深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神加快推進(jìn)電力裝備科技自立自強(qiáng)（下）

／ 機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 亢榮／

電工行業(yè)覆蓋國民經(jīng)濟(jì)分類4個(gè)大類，10個(gè)中類，41個(gè)小類，產(chǎn)品涉及發(fā)電到輸變電設(shè)備再到用電等多個(gè)領(lǐng)域。隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)和新發(fā)展理念的全面推行，高投入、高消耗、高污染、低效益的電力裝備粗放型發(fā)展路子已走到了歷史盡頭，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型顯得更加緊迫。

（續(xù)）

二、鞏固優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位，在關(guān)系安全發(fā)展的領(lǐng)域加快補(bǔ)齊短板

（1）煤電

開展超超臨界高端閥門、汽輪機(jī)高溫高壓部件、滿足高參數(shù)燃煤鍋爐用材料等零部件及材料攻關(guān)，火電廠遠(yuǎn)程運(yùn)維控制技術(shù)研發(fā)。

（2）氣電

重點(diǎn)突破重型燃?xì)廨啓C(jī)自主設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵瓶頸技術(shù)，開展重型燃?xì)廨啓C(jī)透平葉片毛坯自主設(shè)計(jì)、鑄造及檢測技術(shù)攻關(guān)。

（3）水電

重點(diǎn)開展1000MPa級高強(qiáng)度磁極磁軛鋼板，超大型鑄鍛件，電機(jī)絕緣材料，高導(dǎo)熱絕緣材料、高場強(qiáng)主絕緣材料等關(guān)鍵材料研究。

（4）輸變電

加速大容量開斷設(shè)備、環(huán)保型輸變電設(shè)備等關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)；開展高性能絕緣材料、電容器薄膜材料、低頻變壓器用超高導(dǎo)磁材料、環(huán)保型絕緣介質(zhì)等關(guān)鍵材料攻關(guān)。

（5）核電

積極推進(jìn)壓水堆核級閥門、泵、控制系統(tǒng)、傳感器等“卡脖子”環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化和自主化工作；開展壓水堆核級焊材、焊劑、核級鍛件、絕緣材料、發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)等原材料攻關(guān)。

（6）風(fēng)電

重點(diǎn)開展包括主軸承、超長柔性葉片、變流器功率模塊、大容量高壓變流器、芯片、控制器、設(shè)計(jì)仿真軟件等國產(chǎn)化研究；風(fēng)電葉片回收利用研究。

（7）光伏

實(shí)現(xiàn)變流器功率模塊、芯片、控制器、設(shè)計(jì)仿真軟件國產(chǎn)化；研發(fā)低成本的組件回收設(shè)備；研發(fā)可應(yīng)用在不同場景下的跟蹤支架，可形成完整的跟蹤支架系統(tǒng)解決方案，助力光伏系統(tǒng)高效發(fā)電。

（8）新型儲能

開展十兆瓦時(shí)級固態(tài)儲能鋰離子電池系統(tǒng)、吉瓦時(shí)級鋰離子電池儲能系統(tǒng)、百兆瓦時(shí)級液流電池儲能系統(tǒng)、高容量、高比能和低成本優(yōu)勢的室溫鈉硫電池、高壓大功率一體化PCS產(chǎn)品研發(fā)。開展高能量型、混合型和功率型鋰離子電池，高工作電流密度、低成本、長壽命的液流電池研發(fā)。

三、著力提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性、龍頭企業(yè)帶動中小企業(yè)融通發(fā)展

（一）輸變電領(lǐng)域

（1）創(chuàng)新型產(chǎn)品推廣應(yīng)用難度大

對于輸變電設(shè)備行業(yè)設(shè)備創(chuàng)新成果特別是“卡脖子”產(chǎn)品，如直流套管、發(fā)電機(jī)斷路器、有載開關(guān)等，技術(shù)難度大、投資金額大、研發(fā)周期長，推廣應(yīng)用的難度更大，在示范成功后仍然面臨規(guī)?；茝V應(yīng)用的難題。

