電網(wǎng)技術實現(xiàn)新跨越 新能源發(fā)電技術迅猛發(fā)展
科技引航跨越發(fā)展
科學技術是經(jīng)濟社會發(fā)展中最活躍、最具革命性的因素,是產業(yè)轉型升級的重要力量。十年間,電力企業(yè)各自建立起相對獨立的科技體系,攻克產業(yè)關鍵技術,著力構建科技型企業(yè),促進了科技與電力緊密結合,為電力行業(yè)科學發(fā)展提供了良好的技術支撐。
一、電網(wǎng)技術實現(xiàn)新跨越
十年間,我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大,技術等級不斷提高,跨省跨區(qū)500千伏骨干網(wǎng)架逐步形成,電網(wǎng)技術實現(xiàn)新的跨越。
(一)特高壓等大容量、高效率、遠距離先進輸電技術實現(xiàn)跨越發(fā)展2005年9月,750千伏青海官亭至甘肅蘭州東141千米輸變電示范工程順利投產,我國第一條750千伏輸電線路開始送電;2009年初,晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程投運;2009年底,±800千伏云廣特高壓直流工程單極投運,次年6月實現(xiàn)雙極投產。目前,我國特高壓技術在系統(tǒng)分析、工程設計、施工調試、主設備研制等多項關鍵技術和設備制造方面已取得重大突破,并實際應用于重點工程,特高壓等先進輸電技術處于世界領先水平。
(二)依托信息、控制和儲能等技術,智能電網(wǎng)建設快速推進2009年,國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司均提出智能電網(wǎng)發(fā)展計劃。近幾年,國家電網(wǎng)在可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)、智能用電服務平臺等試點項目上取得較好進展。南方電網(wǎng)公司實施柔性直流輸電、變電站智能化、互動型電網(wǎng)建設等智能電網(wǎng)試點項目。電力智能化應用,全面提升了從發(fā)電、輸配電到用電設施的整體效率。
二、傳統(tǒng)能源發(fā)電裝備水平發(fā)生巨大變化
截至2011年底,我國電力裝機達到10.6億千瓦,超過美國成為世界第一電力裝機大國。十年間,傳統(tǒng)能源發(fā)電裝備水平發(fā)生巨大變化。
(一)火電裝備技術不斷突破,高效、清潔發(fā)展能力大幅提高
1.先進火力發(fā)電技術應用達到國際先進水平。
2006年,上海電氣成功制造我國第一套100萬千瓦級超超臨界機組。同年,哈爾濱電氣自行開發(fā)研制國產首臺60萬千瓦超臨界汽輪機。
2006年11月,華能玉環(huán)電廠國產超超臨界百萬千瓦1號機組投產;12月,華電鄒縣電廠國產超超臨界百萬千瓦7號機組投產。我國電力工業(yè)技術裝備水平和制造能力由此進入新的階段。
我國已實現(xiàn)從30萬千瓦級、60萬千瓦級亞臨界向60萬千瓦級和100萬千瓦級超(超)臨界機組的跨越,并完成國產化研制。其中,60萬千瓦級超臨界機組已批量生產,并出口國外。截至2011年底,我國已建成投產的百萬千瓦級超超臨界機組達到39臺。
2.大型空冷發(fā)電機組的開發(fā)和應用邁上新高度。
2007年11月,我國首臺國產60萬千瓦空冷脫硫機組——銅川電廠1號機組投產發(fā)電。2010年12月,華電寧夏靈武電廠二期2×106萬千瓦工程3號機組投運。這是國內首臺投運的百萬千瓦級空冷機組,我國100萬千瓦超超臨界空冷機組應用水平邁上新的高度。
