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当电力设备行业将选择低碳化技术路线

发布时间:2021-09-11 08:50:32 阅读: 来源:眼影厂家

电力设备行业将选择低碳化技术路线

在中国未来向低碳经济转型的大趋势下,国内电力设备行业也必然会出现一些新的变化提高注射压力能够下降制品的收缩率。如在发电端更多地采用无碳排放的核电、风电以及少碳排放的整体煤气化联合循环(IGCC)发电方式,并在输配电及用电侧使用高效节能的设备,以减少电能浪费,间接实现碳减排。

气候变化、环境污染和能源紧张使各国空前重视经济的可持续发展。而发展低碳经济是保持经济可持续发展与保护全球气候的根本途径,也是中国解决国内资源和环境瓶颈约束的重要战略选择。对于电力设备行业而言,选择低碳化技术路线,是今后发展的必然方向。

在向低碳经济转型过程中,电力设备行业重大。在电力设备行业,受益于能源产业调整和节能减排的企业可以分为两大类:一类是用新能源替代煤炭、石油等传统能源的发电设备制造企业;另一类就是电力环保设备生产企业。

图1 哈尔滨汽轮机厂正在制造100万kW超超临界汽轮机部件

清洁煤发电设备空间广阔

发展低碳经济受不同国家的能源结构、环境资源等因素影响。对中国来讲,作为最大的能源矿种,煤炭是其主要能源,在能源消费中的主导地位还将持续相当长的时期。因此,大力实施煤炭净化技术是中国未来能源消费结构改善的一个基本任务。

煤炭的清洁高效利用是低碳经济的重要组成部分。在煤炭清洁高效利用被提升到新的高度时,煤炭清洁高效利用设备也就具备了快速成长的机会和广阔的发展空间。

发展清洁高效的煤电设备有利于提高能源利用效率,减少一次能源的消耗。在中国节能减排战略方针的引导下,今后中国的电源建设将逐步过渡到以清洁高效燃煤发电机组为主的时代。

图2 华锐风电盐城产业基地1.5MW风电机组装配线

而近期采用超超临界燃煤机组(USC)、大型循环流化床等业已成熟的先进发电技术,中长期发展IGCC和更高参数的超超临界机组(A-USC)等清洁煤电新技术,将是一条清晰可行的道路。

从2003年起,中国发电设备制造企业与国外制造商合作,引进大型超超临界火电机组技术。据统计,截至2007年底,发电设备制造企业承接和投标的60万kW等级超超临界机组达到76台,100万kW超超临界机组达到94台。未来5年内,中国将有近百台60万kW及100万kW超临界和超超临界煤电机组投入运行。超临界和超超临界参数的大型循环流化床和大型空冷机组的技术开发也正在进行中。

根据电力工业中长期发展预测,到2020年,中国装机总容量将达到16亿kW,其中煤电装机总容量按60%比例计为9.6亿kW。保守估计,新增煤电装机容量的80%采用超超临界机组,再加上2020年前后服役期满的大批亚临界机组更新,未来10年中国超超临界机组的市场将有数亿千瓦的需求量。

图3 上海电气生产的蒸汽发生器

IGCC在国外正由商业化示范向实际推广阶段过渡,中国尚处起步阶段,目前仅有少数示范项目。投资成本高仍是制约IGCC发展的重要原因,但随着技术的发展和国产化率的提高,IGCC成本有望下降。

尽管IGCC目前的经济性并不高,但IGCC是国内外公认的先进煤炭发电和综合利用效率高,最有希望实现零排放,并能满足各种严格环保标准的技术。此外,IGCC耗水量少、易大型化也是其优势。鉴于IGCC的突出特点,预计未来将在中国获得快速发展。

新能源设备尽显商机

为降低化石能源的比重,中国需要大规模发展替代能源产业。未来10年,风能、核能等新能源在中国能源结构中所占的比重将大幅上升,这也将带动相关设备的大发展。

国家发展改革委能源研究所副所长李俊峰透露,2010年基本能实现 可再生能源在一次能源中占比达10% 的目标。其中,水电设备与电机产品因下游需求增速趋于平稳,约为5%左右,销量不会出现明显增加。而火电设备需求的萎缩,将为风电、核电等新能源领域的装这个规则利用的范围有大有小备发展创造条件,新能源设备将在2010年尽显商机。

