節(jié)能環(huán)保技術(shù)(裝備)在電力設(shè)備市場(chǎng)應(yīng)用情況
節(jié)能減排是為了節(jié)約資源,減少環(huán)境破壞,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展,國(guó)家采取的一項(xiàng)重要措施,也是一項(xiàng)功在當(dāng)代,利在千秋的百年大計(jì)。電能是最重要、最昂貴的能源形式之一,節(jié)約用電、提高能源效率、減少污染是國(guó)家節(jié)能環(huán)保工作的重點(diǎn)內(nèi)容。電力輸配側(cè)節(jié)能很寬泛,第一是輸配電的節(jié)能,這其中電力損耗10%;二是變壓器的節(jié)能,損失很大,理論上是2%,但實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)數(shù)字;三是電機(jī)節(jié)能,變頻節(jié)能只是電機(jī)中的一類(lèi)。在發(fā)電側(cè),傳統(tǒng)的火電領(lǐng)域主要面對(duì)的是環(huán)保問(wèn)題。2008年7月1日,國(guó)務(wù)院總理、國(guó)務(wù)院節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)溫家寶主持召開(kāi)節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議,聽(tīng)取2007年節(jié)能減排工作進(jìn)展情況匯報(bào),安排2008年節(jié)能減排工作。專(zhuān)家在討論中普遍認(rèn)為,目前政府的當(dāng)務(wù)之急——能源價(jià)格調(diào)整是電力設(shè)備領(lǐng)域?qū)嵤┕?jié)能減排的重要契機(jī)。
1 發(fā)電側(cè)設(shè)備
1.1 空冷設(shè)備
傳統(tǒng)火電廠(chǎng)是通過(guò)開(kāi)放式大水塔來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的冷卻,需要不斷地給水;而空冷電站則不需建水塔,用空氣來(lái)冷卻低壓蒸汽使之凝結(jié)為水,水的損耗少。目前多數(shù)火力發(fā)電廠(chǎng)采用水冷卻方式??绽浞绞降膬?yōu)點(diǎn)是節(jié)水,缺點(diǎn)是造價(jià)高、運(yùn)行費(fèi)用高。一個(gè)2×60萬(wàn)千瓦機(jī)組的空冷設(shè)備造價(jià)約1.7億元,而水冷設(shè)備只需要1.2億元;煤耗高,每年會(huì)多消耗電力6 000萬(wàn)度,大約對(duì)應(yīng)2 000萬(wàn)元價(jià)值。但它也可節(jié)水約l 200~1 400萬(wàn)噸。
空冷設(shè)備按傳熱元件分類(lèi)可以分為板式和管式兩大類(lèi)。板式空冷器只能用于小型電站。另外,還可分為間接空冷和直接空冷系統(tǒng)。目前世界上廣泛采用的電站空冷器有三種技術(shù)形式:海勒系統(tǒng)福哥型空冷器、GEA系統(tǒng)直冷式空冷器、哈蒙系統(tǒng)間冷式空冷器。電站空冷設(shè)備的部件主要包括:翅片管束、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)、空冷風(fēng)機(jī)、減速器、變頻電機(jī)(變頻器和電機(jī))等,除鋼結(jié)構(gòu)外,其它部件均有較大比重來(lái)自于國(guó)外進(jìn)口,但哈空調(diào)(600202)等民族廠(chǎng)商已可以全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。成本結(jié)構(gòu)中(以2×60萬(wàn)千瓦機(jī)組為例),翅片管束占65%左右,鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)占15%左右,空冷風(fēng)機(jī)、減速器(齒輪箱)、變頻電機(jī)(變頻器和電機(jī))各占4%左右。主要原材料為鋁材、無(wú)縫鋼管、容器鋼板、銅材。
市場(chǎng)上的主要廠(chǎng)商有6家,中外各占一半,前三家是第一梯隊(duì)(市占率20%~25%,實(shí)力相近,含哈空調(diào)),后三家是第二梯隊(duì)(市占率5%左右,實(shí)力也相近)。目前,市場(chǎng)仍有新廠(chǎng)商在進(jìn)入。據(jù)參考文章(《中國(guó)電站空冷主設(shè)備供應(yīng)商業(yè)績(jī)》)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(作者不明),到2008年6月3日止中國(guó)空冷電站已累計(jì)核準(zhǔn)約5 000萬(wàn)千瓦。主設(shè)備(空冷島管束或空冷三角)累計(jì)投運(yùn)或完成招標(biāo)8 000多萬(wàn)千瓦,其中SPX、GEA、哈空調(diào)、龍?jiān)?、IHW(含首航艾啟威冷卻技術(shù)北京有限公司)、江蘇雙良的累計(jì)市場(chǎng)份額分別約占39.0%、33.O%、15.6%、4.5%、3.5%、2.9%。僅就2007年而言,哈空調(diào)的市場(chǎng)占有率約為23%。
