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从跟跑到领跑 中国西电打造特高压输变电完整产业链

日期:   2018/8/17   新闻来源:东方财富

 在建国初期,国内的电力供应非常紧张,很多地区都在采取轮流供电解决电力紧张的问题。因此,在前十来个“五年计划”中,都重点提到了如何发展电力。中国西电也正是在这样的时代背景下,随着中国电力行业突飞猛进的发展,进而快速成长起来。
  作为我国“一五”计划期间的重点项目,156项重点建设工程中有5个项目落户西安,这些项目投产后形成的科研院所和骨干企业群,形成了今天的中国西电集团,其旗下的核心企业中国西电(601179),成为中国特高压输变电领域的领军企业。
  日前,证券时报“上市公司高质量发展在行动”采访团走进中国西电,专访了中国西电总经理裴振江。
  不断赶超国际先进技术
  新中国的电力发展是从极其落后的情况下开始的,经过几十年的发展,如今已经形成了全世界最发达的电力系统。中国西电作为输变电设备的制造商,公司的成长历史,是中国电力发展的一个缩影。
  中国西电集团是国务院国资委直接监管的我国输配电行业中唯一一家大型中央企业,为国内的电力、交通、冶金、化工、煤炭、石油等行业提供了大量的重大技术装备。从我国第一条330千伏、550千伏、750千伏、1000千伏超(特)高压交流输电线路,到第一条舟山直流输电工程以及“三峡工程”、“西电东送”、±800千伏直流输电工程等国家重点工程,“西电制造”无处不在,可以说,西电参与了新中国成立以来国内输变电领域几乎所有的重大工程项目。
  西电自成立之时起,始终坚持创新发展、开放发展。1985年,中国西电的子公司西开电气在人民大会堂与日本三菱电机签署合作生产协议,在国内高压开关产业率先开展技术引进吸收再消化,引进SF6GIS/GCB技术,随后按照引进吸收和零部件国产化进度,又陆续实施了第二期、第三期合作,使西开电气率先成为国内SF6GIS/GCB的骨干企业,技术水平和市场占有率居行业首位。
  中国西电对于技术创新的渴求一直在跟随着时代的变化。1999年,为了配合三峡工程顺利实施,中国西电与550千伏GIS技术先进的ABB公司签署技术转让协议,并在三峡左岸电站分包、三峡右岸电站总包、三峡地下电站独立实施的过程中,全面消化吸收了550千伏GIS设计、生产、试验及现场安装技术,为后续独立开展超特高压产品研发奠定了坚实基础,对提高我国超高压、大容量输变电设备技术水平具有重要意义。
  20世纪八十年代到九十年代,随着改革开发的进一步深入,我国对电力供应的需求进一步加大。为了适应这种变化,中国西电再一次走出国门、寻求技术合作。
  国际输变电技术领先国家主要有
  日本、瑞士、瑞典、德国、法国等国,中国西电主动走出去,与这些国家的先进企业开展了48项技术合作;随后,抓住三峡等国家重点工程的市场机遇,与ABB、西门子等企业进一步开展了技术合作。通过技术引进和消化吸收,以及在此基础上进行大量技术创新研究,全面实现了产品技术和制造技术的更新换代,550千伏六氟化硫断路器、气体绝缘金属封闭开关设备和大容量变压器成为主导产品,通过进口产品的国产化,完全具备了自主研制750千伏断路器和变压器的能力,形成了一批国际先进的科技成果,为中国超特高压装备研制技术的腾飞提供了理论依据和实践经验。
  产学研紧密结合
  基于对科研的重视,中国西电很早就成立了西电研究院、西安高压电器研究院有限责任公司等科研机构。
  2016年8月,西电研究院改组成功,注册资金5亿元。西电研究院是中国西电的科技创新中心、战略支持中心、新兴产业孵化中心和高层次人才聚集培育中心,主要围绕集团战略发展目标、市场需求、国家重大战略,开展系统集成技术研究和基础性、前瞻性、共性技术研究。
  西电研究院现设技术经济研究中心、技术研究中心、成果孵化中心三大业务中心,主要从事电力系统和电气系统的研究、设计、集成与技术服务等。