雖然國家已經(jīng)出臺了一系列支持首臺套示范應(yīng)用的政策，但首臺套示范應(yīng)用成功后，規(guī)?；茝V應(yīng)用仍有很大困難。一方面，國際競爭對手利用其先發(fā)優(yōu)勢，在國內(nèi)突破后，會通過惡意降價(jià)等手段打壓國內(nèi)企業(yè)；另一方面，業(yè)主/用戶對國內(nèi)產(chǎn)品的信任不夠、支持力度不夠，存在利用國內(nèi)企業(yè)壓價(jià)的情況。國家和制造企業(yè)大量的投入得不到回報(bào)，進(jìn)而會嚴(yán)重影響企業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新能動性，長此以往，產(chǎn)業(yè)又會面臨“卡脖子”問題。

開展試點(diǎn)示范，鼓勵有條件的地區(qū)或重點(diǎn)行業(yè)開展碳達(dá)峰碳中和試點(diǎn)示范建設(shè)，實(shí)施能源零碳化、交通電氣化、居民生活電氣化。

（2）關(guān)鍵基礎(chǔ)材料對外依存度偏高

在輸變電設(shè)備的核心零部件和某些工業(yè)軟件領(lǐng)域嚴(yán)重依賴進(jìn)口，存在“卡脖子”現(xiàn)象，這些問題涉及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。為了加快適應(yīng)“雙高”電網(wǎng)需求的輸變電設(shè)備研制，急需提升產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈自主可控能力。

需要進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合和組成跨行業(yè)的聯(lián)合體進(jìn)行攻關(guān)。系統(tǒng)聚集內(nèi)外創(chuàng)新資源，積極開展行業(yè)重大關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，打造更高層面的協(xié)同創(chuàng)新能力。實(shí)施電力裝備產(chǎn)業(yè)鏈鍛長補(bǔ)短、強(qiáng)鏈備鏈計(jì)劃，提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力。制定產(chǎn)業(yè)地圖，利用市場化機(jī)制，培育具有較強(qiáng)國際競爭引領(lǐng)力的低碳零碳電力裝備和再電氣化設(shè)備骨干企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群。

（3）面臨標(biāo)準(zhǔn)不完備的挑戰(zhàn)

在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生變化，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的新的應(yīng)用場景，對研發(fā)新的輸變電設(shè)備提出各種嚴(yán)格要求。在需求緊迫、要求嚴(yán)格條件下，對輸變電裝備產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力帶來了挑戰(zhàn)。

一是，輸變電產(chǎn)業(yè)公司對新型電力系統(tǒng)的融入度、研究不夠深入，新能源發(fā)電具有很強(qiáng)的波動性、不穩(wěn)定性、隨機(jī)性、新能源高比例發(fā)展和進(jìn)入將對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成巨大影響。對新型電力系統(tǒng)的研究不深導(dǎo)致提出的技術(shù)需求可能不全面，研發(fā)方向面臨挑戰(zhàn)。

二是，未來幾年，受風(fēng)、光等新能源建設(shè)成本大幅度下降帶動，分布式新能源開發(fā)利用將呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢。隨著越來越多的分布式新能源接入配用電系統(tǒng)就地消納，對配電網(wǎng)發(fā)展將產(chǎn)生廣泛深遠(yuǎn)的影響，配用電系統(tǒng)將逐步向供需互動的有源網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，伴隨配用電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化將產(chǎn)生一系列型的特征。

三是，雙碳要求綠色低碳，分布式電源將高比例接入配用電系統(tǒng)會對配用電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行產(chǎn)生影響，分布式電源多種多樣，包括光伏，風(fēng)電，儲能，冷熱電三聯(lián)供等多種類型，每種分布式電源的結(jié)構(gòu)型式以及特性也有很多種，例如儲能，分為化學(xué)、機(jī)械等，化學(xué)儲能還會利用不同類型電池，因此雙碳目標(biāo)下如何在保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行前提下實(shí)現(xiàn)多電源優(yōu)化互補(bǔ)、協(xié)同管理，還需較多的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)，會需要新標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證體系引導(dǎo)和規(guī)范新技術(shù)新產(chǎn)品發(fā)展。

四是，隨著社會發(fā)展，復(fù)雜多樣的應(yīng)用場景會出現(xiàn)，每種場景之間、新應(yīng)用場景與現(xiàn)有場景之間對供用電要求不同，對于新應(yīng)用場景供用能規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步研究，例如新能源在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用場景、直流系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用場景等。

