電力裝備轉型升級發展方向

/中國電器工業協會、機械工業北京電工技術經濟研究所 王 芳/

能源清潔低碳轉型和新型電力系統建設，將加速推動新一輪電力裝備技術革命，進一步拉動清潔能源生產、輸送和利用各環節各領域創新技術和裝備的應用。

一、電力裝備行業發展情況

電力裝備行業積極貫徹國家關于推進新型工業化要求，為制造業轉型升級提供強有力的支撐。目前，我國重點工業企業關鍵工序數控化率達58.6%，數字化研發設計工具普及率達77%。依據《2022 年度智能制造示范工廠揭榜單位和優秀場景名單》公布的結果來看，99家智能制造示范工廠中裝備制造行業占比達40%，389 個智能制造優秀場景項目中，裝備制造行業占比45.8%，智能制造重點環節主要分布在生產作業、質量管控、倉儲物流、計劃調度、設備管理方面。以光伏產業為例，根據工信部發布的三批智能光伏試點示范企業和示范項目名單顯示，入選企業數量已達到80 家，項目數量達93 個。

（1）行業規模飛速發展，電力裝備產量穩居世界首位

我國電力裝備制造業產值已連續多年超過5 萬億元，發電設備、輸變電設備、配用電設備等領域產品產量和產能規模位居世界第一。在輸變電領域，變壓器和110 千伏及以上高壓開關設備年產量已連續12 年超過10 億千伏安和120 萬臺；輸變電設備逐步向高參數、大容量、長距離和柔性智能等方向發展。在配電領域，我國高壓開關板和低壓開關板年產量連續9 年超過118 萬面和4500 萬面；我國配電成套能力位居世界先進水平，低壓電氣領域也正處在由大變強的轉變過程中。

（2）支撐重大戰略落地，自主創新技術國際領先

經過30 多年的不懈努力，中國電力裝備以重大項目工程應用為依托，堅持“產、學、研、用”相結合，通過引進技術消化吸收再創新，成功研制出擁有自主知識產權的大型發電成套裝備、新能源裝備、特高壓輸變電裝備等，有力地確保了國家“西電東送”等能源戰略的順利實施。在輸變電領域，以1000 千伏特高壓交流輸電成套設備、±800 千伏特高壓直流輸電成套設備、智能電網用輸變電成套設備等為代表的中國特高壓輸電技術、大電網及智能電網控制技術等均處于國際引領地位。

（3）行業基礎仍需加強，部分關鍵環節有待突破

在新型裝備方面，部分關鍵核心零部件、工業軟件等還面臨諸多發展瓶頸，如特高壓輸變電環節的電力電子器件、關鍵零部件等與國際先進水平存在差距，相關工業軟件對外依賴仍存；在共性基礎研究方面，近年來中國電力裝備行業在基礎理論研究、設計規范、制造工藝以及行業標準等方面的研究有了較大幅度的提升，但與歐美等國家相比依然缺乏前沿技術基礎儲備，源頭創新能力有較大差距；在產業鏈方面，電力裝備產業鏈中游和下游已經較為成熟，處于國際先進水平，但上游原材料及核心設備領域技術水平與產業化能力還有待加強。

二、電力裝備行業未來發展方向

能源清潔低碳轉型和新型電力系統建設，將加速推動新一輪電力裝備技術革命，進一步拉動清潔能源生產、輸送和利用各環節各領域創新技術和裝備的應用。

在新型發電裝備方面，一是煤電裝備主要開展降低煤耗、提升調節靈活性等技術研究，推動提質增效、多能耦合與CCUS 等技術應用；二是水電裝備開展高水頭大容量機組、超高水頭沖擊式水輪發電機組、大型可變速抽水蓄能機組、海水抽水蓄能機組等攻關；三是核電裝備加快三代核電裝備的批量化，加速四代核電裝備研發應用，推動國產化裝備及零部件推廣應用；四是新能源發電裝備著力推進風光儲一體化裝備和可再生能源制氫技術裝備發展，風電設備關注大型化、低風速和智能控制技術，光伏設備聚焦提升光電轉化效率、降低發電成本，加快新能源關鍵零部件和原材料實現自主可控。

在新型輸變電裝備方面，一是輸變電設備持續提升消納保障能力，加快發展特高壓輸變電、柔性直流輸電裝備，聚焦安全靈活、綠色低碳的輸電網技術裝備，持續開展不同電壓等級、不同開斷容量的發電機斷路器及高電壓等級真空開關設備的研制，加快大功率電力電子器件、天然酯（植物）絕緣油變壓器等研發突破；二是配電設備加快推進升級換代，發展滿足新型電力系統“雙高”“雙隨機”特性的保護和控制配電技術裝備，依托智能配電網、主動配電網建設，開展分布式新能源系統接入技術裝備、直流配用電系統技術裝備的研究和應用。

在能源綜合利用裝備方面，一是加強高效節能變壓器研制及推廣應用，拓展工業、交通、建筑等領域電能替代；二是加快用能系統能效提升，開展重點用電設備系統匹配性節能改造和運行控制優化；三是積極發展以消納新能源為主的“源網荷儲”、智能微網、綜合能源管理和多電源優化互動等技術裝備。