電站空冷市場(chǎng)近兩年增長(zhǎng)速度快。2007年全國(guó)電站空冷設(shè)備市場(chǎng)銷(xiāo)售收入總額約為45億元,增長(zhǎng)率約為25%~30%。裝機(jī)約1 700~1 900萬(wàn)千瓦,營(yíng)收總額增長(zhǎng)率約為25%~30%。由于我國(guó)單機(jī)60萬(wàn)千瓦機(jī)組比重大幅增加,再加上國(guó)產(chǎn)化提高,生產(chǎn)廠(chǎng)商數(shù)量增加、招標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)激烈,故2007年價(jià)格普遍比2004年、2005年便宜30%~40%。
2008年、2009年我們預(yù)計(jì)中國(guó)火電設(shè)備的年度投產(chǎn)裝機(jī)容量大約都在6 500~7 000萬(wàn)千瓦左右(見(jiàn)表1)。相對(duì)于缺煤的沿海及南方,北方煤電基地建設(shè)提速,華北、東北、西北火電站新建比重可占50%~60%左右,其中按80%上空冷機(jī)組計(jì)算,則全國(guó)火電會(huì)有40%~50%上空冷。故假設(shè)2008年、2009年空冷比重分別大幅提高至35%~40%,則為2 275~2 800萬(wàn)千瓦。考慮到電站空冷設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,單位造價(jià)一直有所下滑(由于國(guó)產(chǎn)化比重提高、大容量機(jī)組比重提高,2007年單位造價(jià)下滑了10%~15%左右),預(yù)計(jì)全國(guó)電站空冷設(shè)備市場(chǎng)容量在2008年增速約為20%左右(其中,裝機(jī)容量上升25%~30%、平均單價(jià)下滑11%)。
1.2 大型循環(huán)硫化床鍋爐
循環(huán)硫化床鍋爐是當(dāng)今世界最先進(jìn)的一種環(huán)保鍋爐,采用循環(huán)硫化燃燒技術(shù),使煤炭充分燃燒,鍋爐溫度提升快,能實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫,有效杜絕致癌物質(zhì)二惡英的排放,灰、渣均可綜合利用,具有節(jié)能、污染小等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于大中型發(fā)電廠(chǎng)。
長(zhǎng)期以來(lái),循環(huán)硫化床鍋爐的燃燒和大型化技術(shù),一直為歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)所壟斷。我國(guó)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外的循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)。1997年,太原鍋爐集團(tuán)與清華大學(xué)合作,運(yùn)用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“定態(tài)設(shè)計(jì)”理論,先后研制出35t/h、75t/h、130t/h、220t/h和440t/h循環(huán)硫化床電站鍋爐。與國(guó)外產(chǎn)品相比,太原鍋爐集團(tuán)生產(chǎn)的循環(huán)硫化床鍋爐煤種適應(yīng)性廣,許多不可燃燒的物體比如煤矸石、中煤、次煤、泥煤等都能得到充分燃燒。
2007年5月13日,太原鍋爐集團(tuán)研制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)最大的環(huán)保型鍋爐——l 000t/h循環(huán)硫化床鍋爐。l 000t/h循環(huán)硫化床鍋爐的研制成功,使太原鍋爐集團(tuán)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力躍入我國(guó)鍋爐行業(yè)前四名之列,在國(guó)內(nèi)循環(huán)硫化床鍋爐市場(chǎng)居領(lǐng)先位置。
