“双碳”目标下,电力装备发展往“哪里走”、“怎么走”?

发电技术团 2023-03-31
3438 字丨阅读本文需 8 分钟

“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,对我国电力装备产业而言,既有挑战也是机遇。我国电力装备制造业产值已连续多年超过5万亿元,发电设备、输变电设备、配用电设备等领域产品产量和产能规模位居世界第一。但行业基础仍需建强,部分关键环节有待突破。

我国电力装备行业现状

行业规模飞速发展,电力装备产量稳居世界首位。我国电力装备制造业产值已连续多年超过5万亿元,发电设备、输变电设备、配用电设备等领域产品产量和产能规模位居世界第一。在输变电领域,变压器和110千伏及以上高压开关设备年产量已连续12年超过10亿千伏安和120万台;输变电设备逐步向高参数、大容量、长距离和柔性智能等方向发展。在配电领域,我国高压开关板和低压开关板年产量连续9年超过118万面和4500万面;我国配电成套能力位居世界先进水平,低压电气领域也正处在由大变强的转变过程中。

支撑重大战略落地,自主创新技术国际领先。经过30多年的不懈努力,中国电力装备以重大项目工程应用为依托,坚持“产、学、研、用”相结合,通过引进技术消化吸收再创新,成功研制出拥有自主知识产权的大型发电成套装备、新能源装备、特高压输变电装备等,有力地确保了国家“西电东送”等能源战略的顺利实施。在输变电领域,以1000千伏特高压交流输电成套设备、±800千伏特高压直流输电成套设备、智能电网用输变电成套设备等为代表的中国特高压输电技术、大电网及智能电网控制技术等均处于国际引领地位。

行业基础仍需建强,部分关键环节有待突破。在新型装备方面,部分关键核心零部件、工业软件等还面临诸多发展瓶颈,如特高压输变电环节的电力电子器件、关键零部件等与国际先进水平存在差距,相关工业软件对外依赖仍存;在共性基础研究方面,近年来中国电力装备行业在基础理论研究、设计规范、制造工艺以及行业标准等方面的研究有了较大幅度的提升,但与欧美等国家相比依然缺乏前沿技术基础储备,源头创新能力有较大差距;在产业链方面,电力装备产业链中游和下游已经较为成熟,处于国际先进水平,但上游原材料及核心设备领域技术水平与产业化能力还有待加强。

电力装备行业面临的机遇与挑战

“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,要实施可再生能源替代行动,构建以新能源为主体的新型电力系统,能源供给将由以高碳排放的化石能源为主转变为以清洁高效的可再生能源为主,能源生产从主要依靠资源转变为更多依靠装备,进而使能源由过去的资源属性切换到制造业属性。这对我国电力装备产业而言,既有挑战也是机遇。

能源结构转型需求对电力装备发展提出新要求。电力装备产业不仅要为电力工业绿色低碳发展提供装备支撑,还要满足其他工业领域电气化发展的需求。一方面,新型电力装备亟需发展,一是风电、光伏等间歇性能源占比的提高,将带动调频、调峰、电压控制、故障穿越等用途的新型电力装备发展;二是其他工业领域用能设备电气化、绿色化的发展,将带动电能、智慧用电、综合能源管理等再电气化设备的发展。另一方面,传统电力装备亟需升级,清洁能源建设需求大幅提升,使得具备竞争优势的火电机组和常规输变电设备产能相对过剩,传统电力装备及再电气化设备等亟需向智能化、绿色化、低碳化升级,以满足新型电力系统建设的需求。对输变电装备领域而言,需要加快优化调整传统输变电设备产能,加快推动适应电网转型需求的输变电技术及设备研制,提升产业链供应链自主可控能力,以行业高质量发展支持“双碳”目标顺利实现。

“双碳”目标下的新型电力系统建设,助推电力装备行业转型升级、加速发展。一是为落实“双碳”目标,适应能源结构调整、新能源大规模并网等情况,国家颁布了一系列行动方案和工作部署,通过顶层设计,加快推动电网向能源互联网升级,带动电力装备制造、新能源产业等融合发展,进一步拓展产业规模和市场前景。二是以实现“双碳”目标为契机,推动产业结构优化调整,加快推进如消纳高比例新能源输电技术和装备、重工业退煤脱碳技术和装备、再电气化技术装备、绿电交易和碳交易的技术和市场规则、应用新一代信息技术的能源平台技术等“双碳”相关核心技术和关键装备等的发展,促进电力产业锻长补短,装备制造业固链、补链、强链,塑造产业竞争新优势。三是不断涌现的新需求、新业态和新应用场景,促使电力装备行业数字化和智能制造升级进入高速发展期,推动行业在安全、生产、质量、研发设计及采购供应等全方位实现提质增效、提档升级。四是国家及地方政府各层级陆续开展“双碳”相关试点示范项目建设,有力支持新型电力技术、装备及系统集成解决方案的研究应用,为电力装备新技术、新业态营造了良好的发展空间。

