科技實(shí)力進(jìn)步躍升 服務(wù)國家發(fā)展大局

——自主創(chuàng)新的三代核電技術(shù)全球首堆建成運(yùn)行，全球電壓等級(jí)最高柔性直流電網(wǎng)工程創(chuàng)12項(xiàng)世界第一

  2月19日，南方電網(wǎng)公司發(fā)布：歷時(shí)五年研制、驗(yàn)證的電力專用主控芯片“伏羲”實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)！作為國內(nèi)首個(gè)基于國產(chǎn)指令架構(gòu)、國產(chǎn)內(nèi)核的電力專用主控芯片，其量產(chǎn)標(biāo)志著我國電力工控領(lǐng)域核心芯片從“進(jìn)口通用”向“自主專用”轉(zhuǎn)變，電力二次設(shè)備核心元器件做到了自主可控。

  “伏羲”的出現(xiàn)絕非偶然。近年來，我國電力行業(yè)持續(xù)加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和重點(diǎn)裝備研發(fā)，走在科技創(chuàng)新前沿。

  回顧剛剛過去的2020年，多項(xiàng)電力重大創(chuàng)新成果涌現(xiàn)。我國完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)——“華龍一號(hào)”并網(wǎng)商運(yùn)；迄今為止世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程和綜合效益最廣泛的水電工程三峽工程完成整體竣工驗(yàn)收；世界首個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)特性的±500千伏張北柔直工程建成投運(yùn)，并創(chuàng)造了12項(xiàng)世界第一……

  電力行業(yè)的科技創(chuàng)新，不僅踐行了國家綠色發(fā)展戰(zhàn)略，也為提升具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的國際競爭力提供了有力推手。

  發(fā)電技術(shù)國際領(lǐng)先

  促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

  青海省的官方數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，青海電網(wǎng)總裝機(jī)4030萬千瓦。其中，清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到3638萬千瓦，占比超9成；新能源裝機(jī)占比超6成，風(fēng)電發(fā)電利用率為97%，光伏發(fā)電率為95%。

  清潔能源在青海得以大規(guī)模開發(fā)利用，除了省內(nèi)風(fēng)、光、水等自然資源優(yōu)厚這一有利條件，電力技術(shù)的突破是不可或缺的重要因素。

  “十三五”以來，我國在可再生能源技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等方面后發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯，能源新業(yè)態(tài)加速興起，有效促進(jìn)了我國能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

  看光電——晶硅電池、薄膜電池最高轉(zhuǎn)換效率多次創(chuàng)造世界紀(jì)錄，逆變器、數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備均已實(shí)現(xiàn)自主化，有力支撐我國光伏產(chǎn)量及裝機(jī)規(guī)模世界第一。塔式、槽式、菲涅爾式等太陽能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化示范階段，基本建立了完整的太陽能熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，達(dá)到國際先進(jìn)水平。我國的光伏發(fā)電技術(shù)，已當(dāng)之無愧地處于世界“領(lǐng)跑”地位。

  看風(fēng)電——陸上風(fēng)電技術(shù)整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，開發(fā)了與國情相適應(yīng)的低風(fēng)速、低溫、高原等兆瓦級(jí)新型風(fēng)電機(jī)組并實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，有力支撐我國風(fēng)機(jī)產(chǎn)量、裝機(jī)規(guī)模世界第一；海上風(fēng)電技術(shù)攻關(guān)及示范有序推進(jìn)，自主研制的10兆瓦級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。

  看儲(chǔ)能——我國已初步建成包括儲(chǔ)能電池、電池管理系統(tǒng)、功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等在內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能裝備產(chǎn)業(yè)鏈；已初步建立工程設(shè)計(jì)、工程施工、接入調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)、設(shè)備檢修等應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈；初步建立了電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系。