在大型循環(huán)流化床鍋爐領(lǐng)域,上市公司華光股份目前準(zhǔn)備在惠聯(lián)熱電二期工程建設(shè)一臺(tái)20萬(wàn)或者30萬(wàn)千瓦的大型循環(huán)流化床鍋爐,并積極和美國(guó)Foster Wheeler公司合作開(kāi)發(fā)30萬(wàn)千瓦級(jí)別的循環(huán)流化床鍋爐。公司在30萬(wàn)千瓦循環(huán)流化床鍋爐級(jí)別的合作單位Foster Wheeler公司是全球唯一具有30萬(wàn)千瓦循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行業(yè)績(jī)的公司。20萬(wàn)千瓦和30萬(wàn)千瓦循環(huán)流化床鍋爐是未來(lái)15年我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的節(jié)能環(huán)保型燃煤鍋爐品種。
1.3 超臨界和超超臨界火電機(jī)組
超臨界機(jī)組是指主蒸汽壓力大于水的臨界壓力的機(jī)組,即壓力大于等于22.12MPa。習(xí)慣上又將主蒸汽壓力大于27MPa的機(jī)組(當(dāng)然要有與之相配的蒸汽溫度)統(tǒng)稱(chēng)為高效超臨界機(jī)組或超超臨界機(jī)組。所以對(duì)于超臨界機(jī)組可以分為2個(gè)層次:一是常規(guī)超臨界參數(shù)機(jī)組,其主蒸汽壓力一般為24MPa左右,主蒸汽和再熱蒸汽溫度為540~560℃;二是高效超臨界機(jī)組,通常也稱(chēng)為超超臨界機(jī)組或高參數(shù)超臨界機(jī)組,其主蒸汽壓力為25~35MPa及以上,主蒸汽和再熱蒸汽溫度為580℃及以上。對(duì)于常規(guī)超臨界機(jī)組的效率可比亞臨界機(jī)組約高2%,而對(duì)于高效超臨界機(jī)組,其效率可比常規(guī)超臨界機(jī)組再提高4%左右。在環(huán)保方面,超超臨界機(jī)組加裝鍋爐尾部煙氣脫硫、脫硝和高效除塵裝置,可滿(mǎn)足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),由于超超臨界機(jī)組提高了效率,相應(yīng)地也節(jié)約了發(fā)電耗水量。
近10多年來(lái),我國(guó)已投運(yùn)了12.60GW常規(guī)超臨界機(jī)組,這些機(jī)組具有較高的技術(shù)性能投運(yùn)后不僅在提高發(fā)電煤炭利用率和降低污染方面發(fā)揮了一定的作用,而且通過(guò)這些機(jī)組的成功運(yùn)行基本掌握了超臨界機(jī)組電廠(chǎng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行、檢修技術(shù)。積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),為我國(guó)超臨界和超超臨界機(jī)組的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
我國(guó)已投運(yùn)的超臨界機(jī)組主要參數(shù)見(jiàn)表2。
華能玉環(huán)電廠(chǎng)位于浙江省玉環(huán)縣,是為配合國(guó)家引進(jìn)的超超臨界機(jī)組技術(shù),為國(guó)內(nèi)制造企業(yè)牽頭,與國(guó)外合作,利用國(guó)外技術(shù)制造,逐步實(shí)現(xiàn)超超臨界機(jī)組國(guó)產(chǎn)化的依托工程。電廠(chǎng)規(guī)劃安裝4臺(tái)l 000MW級(jí)機(jī)組,一期工程建設(shè)2臺(tái),2004年6月開(kāi)工建設(shè),于2007年和2008年投產(chǎn)。一期工程還將分別建設(shè)l座用于燃煤運(yùn)輸?shù)?00kt級(jí)泊位專(zhuān)用碼頭和l座用于大件、燃油、石灰石運(yùn)輸?shù)? 000t級(jí)綜合碼頭;二期工程連續(xù)建設(shè),2008年和2009年各投產(chǎn)1臺(tái)。建成后,玉環(huán)電廠(chǎng)將是國(guó)內(nèi)效率最高、單機(jī)容量最大、最潔凈的火力發(fā)電廠(chǎng)。其蒸汽壓力26.25MPa,蒸汽溫度600℃;單機(jī)容量l 000MW;發(fā)電效率44.86%;汽輪機(jī)為引進(jìn)德國(guó)西門(mén)子技術(shù),由上海汽輪機(jī)有限公司成套供貨;汽輪機(jī)型式為超超臨界、一次再熱、變壓、八級(jí)回?zé)岢槠?、單軸、四缸四排汽(1146mm末級(jí)葉片)、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī);鍋爐為引進(jìn)日本三菱技術(shù),由哈爾濱鍋爐有限公司成套供貨;鍋爐型式為超超臨界、一次再熱、變壓、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、垂直管圈II型直流鍋爐。
