换流阀|3800亿的特高压，如何补齐新能源的最后一块短板？( 三 )

上游环节主要涉及相关材料与元器件，包括钢材、有色金属、化工材料以及电子元器件等环节，原材料成本约占特高压电器的20%-30%。
中游特高压电器设备主要包括站内设备与电缆、铁塔。其中，站内设备是全产业链中的技术密集环节。下游市场较为集中，主要是国网、南网等电网公司，还有配网设备公司。

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在特高压技术路径中，有两条分支，分别是直流和交流。可能部分投资者对于特高压交流和直流输电存在着争议。
中国科学院院士、中国电科院研究员周孝信指出，直流输电和交流输电只能互补，不能互相取代。
直流输电只具有输电功能、不能形成网络，类似于“直达航班”，中间不能落点，定位于超远距离、超大容量“点对点”输电。
直流输电可以减少或避免大量过网潮流，潮流方向和大小均能方便地进行控制。但高压直流输电必须依附于坚强的交流电网才能发挥作用。
交流输电则具有输电和构建网络双重功能，类似于“公路交通网”，可以根据电源分布、负荷布点、输送电力、电力交换等实际需要构成电网。
中间可以落点，电力的接入、传输和消纳十分灵活。定位于构建坚强的各级输电网络和经济距离下的大容量、远距离输电，广泛应用于电源的送出，为直流输电提供重要支撑。
尽管因输电形式不同，特高压直流与交流在基站数量与基站关键设备上存在差异，但设备投资均是特高压项目的重中之重。
就特高压直流项目而言，需建设换流站以实现交直流之间的转变，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量的要求，投资重心是换流站。
站内主要包括换流变压器、换流器、平波电抗器、交流滤波器、直流滤波器以及无功补偿等。而换流站中最关键的设备就是实现换流功能的换流阀和换流变压器，二者分别占项目投资的15%与12%。

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换流阀，它由数量繁多的多种元器件组成，结构较复杂。换流阀的设计应用了电力电子技术、光控转换技术、高压技术、等多种技术融合以及高压用绝缘材料的最新技术和研究成果。
通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。
从20世纪50年代开始运行的第一个瑞典哥特兰岛直流工程开始，换流阀的制造技术随着大功率半导体器件的制造技术发展，换流阀装备制造技术实现快速升级。
从分类上看，除了常规的晶闸管阀、还有低频门极关断晶闸管阀（GTO阀）、高频绝缘栅双极晶闸管阀（IGBT阀）。
尤其是IGBT阀是实现柔性直流技术压舱石。柔性直流技术相比传统直流输电具备安全可控与灵活实用两大优势，是实现新能源大规模并网的必要前提。
柔性直流输电是构建智能电网的重要装备。与传统方式相比，柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势，是海上风电的最佳选择。
柔性直流输电在实现区域联网提高供电可靠性、缓解负荷密集地区电网运行压力等更多领域得到应用,是改变大电网发展格局的战略选择。
相比传统特高压输电项目，IGBT换流阀和极线断路器投资占比更高，投资占比接近20%。
2007年以前，世界范围内实现柔性直流换流阀工程应用的只有ABB公司，且采用的是两电平/三电平技术路线，存在运行损耗高、容量扩展难等问题。
2007年年底，国家电网公司决定建设上海南汇风电场柔性直流输电工程。