/中国电器工业协会行业发展与咨询部 亢 荣/
以高端成长型产业为引领,按照优势提升、高端培育、突出智能、转型升级的思路,以水电、高效清洁煤电、核电、风电、太阳能、先进输变电设备及能源互联网等七大领域为重点,大力发展清洁能源装备制造业。
2023 年3 月5 日,习近平总书记在参加十四届全国人大一次会议江苏代表团审议时指出,“要坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,深入推进新型工业化,强化产业基础再造和重大技术装备攻关,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展”。总书记的重要讲话,为我们扎实推进新型工业化、加快建设制造强国、构筑中国式现代化的坚实物质技术基础指明了前进方向,提供了行动指南。
2023 年9 月22 日,全国新型工业化推进大会在京召开,大会就加快推进新型工业化作出多项部署,将进一步推动产业体系优化升级,提升产业链供应链韧性和安全水平,夯实新发展格局的产业基础,为全面建设社会主义现代化国家提供有力支撑。
党的十八大以来,我国新型工业化步伐显著加快,电力装备自主创新结出累累硕果。
(1)绿色能源装机累计装机已超过煤电
2022 年全年我国可再生能源新增装机1.52 亿千瓦,占全国新增发电装机的76.2%,已成为我国电力新增装机的主体。其中风电、光伏发电新增装机达到1.25亿千瓦,再创历史新高。截至2022 年底,我国可再生能源累计装机达到12.13 亿千瓦,首次超过全国煤电装机,占全国发电总装机的47.3%,年发电量27000 多亿度,占全社会用电量的31.6%,相当于欧盟2021 年全年用电量。
(2)新能源装备领域竞争力不断增强
一是风机大型化趋势尤为凸显,陆上风机单机容量最高突破10 兆瓦,海上风机单机容量突破18 兆瓦,叶片长度也在不断刷新行业纪录。二是光伏发电技术快速迭代,多次刷新电池转换效率世界纪录。三是光伏治沙、“农业+光伏”、可再生能源制氢等新模式新业态不断涌现,分布式发展成为风电光伏发展主要方式。
(3)电力装备已迈入“四个百万”时代
火电机组、核电机组和水电机组单机容量均超百万千瓦,特高压输变电装备超百万伏特。
2018 年6 月29 日,东方电气参与研制的全球首台EPR 三代核电机组,世界上单机容量最大的台山1 号核电机组(1750MW)并网发电。
2020 年7 月7 日,由上海电气开发的全球首台1240MW 高效超超临界火力发电机组,是目前全球单轴全速单机容量最大、煤耗最低的火电机组,成功投运广东阳西电厂。
2021 年6 月28 日,单机容量世界第一,哈电集团研制白鹤滩水电站首台百万千瓦水电机组发电成功。
2022 年10 月29 日,特变电工沈变公司研发的新一代直接出线式1000 千伏交流特高压变压器。新一代百万伏变压器技术性能超越前代产品,总损耗降低80 千瓦以上,大幅提升了产品的能效水平。
当前我国新型工业化面临新的形势,作为工业经济主导性和基础性行业之一,电力装备行业是支撑能源转型和保障能源安全的重要物质基础和技术基础,针对电器工业领域新型工业化,简要介绍下一步发展的主要思路、具体措施及政策建议。
以高端成长型产业为引领,按照优势提升、高端培育、突出智能、转型升级的思路,以水电、高效清洁煤电、核电、风电、太阳能、先进输变电设备及能源互联网等七大领域为重点,大力发展清洁能源装备制造业。
(1)发展清洁低碳高效火电技术
1)煤电
先进高参数超超临界燃煤发电技术。
高效超低排放循环流化床锅炉发电技术。
超临界CO2(S-CO2)发电技术。
整体煤气化蒸汽燃气联合循环发电(IGCC)技术。
