新闻中心
新型电力系统下,中国电网还会被“卡脖子”吗?
老外的一个钻头,说100万,你用不用?没有国产化,你就得用。他是不是制约你?它实际就值5万,但就要卖你100万,一穷二白人家就整你。当你有了以后,你有议价权了,你可以用它也可以不用它,他是不是要降价?国产化的意义,不只是避免多花钱,还避免关键时刻被卡脖子。
在国际电力领域,有一个出名的段子,说美国电网系统想要搞研发,还要专门学中文去研究中国国际电网标准。
中国国家电网有多强?
霸占全球专利排行榜前三名,手上拥有两万多项技术专利;
世界五百强企业,国家电网排名第三,营收入3839亿美元,利润79.7亿美元;
400亿美元海外投资,进入全球80多个国家和地区,所有项目全部实现盈利;
.......
然而这些光辉战绩的背后,却是无数电力人数十年的卧薪尝胆、披荆斩棘打造出来的。从一穷二白到打破“卡脖子”技术封锁,中国电网的发展,是用汗水铺就的历史。
01
“你买我的电力设备,连草皮和水龙头也要一起买!”
时间回到上个世纪50年代,那个时候的中国还是一穷二白的年代。
但正因为一穷二白,国家才更应该搞基础建设,首当其冲的就是电网。
但修建电网必须要有两样东西,技术和产品。而中国,这两样都没有。
怎么办?只有选择进口。
在那个年代,中国电网的所有东西,包括设备产品、设计理念、行业标准统统都是进口。
更憋屈的是,就算你想引进别人的东西,人家还不会卖给你,尤其是最好的东西,根本不卖,不管你出不出得起钱。
举个例子,1959年,世界上第一个500千伏直流工程正式投入运行,而到了1985年,中国才开始建设500千伏输电线路,那个时候世界上已经有7个国家的电网率先迈进了500千伏时代。
1985年开工的500千伏葛上直流输电工程,是我国第一个商业运行的大容量远距离直流输电工程,西起湖北葛洲坝、东至上海奉贤南桥,1989年投运后为大上海输送经济发展必备的电能。
然而就是这样一项具有特殊意义的电力工程,背后却是“折磨”电力人十数年的屈辱历史。
在熟悉南桥换流站的电网人中,有一个口口相传的“传说”,就连许多2019年刚入职的新员工都听说过——最开始建南桥站的时候,连草皮都是进口的!
为什么?据老员工们说,捆绑销售是当时进口产品的销售策略,有的全进口变电站连水龙头都是捆绑销售的。
初建成的南桥站是名副其实的“八国联军”,站内除少量35千伏断路器由国内配套外,绝大部分设备分别从7个国家15家公司引进。
因为不掌握超高压直流输电技术,因为无法独立自主生产设备,因为关键技术不在自己手中,所以处处受制于人。
南桥站一期工程安装了两组三相自耦变压器,分别来自五个国家。
施工人员穿接半层阀的电子板
如此多的零配件,而且还来自多个国家,这里面肯定会出问题。
比如当时我们就跟日本、法国等国引起了相关技术和设备,就发现这些电网设计有相当大的缺陷。
500千伏断路器是某国产品,原来的设计中,该国企业没有考虑到南桥站断路器空气管道的长度,也没考虑中国江南地区的空气湿度和昼夜温差等环境因素,空气管道内的压缩空气很容易产生积水。管道内的水分无法及时排空,就会堵塞管道,影响断路器的正常运行。
外国工人参与设计施工
另外,除了设计存在缺陷之外,产品质量本身也有问题。
很多国人可能觉得,既然我们引进的都是国外的产品,肯定质量有保证,其实并不然。
比如F型隔离开关就是某国公司的产品。电网员工在前期检查设备质量时发现开关在分合过程中动作不平稳,还有明显的中途停顿和来回摆动的现象。
现场施工人员向外方提出这一问题,得到的回复是:正常现象。现场交涉无果,那就只能和厂家联系了,反复多次沟通后,厂方才从该国派来技术人员解决这个问题。
02
正因为有了这样的经历,电网的老员工们忍不下这口气,决心走一条自主研发的道路,彻底断了靠外国技术的想法。
差不多10年之后,南桥站第一次使用国产500千伏开关。目前, 换流站设备国产化率超过60%。
就在国家攻克了500千伏之后,南方电网又提出研究±800千伏直流输电技术,国内外一片质疑声。即使德国、美国、韩国等当时的电网科技强国,也难以问津800千伏这一世界级难题。结果仅用四年时间,南方电网就建成了云广特高压直流工程,创造了32项世界第一。
现在,全国产化的±800千伏直流换流站也已四处开花。与此同时,南方电网还瞄准了特高压柔性直流技术。
2020年12月27日,全世界第一条±800千伏特高压多端柔性直流工程——昆柳龙直流工程建成投产。南方电网一举攻破了大容量、远距离、多端多点灵活送电等世界级难题,创造了19项电力技术记录,主要设备自主化率达100%!年送电量超过320万千瓦时。
▲昆柳龙交流配套线路在群山间逶迤
就在2021年6月11日,中国首支自主研发±800千伏柔直“喉管”投运,又一个关键设备‘卡脖子’问题得到了突破和解决!
