【重電設備】為何「變壓器」比「GIS設備」更火熱？深入解析電網投資的趨勢
2024年3月30日(優分析產業數據中心) -
當我們談到電網的建設，概念上會先區分成兩塊：即輸電（Transmission）和配電（Distribution），統稱為T&D。
以這種方式來區分，可以更容易了解這兩塊商機上的差異。
這是電力系統中兩個關鍵的組成部分，它們在電力從發電廠到消費者之間的傳輸和分配過程中發揮著不同的作用。
輸電（Transmission）：發電廠到主幹線
輸電是指在高壓條件下將電力從發電廠運送到遠距離地區或是電網的主幹線上的過程。
輸電線路通常運行在非常高的電壓，這有助於減少長距離傳輸過程中的電力損耗。
輸電系統包括高壓輸電線路和變電站，後者負責將高壓電力轉換成較低壓力，以便於進入配電系統。
配電（Distribution）：主幹線到最終用戶
配電是指將電力從變電站傳送到最終用戶，如家庭、商業和工業用戶的過程。
配電系統運作在比輸電系統低得多的電壓。它負責將電力以適合終端使用的電壓輸送給消費者。
配電線路通常包括街區內的電線和配電柱，以及安裝在用戶場所的變壓器和計量設備。
就像下面所呈現的輸配電模擬圖，前段是輸電（Transmission），後段是配電（Distribution）。
變壓器跟GIS，哪一個需求成長更多？
變壓器和GIS絕緣開關設備不管在輸電或者配電中都需要用到，但是需求的比重有差。
變壓器主要負責改變電壓，GIS則用於穩定電力，主要用途是在危險情況下斷開，以保障下游配電系統的安全。
因此大致上，氣體絕緣開關設備GIS通常用於電力傳輸這段的應用比較重要，GIS能夠處理高達幾百千伏的電壓，使其成為輸電高壓和超高壓應用的理想選擇。
然而，隨著技術的進步和對電網效率與安全性要求的提高，GIS在配電系統中的應用也會緩步增加，只是以需求上來說，主要來自從發電廠輸電到主幹線的這段。
接下來看變壓器（transformer），它同樣在輸電（Transmission）和配電（Distribution）系統中也都是不可或缺的設備。
不過，就需求量來說，變壓器在下游配電系統中的使用通常更為廣泛。這是因為配電系統需要大量的變壓器將電壓從輸電系統的高電壓降低到適合住宅、商業和工業用戶安全使用的較低電壓。
當我們談到未來的電網建設，「輸電」這塊的投資金額成長比較大？還是下游「配電」的這塊？
根據國際能源署（IEA）的預測（見下圖），在既定政策情境下，2019年至2030年電力網路年度投資預測。
從過去的電網投資金額來看，配電（Distribution）的投資金額大概是輸電（Transmission）的兩倍。然而，在未來十年，投資結構將發生顯著變化，配電的投資需求將遠遠超過輸電。2021至2030年間的平均每年投資金額顯示，配電領域的投資將有更大的增長，這一增長主要源於新增需求（New Lines）。相比之下，輸電領域的增長主要來自於汰舊換新的需求，使用新一代的GIS氣體絕緣開關設備來替代傳統的空氣絕緣開關設備（AIS）。
雖然兩個市場的需求都在增長，但是以需求成長幅度來說，配電設備的需求成長較多，且是由新增的需求所驅動。由於現有的變壓器產能不足以應付未來新增的需求，所以更容易出現缺貨潮。
而驅動GIS設備市場的動力主要來自「汰舊換新」的需求，且增長幅度也沒有那麼高，因此即便有缺也會相對在可控制的範圍內。
從大方向進一步來看，未來電網投資的重點都是放在「配電」基礎設施的更新上，「輸電」部分雖然也會有所成長，但主要是進行老舊設備的更換和一定程度的升級。
這是因為「分散式電網」的設計，主幹線雖然會增加，但是下游配電的部分因為更為分散，所以需求量增加更多。
如下圖是台電的強韌電網計畫，有較多的預算是花在分散工程上，與國際上的規劃一致。
注意關鍵字
用於主幹道輸電的GIS開關設備，可以注意“輸電級”這個關鍵字。而用於配電的GIS開關設備，稱為“配電級”GIS，它的體積較小巧適合於城市，但使用上比較不需要那麼高壓。
因此可以發現台灣GIS大廠中興電(1513-TW)的年報上，比較多的部分會談到台電的「第七輸變電計畫」。像是中興電就是國內唯一345kV供應商，但若講到161kV或以下變電所需要的開關設備的話，大同(2371-TW)、亞力(1514-TW)等都可以提供。
而變壓器也同樣分為輸電級以及配電級變壓器。但是用於配電的需求佔比較高，所以產品組合上，華城(1519-TW)與士電(1503-TW)的產品名稱都比較偏向配電。
了解這些關鍵字有助於解讀產業訊息，也有助於釐清台灣強韌電網計畫裡面的內容。
基本的概念就是：用於配電設備的設備其新增的需求量比較多，但是用於輸電所需的設備其單價會提高。
正確解讀商機
讀到這裡需要注意的是，我們討論的是整體市場而非單一企業。例如，對於在新一代GIS設備市場占有率更高的企業，比如中興電(1513-TW)，更新舊設備的需求看起來仍像是新需求；能成長多少還是要看廠商自己的接單能力。
本文也不指單一設備，因為事實上配電所需要的產品很多種，也不是只有變壓器一種。
這篇文章在於解釋為什麼變壓器缺貨情況更為嚴重：因為從整體市場來看，未來配電相關設備來自“新增需求”的占比高，這會造成現有產能不足而導致缺貨現象。
這是為什麼，能夠外銷變壓器的廠商如華城(1519-TW)與士電(1503-TW)成長率更高、本益比更高的背景因素。
至於會缺貨多久？為何產能擴增速度如此慢？則是另一個故事了。