為支持華能玉環(huán)電廠(chǎng)超超臨界國(guó)產(chǎn)化示范工程的建設(shè),原國(guó)家電力公司和中國(guó)華能集團(tuán)公司共同主持承擔(dān)了國(guó)家“十五”863計(jì)劃“超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研究”課題,并有電力、機(jī)械制造、設(shè)計(jì)、科研機(jī)構(gòu)及高等院校等20多家產(chǎn)學(xué)研單位的共同參與?!俺R界燃煤發(fā)電技術(shù)研究”課題主要以華能玉環(huán)電廠(chǎng)2×1 000MW超超臨界發(fā)電機(jī)組為依托,重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超超臨界發(fā)電機(jī)組的鍋爐、汽輪機(jī)、電廠(chǎng)系統(tǒng)以及與機(jī)組相適應(yīng)的煙氣凈化技術(shù)。并以此促進(jìn)和提高我國(guó)發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造水平,為電力工業(yè)提供清潔、高效的新一代大型發(fā)電機(jī)組。
1.4 煙氣脫硫設(shè)備
煙氣脫硫,即通過(guò)脫硫裝置使鍋爐煙氣的二氧化硫排放達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)已有脫硫工藝十多種,其中以石灰石一石膏濕法和煙氣循環(huán)流化床法脫硫最為普遍,脫硫設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到90%以上,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的30萬(wàn)千瓦級(jí)火電機(jī)組的煙氣脫硫技術(shù)。
我國(guó)二氧化硫排放量的90%來(lái)自燃煤,而火電行業(yè)二氧化硫排放量又占全國(guó)總排放量的50%以上,所以火電廠(chǎng)是我國(guó)酸雨控制的關(guān)鍵行業(yè)。“十五”末期,我國(guó)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)指標(biāo)都順利完成,惟獨(dú)環(huán)境指標(biāo)——二氧化硫的減排量沒(méi)有達(dá)到。由于煤炭消費(fèi)量增加了72%,盡管“十五”期間單位GDP二氧化硫排放量降低了30.3%,但是2005年全國(guó)二氧化硫排放量還是比2000年增加27%。有專(zhuān)家認(rèn)為,高能耗導(dǎo)致的高增長(zhǎng)模式很難一時(shí)改變,只能力爭(zhēng)在2008年控制住不增長(zhǎng),經(jīng)過(guò)2009年的鞏固,爭(zhēng)取到2010年達(dá)到減排20%的目標(biāo)。
根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)對(duì)脫硫公司項(xiàng)目執(zhí)行情況的統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表3),截至2007年底前,全國(guó)已簽訂的脫硫工程容量為4億千瓦,全國(guó)已投運(yùn)的脫硫工程容量有2.7億千瓦,全國(guó)未交付脫硫合同容量有1.3億千瓦,按照150元/千瓦的造價(jià),這部分已簽但未交付的市場(chǎng)容量有195億元。
由于有了“十五”的前車(chē)之鑒, “十一五規(guī)劃綱要”提出“到2010年,全國(guó)二氧化硫排放總量比2005年減少10%”這個(gè)約束性指標(biāo)。目前我國(guó)已安裝脫硫設(shè)施的火電裝機(jī)容量不到火電裝機(jī)總?cè)萘康?/4。隨著“十一五”期間我國(guó)電力投資創(chuàng)歷史新高以及對(duì)節(jié)能減排的要求越來(lái)越強(qiáng)烈,火電裝機(jī)容量和安裝脫硫設(shè)施的比例都會(huì)提高。根據(jù)《國(guó)家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”規(guī)劃》,到2010年底,全國(guó)脫硫燃煤機(jī)組裝機(jī)容量要達(dá)到4.6億千瓦左右(見(jiàn)圖1)。也就是說(shuō),到2010年底前,全國(guó)投運(yùn)的脫硫工程容量會(huì)較2007年的2.7億千瓦增加1.9億千瓦,全國(guó)新簽脫硫工程容量會(huì)在2007年未交付合同1.3億千瓦的基礎(chǔ)上增加約0.6億千瓦,按照150元/千瓦的造價(jià),這部分市場(chǎng)容量有90億元左右。
