中国特高压装备助力全球能源互联网发展

摘要：全球能源互联网战略的实施对中国特高压装备制造业是一个前所未有的机遇，将对提升整个行业技术能力水平、加快我国相关企业走向国际市场步伐、有效消化行业过剩产能等都大有裨益；相关企业应加强研究、集中攻关，力争早日突破一系列技术难关，尽快取得一批世界领先的创新成果，支撑和引领全球能源互联网发展。

关键词：全球能源互联网 特高压 装备制造业

一、全球能源互联网解析

全球能源互联网是指由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等级电网（输电网、配电网）构成，连接“一极一道”（北极、赤道）的大型能源基地，适应各种集中式、分布式电源，能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户，是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台，具有网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的特征。

全球能源互联网，是以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网，是清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台，实质就是“特高压电网+智能电网+清洁能源”[1]。

特高压电网是关键，智能电网是基础，清洁能源是重点。全球能源互联网是集能源传输、资源配置、市场交易、信息交互、智能服务于一体的“物联网”，是共建共享、互联互通、开放兼容的“巨系统”，是实现能源与政治、经济、社会、环境协调发展[2]的平台。

构建全球能源互联网总体可分为国内互联、洲内互联、洲际互联三个阶段，到2050年基本建成。

届时，清洁能源可占全球一次能源消费总量比重将达到80%左右，可以解决全球气候变化问题；解决缺电、消除贫困，推动人类命运共同体建设，让世界成为一个能源充足、天蓝地绿、亮亮堂堂、和平和谐的“地球村”。

二、中国在全球能源互联网战略中扮演重要角色

（一）中国率先提出全球能源互联网计划

2015年初，全球最大的公用事业企业中国国家电网公司提出一项旨在促进全球清洁能源大规模开发利用的“全球能源互联网”计划，并明确了该计划可分“三步走”：第一步为到2020年实现国内互联，加快推进各国清洁能源开发和国内电网互联，大幅提高各国的电网配置能力、智能化水平和清洁能源比重。第二步为从2020年到2030年实现洲内互联，推动洲内大型能源基地开发和电网跨国互联，实现清洁能源在洲内大规模、大范围、高效率优化配置。第三步从2030年到2050年为洲际互联，基本建成全球能源互联网，在全球范围实现清洁能源占主导目标，全面解决世界能源安全、环境污染和温室气体排放等问题。

按此计划，中国已经加快推进与“一带一路”沿线国家的电力互联互通合作，包括与哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古国、巴基斯坦等国家开展特高压工程前期工作，迈出了全球能源互联网建设第一步。

（二）中国特高压、智能电网、清洁能源技术及装备的不断创新发展为构建全球能源互联网奠定了坚实基础

截至2015年底，中国已建成和在建特高压工程累计为11条，无论是工程数量、技术难度、运维经验，包括技术标准的确立，中国已经全方面处于世界领先水平，中国已全面掌握特高压核心技术和全套设备制造能力，同时，中国在智能电网和清洁能源技术及装备方面不断取得创新突破，为全球能源互联网的构建奠定了坚实基础。

三、中国特高压装备制造业发展现状

（一）我国特高压装备制造业已经处于世界领先水平

发展特高压输电被纳入我国十一五和十二五规划，是整个国家能源发展战略重要组成部分，在国家政策支持引领下，我国特高压装备制造业的技术能力，制造水平得到长足发展。2009年，我国自主研发、设计和建设的第一条特高压交流1000KV晋东南-南阳-荆门实验示范工程及±800KV云南至广东特高压直流输电工程相继建成投运，截至到2015年底，我国已建和在建特高压建直流工程共11条，在此过程中，我国特高压上下游产业攻克了诸多技术难关，已建及在建工程在输送距离、输送容量、技术难度等方面持续提升，2016年即将开工±1100KV准东-皖南特高压直流工程，有望创电压等级、输送容量、输送距离、技术难度四项世界第一。目前，我国在特高压直流输变电关键技术研究和关键设备制造方面进入了世界领先行列，相应的特高压中国标准已经处于国际领跑水平。以特高压工程中主设备换流阀为例，截至到2014年国内运行的特高压换流阀产品额定电压为±800kV，额定电流5000A。国外电压等级最高的直流工程是印度±800kV、3750A特高压直流输电工程。2015年，作为国内换流阀主要制造企业的许继集团研制出6250A特高压直流输电换流阀设备，全面攻克了6250A直流换流阀基础理论、成套设计、关键设备研制、集成技术和试验技术，掌握了核心技术，形成自主知识产权。特高压6250A直流输电换流阀输送容量较±800kV/5000A换流阀提升了25%。进一步提高了输送效率，大大节约了成本，在世界范围内属于同类产品通流能力之最，在国际上属首次开发[3]。换流阀取得的技术进步一方面满足了国家实施6250A工程的需要，同时也有力地推动了国家实施更高输送容量的特高压工程。其他换流阀主要供货商如普瑞工程、西电集团等多家公司也都完成了6250A换流阀的试验鉴定等工作，整个行业呈现出欣欣向荣、共同进步趋势。国家推动技术进步与特高压装备制造业的持续创新发展间形成了良性互哺。