燃料电池发电(IGFC)系统集成优化技术。
CO2捕集、 利用与封存(CCUS)技术。
老旧煤电机组退役评估及延寿综合改造技术。
燃煤电厂节能环保、灵活性提升及耦合生物质发电等改造技术。
2)气电
突破燃气轮机设计、制造等瓶颈技术。
燃气轮机非常规燃料燃烧技术。
中小型燃气轮机关键技术。
重型燃气轮机关键技术。
(2)发展先进可再生能源发电及综合利用技术
聚焦大规模高比例可再生能源系统建设,研发更高效、更经济、更可靠的水能、风能、太阳能、生物质能、地热能以及海洋能等可再生能源先进发电及综合利用技术,支撑可再生能源产业高质量发展。
1)水电
藏东南水电开发关键技术。
水电基地可再生能源多能互补协同开发运行关键技术。
水电工程健康诊断、升级改造和灾害防控技术。
2)风电
深远海域海上风电开发与15 兆瓦以上超大型海上风机研制技术。
退役风电机组回收与再利用技术。
3)太阳能发电
高效钙钛矿电池制备与产业化生产技术。
高效低成本新型晶体硅电池技术。
光伏组件回收处理与再利用技术。
太阳能热发电与综合利用技术。
4)其他
生物质能转化与利用技术。
地热能开发与利用技术。
海洋能发电及综合利用技术。
(3)发展安全高效核电技术
围绕提升核电技术装备水平及经济性,开展三代核电关键技术优化研究,支撑建立标准化型号和型号谱系;加强战略性、前瞻性核能技术创新,开展新一代核能系统核心技术攻关;推进全产业链上下游可持续发展。
1)优化升级
三代核电技术型号优化升级。
核能综合利用技术。
2)小型模块化反应堆
小型智能模块化压水堆技术。
小型供热堆技术。
浮动堆技术。
移动式反应堆技术。
3)四代堆
(超)高温气冷堆技术。
钠冷、铅冷快堆技术。
钍基熔盐堆技术。
先进核燃料技术。
放射性废物处理处置技术。
核电机组退役技术。
核电机组长期运行及延寿技术。
(4)发展新型电力系统及其支撑技术
加快战略性、前瞻性电网核心技术攻关,支撑建设适应大规模可再生能源和分布式电源友好并网、源网荷双向互动、智能高效的现代电网;突破储能本体及系统集成关键技术和核心装备,满足能源系统不同应用场景对储能发展的需要;攻克高效氢气和燃料电池关键技术,推动氢能与可再生能源融合发展。
1)适应高比例可再生能源友好并网的先进电网
新能源发电并网及主动支撑技术。
大容量远海风电友好送出技术。
电力系统仿真分析及安全高效运行技术。
交直流混合配电网灵活规划运行技术。
新型直流输电装备技术。
新型柔性输配电装备技术。
源网荷储一体化和多能互补集成设计及运行技术。
2)储能
能量型/ 容量型、功率型/备用型储能技术装备及系统集成技术。
储能电池共性关键技术。
大型变速抽水蓄能及海水抽水蓄能关键技术。
分布式储能与分布式电源协同聚合技术。
3)氢能和燃料电池
氢气制备关键技术。
氢气储运关键技术。
氢气加注关键技术。
燃料电池设备及系统集成关键技术。
氢安全防控及氢气品质保障技术。
以产业链提升产业园区、以产业园区构建产业集群、以产业集群催生特色产业基地的布局模式。着力打造一批产业特色比较鲜明、主导产品竞争力较强、市场化机制较为健全、龙头企业带动作用明显、产业链条较为完整、创新能力较强的电力装备领域国家级/省市级特色产业基地,着力打造绿色电力装备制造产业基地。
我国已建成相对完善的电力装备产业链供应链体系,形成了以东方电气、哈尔滨电气、上海电气、金风科技、隆基绿能等为代表的一批具有全球竞争力的电力装备企业,培育了成(都)德(阳)高端能源装备产业集群、南京新型电力产业集群、保定电力及新能源高端装备集群、许昌智能电力装备产业基地、西安市电力装备产业基地、江苏溧阳高新技术产业开发区新能源电力装备制造基地、乐清电气产业集群、宁波新材料产业等一批各具优势特色的国家、省市级先进制造业集群。
