工業和信息化部、財政部、科技部和國資委日前聯合發布了《重大技術裝備自主創新指導目錄》(以下簡稱“《目錄》”)。《目錄》涵蓋了清潔高效發電設備、超/特高壓輸變電成套設備、關鍵基礎零部件及大型鑄鍛件在內的18個重點領域、240項裝備產品。在傳統火電設備的市場需求越來越少的情況下,清潔能源發電設備開始走上前臺,其自主創新速度也開始加快。
政策層面鼓勵設備研發
此次由政府4個部門聯手力促裝備制造業自主創新,在裝備工業發展史上尚屬首次,不僅體現了國家實施自主創新戰略的一貫主張,同時也說明,在裝備制造業積極應對金融危機的關鍵時期,自主創新再次被提升到一個至關重要的位置。
據了解,凡列入《目錄》的產品,可優先列入政府有關科技及產品開發計劃,優先給予產業化融資支持,享受國家關于鼓勵使用首臺(套)政策;產品開發成功后,經認定為國家自主創新產品的,優先納入《政府采購自主創新產品目錄》,享受政府采購政策支持。此外,《目錄》還將為各級政府及金融機構、基金組織運用各種經濟、行政和法規手段支持裝備制造業的發展提供參考。
根據《目錄》要求,入選裝備產品均是當前國家重點建設工程和企業技術改造所急需、與國家發展戰略安全息息相關的重大技術裝備,滿足進口量大、出口創匯額高或出口潛力大、節能潛力大等條件,且經濟效益和社會效益顯著。這些產品在技術上應達到國際先進水平,并具備2012年前可以完成研制工作的技術基礎。
設備研制仍面臨不小難題
“清潔高效發電設備”作為《目錄》列出的第一個領域,包含核電、大型火電機組、水電機組、風力發電機組4個子項目。《目錄》勾畫了這幾大清潔發電設備的發展路線,但同時也能看出,其自主創新仍面臨不小難題。
核電部分內容覆蓋了二代改進技術、AP1000三代技術以及高溫氣冷堆等,基本描繪出了我國未來核電技術發展的路線圖。《目錄》指出,積極發展核電是我國的重要能源戰略,2010~2015年核電建設高峰期要具備年產10~12套百萬千瓦核電裝備能力,而其中核級泵、閥,核級儀控系統是核電裝備自主化的薄弱環節。
水電機組技術主要體現在百萬千瓦級水電機組和大型抽水蓄能機組兩部分。《目錄》顯示,我國有近3.5億千瓦的水電待開發,亟須提高額定功率90萬千瓦及以上百萬千瓦級水電機組的水輪機及調速器、發電機及勵磁等附屬設備的系統集成設計技術。而建設抽水蓄能機組是電網調峰的重要手段,一般調峰機組應為全國總裝機容量的10%,但目前差距較大。2008年全國裝機容量7.9億千瓦,而抽水蓄能機組僅為1000萬千瓦。額定容量28萬千伏安及以上的發電機及勵磁、啟動裝置的發電機電磁設計技術、大功率變頻啟動裝置技術等,是抽水蓄能機組取得突破的關鍵技術之一。
對于處在國家產能調控范圍的風力發電機組,《目錄》對陸上及海上風力發電機組分別作出指導。其中,2500千瓦以上陸上風力發電機組及關鍵部件,要求功率曲線保證率和風場平均年可利用率均大于95%,設計壽命大于20年,滿足國家電網接入系統的要求,需突破的關鍵技術包括風機的總體設計技術以及風機葉片、主軸承、控制系統研制技術;3000~5000千瓦海上風力發電機組及關鍵部件,除上述條件外,還強調了電能質量符合等同IEC 61400-21標準的要求,需突破的關鍵技術包括海上風機總體及氣動設計技術、海上風機的特殊性技術研究等。
核電設備
我國掌握第三代核電五大關鍵技術
目前,我國第三代核電自主化依托項目工程建設進展順利,安全、質量、進度都處于全面受控狀態。在此過程中,我國引進消化吸收再創新和自主創新,在世界上率先掌握了第三代核電AP1000的五大核心關鍵技術,為推進中國核電產業技術水平的整體跨越,為實現我國第三代核電AP1000的自主化、批量化建設打下了堅實基礎。
國家核電公司有關負責人介紹說,這五大核心關鍵技術分別是:核島筏基大體積混凝土一次性整體澆筑技術、核島鋼制安全殼底封頭成套技術、模塊設計和制造技術、主管道制造技術、核島主設備大型鍛件制造技術。
2009年3月31日,三門核電站一號機組核島第一罐混凝土澆筑順利完成,我國成為首個成功掌握核島筏基大體積混凝土一次性整體澆筑技術的國家。
2009年12月21日,三門核電站一號機組核島鋼制安全殼底封頭成功實現整體吊裝就位,底封頭的鋼材制造、弧形鋼板壓制、現場拼裝焊接、焊接材料生產、整體運輸吊裝等都是由中國企業自主承擔完成的。
2009年6月29日,三門核電站一號機組核島最大的結構模塊CA20模塊成功吊裝就位,開啟了我國核電站工程模塊化建造的新時代。
2010年1月11日,我國AP1000自主化依托項目國產化主管道采購合同在北京簽訂。
2009年12月22日,三門核電站2號機組蒸汽發生器管板鍛件研制取得成功,實現蒸汽發生器鍛件的完全國產化。
風電設備
國內海上風電開發正式起步
我國東海近海已成為建設海上風電場的熱門海域。
日前,國家能源局和國家海洋局聯合發布了《海上風電開發建設管理暫行辦法》。此辦法的出臺,將使海上風電開發得以規范,今年有望成為我國海上風電開發真正進步的年份。國內外的主要風電設備制造商,如國內的華銳風電、金風科技,國外的維斯塔斯、西門子等此前就已開始布局,如今必將在這一領域投入更多精力。
海上風力發電的方式分為兩種,即在淺海的座底式和在深海的浮體式。目前,淺海座底式風力發電已在歐洲部分地區推向商業化,而深海浮體式風力發電尚無先例。開發海上風電在全世界都是新生事物,開發難度也遠大于陸上風電。
首先,海上風電場的開發對大容量風機提出了更高要求。目前,已有國外企業開始設計和制造8000~10000千瓦風電機組,并且朝海上專用風機方向發展,國產風機單機最大容量僅為3000千瓦,且沒有專門的海上風機。
其次,除了依據近海特點特別設計和制造風機,國外還開發了專門的近海風資源測試設備、近海風電機組安裝平臺和近海風機安裝運輸船,推動了近海風電技術的發展。我國必須在開發適用的風電機組以及安裝、運輸等方面實現突破,才能占得市場先機。
再次,國內企業還要加緊研發海上風電設備防腐蝕新技術。由于海水含鹽比較高,對設備腐蝕相當嚴重。海上風電機組所處的特殊地理環境,也使得維修費用極高。這些問題需要認真加以解決。
火電設備
華能海門電廠1號機組日前投入商業運行。該電廠采用的是百萬千瓦超超臨界燃煤機組,屬于節能環保機組,集中體現了當前我國在大型火力發電設備研發上的成果和技術方向。60萬千瓦級以上的大型火電機組,未來將越來越多地在國內火電廠應用。圖為施工人員正在安裝機組轉子。