（二）特高压装备制造业竞争激烈、产能相对过剩

十一五到十二五前期，特高压装备企业多寡头垄断，竞争比较缓和，产品产值高、毛利率高，能有效提升参与公司的盈利能力。但在十二五后期，中国特高压建设进入了黄金时期，特高压加速发展为我国特高压装备产业发展提供了重要契机，在政策与市场的双重刺激之下，我国特高压装备制造业纷纷投入大量资源，无论是在产品研发、人才培育、还是实验验证、工程服务等多方面得到充分发展和长足进步。目前来看，特高压装备企业过多，竞争白热化，产能过剩等问题已经初步显现，特别是在未来国内特高压建设步伐放缓以后，产能过剩问题将会更加突出。仍以特高压核心装备换流阀为例，2015年之前，国内换流阀主要由三大家即许继集团、西电集团、普瑞工程提供，到2015年底，可参与特高压工程供货的企业已经增加到包括ABB四方、南瑞继保等在内的至少五家企业，一家成熟的换流阀设备供应商需投入的研发人员储备、制造场地、试验检测设备、工程服务等相关费用是相当可观的，而要实现盈亏平衡起码要保证获取足够的订单，也就是特高压项目数量要有保证才行，从未来五年国内规划的项目数量来看，产能过剩问题是非常明显的。2015年国家电网公司招标的酒泉-湖南、晋北-南京、锡盟-泰州、上海庙-临沂四条特高压工程中标结果也说明了这一点：这四条特高压工程涉及到的部分关键设备，如换流变中标厂家达8家之多，组合电器有5家，电容器有9家。参与投标和中标厂家呈逐年递增趋势，产能过剩将不可避免。

四、全球能源互联网对中国特高压装备制造业的影响

（一）全球能源互联网对特高压技术提出了更高要求

技术和装备创新对构建全球能源互联网至关重要。特高压、智能电网和清洁能源技术和装备的创新突破，为构建全球能源互联网奠定了基础。按我国在世界上倡导的构建全球能源换联网分三步走的计划节奏，包括“一极一道”的付诸实施，特高压在输送距离、技术难度上将逐步加大，目前的技术水平和储备尚无法满足未来发展需求，特高压装备制造业应抓住历史契机，加强研究、集中攻关，力争早日实现新突破。尽快取得一大批世界领先的创新成果，支撑和引领全球能源互联网发展。

（二）有效消纳中国特高压装备产能过剩问题

我国特高压装备产能过剩问题已在最近两年初步显示，按两大电网公司十三五规划：国网公司 加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网。到2020年，形成西南、西北、东北三送端和“三华”一受端的四个同步电网格局；南方电网公司计划到2020年，再建设6-8 个输电通道，满足云南、藏东南和周边国家水电向广东、广西送电要求。可见十三五期间，我国将基本完成国内特高压网络建设，十三五前三年将是特高压建设较为集中的年份，预计到2017年后，国内将放缓特高压建设步伐，我国特高压装备制造企业只有加快走出国门步伐，全面参与全球能源互联网建设，才能保持持续健康发展。全球能源互联网战略将为消纳国内特高压装备制造业产能过剩问题发挥重要作用。

基于特高压对全球能源互联网对“一带一路”战略实施的重要作用，国家电网公司已在加快推进与俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦和巴基斯坦等国电网互联互通的项目计划。自2015年起，中国已陆续与以上国家签订战略合作协议，正在规划的建设项目已达6个，其中包括俄罗斯叶尔科夫齐―河北霸州±800千伏特高压直流工程、新疆伊犁―巴基斯坦伊斯兰堡±660千伏直流工程、蒙古锡伯敖包―天津±660千伏直流工程、哈萨克斯坦埃基巴斯图兹―南阳±1100千伏特高压直流工程等。2015年5月，中国在海外中标的首个特高压输电项目巴西美丽山特高压直流输电项目启动开工仪式。特高压技术走出国门步伐加速，这些正在实施和规划中的海外工程为中国特高压技术“走出去”，推动中国高端技术走向世界，并消纳产能过剩具有重要意义。

