特高压电网国产化问题,随着特高压电网项目的投入建设,业界对此关注程度日益升温。
专家指出,特高压电网需要的是高水平的技术,而中国输变电设备制造产业面对特高压电网的构建,面临的主要问题是要迅速提升整个产业的技术水平、设计水平和试验手段,否则难以在此市场立足。
国货技不如人
权威人士透露,特高压变电站的主要设备,如主变压器、电抗器、断路器等技术含量很高,制作难度很大。尤其是建在我国西部高原地区,所涉及的主要设备防电晕和无线电干扰问题,比国外同类设备难度更大。目前要满足高压绝缘的技术要求,国内的绝缘材料不能让人满意。
一种观点认为,即使国内企业具有特高压设备的设计水平,也有高压大电流线圈的制造能力,但配套的元器件,如电容器、电感器、电阻等能够达到质量要求的,仍是凤毛麟角。
特高压市场整体规模虽然很大,但能给予国内企业的市场却很小。对此,国家电网公司的解释是,“电网瘫痪一分钟损失以亿元计,为防止这种情况发生,我们宁肯在进口设备上多花点钱,也要高质量”。这表明国货的质量令人担忧。
据介绍,未来两三年,国内输变电设备制造技术达不到特高压设备的要求,只能是望“市”兴叹了。因为这块市场是强强企业间的博弈,是为数不多企业的拼杀。处于“金字塔”最高端的国际跨国公司具有明显的优势,其次是有规模的国内一流企业,再次是为设备厂提供配套的专业厂。
骨干企业突破前沿技术
虽然输变电市场存在“内忧外患”,但国内输变电制造业还是大有可为。据了解,部分骨干企业已经积极开展高端技术的研究。早在1996年,武汉高压研究所已建成我国第一条200米特高压实验研究线段,培养了一大批人才。目前,500千伏交流输变电设备已基本实现了国产化,同时也具备了生产500千伏直流主设备控制保护的能力。
西北电网750千伏交流输变电示范工程,通过对相关制造技术的引进、消化、吸收,国内设备制造厂对变压器、电抗器、导线等主要特高压的输变电设备有了一定的研制能力和供货能力,设备国产化取得了较大突破。由国家立项、西安高压试验所承建的800千伏断路器试验站,建成后将成为世界级的试验站,可满足750千伏高压断路器试验的要求。据了解,经过技术处理,最高试验电压可达到1000千伏验的范围也具有扩大的空间。
行业统计资料显示,目前,研制特高压输电设备我国已有550千伏和800千伏输电设备的制造基础,为研制1100千伏输电设备创造了良好的条件,因为在技术上是一脉相通的。国外的经验可以借鉴,就断路器来说,日本也是先研制出363千伏单断口,然后研制出550千伏单断口,进而研制出1100千伏双断口。又如隔离开关,在为750千伏官亭变电站提供800千伏双柱垂直开启式隔离开关时,由于该变电站地处海拔高度2000米的西北高原,对该设备绝缘水平要求高。因此,隔离开关试验值已经十分接近国外海拔高度在1000米及以下隔离开关试制产品的参数,这就是说,成功研发800千伏隔离开关,已为研发1100千伏产品做好了准备。
专家提出,在开发特高压(百万伏级)开关设备方面,在时间紧、任务急的情况下可采取两种途径实现国产化:其一,采取技贸结合方式,引进国外先进技术,进行合作生产,逐步实现国产化;其二,采取以自主研发为主,积极进行国际合作的方式,以实现百万伏级开关设备国产化。
在第一种方式中,已有成功的范例。如新沈高与韩国晓星公司合作,已为我国750千伏输电示范线路官亭电站和兰州东变电站分别提供了800千伏GIS,这就为新沈高研制1100千伏G1S奠定了基础。对于1100千伏设备,新沈高采取以技贸结合,引进技术方式和合作制造与自行开发相结合,以掌握核心技术,逐步实现国产化。
在第二种方式中,西开电气自主开发出550千伏单断口SF6断路器,在此基础上积极进行国际合作。目前,800千伏罐式断路器正在研制中,1100千伏罐式断路器已进入开发论证阶段。
在隔离开关研制方面,我国既有自主研发的800千伏隔离开关,又有通过技术转让和合作生产的800千伏隔离开关。因此1100千伏隔离开关不需要进口,完全可以在国产800千伏隔离开关的基础上研制开发而成。在1100千伏输变电设备开发上,要加大研制力度,争取主动,否则只好拱手将市场让给国外企业。
核心技术不能受制于人
“世界性的电网科技难题在中国,创新的动力也在中国”,“作为关系国计民生和国家安全的重要基础设施,电网核心技术不能受制于人”。近日,来自国家电网公司高层的声音,使业界感受到一种以企业为主体、加快自主创新的高度责任感和紧迫感。
国家电网公司高层人士透露,围绕提升自主创新能力,国内电力设备制造业要开展五个方面的工作。全力推进特高压关键技术研究,支持试验示范工程建设。目前,已经开展的专项研究课题有78项,其中成功验收的有12项。同时,要加快特高压试验基地建设,确保在2007年建成特高压直流试验基地,满足开展套管、阀等关键设备的考核试验及电磁场等试验的研究需求。
我国电网输电能力跻身世界先进 万伏特高压输电线路电器设备国产化,也的确走出了一条新路。目前,西安变压器厂、特变电工等国内厂商已经具有生产特高压设备的能力。
专家经过调查提出,输变电设备方面需研究的重点是,进行大容量自耦变压器漏磁场的研究、特高压套管及高电压连接强绝缘结构的研究等。在绝缘设备的研究方面,要求其有更高的机械强度、良好的电气性能和防污秽性能。同时大力开展导线、金具和杆塔的研究,满足输送容量、机械“荷载”和电磁环境等方面的技术要求。