我國(guó)現(xiàn)在有超過(guò)100家脫硫企業(yè),企業(yè)眾多,相互壓價(jià),行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也比較無(wú)序,一個(gè)表現(xiàn)就是脫硫項(xiàng)目的每千瓦造價(jià)已經(jīng)由最初的l 200元,降到現(xiàn)在的200元以下。
2 輸配電設(shè)備
2.1 非晶合金變壓器
非晶合金材料又稱(chēng)金屬玻璃,是一種無(wú)晶體原子結(jié)構(gòu)的合金。該合金是由熔融狀態(tài)下的合金以百萬(wàn)分之一秒的速度冷卻后得到的。它采用國(guó)際先進(jìn)的超急冷技術(shù)將液態(tài)金屬以1×10-4℃/s冷卻速度直接冷卻形成厚度0.02~O.04mm的固體薄帶,得到原子排列組合上具有短程有序,長(zhǎng)程無(wú)序特點(diǎn)的非晶合金組織,這種合金具有許多獨(dú)特性能特點(diǎn),如優(yōu)異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高硬度、高強(qiáng)度、高電阻率等。目前通常為鐵、鎳一鐵和鈷基合金,鐵磁體非晶合金比已知的另一些材料更易于磁化和消磁,它的磁性能已被確認(rèn)在材料內(nèi)部更易于磁性反轉(zhuǎn)。
由于非晶合金材料優(yōu)良的性能,使用其作為鐵心材料的變壓器擁有良好的節(jié)能效果。據(jù)統(tǒng)計(jì),非晶合金變壓器的空載損耗僅為S9型變壓器的20%~30%。有業(yè)內(nèi)人士曾測(cè)算,一年一臺(tái)非晶合金變壓器較S9變壓器而言,可節(jié)省4 000元。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家的測(cè)算,非晶合金變壓器與S9型變壓器的價(jià)格比接近1.3:1后,價(jià)差能夠在5年內(nèi)收回,從第6年起,可享受非晶變壓器的超低損耗所帶來(lái)的收益。
國(guó)家頒布的G1320052—2006((三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》與DL/T985—2005《配電變壓器能效技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》中對(duì)非晶合金變壓器的節(jié)能效益作了極高的評(píng)價(jià),并鼓勵(lì)電力部門(mén)使用非晶合金變壓器。置信電氣是國(guó)內(nèi)唯一的非晶變壓器規(guī)?;a(chǎn)企業(yè)。公司引進(jìn)美國(guó)通用電氣公司的設(shè)計(jì)原理,自主開(kāi)發(fā)生產(chǎn)具有國(guó)際先進(jìn)水平的非晶合金配電變壓器和非晶合金組合式變壓器,成為中國(guó)唯一獲得美國(guó)GE公司非晶合金變壓器技術(shù)許可、生產(chǎn)、銷(xiāo)售該類(lèi)產(chǎn)品的公司。
2.2 高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVC)
高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的功能是補(bǔ)償無(wú)功功率,具有降低線(xiàn)損的節(jié)能功效和穩(wěn)定電壓、改善電能質(zhì)量功效。這些功效也就使該裝置在電網(wǎng)中補(bǔ)償、在工礦企業(yè)中局部補(bǔ)償?shù)确矫娴膽?yīng)用前景極其廣闊。SVC在國(guó)內(nèi)剛剛起步,屬于前景廣闊的幼稚產(chǎn)業(yè),應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,因此很難量化產(chǎn)品的行業(yè)發(fā)展速度。
在交流電路中,電源供給負(fù)載的功率分為有功功率和無(wú)功功率,有功功率與無(wú)功功率按照一定比例配合才能促使負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電能在電網(wǎng)中傳輸時(shí),由于電網(wǎng)傳輸容量限制,無(wú)功功率不能過(guò)高,而終端無(wú)功功率不足會(huì)引起電壓的跌落,導(dǎo)致電源(電廠(chǎng))跳閘,嚴(yán)重會(huì)引起整個(gè)電網(wǎng)癱瘓,無(wú)功功率在不同級(jí)別的電力系統(tǒng)中必須分級(jí)進(jìn)行補(bǔ)償,SVC裝置就是基于此點(diǎn)發(fā)展起來(lái)。
