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电力科技创新抢占制高点

 

更新时间:2010-12-29 9:25:22

 

  科技创新是加快经济发展方式转变的重要支撑。“十一五”期间,我国的火电技术保持了国际领先,水电、核电、风电、光伏发电等技术及设备制造均取得了重大突破。在电网技术上,特高压输电技术取得的成就更是有目共睹。日前召开的中央经济工作会议强调,明年是“十二五”开局之年,做好经济社会发展工作具有十分重要的意义。“十二五”即将来临,我国电力领域科技创新与装备制造业在哪些方面有待突破?本报记者就此采访了国家电监会、国家发展改革委能源研究所、中国电力工程顾问集团公司及其他电力相关单位的专家学者。

  火电技术尚需突破

  “十一五”期间,我国的火电技术保持了国际领先。

  我国以煤炭为主的资源结构决定了在未来相当长时间内,燃煤发电仍将是我国主要发电形式,促进大容量、高参数洁净煤发电技术进步,着力调整煤电内部结构,是燃煤发电发展的重要方向。

  国家电监会研究室主任俞燕山认为,“十二五”期间,我国主汽温度700摄氏度及以上的超超临界技术、IGCC、大型CFB等洁净煤燃烧技术的研发都会有所突破。俞燕山认为,主汽温度700摄氏度及以上的超超临界技术的发电效率可提高到50%左右,是燃煤机组下一步的发展方向;IGCC污染物排放低,易与碳捕获封存技术组合,欧美、日本已将IGCC作为低碳经济中提高能效的主要手段;CFB锅炉可燃烧劣质煤,解决煤矸石资源的综合利用和高硫煤利用问题,大型CFB锅炉可采用超临界技术,将发电效率提高2~3个百分点。

  中国电力工程顾问集团公司总经理汪建平认为,我国超超临界机组主汽温度600摄氏度基本已是目前国际上发电机组最高主汽温度参数,但我国在高温材料研发和生产方面还比较落后,目前耐高温材料完全依靠进口。大量高温合金钢材的进口,已使国际高温合金钢供应紧张,价格飞涨。因此,加快具有自主知识产权的锅炉和电站用耐热合金钢管及耐热合金钢大型锻件的研制,是一项十分紧迫的工作,已关系到我国的能源战略安全。

  目前,欧洲和美国正在开发适应超超临界机组主汽温度700摄氏度、760摄氏度的新钢种系列,力求使机组效率提高到50%以上。欧洲主汽温度700摄氏度材料的开发已进入工业试验阶段,到2015年左右有望实现工程应用。我们应密切跟踪研究进程,在加快开发主汽温度600摄氏度耐高温材料的基础上,积极进行主汽温度700摄氏度高温材料开发的探索,为发展新型超超临界机组、进一步进行火电技术升级打好基础。

  以科技进步促进节能减排

  国家发展改革委能源研究所副所长李俊峰在接受记者采访时表示,在今后20年至30年内,我国传统能源的主导地位虽然难以改变,但新能源的补充作用将会越来越大。根据目前我国新能源发展现状和今后发展潜力估算,到2020年,我国新能源占一次能源消费的比重应该达到15%左右。因此,在“十二五”末期,新能源所占比重应该达到12%~13%。

  李俊峰认为,新能源战略是一个长期战略,其近期和远期发展重点应有所区别。例如,目前风力发电每千瓦时的成本已接近煤炭发电成本;太阳能光伏发电成本为1~2元,仍然较高。因此,从近期来看,我国应重点发展风力发电,这样新能源可以快速推广并见到成效;但从长远来看,应重点发展太阳能发电,因为  太阳能无处不在,具有更好的发展前景。

  因此,从技术创新的角度来看,太阳能发电技术需要大的突破,才能更具商业性。

  另外,也有专家认为,“十二五”期间,节能减排技术将起到越来越重要的作用。据了解,在国家能源局编制的规划中,2011年至2020年,我国新能源累增投资5万亿元。到2020年我国将明显减少对石油、煤炭的需求,使当年二氧化硫排放减少780万吨,当年二氧化碳排放减少12亿吨;同时每年增加产值1.5万亿元,增加社会就业岗位1500万个。目前,我国政府已承诺2020年我国单位GDP碳排放比2005年减少40%~45%,按照这一目标,“十二五”、“十三五”期间我国将继续加大节能减排工作力度来分解完成这一指标。

  在目前节能减排工作上,淘汰落后产能进行的结构调整其实只贡献了目前节能总量的30%左右,技术节能所贡献的比重占到了50%~60%。未来政府将把重点放在第二产业中高科技产业的比重上,以科技进步促进节能减排。

  三项技术交相辉映

  中国电力科学研究院的专家认为,随着我国在“十一五”末攻克了新一代柔性直流输电核心技术难关,“十二五”期间,柔性输电技术将结出累累硕果。

  据了解,自上世纪90年代后期,以ABB公司为代表的国外公司发展了轻型直流输电(HVDCLight)技术,并成功应用于多个领域。这种直流输电技术是采用基于可关断型器件的电压源型换流器和脉宽调制(PWM)技术进行直流输电,非常适合应用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电和异步交流电网互联等领域。2006年5月,国家电网公司确定了“柔性直流输电系统关键技术研究框架”,并由此全面启动了我国在柔性直流输电关键技术领域的全面研究。2007年12月,中国电力科学研究院开始柔性直流输电技术的前期研究及柔性直流输电的基础理论研究,并于次年与上海市电力公司在北京签署技术开发合同及设备供货合同,正式启动了我国柔性直流输电技术的科研攻关。“十二五”期间,我国首条柔性直流输电示范工程———上海南汇风电场柔性直流输电示范工程将投运。

  从2009年开始,国家电网公司在26个省市开展了21类共228项智能电网试点建设。智能电网发展已由理论开始转为实践。国家电监会研究室主任俞燕山认为,政府应该旗帜鲜明地支持和鼓励智能电网技术的研究和开发。发展智能电网是方向,是趋势。但智能电网的发展不能操之过急,应组织专家进行仔细论证,明确我国的智能电网到底要解决什么问题,达到什么样的目标以及相应的路线图。因为智能电网发展不仅仅是一个技术问题,其涉及电力系统的整体变革,涉及巨额投资,涉及国家的能源战略、技术标准、电力市场和电价政策、电力监管、多行业协同等诸多问题。国家电网能源研究院副院长胡兆光认为,一旦我们认识到了发展智能电网的必要性,定下了发展方式和技术标准,发展必将很快,绝对会比美国和欧盟更快,再加上我们的起步并不晚,所以,我国在智能电网发展方面必将实现国际领先。

  与智能电网的发展相适应,有专家认为,“十二五”期间,我国的微电网技术也会有较大提升。微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。

  我国在微电网技术的研究上正在稳步推进。

  目前,中国电力企业联合会已发布了《电力工业“十二五”规划研究报告》,报告中提出了电力工业“十二五”科技创新目标,要坚持自主开发与引进消化吸收相结合,完善产学研用机制,注重具有自主知识产权技术的开发及产业化,实现电力产业的技术提升和跨越式发展。

  到2015年,努力使我国发电技术整体接近和部分达到世界先进水平,前沿技术的研究与发达国家同步;特高压、大电网和自动化等电网技术保持国际领先水平,占领世界新能源发电及接入技术制高点,引领世界智能电网技术发展方向。

  我们坚信,经过电力行业内广大职工的努力,我们的目标一定能实现。