图4 西安高压电器研究所的特高压试验大厅

近年来,中国风电装机容量增长迅猛。2009年新增装机容量有望超越美国,位居全球第一位。从大批风电待建项目看,2009~2010年,中国风电行业仍将维持高速增长。预计2010年的全国新增风电装机容量将达1250万kW,年均增速仍能达到40%。

随着风电行业的快速发展,风电设备市场需求增加,预计未来3年每年将有超过6000亿元的风机市场。另外,除风电设备整机需求不断增加之外,叶片、齿轮箱、大型轴承、电控等风电设备零部件的供给能力仍不能完全满足需求,市场增长潜力巨大。

中国核电也进入了快速增长期。目前有14台在典型的制品有泵叶轮、风扇叶片、阀座、衬套、轴承、各种仪表板、汽车电器仪表、冷热空气调理阀等零部件建机组,装机容量达到14.28GW,另外还有35个项目将要开工,两部分合计达到了51.72GW,约为目前装机容量的6倍。这些项目基本上在2011~2016年开始投入运营。另外,除在建项目外,其他提议和计划中的核电机组达到80个,合计装机容量为72GW。预计2020年,中国可以达到80GW的核电装机容量,2030年将达到130GW~160GW,行业发展空间巨大。

核电设备主要分为核岛、常规岛和辅助设备。核电成本中核电设备占到50%左右,核岛、常规岛分别占据设备成本的46%和31%。按照2020年80GW的总装机容量来计算,2010~2020年核电设备需求将达到4500亿元,年均达到400亿元。其中,核岛设备年均需求为190亿元、常规岛年均需求为130亿元。市场容量较大的,还包括核岛设备中的蒸汽发生器、压力容器、反应堆冷却剂泵和阀门,以及常规岛设备的汽轮机和发电机。

图5 天津地区首座数字化变电站-国家电220kV陈甫变电站

太阳能产业是目前中国应用最不成熟的新能源产业,但也是未来产业增长空间可能最大的新能源产业。中国太阳能产业的推动和发展进程依赖于政府制定的光伏补贴政策的力度。从长远来看,中国光伏市场需求巨大,其中具备竞争优势的企业将获得巨大的发展机遇。

坚强智能电创造新需求

中国能源资源和生产力发展布局不平衡,煤炭资源保有储量的76%分布在北部地区,水能资源的80%分布在西部地区,陆地风能主要集中在北部地区,而2/3以上的电力需求集中在中东部地区,客观上决定了中国必须走远距离、大规模、高效率输电的低碳化道路。

国家电公司总经理刘振亚曾多次强调,转变电发展方式的核心是建设坚强智能电, 坚强 是智能电的基础,是电智能化的保障,而 坚强 的核心就是建设以特高压电为主架、各级电协调发展的国家电,尽快形成 强交强直 的特高压骨干架,大幅提升电优化配置资源能力和安全稳定运行水平。

此外,通过智能电的建设,电和用户的信息互动程度会逐步提高并真正智能化,用户的用电信息可以很容易在系统中反映,电企业可以通过电力市场行为实现对高能耗行业的抑制,从而实现对节能政策的大力支持和义务履行。

中国的特高压电项目将为国内输配电企业的崛起提供难得的机遇。按照国家电公司的远期规划,在未来15年内,围绕大型水电和煤电基地的开发,以及与俄罗斯、中亚国家的能源合作,中国的特高压线路预计将达到10~15条,总投资将高达4000亿元,其中设备投资将达到2500亿元左右。

2010年也将是智能电研究和建设稳步推进的重要一年。从实施阶段来看,初期智能电的建设主要体现在特高压建设的推进、用电端采集系统的铺开,以及智能化和新能源并技术的应用和数字化变电站的建设上。就智能电的建设而言,这一过程将产生近万亿元的市场需求。

数字化变电站对电气设备行业影响巨大,将导致二次设备行业、互感器行业甚至开关行业的洗牌,并且以IEC61850为纽带将促进一次设备和二次设备企业的相互合作与渗透。

未来数字化变电站将实现一次设备的智能化和二次设备的信息化,通过在变电站的站控层、间隔层以及过程层采用全面的标准IEC61850通信协议,避免设备的重复投入。据行业内的分析报告显示,每年都有上千座35kV及以上等级新建变电站投入运行,新建变电站基本上都采用自动化系统模式,因此预计未来几年电力系统变电站自动化市场规模每年将保持在50~80亿元。

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