文 | 怡然探索
編輯 | 怡然探索
在我國電力領域與西方落後二、三十年的情況下,還能實現技術趕超,在中國之前,還沒有一個國家能實現後來者居上。改革開放後,工業科技開始快速發展,為了滿足我國的能源需求,落後的電力技術,成為了重要的改革目標,在接下來的30年裡,中國的電力工程師們,將開始一場對西方國家史無前例的技術追趕。
01 20世紀中國開始對電力進行研究
電力是第二次工業革命的產物,整個20世紀,都被美國、日本、法國和德國佔據領先位置,由於我國的工業起步較晚,直到改革開放初期,我們使用的電力技術大多依靠蘇聯支援。蘇聯瓦解之後,外界對我國實行技術封鎖,我們的電力技術停滯不前。
1975年“大幹快上”,我國自主研發出30萬千瓦時發電機組,安裝在河南姚孟電廠,此時距世界上第一臺30萬千瓦時發動機發明出來已過了20年。
因為缺少技術經驗,被強制製造出來的發電機很快就出現了大量問題,比如漏煤漏水、鍋爐爆管、葉片斷裂等,完全無法投入使用。
這也導致了,1978年改革開放時,我們所使用的還是10萬千瓦時以下的發電機組,而德、法兩國已經能夠製造90--130萬千瓦時的裝置。為了緩解人民用電困難的局面,我國開始從西方引進大批先進發電機組,內蒙古元寶山電廠先後從瑞士進口30萬千瓦和60萬千瓦裝置,用於東北供電。
但儘管從國外引進了先進裝置,但這也不是長遠之計,如果不能將技術牢牢地抓在自己手中,那麼我們將一直被西方國家牽著鼻子走,別人的東西肯定不如自己家的東西好用。
02 將進口發電裝置國產化
於是,改革開放後,國家覺得要將發電裝置完全國產化。1978年底,我國第一機械工業部組織了兩批由周子健與周建南帶領的考察團,分別去往國外對德國、法國等5個高壓開關廠,11個發電廠,以及日本三菱、日立等公司進行實地考察工作。
考察結束後,第一機械工業部決定向國家紀委提出,引進30萬千瓦時與60萬千瓦時兩代火電機組技術,開始進行完全國產化計劃,實現彎道超車。
比對之後,1980年,部門最終決定引進美國西屋公司和美國燃燒工程公司的發電裝備製造技術;電廠設計,引進美國伊巴斯庫工程公司技術。
1985年,我國又從日本日立公司引進了相關技術。
為什麼這些發達國家會這麼好心將技術傳授給我們呢?
因為就當時中國的發展情況來看,西方國家不認為中國能有什麼大進步,而且那些也不是頂尖技術,就算中國摸透了又能怎樣?歷史上,馬來西亞、土耳其等國家也向西方學習過技術,但也只是學了個皮毛,關鍵零部件無法自己生產,只能依靠進口。
但中國不一樣,“七五”、“八五”期間,經過研究所、電力設計院、規劃院、電廠之間的合作,和哈爾濱、上海、東方三大動力製造廠商的國產化改造,1985年與1987年,兩代引進型的發電機組在山東石橫電廠和安徽平圩電廠落地。兩臺發電機的國產率平均在50%左右。
隨後,國家又撥款1億多美元,配套投入30億人民幣進行產業鏈改造,不斷提高裝置的國產率。等到第十套機組生產完成時,國產率已達到90%以上。
到了90年代,我國的發電裝置年產已達到1000萬-1500萬千瓦時,逐步減少對裝置的進口量,高效的國產裝置入駐各大電廠,老百姓再也不用擔心沒電用的的問題。
1995年,我國的發電裝機容量達到2億千瓦,此後,中國的裝機容量提升所用的時間越來越少。
從2億-3億千瓦用時5年,從3億-4億用時3年,從4億-5億用時2年。2006年後,中國發電裝機容量平均每年增長1億千瓦時。同時,中國研發出國產100萬千瓦時發電機組,一下子躍入世界第一梯隊。我們的裝置甚至遠銷到了東歐、拉美、東南亞等國家。
2010年,中國打破了美國保持了110年的“世界第一大發電國”的記錄。截止2017年末,在中國電網中執行的30萬、60萬、100萬千瓦時的機組數量加起來達到了近2000臺。
03 特高壓發電技術開始發展
由於我國土地遼闊,華北的火電,西北的風電光電,西部的水電,距東南沿海有著上千公里距離,一般電力輸送到一半就消耗得差不多了,於是特高壓輸電技術計劃提上了日程。
改革開放前,我國主流的220千伏輸電網晚了世界第一條同級別線路13年,即使是國內最先進的330千伏線路也落後西方20年。
改革開放後一年,在河南平頂山與武昌之間架起了中國第一條500千伏輸電線路,當時的我們還不具備自主建造高壓線路的能力,這條線路的變電裝置、繼電保護和通訊裝置均從日、法等6個國家進口。
1984年,我國第一次嘗試自主建造500千伏高壓線路,因為國產裝置不達標,結果在輸電途中出現了電纜漏油、變壓器漏油、斷路器爆炸等事故。但中國技術人員並不因此而放棄。
1985年,我國從瑞士ABB公司全套引進電網技術,在此基礎上進行國產化,10年之後,這套裝置的國產化率超過50%,20年之後,國產率達到了100%。2005年,建設的西北-華中靈寶輸電工程,第一次實現500千伏電網完全自主設計與建設。
瑞士工業集團ABB公司
21世紀初,隨著東部省份用電需求日益高漲,中國提出發展特高壓計劃,將西部和東部地區透過高壓電網連線起來。從2001年東北、華北電網聯通到2010年新疆、西北輸電線路建成的十年之間,全國透過建設特高壓線路,基本實現了電網互通。
透過特高壓專案上積累的技術優勢,中國成為繼美國、德國、英國、法國、日本之後第六個國際電工委員會的常任理事國。
有了特高壓輸電技術,內蒙古錫林郭勒大風車風力發電的電量,可以一路向南,經北京、河北、山東到達南京。2009年,國家電網接管了菲律賓整個國家的輸電網,並在巴西建成了2500多公里的輸電線,跨越81個城市,甚至非洲41% 的電力市場也是我們的。國家電網布局全球電力,2018年從國外營收高達驚人的3400億美元。
目前,中國共制定14頁特高壓輸電國際標準,國標50頁、行業標準73頁、企業標準189頁,全世界都在用中國的標準。
04 中國未來的能源發展
隨著中國做出“2030年碳達峰,2060年碳中和”的承諾,過去的主要能源煤炭,因其一氧化碳排放量大等的缺點,勢必將被我們淘汰。中國先進的特高壓技術有望成為下一個“沙特”。
過去的30年裡,中國一直在學習、追趕西方技術,直到與他們齊頭並進。新能源技術已成為世界主流,這一次,中國和西方國家幾乎站在了同一起跑線上,如果沒有中國工程師付出的日日夜夜和美好青春,全身心投入電力技術的研究中去,今天中國的工業技術也無法達到現在的前列領先水平。
上一次工業革命,我們沒有趕上,以至於落後了幾十年,相信在下一個新能源革命中,中國必定能成為全球新能源革命中的頭號強國!