(1)加快产业链创新链融合
发挥“链长”带头作用,聚集产业链上下游高校、科研院所、企业、金融机构等单位,搭建产、学、研、金、用相结合的科技创新研发平台,形成多层互动、内外协同的科技创新体系。
(2)加强创新资源集聚
充分发挥企业创新主体作用,加快原创技术策源地建设,汇聚创新资源,组建创新联合体,利用已有研发平台、技术积累及社会研发资源,全力突破引领能源装备发展的原创技术和产业共性关键技术。
(3)打造高水平创新平台
高质量建设国家重点实验室、工程技术研究中心、国家电力装备研发创新平台等,统筹科技、教育、人才资源,完善科技创新考核和激励机制,以高水平创新平台助推电力装备新型工业化建设。
聚焦影响产业链供应链安全稳定的“短板”技术装备,重点攻克控制系统、软件与平台、核心设备与关键零部件、基础材料等4 个方面的基础共性技术,突破“短板”技术瓶颈。
(1)控制系统
电站工业控制系统和信息监管系统。
电力工控芯片及电力传输通信网。
工业信息网络安全技术。
(2)软件与平台
风电机组整机实验平台与设计软件。
核电系统设计分析软件。
全面自主可控的装置共性平台。
(3)核心设备与关键零部件
光伏关键设备与零部件。
大功率电力电子器件。
特高压套管及有载分接开关。
核岛关键设备零部件。
(4)基础材料
超大型风电用增强型及新型材料。
高性能电工材料。
高性能电缆材料。
燃气轮机关键材料。
加强人工智能、大数据、物联网等新一代数字、智能化信息技术与电力装备产业深度融合,有序推进电力装备领域数字化、智能化升级,推广新一代信息技术在电力装备生产消费各环节全新应用场景。
1)构建基于数字化、智能化发展体系下的综合智慧能源服务、虚拟电厂、供需互动等能源发展新模式。
2)构建源、网、荷、储智慧协同,煤、油、气、电、氢多能互补。
3)构建电网、热网、燃料网多网融合。
4)构建产消双向灵活响应的智慧能源系统,实现多种能源系统在能源供给侧、输/配侧、需求侧互联互通深度融合。
电力装备企业加速全球产业布局,建立更完善的全球供应链,布局全球研发体系,在材料、装备、工艺等环节开展电力装备全球产业链的生态建设。开辟绿色通道,支持国内企业出海并购重组整合资源,开辟新的产业赛道,提升企业竞争力。
1)通过国际化,培养基础领域、尖端技术领域高端研究人才。
2)支持国内优势企业在国际标准平台中牵头成立电力装备领域的标准组织,主导构建全球电力装备领域国际测算方法和标准的制定,提升我国在电力装备领域的国际地位和话语权。
3)充分了解部分“一带一路”沿线国家法律制度、宗教文化、营商环境,加强产业信息共享机制,为走出去服务做好支撑。
4)培养一批具有与GE、ABB、西门子等大型跨国公司一样的优势品牌和国际竞争力的龙头企业,增强全球采购议价能力、融资能力。
一是完善财税金融支持政策,推动电力装备绿色低碳转型。
二是完善创新政策环境、知识产权保护体系,健全创新容错机制,大力弘扬企业家精神,让企业在基础性、原创性、颠覆性技术突破方面发挥更大作用。
三是完善集群内技能人才培养机制,构建以企业为主体、职业学校为基础、政府推动与社会支持相结合的高技能人才培养体系。
四是要努力打造集群高水平创新平台,大力开展集群的协同创新,攻克产业链中的短板和卡脖子问题,实现集群产业链供应链自主可控,提高产业集群的自主创新能力。
五是建议设立产业基金,引导集群企业在产品技术水平、制造工艺、产品质量等方面加大投入力度,培育一批具有全球竞争力的“链主”企业和“专精特新”中小企业。
六是鼓励装备制造向制造服务市场延伸,有序推动数据在产业链上下游的共享,为能源装备智能预测、智慧运维等提供重要数据支撑。