电力装备绿色低碳创新发展

“电力装备作为电力生产、传输、控制等环节的关键设备,其自身能耗标准直接影响到电力行业整体控碳减排效果。”胡中辉说。加快推广应用满足新能源消纳、电力高效传输、电能高效利用等需求的节能高效、绿色环保电力装备,是实现碳达峰、碳中和目标的有力支撑。

党的二十大报告提出,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。

2022年8月,工业和信息化部等五部门联合印发《关于加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划的通知》。

该行动计划提出了发展主要目标,即通过5年至8年时间,电力装备供给结构显著改善,保障电网输配效率明显提升,高端化智能化绿色化发展及示范应用不断加快,国际竞争力进一步增强,基本满足适应非化石能源高比例、大规模接入的新型电力系统建设需要。

具体而言,煤电机组灵活性改造能力累计超过2亿千瓦,可再生能源发电装备供给能力不断提高,风电和太阳能发电装备满足12亿千瓦以上装机需求,核电装备满足7000万千瓦装机需求。

行动计划指出,推进火电、水电、核电、风电、太阳能、氢能、储能、输电、配电及用电等10个领域电力装备绿色低碳发展。

行动计划提出电力装备十大领域推广应用重点方向。在核电装备,开展现役核电装备供热等综合利用,加快三代核电优化升级等;氢能装备方面,开展制氢关键装备及技术应用,推进不同场景下的可再生能源-氢能综合能源系统应用,推动长距离管道输氢与终端装备应用;太阳能装备方面,推动TOPCon、HJT、IBC等晶体硅太阳能电池技术和钙钛矿、叠层电池组件技术产业化等。

电力装备市场低碳规模应用

电力装备绿色发展政策支持要持续加强。胡中辉建议说,政府相关部门要加大在科技研发资金支持、环保电力装备入网补贴等方面的政策扶持力度,引导发电、电网等工业企业开展电力装备环保化改造升级。

同时,鼓励电力装备制造企业深化环保电力装备基础理论研究和关键核心技术攻关,掌握关键原材料、关键工艺等核心制造能力,推动我国电力工业早日实现绿色低碳、环保升级。

“要加快推动低碳电力装备市场规模应用。”他建议说,落实国家碳达峰、碳中和目标实施计划,逐步明确电力装备环保排放标准,制定高损耗、高排放的电力装备淘汰退出时间表、进度图,加大新型环保电力装备推广力度,优先在国家重点工程项目中推广使用高效节能、绿色环保的电力装备,推动电力行业环保标准升级、技术水平升级。

政府相关部门还要引导促进电力装备产业持续健康发展。强化对电力行业、电力工业企业的市场监管和产能跟踪,引导电力装备制造企业逐步形成新型环保电力装备的产能,淘汰或降低原有机型的生产。

与此同时,还要引导电力设备应用企业加大新型环保电力设备采购比例,适度提高传统机型并网资质条件,推动我国电力装备产业向绿色低碳、节能环保等产业链高端有序发展。

电力装备行业未来发展方向

能源清洁低碳转型和新型电力系统建设,将加速推动新一轮电力装备技术革命,进一步拉动清洁能源生产、输送和利用各环节各领域创新技术和装备的应用。

在新型发电装备方面,一是煤电装备主要开展降低煤耗、提升调节灵活性等技术研究,推动提质增效、多能耦合与CCUS等技术应用;二是水电装备开展高水头大容量机组、超高水头冲击式水轮发电机组、大型可变速抽水蓄能机组、海水抽水蓄能机组等攻关;三是核电装备加快三代核电装备的批量化,加速四代核电装备研发应用,推动国产化装备及零部件推广应用;四是新能源发电装备着力推进风光储一体化装备和可再生能源制氢技术装备发展,风电设备关注大型化、低风速和智能控制技术,光伏设备聚焦提升光电转化效率、降低发电成本,加快新能源关键零部件和原材料实现自主可控。

在新型输变电装备方面,一是输变电设备持续提升消纳保障能力,加快发展特高压输变电、柔性直流输电装备,聚焦安全灵活、绿色低碳的输电网技术装备,持续开展不同电压等级、不同开断容量的发电机断路器及高电压等级真空开关设备的研制,加快大功率电力电子器件、天然酯(植物)绝缘油变压器等研发突破;二是配电设备加快推进升级换代,发展满足新型电力系统“双高”“双随机”特性的保护和控制配电技术装备,依托智能配电网、主动配电网建设,开展分布式新能源系统接入技术装备、直流配用电系统技术装备的研究和应用。

在能源综合利用装备方面,一是加强高效节能变压器研制及推广应用,拓展工业、交通、建筑等领域电能替代;二是加快用能系统能效提升,开展重点用电设备系统匹配性节能改造和运行控制优化;三是积极发展以消纳新能源为主的“源网荷储”、智能微网、综合能源管理和多电源优化互动等技术装备。

文章来源: 中国电力企业管理,中国新闻网,大河网

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:发电技术团
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...