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    鋁合金電纜不是電網公司的戰略選項

    作者: 來源: 日期:2017-11-13 21:55:05

    節能優先方針是國家電網公司劉振亞在《中國電力與能源》提出的一個重要論述?!吨袊娏εc能源》從能源和電力的各個角度對此戰略方針進行了深入的闡述。作為中國能源戰略實施最重要的主體之一的電網公司,如何實施節能優先方針是頭等的大事。本文將從電力傳輸的角度對銅和鋁合金電纜對選擇做為實際情景,了解電網公司在實施節能優先方針時候的不同選擇對節能優先方針貫徹的影響,從而看到落實節能優先方針的不同思想方法和途徑。

    1、節能優先方針的提出及其含義

    我國當前節能工作形勢依然嚴峻,存在重開發,輕節約,重速度,輕效益的傾向,節能法律法規的可操作性有待改善,尚未建立適應市場經濟體制的節能新機制,節能技術開發和推廣應用不夠,必須進一步明確節能優先思路,加大節能工作力度。

    節能優先戰略的重要思想就是要“在能源發展中堅持開發與節約并舉,把節約放在首位的方針,把節約貫穿在能源開發、生產、運輸、使用的全過程”。這是國家能源戰略的核心任務之一。

    2、淘汰落后產能是節能優先戰略的重點之一

    淘汰落后產能對降低工業領域的產值能耗有著重要作用。2020年我國部分高耗能產品單位耗能指標目標如下:

    類別

    單位

    2020年

    鋁綜合能耗

    標準煤/噸

    9.22

    10種有色金屬綜合能耗

    標準煤/噸

    4.45

    銅綜合能耗

    標準煤/噸

    4

    建筑陶瓷綜合能耗

    標準煤/噸

    7.2

    鋁作為高耗能金屬材料,經過努力到2020年達到9.22噸的水平,與銅相比單位耗能高出2倍以上。節能優先方針指導下的產品選擇毫無疑問應該是選擇銅這樣能耗低的電纜而不是鋁合金產品??紤]到電纜是電網公司大量使用的產品,其對社會能耗總量的影響不得不加以認真考量。

    3、從節能優先戰略的能源科技創新角度看銅、鋁合金電纜的應用

    科技創新是解決人類發展面臨的能源挑戰和能源危機的根本舉措?!罢嬲暮诵募夹g是買不來的,而且有些技術也無處可買,只有依靠自己的力量,通過自主創新實現突破。不掌握知識產權,緊靠簡單模仿和技術引進發展能源工業,我國能源產業大而不強,核心技術受制于人的狀況永遠無法改變?!?/span>

    能源輸送應該重點突破的技術領域即安全和高效的傳輸技術包括大規模交直流混合電網運行控制技術、智能電網技術、實時量測技術、全數字實時仿真技術、超導電力技術、大電網安全保障技術、特高壓輸變電成套設備、電網安全防護設備、可再生能源并網群控設備等裝備的研究。

    鋁合金電纜技術是美國幾十年前發展的技術,目前在美國即沒有發展壯大,更不是美國繼續研發和發展的高新技術和節能技術,在電力傳輸領域無先進性可言,核心技術的專利也在美國公司手上,這種低水平的引進消化,是對電力公司研發資源的巨大浪費和現實技術投資的巨大損耗,不符合電纜傳輸領域的先進技術和節能技術發展方向。

    4、節能優先戰略的目標是建設堅強智能電網

    “堅強智能電網”是國網公司實施各種能源戰略的核心,該理念得到國際社會的高度認可,電氣電子工程學會(IEEE)標準化協會主席亞當·恰克明明確表示“中國在智能電網領域已經處于領軍地位”。

    對于這樣一個具有中國能源傳輸核心作用的網絡,任何增加其不確定性、增加能耗水平和增加風險性的材料都必須堅決避免。目前,中國電網從電纜角度看基本是銅電纜、鋁電纜的二元結構,如果它發展為銅、鋁、鋁合金的三元結構,其堅強程度,其對智能化的適應性都會不同程度減低而不是增強,這是可以預見的一種情景。