五、应对策略

（一）从国家层面培育具备国际竞争力的特高压装备制造企业

全球能源互联网格局之下，海外特高压行业市场竞争将与原有的国内竞争有本质区别，我国的特高压装备制造企业需在国际舞台上与国际一流企业，诸如ABB、西门子等同台竞技，从国内特高压装备企业现状看，绝大部分企业产品单一，规模相对较小、无论是资质业绩，海外工程经验，还是专业人才等方面都尚有一定差距，这些企业到国际市场与行业内跨国公司掰手腕，结果显而易见。针对这种情况，我国应从国家层面，顶层设计，打造中国在特高压装备制造领域的航空母舰，造船出海。充分整合国内特高压领域的优势资源，让分散资源形成合力，发挥我国特高压装备制造业在国际上技术领先的优势，对于资质相对完备、实力雄厚，在国际市场中已具备一定地位国际型公司，国家应该加大政策扶持力度，进一步培育和完善其资质业绩，提高相关企业国际竞争能力。对于培育成熟的企业，在海外中标的特高压工程国产化比例明确提出要求，在支撑全球能源互联网发展的同时，力求以此促进行业全面发展，让更多的优秀的国内企业走向国际市场。

（二）全面提升技术能力水平，支撑和引领全球能源互联网发展

近年来，在国家政策扶持和市场双重刺激之下，中国特高压装备制造企业坚持自主创新，全面攻克并掌握了特高压领域一系列核心技术，实现了从追赶国际先进到引领国际的重大转变。推动了民族装备制造业升级；面对全球能源互联网发展战略的新形势新任务，中国特高压装备制造企业要围绕支撑构建全球能源互联网电力装备产业带来了跨越式发展的机遇，从构建全球能源互联网技术需求出发，要瞄准核心关键技术、重大装备技术和最新前沿技术，集中攻关，坚持把科技创新作为驱动发展的引擎，推进技术革新的步伐。

（三）转变营销模式

全球能源互联网战略给中国特高压装备制造业带来了新的发展机遇，但我国特高压装备制造企业一定要对国际市场环境有清楚的认识，并根据自身情况适时转变营销模式和发展战略，只有如此，才能攫取国际市场一杯羹。从目前情况来看，“借船出海”的营销模式是走出去的捷径。国外的特高压工程一般要在全球范围内进行国际招标，对投标入围厂家的资质、业绩等均有较高要求，并且招标往往是EPC模式居多，而目前国内大部分特高压装备制造企业产品单一，资质业绩无法满足招标要求，针对这种情况，相关企业最好是采取借船出海的方式，依托具备投标资质条件的公司，做好技术、商务方案制定等配合性、支持性工作，并最终通过这类企业中标并采购自己的产品实现走向国际市场，参与全球能源互联网建设。在此过程中，逐步提升自身资质水平，不断向国际型公司转变，最终能够自主走向国际舞台，参与国际竞争。

构建全球能源互联网是实现人类社会可持续发展的现实需求，是智能电网发展的必然结果，也是落实国家战略的重要举措。全球能源互联网将电网范围从国家和地区扩大到覆盖全球，需要发展更高电压、更远距离的输电技术，研制更大容量、更低损耗的智能装备，解决极端气候条件给电工材料及电力装备带来的适应性问题，实现全球范围的能源供给和调配[4]。全球能源互联网战略在给中国特高压装备制造企业带来跨越式发展契机的同时，也对该领域实现技术创新突破，提高相关技术水平和装备水平提出了更高要求甚至是严峻挑战，展望未来，随着电力电子器件、电工材料及电网装备的发展，有理由相信，未来电网技术与装备完全可以支撑全球能源互联网的构建，中国特高压装备制造业一定会在助力全球能源互联网发展的同时傲然屹立于特高压世界之巅。

参考文献：

[1] 吉建芳.全球能源互联网=特高压电网+泛在智能电网+清洁能源[J].陕西电力，2015（10）：F0003- F0003.

[2] 刘振亚.全球能源互联网[M].北京：中国电力出版社，2015.

[3] 范彩云，刘.特高压6250A直流输电换流阀填补多项国际空白[N].科技日报，2015- 11- 05（5）.

[4] 邱宇峰.全球能源互联带来电网技术装备大升级[N].中国电力报，2016- 01- 13（7）.