五是，配用電的新商業(yè)模式的變化。未來電能和信息是雙向互動的，用戶既是電能消費(fèi)者又是供給者，電價(jià)機(jī)制會更加靈活，會產(chǎn)生新的供用電新模式，需要新的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范。

以上這些面臨的挑戰(zhàn)，會導(dǎo)致輸配電設(shè)備相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)檢測方法、認(rèn)證體系等缺失或不全，不能支撐未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

針對電力裝備低碳降碳前沿技術(shù)研究缺位，標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認(rèn)證體系不完善的問題，建議設(shè)立國家級公共服務(wù)平臺，牽頭組織綠色低碳技術(shù)評估、共性技術(shù)研究，開展碳達(dá)峰碳中和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂，提供檢測、認(rèn)證服務(wù)，引導(dǎo)行業(yè)規(guī)范化發(fā)展，強(qiáng)化全生命周期的檢驗(yàn)檢測能力，為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

（4）能源結(jié)構(gòu)與布局變化給行業(yè)帶來挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)輸變電裝備產(chǎn)業(yè)面臨生產(chǎn)管理、技術(shù)產(chǎn)品等多方面的轉(zhuǎn)型抉擇，而企業(yè)是否應(yīng)該轉(zhuǎn)型、轉(zhuǎn)型方向是否正確、轉(zhuǎn)型方案是否經(jīng)濟(jì)可行等均關(guān)乎企業(yè)生存問題。

能源布局的變化對現(xiàn)有超、特高電壓，大容量，遠(yuǎn)距離傳輸?shù)陌l(fā)電設(shè)備和輸變電線路影響深遠(yuǎn)，企業(yè)在規(guī)劃相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)能力時(shí)需對能源轉(zhuǎn)型發(fā)展政策有充分的研究。

（二）水電領(lǐng)域

（1）現(xiàn)有常規(guī)水電技術(shù)不足以支撐特殊應(yīng)用場景

中國水電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入世界第一梯隊(duì)，但在適應(yīng)超高水頭的沖擊式機(jī)組，適應(yīng)寬負(fù)荷運(yùn)行變速機(jī)組等領(lǐng)域，技術(shù)水平和國際先進(jìn)水平相比還有很大差距。國內(nèi)還未開發(fā)的常規(guī)水電資源，大多數(shù)在高海拔地區(qū)，遠(yuǎn)離用電負(fù)荷高峰區(qū)，具有水頭高、空氣稀薄的特點(diǎn)，地質(zhì)條件復(fù)雜，開發(fā)難度相對較大。提高單機(jī)容量，減小機(jī)組體積，是降低開發(fā)成本的有效途徑。這就要求現(xiàn)有水電設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、安裝技術(shù)進(jìn)一步提升，特別是適用于超高水頭的大容量沖擊式機(jī)組，國內(nèi)技術(shù)積累還比較欠缺。

（2）抽蓄電站建成投產(chǎn)規(guī)模無法滿足電力系統(tǒng)發(fā)展需要

國內(nèi)大型變速抽水儲能技術(shù)剛剛起步，適用于水頭變化較大蓄能電站的變速抽蓄機(jī)組，國內(nèi)企業(yè)還處于起步階段，和國外先進(jìn)水平相比還有很大差距。通過以前引進(jìn)技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)自我提升的模式十分困難，不僅需要主機(jī)制造企業(yè)自身加大研發(fā)投入，還需業(yè)主、設(shè)計(jì)院等相關(guān)單位加強(qiáng)互信，相關(guān)科研院所積極參與合作，政府推動，方可打破國外壟斷，實(shí)現(xiàn)變速抽蓄機(jī)組全面國產(chǎn)化。

