除能否治理雾霾外,特高压建设争论的焦点还集中在特高压交、直流技术的安全性以及经济效益等方面。
就直流与交流特高压比较而言,电力业内人士一般认为,高压直流输电,电流的大小和方向不会随时变化,因此运行比较稳定可靠、损耗较小、调节迅速,也比较节约线材,能够减少投资。高压交流输电,能比较方便地将其他机械或化学能量转化成电能,并通过变压器随时升压或降压,使用起来比较灵活,但输送损耗较大,而且容易因波动造成多米诺骨牌效应,扩大停电事故范围。
我国电力流总体格局图
目前,业界对直流输电基本没有异议,预计2014年进展速度将会较快。而特高压交流输电,目前仍存在很大争议。
原电力规划总院规划处长、国家电网建设公司顾问、三峡送出工程电力系统专家组召集人丁功扬的研究表明,短距离(500-700公里以内)输电,1000kV交流特高压的技术经济“性价比”低。而且,在现有500kV网架上再覆盖一个1000kV交流特高压网架,会不可避免地形成若干个强弱不等的1000kW/500kV电磁环网,将极大破坏现有的500kV电网结构和调度关系,严重威胁电网的安全稳定运行。
中国目前已建成的9条特高压输电线路,其中6条为直流工程,交流工程仅有3条。数据显示,国内首条特高压交流项目“晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程”在验收时,“输电容量最多可达(250-280)万kW”,与之前宣称的(400-500)万kW的功率相比有较大的差距。
对于华东环网特高压交流北半环项目,反对者认为,交流特高压存在安全风险,经济性上也并不划算,主张对现有电网进行优化,可以应对大量区外来电形成的压力,采用500kW主网架方案,将节约90%的资金。而支持者则认为,未来华东地区会接受大量的外来电,现有的500kW主网架无法承接,因此出于安全性考虑,必须升级主网架。
对于“雅安-武汉”特高压交流项目,经济性成为反对该项目的重要原因。“直流方案,2015年、2020年静态投资额分别为166亿元、353亿元,比交流特高压方案(367亿元、819亿元)分别少201亿元、466亿元。” 原中国电力工程顾问集团公司专家委员会委员曾德文指出。更为重要的是,从“雅安-武汉”工程中经济核算可知,交流特高压方案要使相关电价增加0.1元/度以上,而直流方案只增加0.05元/度。
支持者则认为,若“雅安-武汉”工程采用直流输电方式,就需要大量、重复建设电站至四川主网的交流线路。尤其是枯水期,四川省内会出现缺电现象,需要反过来送电。如果采用直流,就会出现电力送回川西再迂回至川东的不合理情况,网损大、经济性差。
到目前为止,关于交直流的争论已经有很多次,但不管是采用哪种方案,特高压电网的安全性及经济性都是需要反复、谨慎考量的重要因素。
电力设备发展的新契机
特高压工程投资巨大,这将大大影响关联产业的资本市场。以淮南-南京-上海交流特高压项目进行测算,就测算到主设备需求大概为主变压器约20台约8亿元、电抗器约24套约5亿元、GIS间隔约32台约30亿元,若今年特高压项目如目前预期集中上马,这将给相关产业链企业带来巨大的市场机会。
特高压是现代电力网络建设方向之一,但全球仅有几个国家把该项技术成功应用到电力建设中,中国就是其中之一。通过近些年重点建设,我国在一系列电气领域得到突破,电力装备综合竞争力显著提高。
通过对比2009年建成的我国首条特高压交流工程和2013年建成的第二条交流特高压工程,我们可以看到,特高压工程国产化率进一步提高,关键设备实现了批量化制造。其中,首条特高压交流工程的设备国产化率在90%以上,而第二条全部55台特高压变压器和高抗、33个间隔的特高压开关及其他设备均为国产,且为大批量稳定制造。
现经过多个特高压交直流工程建设的历练,我国初步实现了不同制造技术的有效融合和提升。以晶闸管、特高压变压器用套管、出线装置和开关用灭弧室、操动机构、盆式绝缘子、出线套管等关键材料、组部件实现国产化为标志,促进了特高压技术水平和质量稳定性的大幅提升,实现了从低端、低质向高端、高质的重大转变,打破了跨国企业的垄断和竞争限制。
目前,国内企业已占据我国输变电设备市场主导地位,并进军国际市场,实现了高端产品出口零的突破。国内企业在高端产品市场500kV及以上份额,已从 2005年-2008年的42%上升至2009年-2010年的63%,充分显示出国产特高压设备具有强大的市场竞争力和广阔的应用前景。
然而,在特高压建设过程中,以我国现有的技术,还不能完全解决智能电网的全部问题。面对中国特高压建设所启动的巨额市场,以西门子、ABB、施耐德为首的七大国际智能电网巨头,抓住了中国在特高压发展技术上的某些不足,纷纷向中国叫卖技术解决方案。
我国一方面在强调特高压技术不断成为国际标准,而在另一个方面却陷入这么一个尴尬:中国智能电网技术现还不能完全自力更生。
此外,在国内的电力设备市场竞争中也是“烽烟四起”,企业竞争热火朝天。从特高压设备到配网设备企业,企业间的竞争都异常激烈。有消息称,这些国内电力设备大企业,有望在2014年整体上市。若得以整体上市,其竞争将更趋激烈。
在这场聚集了国内外众多巨头企业的争夺战中,电力设备企业要想脱颖而出,必须凭借自身的超高实力。有备而来的大企业,必然会在特高压建设盛宴中,获得较好的发展。而正在发展中的小型企业,只要不断提升自身技术实力、创立独特的竞争优势,并发挥高度的市场战略,也必定能在这场盛宴中抓住机会,分一杯羹。
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