  除了西电研究院,中国西电还有另外一个重量级的研究院:西安高压电器研究院有限责任公司(简称西高院)。目前,西高院建成了世界上唯一完整的特高压成套设备试验、检测平台。西高院主要从事输配电产品试验检测与试验技术研究工作,承担着高压电器、绝缘子、避雷器、电力电容器行业的管理与服务及国家标准与行业标准的制修订工作。
  中国西电的子公司西电电力系统是我国主要的高压直流输电、柔性直流输电系统研究,及核心装备研发、制造和试验检测基地,是国家能源局授牌的“国家能源电力电子与装备研发中心”,是陕西省和西安市的“分布式微电网工程技术研究中心”。
  资源丰富的科研院所,让中国西电在科研领域如虎添翼。在内部科研攻关的同时,中国西电也很注意引进外部智慧。以特高压直流套管为例,在电力系统直流工程中使用的特高压直流套管,代表着当今世界输变电技术的最高水平。长期以来,我国使用的特高压直流套管全部依赖进口。由于国内没有成熟的±800kV直流套管产品,所以国外报价极高,大约每根在500万元左右。为突破这一技术瓶颈,中国西电与陕西工研院、西安交大合作,共同承担起“±800kV干式直流套管的关键技术研究及其产业化”这一国家重点项目的技术研发。
  科研团队经过艰苦卓绝的努力,终于取得了巨大突破。先后完成了±200kV、±400kV、±600kV和±800kV套管的创新开发,达到国际同类产品先进水平。同时,已完成±1100kV干式穿墙套管的研制,达到国际领先水平;±1100kV干式换流变套管正在研制中。目前,±200kV、±400kV阀侧套管已分别在锦苏工程及浙溪工程挂网运行。特高压直流套管作为高端换流变压器关键组件的成功研制,攻克我国超高压、特高压装备的瓶颈问题,提升民族输变电装备行业的核心竞争力。
  产品参与三峡工程
  中国西电的产品系列齐全,囊括了高压开关、断路器、变压器、电抗器、电容器、避雷器和套管等13大类、380多个系列、760多个品种,覆盖了输变电行业所有的一次设备。在110~1100千伏交流输变电和±50~±1100千伏直流输电设备制造企业中,其产品可谓电压等级最高、产品品种最全、工程成套能力最强,堪称行业巨擘。
  在高压开关、断路器等产品方面,中国西电的主要产品为气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)和SF6断路器(GCB),电压等级覆盖110kV~1100kV,产品在特高压、大容量、小型化、智能化等方面拥有成套的自主知识产权,主要技术性能指标均达到或超过了国内外同类先进产品的水平。产品均为中国名牌产品,国内市场占有率连年位居首位。在国际市场上,产品和技术已出口80多个国家和地区,“XD”已成为行业中的国际知名品牌。
  中国西电总经理裴振江接受证券时报记者采访时表示,“东南亚输变电市场快一半被西电占领,包括像新加坡这样的高端市场,西电的产品进入之后基本上占领了它的市场。还有香港地区的两大电力部门中华电力和港灯,现在基本上都是用西电的开关和变压器。”
  中国西电子公司西开电气作为我国高压开关行业的排头兵,承担着促进我国输配电装备技术进步和为国家重点工程项目提供关键设备的重任。50多年来,公司的发展与国家的能源、装备战略密不可分,公司参与了新中国成立以来国内输配电领域几乎所有的重大工程,“XD”产品无处不在。
  裴振江表示,在国内重大电网建设中西电参与了很多工程,发挥了重要作用。尤其三峡工程的电力送出、西电东送等这些重大工程,中国所有的第一条输变电线路,从110千伏、220千伏、500千伏,到750千伏、到百万伏,西电是主要参与者和全部参与者。
  近年来,围绕国家重点工程,中国西电的新产品研发层出不穷,尤其是在高端成套领域,以特高压交直流输变电设备为例,三年内西电成功研制出特高压电抗器、变压器、隔离开关、绝缘子、套管等27种特高压技术产品及产业链上游的关键部件和核心材料,产生特高压专利40多件,创造了多项世界第一。
  裴振江说,“现在我国的开关、变压器等电力设备的技术标准,很多是以西电的技术标准为基础。一流企业做标准,西电许多产品是真正做到了这一步。”