首支国产±800千伏柔直穿墙套管附件安装。(李品 摄)▲
作为特高压工程中关键设备,柔性直流穿墙套管是特高压换流站阀厅和直流场之间唯一的通道,承载着特高压和大电流,起到通流、绝缘和机械支撑作用。
但直流穿墙套管关键核心技术一直掌握在国外少数厂家手里,我国长期依赖国外进口,没有价格话语权,一支设备进口价格高达上千万元。
直到南方电网±800千伏柔性直流穿墙套管的投运,才彻底突破了国外的技术封锁,填补了特高压直流工程用国产化高端柔性直流穿墙套管的空白。经过了40年的努力,我国终于打赢了这场翻身仗!
首支国产±800千伏柔直穿墙套管安装现场。(李品 摄)▲
如今,中国电网在特高压理论、技术、标准、装备及工程建设、运行等方面取得全面创新突破,可以说,在特高压输电技术方面,中国已经是公认的世界第一!
03
自主研发、自力更生的科研路,不仅给了中国电力人十足的底气,也给电力行业带来了一个最直观的结果——电气设备价格跳水。
比如,就在2010年以前,柔性直流输电技术一直掌握在国际电力企业巨头手中,这些国际企业宁可不参与中国的柔性直流输电工程,也不愿意向中国输入该技术和产品。
但这点困难并没有难到坚韧的中国人,在中国多家电力公司共同攻关下,不到五年,我们就完全掌握了柔性直流输电的关键技术并且成功运用在我国多个项目工程中。
国外企业看到中国已经研发成功,立马下调相关产品的价格,以前买几百上千万的产品设备,统统打对折,甚至有些价格降幅超过了60%。
可即便如此,这些外国公司的产品还是很能跟中国在价格和技术上竞争。毕竟咱们手上的市场太大了。
还有一个例子。
国电南瑞是国家电网旗下上市公司,专门负责电力技术的科技攻关工作。就在去年,这家不到九千人的公司却创造出了一个不可思议的数字:2020年营收385.02亿元,净利润48.52亿元!
国电南瑞是国内电网安全稳定控制和调度领域唯一能够提供一体化整体解决方案的供应商,在电网自动化及工业控制、继电保护及柔性输电、电力自动化信息通信等领域,国电南瑞都处于国内领先水平,为中国大电网的安全提供了有力支撑。
正因为我们抢占了技术高地,使得越来越多的国家和地区抢着买咱们的产品,现在的国家电网早就不是一家只服务中国人的电力公司,而是一家服务地球人的电力巨头。
近的如菲律宾、新加坡、印度尼西亚,远的如巴西、葡萄牙、意大利、希腊、澳大利亚等国家,国家电网都有参股或控股电力公司。并且,境外投资项目无一亏损,全部实现盈利。对了,巴西奥运会电力没有出问题,也是我们国家电网海外团队的功能。
▲国家电网境外投资一览
据说这两年,国家电网有了钱,心态有点“膨胀”,提出一个有点天方夜谭的设想,“全球能源互联网”——“在赤道取太阳能,在北极取风能。然后建立洲级电网,最后用特高压把这些洲级电网跨洲连接。”—— 这步子迈得有点大啊,但据说已经连接中亚,即将连接蒙古俄罗斯了……
04
现在我们回过头来看看,国家电网做到全球最大的电力公司,靠的是什么?是国家补贴吗?是中国市场吗?都不是!靠的是技术!自主创新、独一无二的先进技术!
如果我们手上没有属于自己的先进技术,今天我们仍然会被卡脖子!
关于卡脖子,中国石化的这位师傅说得很明白了:(一线员工的大实话、心里话)
“老外的一个钻头,说100万,你用不用?没有国产化,你就得用。他是不是制约你?它实际就值5万,但就要卖你100万,一穷二白人家就整你。当你有了以后,你有议价权了,你可以用它也可以不用它,他是不是要降价?国产化的意义,不只是避免多花钱,还避免关键时刻被卡脖子。”
虽然我们已经努力在自主创新道路上奋力追赶,但电力行业如今还是有“卡脖子”技术难题亟待破解。具体如下:
以新能源为主的新型电力系统,对电网,电力设备等又提出了新的挑战。我们没有现成的作业可以抄写,这条道路,要靠整个能源电力行业一起摸索。但可以肯定的是,只有坚定不移的走自主创新之路,实现关键领域的重大突破,打破“卡脖子”技术牵制,才能拥有把命运握在自己手上的底气!