高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置是目前最為成熟、國(guó)際上應(yīng)用最廣的大功率高科技電力節(jié)能產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于電力、冶金、煤炭、礦山、電氣化鐵道等輸配電系統(tǒng),通過(guò)快速自動(dòng)調(diào)整無(wú)功量,使系統(tǒng)功率因數(shù)從0.7左右提高到0.95以上,具有重大的節(jié)能作用。目前公司產(chǎn)品最主要的銷(xiāo)售領(lǐng)域是鋼鐵企業(yè),主要是由于以下因素:功率因數(shù)提高到0.95,避免了電力部門(mén)的罰款。提高電壓使冶煉時(shí)間減少,電極消耗電能減少。穩(wěn)定電壓作用明顯,電壓閃變減少3~5倍。鐵路領(lǐng)域也是SVC應(yīng)用比較大的領(lǐng)域,SVC可以補(bǔ)償無(wú)功消除諧波,按照全國(guó)鐵路變電站200個(gè)計(jì)算,每個(gè)變電站用此產(chǎn)品500萬(wàn),那么該領(lǐng)域的市場(chǎng)預(yù)計(jì)會(huì)在10億以上。電力系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)用最廣的領(lǐng)域,目前農(nóng)網(wǎng)缺無(wú)功16.7Gvar,城網(wǎng)缺無(wú)功60Gvar。最保守預(yù)計(jì)現(xiàn)有市場(chǎng)存量可以達(dá)到40億元以上,如果加入新的電網(wǎng)建設(shè)市場(chǎng)空間會(huì)更大。
國(guó)內(nèi)各主要應(yīng)用領(lǐng)域?qū)VC產(chǎn)品未來(lái)五年的需求情況見(jiàn)表4。
2.3 特高壓輸電
2007年12月21日,四川復(fù)龍,國(guó)家電網(wǎng)±800kV四川一上海直流特高壓示范工程(下簡(jiǎn)稱(chēng)直流工程)開(kāi)工,這是繼2006年6月1 000kV晉東南一南陽(yáng)一荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程(下簡(jiǎn)稱(chēng)交流工程)開(kāi)工后,國(guó)家電網(wǎng)在推進(jìn)特高壓戰(zhàn)略方面的又一大動(dòng)作。兩年兩個(gè)工程、兩種特高壓輸電模式相繼開(kāi)工建設(shè),表現(xiàn)出國(guó)家電網(wǎng)加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)的趨勢(shì)。實(shí)際上,早在2004年底,國(guó)家電網(wǎng)就已制訂出一個(gè)龐大的特高壓發(fā)展規(guī)劃,計(jì)劃在未來(lái)十五年內(nèi)投入至少4 000億元,在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)特高壓電網(wǎng),這相當(dāng)于兩個(gè)以上三峽工程的投資規(guī)模。
據(jù)國(guó)家電網(wǎng)提供的資料顯示,四川一上海直流特高壓示范工程起點(diǎn)四川復(fù)龍換流站,落點(diǎn)上海奉賢換流站,全程約2 000公里,途經(jīng)六省兩市,連接了華東華中兩大電網(wǎng)。這是到目前為止全世界電壓等級(jí)最高、功率最大、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)的輸電工程,工程動(dòng)態(tài)投資達(dá)到l 80億元,將會(huì)在2010年投入運(yùn)行。
國(guó)家發(fā)改委目前同意先建設(shè)的特高壓示范工程還有南方電網(wǎng)公司的“云南楚雄一廣州穗東”±800千伏直流特高壓。按照國(guó)家電網(wǎng)特高壓戰(zhàn)略規(guī)劃,未來(lái)國(guó)家電網(wǎng)還將會(huì)配合國(guó)家的開(kāi)發(fā)計(jì)劃,包括西藏水電和新疆火電的外送。為了使輸電更經(jīng)濟(jì),現(xiàn)在國(guó)家電網(wǎng)正在抓緊研究將電壓增加到±1 000kV。劉澤洪告訴記者。國(guó)家電網(wǎng)特高壓正在多頭并進(jìn)建設(shè)或計(jì)劃中。
按照有關(guān)規(guī)劃,到2020年我國(guó)對(duì)特高壓電網(wǎng)的投入約為4 060億元,其中交流為2 560億元、直流為l 500億元,除去工程建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、搬遷等費(fèi)用外,總投資的60%左右將用于設(shè)備投入。特高壓電網(wǎng)的主要設(shè)備包括變壓器、可控電抗器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、套管、輸電線(xiàn)路、晶閘管、換流變等。
