在日前國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會發(fā)布的《<中國制造2025>重點領域技術路線圖(2015版)》中,發(fā)電裝備被列為10大重點突破的優(yōu)勢和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),該行業(yè)也被寄予希望,力爭到2025年處于國際領先地位或國際先進水平。
發(fā)電裝備包括大型先進煤電、核電、水電、氣電和可再生能源裝備,是國家實現(xiàn)能源結構調整和節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要保障。據(jù)預測,未來清潔高效發(fā)電設備將成為我國發(fā)電領域的主流技術。預計到2020年,煤電裝機容量約達到11.2億kW,約占總發(fā)電裝機容量58%;核電裝機容量達到5800萬kW,在建容量達到3000萬kW以上約占總發(fā)電裝機容量4%;天然氣燃氣輪機發(fā)電裝機容量達到1.2億kW,約占總發(fā)電裝機容量6%;常規(guī)水電裝機達到3.5億kW左右,約占總發(fā)電裝機容量17.5%;風電裝機達到2億kW,約占總發(fā)電裝機容量10%。
在巨大的市場需求下,該路線圖也提出了行業(yè)發(fā)展的目標,即2020年先進發(fā)電裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到每年1億kW,滿足我國能源結構調整和重大工程建設需求,技術水平總體達到國際先進水平,進入世界強國行列。國產(chǎn)發(fā)電裝備國內市場占有率達到90%,出口比重占到年產(chǎn)量的30%。
到2025年,形成3家具有資金、規(guī)模、技術、質量、品牌優(yōu)勢和核心競爭力的國際化企業(yè)集團,具備持續(xù)創(chuàng)新能力。大型火電、水電、核電等成套裝備達到國際領先水平,具有自主知識產(chǎn)權的新能源和可再生能源裝備及儲能裝置市場占有率超過80%。
此外,輸變電設備行業(yè)的發(fā)展目標是,2020年輸變電設備行業(yè)產(chǎn)值達到2.2萬億元;國產(chǎn)關鍵零部件國內市場占有率達到80%以上;輸變電成套裝備出口比重超過20%;特高壓輸變電技術國際領先,進入世界強國行列。2025年輸變電行業(yè)產(chǎn)值達到3.0萬億元;形成以我國為主導的國際特高壓交直流輸電成套裝備標準體系;國產(chǎn)關鍵部件國內市場占有率達到90%以上;輸變電成套裝備出口比重超過25%;產(chǎn)品可靠性及技術指標達到國際先進水平。
發(fā)展重點突出清潔高效
根據(jù)該路線圖,發(fā)電裝備重點產(chǎn)品包括:清潔高效煤電成套裝備,如1200MW等級超超臨界機組、更高參數(shù)先進超超臨界機組、600~1000MW超(超)臨界循環(huán)流化床鍋爐、1000MW等級超(超)臨界空冷機組、煙氣高效超凈排放裝置及碳捕捉成套裝備、大型煤氣化燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置(IGCC);重型燃氣輪機發(fā)電裝備,如50~70MW燃氣輪機發(fā)電裝備、F級300MW重型燃氣輪機發(fā)電裝備、G/H級400MW重型燃氣輪機發(fā)電裝備;大型先進核電成套裝備,如第三代大型先進壓水堆核電成套裝備,高溫氣冷堆、快堆、釷基熔鹽堆核電成套裝備等;大型先進水電成套裝備,其中包括大容量抽水蓄能機組、1000MW等級水輪發(fā)電機組、高水頭大容量沖擊式水輪機組;可再生能源發(fā)電裝備,其中包括大型風力發(fā)電裝備及智能控制系統(tǒng)、5MW等級風電機組、大型海上風電機組、風電群組智能管控系統(tǒng)、先進太陽能發(fā)電裝備;生物質能和分布式(可再生)能源裝備,如生物質和垃圾清潔燃燒及氣化成套裝備等。
輸變電行業(yè)重點產(chǎn)品包括:特高壓交流輸變電成套裝備、特高壓直流輸電成套裝備、發(fā)電機保護斷路器成套裝置、智能變電站成套裝置、智能配電網(wǎng)成套裝置、柔性直流輸變電設備、節(jié)能環(huán)保型輸變電設備、智能配電電器、智能控制電器、用戶端系統(tǒng)解決方案等。
