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节能环保技术(装备)在电力设备市场应用情况
来源:本站整理  作者:佚名  2010-04-08 18:17:10




    由于有了“十五”的前车之鉴, “十一五规划纲要”提出“到2010年,全国二氧化硫排放总量比2005年减少10%”这个约束性指标。目前我国已安装脱硫设施的火电装机容量不到火电装机总容量的1/4。随着“十一五”期间我国电力投资创历史新高以及对节能减排的要求越来越强烈,火电装机容量和安装脱硫设施的比例都会提高。根据《国家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划》,到2010年底,全国脱硫燃煤机组装机容量要达到4.6亿千瓦左右(见图1)。也就是说,到2010年底前,全国投运的脱硫工程容量会较2007年的2.7亿千瓦增加1.9亿千瓦,全国新签脱硫工程容量会在2007年未交付合同1.3亿千瓦的基础上增加约0.6亿千瓦,按照150元/千瓦的造价,这部分市场容量有90亿元左右。

    我国现在有超过100家脱硫企业,企业众多,相互压价,行业的竞争也比较无序,一个表现就是脱硫项目的每千瓦造价已经由最初的l 200元,降到现在的200元以下。


2 输配电设备
2.1 非晶合金变压器
   
非晶合金材料又称金属玻璃,是一种无晶体原子结构的合金。该合金是由熔融状态下的合金以百万分之一秒的速度冷却后得到的。它采用国际先进的超急冷技术将液态金属以1×10-4℃/s冷却速度直接冷却形成厚度0.02~O.04mm的固体薄带,得到原子排列组合上具有短程有序,长程无序特点的非晶合金组织,这种合金具有许多独特性能特点,如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高硬度、高强度、高电阻率等。目前通常为铁、镍一铁和钴基合金,铁磁体非晶合金比已知的另一些材料更易于磁化和消磁,它的磁性能已被确认在材料内部更易于磁性反转。
    由于非晶合金材料优良的性能,使用其作为铁心材料的变压器拥有良好的节能效果。据统计,非晶合金变压器的空载损耗仅为S9型变压器的20%~30%。有业内人士曾测算,一年一台非晶合金变压器较S9变压器而言,可节省4 000元。据有关专家的测算,非晶合金变压器与S9型变压器的价格比接近1.3:1后,价差能够在5年内收回,从第6年起,可享受非晶变压器的超低损耗所带来的收益。
    国家颁布的G1320052—2006((三相配电变压器能效限定值及节能评价值》与DL/T985—2005《配电变压器能效技术经济评价导则》中对非晶合金变压器的节能效益作了极高的评价,并鼓励电力部门使用非晶合金变压器。置信电气是国内唯一的非晶变压器规模化生产企业。公司引进美国通用电气公司的设计原理,自主开发生产具有国际先进水平的非晶合金配电变压器和非晶合金组合式变压器,成为中国唯一获得美国GE公司非晶合金变压器技术许可、生产、销售该类产品的公司。
2.2 高压动态无功补偿装置(SVC)
    高压动态无功补偿装置的功能是补偿无功功率,具有降低线损的节能功效和稳定电压、改善电能质量功效。这些功效也就使该装置在电网中补偿、在工矿企业中局部补偿等方面的应用前景极其广阔。SVC在国内刚刚起步,属于前景广阔的幼稚产业,应用领域极其广泛,因此很难量化产品的行业发展速度。
    在交流电路中,电源供给负载的功率分为有功功率和无功功率,有功功率与无功功率按照一定比例配合才能促使负载正常运转。电能在电网中传输时,由于电网传输容量限制,无功功率不能过高,而终端无功功率不足会引起电压的跌落,导致电源(电厂)跳闸,严重会引起整个电网瘫痪,无功功率在不同级别的电力系统中必须分级进行补偿,SVC装置就是基于此点发展起来。
    高压动态无功补偿装置是目前最为成熟、国际上应用最广的大功率高科技电力节能产品,广泛应用于电力、冶金、煤炭、矿山、电气化铁道等输配电系统,通过快速自动调整无功量,使系统功率因数从0.7左右提高到0.95以上,具有重大的节能作用。目前公司产品最主要的销售领域是钢铁企业,主要是由于以下因素:功率因数提高到0.95,避免了电力部门的罚款。提高电压使冶炼时间减少,电极消耗电能减少。稳定电压作用明显,电压闪变减少3~5倍。铁路领域也是SVC应用比较大的领域,SVC可以补偿无功消除谐波,按照全国铁路变电站200个计算,每个变电站用此产品500万,那么该领域的市场预计会在10亿以上。电力系统是动态无功补偿装置应用最广的领域,目前农网缺无功16.7Gvar,城网缺无功60Gvar。最保守预计现有市场存量可以达到40亿元以上,如果加入新的电网建设市场空间会更大。
    国内各主要应用领域对SVC产品未来五年的需求情况见表4。