此外,我國積極推進潔凈煤技術發(fā)展與應用,發(fā)展整體煤炭氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電,2007年開工建設華能天津IGCC示范工程。探索研究碳捕集與封存技術,2008年7月,國內首個“燃煤發(fā)電廠捕集二氧化碳試驗示范工程項目”在華能北京熱電廠投運,目前我國已建成3000噸級和10萬噸級的CCS裝置。積極推廣大型循環(huán)流化床鍋爐應用,在應用30萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐的基礎上,我國成功開發(fā)國產60萬千瓦循環(huán)流化床鍋爐,發(fā)電設備部分性能指標已經(jīng)超過國外常規(guī)水平。
(二)水電設備國產化顯著提高、水電科技躋身國際先進行列三峽工程是我國水電技術進步的典范,是我國機電設備自主創(chuàng)新的重要平臺。
2003年7月,三峽工程首臺70萬千瓦機組并網(wǎng)發(fā)電;2012年7月,三峽地下電站最后一臺機組并網(wǎng)投運,三峽總裝機達到2250萬千瓦。
我國通過引進、消化、吸收、再創(chuàng)新,擁有了水輪機水力設計、定子繞阻絕緣、發(fā)電機蒸發(fā)冷卻等具有自主知識產權的核心技術。哈爾濱電機廠和東方電機廠各自設計制造的三峽右岸4臺(套)水輪發(fā)電機組,運行實踐表明其各項主要指標優(yōu)于左岸進口機組,實現(xiàn)了國產70萬千瓦水輪機的突破。
目前已建、在建和擬建的單機70萬千瓦及以上水輪發(fā)電機組超過120臺(套)。
在建的溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德等電站,單機容量從70萬千瓦向80萬乃至100萬千瓦機組發(fā)展。
我國在水電規(guī)劃設計、施工、運行管理、主要機電設備制造等方面已形成較為完備的產業(yè)技術體系,形成了具有中國特色的水力發(fā)電成套技術。
(三)核電技術裝備自主化實現(xiàn)重大突破,第三代核電站建設世界領先十年間,我國核電技術快速發(fā)展,由最初的完全依靠技術引進,到目前已掌握30萬千瓦、初步掌握100萬千瓦壓水堆核電機組的設計和建造技術。
2003年,國務院核電自主化工作領導小組成立,要求實現(xiàn)設計、建造、運營、管理四個自主以及設備國產化。在嶺澳核電二期、秦山核電二期擴建等工程中,出現(xiàn)了我國“自主設計、自主制造、自主建設、自主運行”的“二代加”核電技術。目前,以CNP1000和CPR1000為代表的、具有自主知識產權的“二代加”核電機型,占據(jù)了我國在運和在建核電機組的絕大多數(shù)。
2007年,我國引進美國西屋公司三代AP1000核電技術。目前,已有浙江三門、山東海陽兩個依托項目開工建設。
2010年7月,我國第一座快中子反應堆——中國實驗快堆(CEFR)首次成功臨界,第四代先進核能系統(tǒng)技術實現(xiàn)重大突破。
三、新能源發(fā)電技術迅猛發(fā)展
在我國新能源發(fā)展過程中,風電、太陽能發(fā)電最具代表性和典型性。截至2011年底,我國風電裝機達到6500萬千瓦,已超過美國居世界第一位。太陽能發(fā)電自2004年開始快速發(fā)展,截至2011年底,太陽能發(fā)電裝機達到220萬千瓦。
伴隨著產業(yè)發(fā)展,我國新能源技術逐步縮短了與世界先進水平的差距。目前,已開發(fā)出一批實用化和商業(yè)化裝置;興建了一批國家級試驗基地,培養(yǎng)造就了一大批科技人才,獨立研究、開發(fā)和創(chuàng)新能力大為提高;涌現(xiàn)了一批新的開發(fā)利用技術,設備性能不斷提高。
以風電為例。我國風電快速發(fā)展始于2006年,風電技術發(fā)展也隨之快速發(fā)展。
此前,國內設備制造業(yè)處于起步階段。2006年,國內風機以600千瓦、700千瓦機型為主。2007年3月,我國首臺單機1500千瓦直驅永磁風電機組在新疆投運,標志著風電機組國產化進程進入新階段;同年國內企業(yè)已開始規(guī)?;a兆瓦級以上機組。
2008年,國內風電設備制造業(yè)已經(jīng)基本形成,2兆瓦及以下風電機組已經(jīng)批量生產,自主化率達到86%。目前,我國風電機組生產能力已達1100萬千瓦,且正在向3兆瓦、6兆瓦等單機容量更大的風電機組邁進。