突破關鍵技術補齊發(fā)展短板
在關鍵零部件方面,包括重型燃氣輪機高溫部件及控制裝置;大型核電壓力容器、蒸汽發(fā)生器、冷卻劑主泵、控制棒驅動機構、堆內構件,大型核電汽輪機焊接(整鍛)轉子,2000mm等級末級長葉片,大型半速汽輪發(fā)電機轉子;可變速抽水蓄能機組,可變速水泵水輪機轉輪,大容量發(fā)電機保護斷路器;大型風力發(fā)電機組的超長葉片、智能控制系統(tǒng)。輸變電關鍵零部件包括特高壓用關鍵零部件、智能輸變電裝備用零部件、用戶端零部件等。
發(fā)電裝備關鍵共性技術方面,一是清潔高效煤電技術。準東高堿煤煤質、煤灰和煤燃燒特性的判定和評價;準東高堿煤結渣、沾污和積灰機理;準東高堿煤結渣、沾污和積灰的控制和清除技術。二是核電共性技術。包括核島及常規(guī)島主設備設計、驗證、制造技術。三是燃氣輪機技術。包括先進燃氣輪機高溫部件高溫高強超級合金材料研制;高壓比大流量壓氣機設計制造技術;干式低NOx燃燒室設計制造技術;高溫透平葉片冷卻技術。四是大型先進水電裝備技術。包括抽水蓄能可變速電動機,水泵水輪機設計、驗證技術;大型水輪發(fā)電機組總體設計及水力設計、驗證,高效冷卻技術;高水頭大容量沖擊式水輪機組水力設計、驗證技術。五是可再生能源發(fā)電裝備。包括5MW以上等級風力發(fā)電機組葉片設計技術,風力發(fā)電機智能控制技術;10MW等級超導風力發(fā)電機組技術及總體結構設計。太陽能高效集熱、儲換熱系統(tǒng)及設備研制,智能控制技術,系統(tǒng)集成技術。生物質和垃圾氣化工藝,二惡英脫除和灰渣玻璃化處理技術,以及輸變電行業(yè)智能化技術、可靠性技術、數(shù)字仿真技術、新型電工材料應用技術、標準及試驗檢測技術、高效配電變壓器技術等。
應用示范工程包括清潔高效發(fā)電應用示范工程、大型先進核電應用示范工程、抽水蓄能及大型水電應用示范工程、新能源應用示范工程等,以及±1100kV特高壓直流工程用成套裝備示范應用、1000kV特高壓交流成套裝備工程現(xiàn)場組裝示范應用、用戶端設備在智能微電網(wǎng)和分布式電源系統(tǒng)中的示范應用、用戶端設備三化融合工程及示范應用。
多種手段支撐發(fā)電裝備創(chuàng)新發(fā)展
在該路線圖的指引下,未來我國將不斷完善政策措施,積極營造支持清潔高效發(fā)電裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境。充分利用稅收、金融等市場經(jīng)濟手段和必要的行政手段,研究和制定有利于產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的財稅政策,支持清潔高效發(fā)電設備技術進步和產(chǎn)業(yè)化。
同時,建設清潔高效發(fā)電技術國家重大創(chuàng)新基地。以現(xiàn)有國家工程研究中心為創(chuàng)新載體基礎,優(yōu)化和集成創(chuàng)新資源,進一步發(fā)揮創(chuàng)新鏈及各類創(chuàng)新載體的整體優(yōu)勢,以新的組織形式,跨領域、跨部門、跨區(qū)域集中組織實施面向國家目標的協(xié)同創(chuàng)新。
在輸變電方面,則是要打造完整的輸變電裝備研發(fā)、制造、試驗、檢測和認證體系,實現(xiàn)與國際實驗室互認。組建行業(yè)中央研究院,圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供規(guī)劃、標準、試驗認證、產(chǎn)品故障分析診斷、可靠性評價、行業(yè)管理、信息化咨詢,以及基礎性、前瞻性、共性技術研發(fā)和服務。建立輸變電產(chǎn)業(yè)政產(chǎn)學研用創(chuàng)新聯(lián)盟,重點突破智能電網(wǎng)關鍵共性技術和重大應用技術方面的瓶頸。
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