2.3 特高压输电
    2007年12月21日,四川复龙,国家电网±800kV四川一上海直流特高压示范工程(下简称直流工程)开工,这是继2006年6月1 000kV晋东南一南阳一荆门特高压交流试验示范工程(下简称交流工程)开工后,国家电网在推进特高压战略方面的又一大动作。两年两个工程、两种特高压输电模式相继开工建设,表现出国家电网加快建设特高压电网的趋势。实际上,早在2004年底,国家电网就已制订出一个庞大的特高压发展规划,计划在未来十五年内投入至少4 000亿元,在全国范围内建设特高压电网,这相当于两个以上三峡工程的投资规模。
    据国家电网提供的资料显示,四川一上海直流特高压示范工程起点四川复龙换流站,落点上海奉贤换流站,全程约2 000公里,途经六省两市,连接了华东华中两大电网。这是到目前为止全世界电压等级最高、功率最大、输送容量最大、输送距离最远的输电工程,工程动态投资达到l 80亿元,将会在2010年投入运行。
    国家发改委目前同意先建设的特高压示范工程还有南方电网公司的“云南楚雄一广州穗东”±800千伏直流特高压。按照国家电网特高压战略规划,未来国家电网还将会配合国家的开发计划,包括西藏水电和新疆火电的外送。为了使输电更经济,现在国家电网正在抓紧研究将电压增加到±1 000kV。刘泽洪告诉记者。国家电网特高压正在多头并进建设或计划中。
    按照有关规划,到2020年我国对特高压电网的投入约为4 060亿元,其中交流为2 560亿元、直流为l 500亿元,除去工程建设、环境保护、搬迁等费用外,总投资的60%左右将用于设备投入。特高压电网的主要设备包括变压器、可控电抗器、开关设备、套管、输电线路、晶闸管、换流变等。
    按照国家能源办战略规划组发布的《我国电力布局中输煤输电方式比较》研究报告认为,煤炭资源与经济发展在地域上的逆向分布,决定了我国能源的大规模、远距离输送不可避免。电力布局中输煤与输电的关系问题,是关系到国家能源布局、环境保护和区域经济协调发展的重要战略问题。报告还根据不同输电电压与输煤的损耗进行比较研究,认为对于相同热值的电煤,在产销地煤炭价差不变的情况下,输电电压等级越高,输电损耗越小,输电的经济距离越长。以“三西”及宁东地区至华东地区(输电距离为l 500~l 860公里)为例,如果采用500kV交流输电,损耗明显高于输煤损耗,只有通过特高压输电,损耗才能基本与输煤持平。国家电网特高压部认为,输电有助于缓解输煤所造成的交通压力及对东部环境造成的压力,而特高压技术的发展,也使远距离输电成为可能,同时更具有经济性。
2.4 高压变频调速装置
   
变频器是电动机系统节能中的重要部件。通常,我们把用来驱动1kV以上交流电动机的中、大容量变频器称为高压变频器。按照国际惯例和我国国家标准,当供电电压大于或等于10kV时称高压,小于10kV时称中压。相应的变频器分别称为中压变频器和高压变频器
    据国家《电动机调速技术产业化途径与对策的研究》报告披露,中国发电总量的66%消耗在电动机上。而中国目前电动机装机容量已超过4亿千瓦,而高压电机约占一半,高压电机中近70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机,其中一半适合调速,即有约7 500万千瓦的高压电机处在浪费运行的状态。从目前高压变频器的一般使用情况来看,平均节电可达30%,因而,无论是在新建项目中,还是在技改项目中,高压变频系统的投入和使用,其节能效果不言而喻。
    由于高压变频器的技术十分复杂性且价格高昂,所以在国内的应用一直很缓慢,而随着市场的逐步发展,高压变频器正在被越来越广泛的用户认可,并逐步走向新的增长阶段。中国的高压变频器市场目前正处于一个高速增长的时期,近几年我国变频器的市场一直保持着12%~15%的增长率,这个速度远远超过了同年度我国GDP增长水平,如果将同期变频器价格下降4%~6%的因素纳入考虑,我国变频器市场的年增长率将近20%。其中高压变频器市场在2005年增长50%以上,2006年仍能保持50%左右的增长速度。我国目前使用高压变频节能的地方连全部需要配备的20%都不到,而发达国家已经达到了80%~90%,说明国内高压变频器市场的潜力还是非常大的。种种迹象表明,我国高压变频器进入了快速成长期。高压变频器的市场增长未来几年即便按照50%左右的增长率,至少在10年以后市场才能饱和并逐渐成熟。

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