（3）超高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組

超高水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)制造是引水發(fā)電系統(tǒng)最難的問題。分兩條線路研究兩種機(jī)組，分別是1000米級水頭大容量沖擊式和600米級水頭大容量混流式。1000米級水頭的沖擊式水輪機(jī)，目前世界上最大容量42萬千瓦，現(xiàn)在要做到70萬千瓦，設(shè)計(jì)制造難度很大，而且每個(gè)廠房裝幾十臺，布置難度也很大?；炝魇綑C(jī)組，我國現(xiàn)在能做到100萬千瓦，但水頭只有300米級，國外600米級混流式機(jī)組的最大單機(jī)容量35萬千瓦，要做到70萬千瓦難度也很大?；炝魇綑C(jī)組可借鑒抽水蓄能機(jī)組，抽水蓄能600米水頭做70萬千瓦單機(jī)是可行的。該領(lǐng)域研究要堅(jiān)持自主創(chuàng)新與國際合作相結(jié)合。

（三）光伏領(lǐng)域

我國光伏制造核心器件也向著高效率、低能耗、低成本方向發(fā)展。近期工信部、市場監(jiān)管總局、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈協(xié)同發(fā)展的通知》有關(guān)要求，為深入引導(dǎo)光伏產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同發(fā)展，有利于為光伏行業(yè)引導(dǎo)完全競爭格局，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈供求適配，共同推動產(chǎn)業(yè)降本增效。

（四）煤電領(lǐng)域

突破煤電“卡脖子”技術(shù)，進(jìn)一步提升自主化水平。設(shè)立煤電國產(chǎn)化國家重大專項(xiàng)，在受熱面耐高溫材料、閥門等關(guān)鍵配套件方面加強(qiáng)技術(shù)研究和應(yīng)用，進(jìn)一步提升煤電裝備國產(chǎn)化率，實(shí)現(xiàn)高端煤電裝備完全自主，確保能源安全。

（五）風(fēng)電領(lǐng)域

我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展基于學(xué)習(xí)、跟隨歐洲先進(jìn)國家風(fēng)電技術(shù)，原創(chuàng)性、引領(lǐng)性、顛覆性技術(shù)偏少。在基礎(chǔ)性的風(fēng)資源評估軟件、風(fēng)電機(jī)組整機(jī)動力學(xué)仿真軟件、葉片設(shè)計(jì)軟件等行業(yè)通用軟件平臺方面均嚴(yán)重依賴于國外。這些基礎(chǔ)軟件集中在逆全球化潮流下存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。

風(fēng)電專用的大型軸承、大功率變流器功率單元、葉片專用碳纖維材料和巴沙木材料、風(fēng)電用海纜等集中在國外幾個(gè)大供應(yīng)商，存在明顯的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。世界前八大的軸承廠商均為國際品牌，占據(jù)了中國50%以上、全球70%以上的市場份額。我國只能設(shè)計(jì)生產(chǎn)部分軸承，大尺寸軸承的研發(fā)主要依賴國外廠商，風(fēng)電行業(yè)齒輪箱中應(yīng)用的小型軸承大部分也依賴國際品牌。在行業(yè)需求旺盛時(shí)，往往成為行業(yè)產(chǎn)能短板。

風(fēng)電機(jī)組“大尺寸”趨勢對上游最直接的影響之一，就是輕質(zhì)高強(qiáng)度的碳纖維將逐步取代玻璃纖維，成為制造風(fēng)機(jī)葉片、葉梁的主要材料。2019年全球碳纖維超過四分之一的需求來自風(fēng)電葉片的制造，達(dá)到了2.55萬噸，而國內(nèi)同期的需求也有1.38萬噸，占整體碳纖維需求市場的37%。隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨笤鲩L，到2025年，風(fēng)電碳纖維需求量將達(dá)到9.73萬噸，未來國內(nèi)風(fēng)電碳纖維需求的缺口將會非常大。

（六）核電領(lǐng)域

我國核電裝備制造行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在生產(chǎn)水平和技術(shù)能力等方面取得了很大的進(jìn)步，產(chǎn)能滿足我國核電市場發(fā)展需求。

部分國產(chǎn)的關(guān)鍵原材料和部件，如大型鑄鍛件、高精度儀表儀器、焊材等存在質(zhì)量不穩(wěn)定、成品率低等問題，與國外先進(jìn)國家相比仍然存在較大差距，質(zhì)量、工期、成本等方面還不能完全滿足核電發(fā)展的需求。

在推進(jìn)核電成套設(shè)備自主化方面，相關(guān)設(shè)計(jì)、制造企業(yè)及上游原材料供應(yīng)商之間沒有形成充分的經(jīng)驗(yàn)反饋和協(xié)同攻關(guān)機(jī)制，產(chǎn)業(yè)鏈還不夠完整，存在缺項(xiàng)和短板。

