一、GIL输电行业概况
GIL（Gas Insulated Transmission Lines），即“气体绝缘金属封闭输电线路”，是一种电压等级高、输送容量大、安全可靠性高的输电线路，主要指由接地合金铝外壳和内置管状合金铝导体组成并采用六氟化硫（SF6）等绝缘气体为绝缘介质的电力传输设备。
其主要特点包括：可靠性高，使用寿命长，产品本身系金属封闭的刚性结构，不受大气和环境影响；安全优势明显，GIL可以安全地安装在综合管廊中，具有坚固的接地外壳，零部件均具有阻燃特征，从而能有效避免常规输电系统故障时带来的爆炸、燃烧等危及电网安全的重大事故；输电电压等级优势，GIL系列产品可以实现1100kV电压等级。
GIL的特性
资料来源：公开资料整理
输电系统的损耗可分为与负荷有关的损耗、介电损耗及与运行设备有关的损耗（如电抗器或电容器组的补偿损耗）等。通常对于大容量的输电系统，导体截面的大小和材料性能是损耗的基础，虽然电缆采用铜导体，GIL采用铝导体，但GIL导体截面较电缆大得多，GIL呈现比充油电缆或XLPE（交联聚乙烯）电缆更低的导体的损耗。
GIL与电缆相比损耗情况
资料来源：公开资料整理
单从输电系统的设备投资来看，架空线无疑是最经济的。不过，随着电压等级的提升，GIL的绝对造价与架空线相比越来越接近。而与电缆相比，对于输送容量小的系统，采用自然冷却方式的电缆系统的造价要比输送容量相当的GIL低。对于大容量的输电系统，电缆方式则需要采用强迫风冷、水冷或平行多拼结构的电缆。这就大大增加了输电系统的造价。当需要更高的电力输送能力时，GIL就有优势了，1条GIL线路可以替代2条电缆路。
电缆和GIL系统成本对比
二、中国GIL项目招标现状分析
随着我国苏通GIL综合管廊建成并投入运行标志着GIL产品在城市负荷中心大规模应用具有可行性，国内GIL产品应用场景逐渐呈现多元化趋势，而不再局限于电站出线端的应用，由此带来了巨大的市场增量。2017年以来，受国内以特高压为代表的新基建投资持续加码以及新能源快速发展带来的城市用电负荷快速提升的影响，GIL市场招投标规模呈稳步上升趋势，客观反映了我国GIL市场从起步较晚到技术逐步成熟并走向大规模推广应用的趋势。截至2020年11月份，国内主要GIL项目招标具体情况如下：
国内主要GIL项目招标具体情况
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相关报告：华经产业研究院发布的《2021-2026年中国输电设备行业全景评估及投资规划建议报告》
三、GIL输电行业竞争格局分析
GIL的研发和生产在国内起步较晚，目前从事GIL系列产品研发和生产的国内企业主要包括江苏安靠智能输电工程科技股份有限公司、西安西电开关电气有限公司、河南平高电气股份有限公司、国电南瑞科技股份有限公司等少数企业，国外企业主要包括美国AZZ公司、ABB（中国）有限公司、德国西门子股份公司等少数企业。
安靠智电主要致力于输变电系统关键部件——高压及超高压电缆连接件系列产品及GIL系列产品的生产与销售，公司关键技术和工程业绩均处于行业领先地位，据统计，截至2020年安靠智点营业收入为5.29亿元，同比增长66.27%，其中GIL产品收入1.59亿元，同比增长419.58%，占比营业总收入的30%。
2018-2020年安靠智电GIL产品收入情况
资料来源：公司公告，华经产业研究院整理
目前持续跟踪的主要项目合计超过220公里，若2022年-2024年跟踪订单分别转化10%、25%、40%，则预计安靠智电未来三年新增订单量有望达到22公里、55公里和88公里。目前安靠智电仅有产能20公里/年，明显不能满足需求。此次募投项目的实施，将新增GIL产能120公里/年，其中2021年-2022年为项目建设期，后续按既定规划逐步达产，则安靠智电2022年-2024年合计GIL产能合计分别为20公里、56公里、80公里。
安靠智电募投项目新增GIL产能
资料来源：公司公告，华经产业研究院整理
四、中国GIL输电行业发展技术趋势
第三代GIL技术绝缘气体中，最被看好的为CF3I。该气体的优势性被充分挖掘之前，有学者提出使用八氟环丁烷作为SF6的代替气体，主要是由于八氟环丁烷有着比SF6更低的GWP。但该气体依然为受到全球限制的温室气体之一，其液化温度达到-8℃，在实际应用时，存在一定限制。CF3I是一种无色无味的气体，常规液化温度在-22.5℃，同时该气体为公认的环境友好型气体，其GWP水平几乎与二氧化碳持平。CF3I结构中的C-I键性质不稳，当受到可见光照射时极易分解，导致该气体在大气中存留的时间较短，一般很难达到2d，也使其不会产生臭氧破坏效果。不少实验论证表明，CF3I的绝缘性能可达到SF6的1.23倍，因此该气体极有可能取代SF6成为GIL输电线路的新绝缘气体。
在短时间内，SF6作为主要绝缘气体的技术形势还得不到彻底的改善，因此短期内的技术研究重点将放在SF6与N2体积分数的优化调整上。实验表明，当绝缘混合气中SF6的体积占比从0上升至20%的过程中，会导致气体电压迅速上升，超过20%后上升速度逐渐放缓。因此混合气体中SF2的最佳体积占比应保持在10%～20%之间。混合气体的方式会降低SF6气体的纯度，在GIL设备大小不变的情况下，需要通过提高气压的方式抵消因SF6纯度降低对绝缘性能造成的影响。
GIL输电线路监控系统的研究上。对GIL输电线路运行过程中的温度、压强、湿度、局部放电情况进行实时监控，以对其运行效率进行监管。GIL输电线路监控系统分为离线和在线两种形式，其中离线模式的监控系统对线路局部放电信号的监控效果更优。当前在线监控系统已经得到大范围的使用，通过高灵敏传感器及光纤传输系统，对GIL输电线路的运行状态进行实时监控。当出现SF6气体泄漏问题时，系统能够在第一时间给出报警提示并定位到问题发电路段，以及时进行处理减轻对大气环境的影响。
华经产业研究院通过对中国GIL输电行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国输电设备行业市场深度分析及“十四五”规划战略分析报告》。
