特高壓直流設備全面國產化之路還有多遠

　　國家電網公司特高壓直流試驗基地近日在北京中關村開工建設，該基地建成后，將滿足特高壓直流輸電工程建設的科研需要，為國內企業占領世界電力科技領域制高點提供良好的條件。

　　按照國家發改委的計劃安排，特高壓直流工程將直接承擔國家規劃的西電東送任務。目前，國家電網公司已安排了蘭州至天津寶坻±500kV直流工程，預計2010年可以投運。該線可將黃河上游水電及寧東能源基地的火電打捆送往用電緊張的京津塘地區；另一條線路為寶雞至德陽±500kV直流工程，預計2010年投運。該線將使四川水電與陜西火電互濟，減少備用容量，同時也使西北電網與華中電網聯系在一起。而南方電網公司則安排了云南昆明至廣東增城±800kV特高壓直流輸電工程，預計2009年6月單極投運，2010年6月雙極投運。根據規劃，該線的設備自主化率要達到60％。

　　此外，正在醞釀中的還有東北電網與華北電網連接的遼寧綏中高嶺背靠背工程，以及內蒙古呼倫貝爾盟火電群送往遼寧負荷中心的直流工程。同時，還有云南祿豐至廣東穗東的±800kV特高壓工程。從2011年到2020年的十年間，我國還將建設直流線路12條，輸電容量可達3700萬kW。

　　成功的關鍵是實現國產化

　　國家電網公司認為，能否全面實現國產化，是直流輸電事業能否成功的關鍵，也關系到電力工業未來的發展。近年來，我國直流輸電工程的建設已取得不少成功的經驗，設備國產化率也有較大的突破，很多經驗值得借鑒。

　　三常±500kV直流輸電工程采用了最大截面導線。三峽至常州±500kV直流輸電工程全長890km，已于2003年雙極投運。直流線路采用ASCR－720／50四分裂導線，是我國采用截面最大的導線。隨線架設的OPGW復合地線光纜，不僅完善了高度通信功能，還可在我國東西部地區之間架起信息高速公路。

　　該工程在招標過程中，由于招標的技術條件較高，有資格承建的廠商只有西門子、ABB公司和GEC-阿爾斯通公司（現為法國AREVA輸配電有限公司）3家。此次工程雖最終確定ABB和西門子中標，但同時簽署的還有直流技術轉讓協議和合作生產合同�？上驳氖�，技術轉讓已有成果，西安西電變壓器有限責任公司已制造出平波電抗器1臺及換流變壓器2臺；西安電力電子技術研究所引進ABB技術，自行推出了生產線，并向三峽工程交付了72只晶閘管。

　　靈寶±120kV直流輸電工程實現完全自主產權。靈寶工程是我國第一個背靠背聯網工程，第一次由國內自主完成功能規范書的編制、系統研究及成套設計任務，同時也是我國第一次采用國產設備建設的中型工程。它的建設開拓了我國直流輸電中型工程自主設計、自主建設的先河。不久前，隨著國家電網公司西北―華中聯網靈寶背靠背直流輸電工程順利完成，南瑞、許繼兩套控制保護系統的168小時試運行，并正式投入生產，標志著我國第一個“全國產化”的大型直流聯網工程圓滿完工。

　　該線能將西北電網與華中電網連接起來，其傳輸容量為360MW，主要設備100％國產化。該工程同時使用了西變和沈變的兩種變壓器技術、許繼和南瑞的兩種控制保護技術，以及西整廠引進的兩種閥制造技術，解決了控制保護和閥技術捆綁的問題。由于背靠背直流聯網的特點是無直流輸電線路，整流和逆變在一座背靠背換流站內，因此，工程技術難度相對較小，選擇靈寶工程作為進一步實施大型直流輸電工程的“練兵”行動，意義不凡。這些成功的實踐，在國際直流輸電領域都是首創。在該工程中，國家電網公司還鼓勵采用國產的原材料，如可控硅元件、閥中的零部件、電磁線、套管、絕緣成型件等，以及第一次在換流變壓器中采用了國產（中石油）的變壓器油。這些實踐，都為下一步大工程的完全國產化打下了堅實的基礎。

全面國產化尚有難點

　　我國目前電力裝機容量已居世界第二位，成為直流輸電大國，但還不是直流輸電強國。直流輸電實現國產化是電力工業的發展方向，也是提升我國裝備制造水平的重要途徑。

　　由于直流輸電具有輸電距離遠、調節性能好、過電壓水平低、線路損耗小等優點，特別適用于遠距離大功率輸電、大區電網互聯調峰、海纜輸電等場合，非常適合我國國情，但在實施中的難點和問題也很多�？傮w來說，在設計方面，存在換流變壓器的諧波問題、直流偏磁問題以及直流復合電場對絕緣材料的優選問題。在運輸方面，存在換流變的尺寸和質量問題。在技術方面，存在著絕緣飽和和局放水平問題。另外，控制保護設備的板卡缺陷消除、模擬量輸入的線性度和精度，以及信息通道暢通無誤等都存在一定的問題。

　　統計資料顯示，三峽輸變電工程累計建成直流輸電線路總長1865km，換流站5座，換流容量1272萬kW，在建的還有直流線路1075km，創造了直流輸電工程規模世界最大、技術水平世界最高、單臺換流變容量世界最大、建設工期世界最短、運行經濟指標世界最優等“世界之最”，也為我國今后建設特高壓工程積累了經驗。

　　盡管三峽工程利用市場換技術，使跨國公司轉讓了部分核心技術，但直流輸電設備國產化的前景仍令人擔憂：其一，盡管跨國公司轉讓了核心技術，但目前國內企業還不能完全獨立研制，對外企仍有一定的依賴性；其二，國內直流輸電企業綜合集成度低，往往是單兵作戰，不能擰成一股繩，因此，無法與ABB、西門子、AREVA這樣的跨國公司抗衡；其三，跨國公司紛紛加大對直流輸電領域的技術投入，相關技術標準的提高也將給國內設備生產企業設立更高的“門檻”。