  而作为输变电装备制造行业中的龙头企业,西电无疑还肩负着调整产业结构、引领行业发展的责任。“十一五”期间,西电投入36亿元进行技术改造、产业调整,完成了对高压开关产品及配套元件的结构调整,形成了超高压、特高压输变电装备批量制造的生产能力;收购了常州变压器厂并将之打造成为世界级巨型变压器制造基地及出海口;建设了套管、液压操作机构、避雷器等关键零部件生产线和制造基地等,再造了一个西电。
  截至目前,中国西电已经形成了输配电及控制设备方面的完整产业链。近年来,中国西电又开发了无功补偿装置、有源电力滤波器装置、配电网静止同步补偿器、大功率能量回馈型高压变频器等电力电子产品,同时开展了新能源接入技术及分布式微电网技术的研究应用,拥有智能型微电网、分布式发电等新能源开发利用所需的系列产品和系统解决方案。
  裴振江表示,中国西电未来将在以下几个方面进行布局。几年前,中国西电重组并购了天水、宝鸡、成都、济南等中压配电及配电基础产业的一些企业,进行了配电的布局;第二,在电力电子方面中国西电有了直流换流阀技术,公司再把这个技术向上延伸,发展电力电子领域,因为电力电子的领域更广,在轨道交通等很多方面都会有应用,公司也专门成立了一个电力系统公司进行发展;再就是布局新能源,从新能源的总承包到新能源的核心技术,如并网发电很多技术西电都有产品应用。
  另外,围绕智能制造,中国西电也提前做了一些布局。制造业是西电的强项,因为公司是装备制造企业,制造技术是公司看家立命的核心,西电通过制造技术向外延伸,在输变电领域以及其他的一些领域都有技术基础。所以说,西电也不再单纯只是在输变电领域发展,将会去拓展输变电领域的一些新技术、新领域。
  特高压输变电
  实现“中国引领”
  我国能源结构的特点是,西部地区能源富集、用电量少,东部地区能源较少、用电量高。进入21世纪,国家面对电力市场的巨大需求,为解决远距离、大容量输电等问题,决定下大力气建设特高压电网,提出了“特高压要搞就搞国产设备”。
  根据国家的这一部署,中国西电积极开展特高压产品和技术研究,配套实施技术改革和技术改造。要搞特高压输变电有三大障碍:一是技术难度大,特高压设备大多已达到现有电力设备设计制造的极限;二是可靠性要求高,特高压输电容量大,在网架结构中处于重要位置,必须具有与其容量相适应的高可靠性;三是前期研发基础薄弱,特高压项目启动之初,国内500千伏设备其关键的原材料、组件主要依靠进口。
  围绕特高压交直流技术,中国西电先后开展了750千伏输配电成套装备技术研发,牵头和参与承担了16项交直流特高压工程技术设备研究的攻关,成功开发出超特高压交流750千伏和1100千伏、直流±800千伏和±1100千伏特高压交直流输变电设备技术,具有完全自主知识产权,技术水平达到国际领先或国际先进,并成功应用于晋东南至荆门1000千伏特高压交流示范工程、淮东至重庆±1100千伏特高压直流输电工程等25条交直流特高压输电线路,实现了由技术追赶到领先的跨越。
  通过特高压等众多核心与关键技术的创新,中国西电已经发展成为我国最具规模的高压交直流输电成套装备的科研、开发、生产、试验、贸易为一体的重要基地。自主研发了具有国际领先水平的世界首台1100千伏气体绝缘金属封闭开关设备、±1100千伏直流换流阀和阀控测设备,实现了从技术追赶到世界领先的跨越。
  2010年7月,向家坝—上海±800千伏特高压直流工程投产,其设备国产化率接近70%。特高压交流、直流示范工程的建成投运,实现了我国特高压技术从无到有的历史性突破。特高压成套输电设备的研制成功,改变了中国在电气设备制造领域长期从发达国家“引进技术、消化吸收”的模式,取得了从基础研究到工程实践的全面突破,实现了“中国创造”和“中国引领”。
  经过多年自主探索实践,中国西电研发完成了全系列具有完全自主知识产权的750千伏、1000千伏交流和±1100千伏直流输变电成套设备,先后应用于国家10条交流特高压、15条直流特高压线路,合计金额近410亿元,为特高压输变电这张中国制造名片书写下了浓墨重彩的一笔。

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