  在科技探索的征途上，傳統(tǒng)能源領(lǐng)域亦齊頭并進(jìn)?！笆濉币詠?，我國在燃煤發(fā)電、水電等行業(yè)推動(dòng)持續(xù)創(chuàng)新，確保相關(guān)領(lǐng)域持續(xù)保持國際領(lǐng)先水平。

  在煤電方面，我國超超臨界機(jī)組技術(shù)水平、裝機(jī)總量和機(jī)組數(shù)量均居世界首位。建成世界最高參數(shù)的百萬千瓦超超臨界二次再熱機(jī)組、世界首臺(tái)60萬千瓦超臨界循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組。目前，我國正在有序推動(dòng)建設(shè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)高溫合金材料的630℃超超臨界二次再熱機(jī)組、66萬千瓦等級(jí)超超臨界循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組。煤電超低排放機(jī)組占比超過85%，煤電大氣污染物排放水平已經(jīng)進(jìn)入世界領(lǐng)先行列，已經(jīng)建成世界上最大的清潔煤電供應(yīng)體系。煤電節(jié)能提效改造、靈活性改造技術(shù)進(jìn)一步成熟推廣應(yīng)用。

  在大型水電方面，依托白鶴灘水電站，水電機(jī)組單機(jī)規(guī)模提升到100萬千瓦。自主研發(fā)的百萬千瓦水輪機(jī)模型穩(wěn)定性、可靠性指標(biāo)進(jìn)一步提高，運(yùn)行效率達(dá)到96%，是我國大型水力發(fā)電技術(shù)裝備的又一重大突破。水電工程建設(shè)能力世界第一，大型水電機(jī)組成套設(shè)計(jì)制造能力領(lǐng)跑全球，掌握了世界單機(jī)容量最大的百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組和三十萬千瓦級(jí)抽水蓄能機(jī)組設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，支撐我國成為全球最大水能利用國家。

  核電方面的成績更是可圈可點(diǎn)。在借鑒國際先進(jìn)技術(shù)理念和成熟經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，我國核電行業(yè)自主研發(fā)了百萬千瓦級(jí)三代核電華龍一號(hào)和國和一號(hào)，主要技術(shù)和安全性能指標(biāo)均達(dá)到世界先進(jìn)水平。

  目前，我國核電已形成了較完備的產(chǎn)業(yè)體系，自主成套能力達(dá)到10套/年左右，壓力容器、蒸汽發(fā)生器、數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）、超大型鑄鍛件等重大裝備和關(guān)鍵材料實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，國產(chǎn)化率達(dá)到85%以上。自主研發(fā)的世界首臺(tái)具有四代特征的高溫氣冷堆商業(yè)示范堆、首臺(tái)快中子堆示范項(xiàng)目已分別在山東石島灣和福建霞浦開工建設(shè)。模塊化小型堆、海洋核動(dòng)力平臺(tái)等先進(jìn)核反應(yīng)堆技術(shù)也具備示范應(yīng)用條件。先進(jìn)核燃料元件實(shí)現(xiàn)自主制造，建成了乏燃料后處理中試廠。

  輸電技術(shù)攻關(guān)克難

  為世界提供“中國方案”

  2020年6月，張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程宣布竣工投產(chǎn)。這意味著，每年將有140億千瓦時(shí)的清潔能源將通過這條“空中高速路”輸送出去。這對(duì)貫徹落實(shí)我國能源轉(zhuǎn)型與綠色發(fā)展決策部署，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系將起到科技引領(lǐng)示范作用。

  作為我國重大科技試驗(yàn)示范工程，該工程是世界首個(gè)真正具有網(wǎng)絡(luò)特性的直流電網(wǎng)工程，核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備均為世界首創(chuàng)。工程應(yīng)用了最先進(jìn)的電力生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消納和運(yùn)行控制技術(shù)，創(chuàng)造了12項(xiàng)世界第一，并成功實(shí)現(xiàn)了“突破柔性直流電網(wǎng)構(gòu)建難題、突破柔性直流容量提升難題、突破柔性直流可靠性提升難題”三大突破，為破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用這一世界級(jí)難題提供了“中國方案”。