    引進鋁合金電纜到電網公司傳輸領域,這種未從電網公司戰略角度經充分論證的替代或技術引進,將在幾十年期間影響中國電力傳輸網絡品質的舉措,不僅帶有盲目性,而且是對堅強智能電網戰略的一種能量的對沖,應該引起電網公司戰略層面的高度重視。

    5、節能優先戰略需要電網建設朝清潔能源的方向發展

    電網公司在未來清潔能源大幅度提升的形勢下,更要了解銅電纜是清潔能源最優勢的選擇材料。風能、太陽能等新能源具有隨機性和間歇性特點,其可控性和可預測性低于傳統石化能源發電,對電網的控制和協調能力提出了巨大挑戰,迫切需要運用先進的自動化技術、協調控制技術、儲能技術、準確預測與精確控制技術等。這些技術領域無疑是電力傳輸與控制領域的研發重點,而鋁合金電纜的加入,只能進一步增加電網傳輸過程中的不確定性,增加控制成本和難度,不利新能源的控制和節約使用。在此方面,我國應該化大力氣研發銅電纜的特別應用領域,而不要費時費力在鋁合金電纜替代銅電纜問題上耗費過多的研發資源。

    6.節能優先戰略,提倡能源可持續發展

    能源可持續發展可從四個指標來衡量:國內資源支撐力,環境承載能力,能源系統安全性,國外資源獲取能力。從這四個指標衡量,目前我國銅資源的可持續性性遠遠高于鋁。中國鋁礦的儲采比僅為6-7年,中國石油的儲采比為10年,銅的儲采比為16-17年。中國工業產能已經超出了環境可承受范圍,而鋁是嚴重過剩和高耗能行業。清華大學環境科學與工程系國家環境保護生態工業重點實驗室研究表明:1990年以來,中國原生鋁產量以年均12%速度增長,并于2005年超過美國成為原生鋁生產第一大國。鋁工業是能源密集型產業,每生產1噸鋁所需能耗約為每生產1噸鋼的4.5倍,CO2排放更是鋼的7-9倍。2005年,電解鋁和氧化鋁生產能耗占全國有色金屬能耗總量的69%。目前,鋁合金電纜是高耗能的鋁產業在電纜傳輸領域的一次大規模的擴展活動,其代表的能耗增加、污染加劇和環境承載加劇的發展方向,與節能優先方針背向而行。

    從系統安全角度看,電力傳輸系統因鋁合金電纜的加入,尤其是其接頭端子技術不過關的條件下,還考慮到標準缺失,現場施工人員素質和質量控制管理體系的薄弱,人員培訓等方方面面因素,鋁合金電纜如果大規模進入電力傳輸系統,必然導致電力傳輸系統的不安全性和不確定性增加。

    另外從獲取國外資源能力角度,銅產業國外獲取能力遠遠高于中國鋁資源海外的拓展能力。據不完全統計,到2015年底,我國企業已經擁有海外權益礦山銅生產能力87萬噸;銅冶煉能力45萬噸。在建礦山銅產能超過100萬噸,將陸續在2016年和2017年建成投產。中國在海外對銅礦項目進行的投資活動,不僅提高了對中國銅資源的保障能力,投資企業獲得了良好的回報,而且極大地提高了中國重要資源的全球配置能力,提升了中國企業在國際市場的影響力和話語權。

    而與此同時鋁對海外市場的依賴逐步增強,2013年底中國進口的鋁礦已經到達了總需求量的43%。鋁土礦供應缺口到2020年預測將達到60-70%,對世界市場依賴程度將進一步增加。中國鋁土礦過度開采,儲存量快速降低。對于這種資源狀況,電網公司不應貿然采用鋁合金電纜技術路線,因為其擔當了節能優先的社會責任。堅強智能電網前行中的每一步,應該在節能優先方針下慎重思考并制定具有遠見的戰略。



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