按照國(guó)家能源辦戰(zhàn)略規(guī)劃組發(fā)布的《我國(guó)電力布局中輸煤輸電方式比較》研究報(bào)告認(rèn)為,煤炭資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展在地域上的逆向分布,決定了我國(guó)能源的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送不可避免。電力布局中輸煤與輸電的關(guān)系問(wèn)題,是關(guān)系到國(guó)家能源布局、環(huán)境保護(hù)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要戰(zhàn)略問(wèn)題。報(bào)告還根據(jù)不同輸電電壓與輸煤的損耗進(jìn)行比較研究,認(rèn)為對(duì)于相同熱值的電煤,在產(chǎn)銷(xiāo)地煤炭?jī)r(jià)差不變的情況下,輸電電壓等級(jí)越高,輸電損耗越小,輸電的經(jīng)濟(jì)距離越長(zhǎng)。以“三西”及寧東地區(qū)至華東地區(qū)(輸電距離為l 500~l 860公里)為例,如果采用500kV交流輸電,損耗明顯高于輸煤損耗,只有通過(guò)特高壓輸電,損耗才能基本與輸煤持平。國(guó)家電網(wǎng)特高壓部認(rèn)為,輸電有助于緩解輸煤所造成的交通壓力及對(duì)東部環(huán)境造成的壓力,而特高壓技術(shù)的發(fā)展,也使遠(yuǎn)距離輸電成為可能,同時(shí)更具有經(jīng)濟(jì)性。
2.4 高壓變頻調(diào)速裝置
變頻器是電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能中的重要部件。通常,我們把用來(lái)驅(qū)動(dòng)1kV以上交流電動(dòng)機(jī)的中、大容量變頻器稱(chēng)為高壓變頻器。按照國(guó)際慣例和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)供電電壓大于或等于10kV時(shí)稱(chēng)高壓,小于10kV時(shí)稱(chēng)中壓。相應(yīng)的變頻器分別稱(chēng)為中壓變頻器和高壓變頻器。
據(jù)國(guó)家《電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)產(chǎn)業(yè)化途徑與對(duì)策的研究》報(bào)告披露,中國(guó)發(fā)電總量的66%消耗在電動(dòng)機(jī)上。而中國(guó)目前電動(dòng)機(jī)裝機(jī)容量已超過(guò)4億千瓦,而高壓電機(jī)約占一半,高壓電機(jī)中近70%拖動(dòng)的負(fù)載是風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)、壓縮機(jī),其中一半適合調(diào)速,即有約7 500萬(wàn)千瓦的高壓電機(jī)處在浪費(fèi)運(yùn)行的狀態(tài)。從目前高壓變頻器的一般使用情況來(lái)看,平均節(jié)電可達(dá)30%,因而,無(wú)論是在新建項(xiàng)目中,還是在技改項(xiàng)目中,高壓變頻系統(tǒng)的投入和使用,其節(jié)能效果不言而喻。
由于高壓變頻器的技術(shù)十分復(fù)雜性且價(jià)格高昂,所以在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用一直很緩慢,而隨著市場(chǎng)的逐步發(fā)展,高壓變頻器正在被越來(lái)越廣泛的用戶(hù)認(rèn)可,并逐步走向新的增長(zhǎng)階段。中國(guó)的高壓變頻器市場(chǎng)目前正處于一個(gè)高速增長(zhǎng)的時(shí)期,近幾年我國(guó)變頻器的市場(chǎng)一直保持著12%~15%的增長(zhǎng)率,這個(gè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了同年度我國(guó)GDP增長(zhǎng)水平,如果將同期變頻器價(jià)格下降4%~6%的因素納入考慮,我國(guó)變頻器市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率將近20%。其中高壓變頻器市場(chǎng)在2005年增長(zhǎng)50%以上,2006年仍能保持50%左右的增長(zhǎng)速度。我國(guó)目前使用高壓變頻節(jié)能的地方連全部需要配備的20%都不到,而發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了80%~90%,說(shuō)明國(guó)內(nèi)高壓變頻器市場(chǎng)的潛力還是非常大的。種種跡象表明,我國(guó)高壓變頻器進(jìn)入了快速成長(zhǎng)期。高壓變頻器的市場(chǎng)增長(zhǎng)未來(lái)幾年即便按照50%左右的增長(zhǎng)率,至少在10年以后市場(chǎng)才能飽和并逐漸成熟。