基于 VSC 的高压直流换流站。该系统将可再生能源传输给英国家庭供电。