（七）氣電領(lǐng)域

燃料成本高和天然氣儲備不足影響我國氣電市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。天然氣價(jià)格高，沒有補(bǔ)貼情況下天然氣發(fā)電缺乏競爭力。另外，我國天然氣儲量低，大部分依靠進(jìn)口，頁巖氣等非常規(guī)天然氣儲量雖然豐富，但開發(fā)程度有限，產(chǎn)量增長存在不確定性。天然氣的匱乏導(dǎo)致不少燃機(jī)電廠年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較低，電廠經(jīng)濟(jì)性不好。

燃?xì)廨啓C(jī)核心技術(shù)國產(chǎn)化程度低，制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國燃?xì)廨啓C(jī)裝備自主設(shè)計(jì)、制造及維修體系與歐洲、美國和日本等國外先進(jìn)水平相比有很大差距。燃機(jī)自主設(shè)計(jì)起步晚，燃燒室、透平葉片等熱部件制造能力不足，使得中國燃機(jī)市場基本被國外機(jī)組壟斷，后續(xù)檢修維護(hù)費(fèi)用居高不下。技術(shù)落后設(shè)備無法改造升級，有的機(jī)組因?yàn)闄z修費(fèi)用太高直接報(bào)廢。

（八）政策建議

大中小企業(yè)融通發(fā)展是產(chǎn)業(yè)集群升級的高端形態(tài)，現(xiàn)在的大中小企業(yè)融通發(fā)展突破了地域限制，通過互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)手段，更強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)的協(xié)同、資源的共享和利益的共贏。要著重發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈龍頭作用，帶動大中小企業(yè)融通發(fā)展。大企業(yè)是產(chǎn)業(yè)鏈的核心和龍頭，要樹立良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)觀念，圍繞主導(dǎo)產(chǎn)品核心業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)做優(yōu)做強(qiáng)，牽引帶動上下游中小企業(yè)共同固鏈強(qiáng)鏈延鏈補(bǔ)鏈，形成創(chuàng)新鏈共享，供應(yīng)鏈協(xié)同，數(shù)據(jù)鏈聯(lián)動，產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作的融通發(fā)展模式，提高產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和競爭力。

一是發(fā)揮行業(yè)龍頭企業(yè)的帶動作用。大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動“強(qiáng)鏈”，整合提升配套中小企業(yè)。二是通過專項(xiàng)政策有效激發(fā)企業(yè)數(shù)字化改造的積極性，切實(shí)發(fā)揮其示范企業(yè)引領(lǐng)作用，帶動電力裝備企業(yè)整體數(shù)字化水平和智能制造水平的提升。三是鼓勵企業(yè)加大技改力度。支持重點(diǎn)企業(yè)瞄準(zhǔn)前沿技術(shù)，加快裝備升級改造，推動關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)裝備達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。引導(dǎo)和鼓勵企業(yè)積極應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料等對生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行改造更新，提升裝備水平、提高產(chǎn)能產(chǎn)量、改進(jìn)生產(chǎn)工藝，促進(jìn)產(chǎn)品升級換代，推動結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，引導(dǎo)企業(yè)走高效益、低耗能、高附加值的工業(yè)化道路，推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提檔升級。四是培育骨干龍頭企業(yè)，堅(jiān)持投入拉動、創(chuàng)新驅(qū)動，集群、集聚、集約發(fā)展，加快推進(jìn)工業(yè)化發(fā)展步伐。鼓勵和支持中小配套企業(yè)做專做精，提供專業(yè)化產(chǎn)品，為行業(yè)骨干企業(yè)配套，形成產(chǎn)業(yè)鏈條。集約高效利用現(xiàn)有資源，增強(qiáng)制造業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性，逐步實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)制造向高端制造的轉(zhuǎn)變。

下一步，我們要按照黨的二十大報(bào)告精神，勇于擔(dān)當(dāng)，以科技報(bào)國的決心、自立自強(qiáng)的信心、堅(jiān)持堅(jiān)守的恒心，加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，為全面建成社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢提供科技支撐。