  對(duì)大容量遠(yuǎn)距離輸電領(lǐng)域技術(shù)的不懈探索，有力支撐了相關(guān)重大能源工程建設(shè)?！笆濉币詠?，我國自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造并建設(shè)了一批世界電壓等級(jí)最高、輸送距離最長、輸送容量最大的特高壓輸電工程，全面掌握了1000千伏交流、±1100千伏直流及以下等級(jí)的輸電技術(shù)。

  柔性直流輸電技術(shù)占領(lǐng)世界制高點(diǎn)，自主研發(fā)建設(shè)的世界首個(gè)多端柔性直流輸電工程已在廣東南澳投運(yùn)；世界上容量最大、電壓等級(jí)最高的統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）工程落戶蘇南；全球電壓等級(jí)最高的烏東德水電送出±800千伏特高壓多端直流示范工程已開工建設(shè)，將有效推動(dòng)風(fēng)電、光伏、水電大范圍輸送消納并提升大電網(wǎng)安全水平。超導(dǎo)輸電技術(shù)、先進(jìn)電力電子器件等前瞻性技術(shù)和核心設(shè)備也獲得長足進(jìn)步。

  回望2020年，我國不僅持續(xù)加快跨省跨區(qū)電力通道建設(shè)，充分發(fā)揮大電網(wǎng)綜合平衡能力，多項(xiàng)核心技術(shù)攻關(guān)更是取得新成效，新技術(shù)應(yīng)用成果豐碩。

  國家電網(wǎng)公司的諸多科技成果，勾勒出了2020年的創(chuàng)新圖集——國產(chǎn)±800千伏換流變用干式套管、±535千伏直流電纜、126千伏無氟開關(guān)研制成功，3300千伏IGBT、電力工程芯片等核心零部件研制取得重大進(jìn)展，遠(yuǎn)海風(fēng)電柔性直流并網(wǎng)送出成套設(shè)計(jì)技術(shù)取得全面突破。投運(yùn)1171座北斗地基增強(qiáng)站，初步建成電力北斗精準(zhǔn)位置服務(wù)網(wǎng)。數(shù)據(jù)中臺(tái)、物聯(lián)平臺(tái)和業(yè)務(wù)中臺(tái)建設(shè)加快推進(jìn)，網(wǎng)上電網(wǎng)、新能源云、基建數(shù)字化、現(xiàn)代智慧供應(yīng)鏈等應(yīng)用成效明顯。

  南方電網(wǎng)公司成功研制國內(nèi)首臺(tái)40.5千伏新型含氟烯烴環(huán)保氣體絕緣電氣設(shè)備并一次性通過試驗(yàn)，標(biāo)志著我國在環(huán)保氣體絕緣技術(shù)領(lǐng)域形成了全新的自主技術(shù)路線，打破了國外在絕緣替代氣體行業(yè)的壟斷地位，實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的國產(chǎn)化，對(duì)促進(jìn)國內(nèi)氣體絕緣設(shè)備升級(jí)換代、助力實(shí)現(xiàn)我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)等具有重大意義。同時(shí)，該公司以超導(dǎo)、柔性直流穿墻套管、波浪能發(fā)電裝置等一批關(guān)鍵核心技術(shù)為突破口，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)專項(xiàng)行動(dòng)，實(shí)施關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目達(dá)83項(xiàng)。

  累累碩果為“十三五”畫上完滿句號(hào)，嶄新的“十四五”業(yè)已啟程?？萍颊魍居罒o止境，我國電力行業(yè)必將開拓前沿，促進(jìn)創(chuàng)新活力競相迸發(fā)，推動(dòng)科技實(shí)力進(jìn)一步躍升，服務(wù)國家發(fā)展大局。（轉(zhuǎn)自中國電力新聞網(wǎng)  記著 莫非）