第07版:高端访谈

中国能源报 2023年01月09日 星期一

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输变电装备科技创新要与时俱进

——访保定天威保变电气股份有限公司总经理刘东升

■本报记者 董梓童 苏南 《 中国能源报 》( 2023年01月09日   第 07 版)

  刘东升

  世界独有的首台正式商用的1000兆伏安/1000千伏现场组装式特高压变压器、世界电压等级最高和容量最大的±800千伏柔性直流变压器、我国拥有完整自主知识产权的华龙一号三代核电机型机组主变压器……作为输变电装备制造业的老将,近年来,保定天威保变电气股份有限公司(以下简称“保变电气”)形成了一系列在我国电力工业发展史上具有里程碑意义的技术创新成果,为我国重大典礼工程建设作出了贡献。

  站在新时代,我国提出了碳达峰碳中和及构建新型电力系统的目标,以保变电气为代表的输变电企业在迎来重大发展机遇的同时,也面临着新市场、新需求、新技术的挑战。近日,本报记者采访了保变电气总经理、党委副书记刘东升,探讨输变电企业应如何支撑能源清洁绿电低碳转型发展。

  ■■■新型输变电装备需求量大幅增加

  中国能源报:新型电力系统建设目标给输变电行业带来哪些新挑战?

  刘东升:当前,我国能源系统正在发生重大变化,非化石能源占一次能源消费的比重持续提高,水电、风电、太阳能、抽水蓄能、新型储能等清洁能源发电成为发展重点。和传统电力系统相比,新型电力系统有5个明显特征:高比例清洁能源接入、高比例电力电子装备接入、清洁电力超远距离输送、以分布式光伏能源为主的微电网和综合能源服务产业规模发展和对储能的需要。

  因此,大规模新能源接入在对整个传统电力系统带来挑战的同时,也对输变电设备提出新要求,如电网波动、突发短路、谐波、过电压等运行环境发生较大变化。总的来说,新型电力系统对电力装备技术升级和发展提出的新要求,可以归纳为安全、高效、低碳,这在输变电行业已得到广泛认同。其中,安全是底线要求,高效是重要特征,低碳是核心目标。

  中国能源报:未来电力市场对输变电装备将有哪些新需求?

  刘东升:围绕新型电力系统建设,我国将有大量新型输变电装备需求,主要包括:对远距离输电工程用装备的需求,如西电东送等工程配套特高压交直流变压器、柔性直流变压器;对多能互补、清洁能源工程用装备的需求,如抽水蓄能变压器、制氢用变压器、光伏风电用变压器、潮流控制用移相变压器等;新技术将催生新装备,如天然酯绝缘油变压器、新型环保气体绝缘变压器、新能效变压器、智能化变压器等。

  在新发展阶段,输变电装备企业需坚持科技创新要与时俱进的理念,积极开展新技术研究和装备攻关。为此,保变电气确立了“坚持以科技创新为支撑,立足自立自强,实现核心竞争力新突破”的方针,加快输变电产业向绿色低碳、数字化、智能化、高效节能、安全可靠等方向高质量发展。

  ■■■将不断激发自主创新的内生动力

  中国能源报:输变电装备企业如何支撑新型电力系统建设,保变电气进行了哪些规划和布局?

  刘东升:保变电气对“十四五”期间的科技发展进行了具体规划和战略布局,推进实现“一个提升、两项突破、三大创新工程”,即提升科技创新水平和自主创新能力,在重大新产品和关键核心技术方面实现突破、在技术研发效率和能力提升领域实现突破,以及开展稳固高端创新工程、振兴常规创新工程和强基增效创新工程,激发公司自主创新的内生动力。

  例如,新型电力系统具有强随机性、波动性和间歇性特点,新能源将以集中或分布式方式大规模接入电网,新能源外送通道潮流时空分布不均衡特征凸显,运行工况复杂多变,输电能力动态受限,给电力系统规划、调度及电力装备配置带来一系列新挑战。对此,在大电网和配电网内加装基于移相变压器的潮流控制装置,能有效提升关键断面输送能力,缓解潮流不均衡的问题,确保交流输电网络潮流通道畅通,同时能有效控制电磁环流等问题,有力改善电网线路动态性能。

  为满足我国电网对潮流优化、新能源外送等多方面的需求,提高电力系统的可控性、稳定性和灵活性,保变电气开发了移相变压器,其配置更灵活,技术经济性更高。2022年3月,保变电气研制出国内首台基于移相变压器的10千伏数字化主动电网潮流控制装置,同年9月完成带电投运,有效解决了山区分布式光伏集中接入带来的电网末端电压越限等问题,保障了当地新能源消纳和电力系统安全稳定运行。

  下一步,保变电气拟联合电网公司、科研院所开展高电压移相变的工程示范应用,研究电气与电子工程师协会(IEEE)、国际电工委员会(IEC)等国际移相变压器相关技术标准,结合我国普通电力变压器标准,确定适应国内落地应用的移相变压器的技术参数,并最终形成适合我国电力系统实际情况的移相变压器技术标准。

  ■■■助力我国成为现代装备

  制造大国和强国

  中国能源报:如何评价目前国产化电力装备的制造水平?

  刘东升:随着经济持续快速增长和电力建设持续推进,我国电力装备制造业迅速发展壮大,尤其是大型电力装备制造实力和产能快速提升,在诸多领域具备了参与国际竞争的实力。

  以特高压变压器为例,我国从1986年开始立项研究特高压输电技术,当时在国际上没有标准和成熟的经验可以借鉴,其技术难度之大、遇到的挑战之多,超出一般人想象。经过30余年集智攻关,我国已全面攻克了特高压交流、直流输电关键核心技术,具备了自主设计、研发、制造特高压交流及直流输电设备的能力,推动了世界电网技术发展。走出国门的特高压技术作为中国名片,确立了我国在特高压输电技术领域的国际领先地位,掌握了国际电工标准制定的话语权,实现了特高压技术全产业链、全价值链输出。

  如今,我国电力装备已发展成为门类齐全、规模较大、支撑能力较强的产业体系,有力保障了能源安全供应和现代能源体系建设,走出了一条依靠自有人才自身力量、实现自主开发自主创新的奋进之路。

  随着新型电力系统技术创新联盟专栏成立,未来以保变电气为代表的电力装备制造企业将围绕特高压新基建、新型电力系统建设等国家重大需求,持续攻克发电和输变电装备关键核心技术,提升电力装备制造能力,奋力抢占世界制高点、掌控技术话语权,推动我国成为现代装备制造大国和强国。