三、電力裝備行業轉型升級案例

裝備方面：我國自主三代核電“華龍一號”全球首堆示范工程—福清核電5 號機組從設計到建設，結合“互聯網+”，將核電的設計、應用軟件集成與互聯網等技術相結合，建立了異地綜合協同設計平臺，將全國多個設計單位通過網絡連接，利用各種終端設備，在同一個平臺上開展協同設計工作，協同設計平臺的終端數量達到500 個，并可以根據需要進行擴充。提升了我國三代核電設計、設備制造、工程建設水平，確保了“華龍一號”的先進性、安全性、經濟性與建造質量。

哈電集團哈爾濱電機廠有限責任公司成功研發并使用電站遠程監控診斷系統，開啟了遠程診斷3.0 時代。這成為該公司對機組運行狀態實時監測、評估，以及遠程診斷、處理電站突發疑難問題的重要渠道，支撐該平臺的是集設計、制造、安裝、調試、處理為一體的專家團隊，在提高了診病、治病、維護、保養精準度的同時，也大大降低了時間成本和人工成本。這正是哈電機邁出用信息化、綠色化、服務化改造傳統優勢產業的重要一步。

數字化制造方面：東方電氣集團“大型清潔高效發電裝備智能制造數字化車間建設項目”通過國家工業和信息化部驗收。建成后的數字化車間，生產效率提高48%，運營成本降低31.9%，產品研制周期縮短30.7%，產品不良品率降低20%，能源利用率提高57.3%。每年可為企業帶來約1.5 億元的直接經濟效益。該項目采用核心安全自主可控技術，使得我國線圈及沖片制造能力達到國際一流水平，成功構建起以德陽中國重大裝備制造業基地、國家首批新型工業化產業示范基地為中心，輻射周邊，帶動四川裝備制造的產業鏈，同時促進國內其他地區相關行業企業智能制造產業發展和數字化轉型。

四、本行業存在問題及建議

（一）存在問題

在電力裝備行業智能制造如火如荼、快速發展的同時，我們也要清醒地認識到面臨的嚴峻挑戰和突出矛盾。電力裝備行業發展智能制造目前還存在很多不足，主要表現在以下方面：

（1）部分技術裝備尚存短板

工業控制系統、關鍵零部件、專用軟件、核心材料等對外依存度相對較高。重大工程建設中還有一些關鍵核心技術“對外依存度”偏高。能源領域原創性、引領性、顛覆性技術偏少。現有技術與能源綠色低碳轉型的要求不相適應。

（2）自主創新能力相對薄弱

目前，在電力市場需求趨緩，供給側結構性改革不斷深化的大環境下，行業企業由于資金制約等諸多原因，導致對研發制造創新投入不足，造成研發條件差、經驗欠缺、專業技術力量不足等客觀因素，削弱了企業的自主創新能力。

（3）標準、檢測認證體系尚不完善

智能制造屬于新興技術，不同國家、不同地域具有不同的現實情況和關注焦點，因而在智能制造實施過程中針對某一個具體行業或領域尚未形成完整的、統一的國際或國內標準體系，導致產品之間互換性差。檢測和認證工作也處于起步階段，不能完全滿足電力裝備行業智能制造的發展需求。

（二）建議

針對上述困難和制約提出下一步對策建議：

（1）加強頂層設計，強化導向和扶持力度

建立推進電力裝備落實碳達峰碳中和工作聯系機制，由相關部委成立工作專班。分步驟制定電力裝備及技術綠色低碳發展路線圖，實施電力裝備產業碳達峰碳中和三年行動計劃和電力裝備產業中長期發展綱要，強化政策導向，加大財政支持力度。

（2）設立重大專項，加快關鍵核心技術突破

設立國家重大專項，重點研發消納高比例新能源輸電技術和裝備、重工業退煤脫碳技術和裝備、再電氣化的市場機制和技術裝備、氫能生產儲運應用場景及技術裝備、綠電交易和碳交易的技術和市場規則、應用新一代信息技術（大云物移智區等）能源平臺技術等碳達峰碳中和核心關鍵技術問題。

（3）加快完善電力裝備領域標準體系建設

建立跨領域部門協同機制，結合需求側負荷特性，進一步加強源網荷儲多向互動，通過虛擬電廠等一體化聚合模式，提高多種能源協調互濟能力；加快源網荷儲相關產品標準的修訂和制定，保障電力安全供給。

五、政府相關支持及其他建議

1）實施重大技術裝備攻關工程，優化完善首臺（套）保險補償政策，進一步強化裝備制造業的關鍵支撐作用。

2）完善產業安全發展環境，開展重點領域產業競爭力調查和產業安全評估，建立健全產業救濟機制和政策體系。

3）堅持有效市場和有為政府更好結合，突出管戰略、管規劃、管政策、管標準，加強行業指導，加強企業服務，健全產業治理體系。