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铝合金电缆不是电网公司的战略选项
点击次数:380 发布时间:2017/8/3

节能优先方针是国家电网公司刘振亚在《中国电力与能源》提出的一个重要论述。《中国电力与能源》从能源和电力的各个角度对此战略方针进行了深入的阐述。作为中国能源战略实施最重要的主体之一的电网公司,如何实施节能优先方针是头等的大事。本文将从电力传输的角度对铜和铝合金电缆对选择做为实际情景,了解电网公司在实施节能优先方针时候的不同选择对节能优先方针贯彻的影响,从而看到落实节能优先方针的不同思想方法和途径。

 

  1、节能优先方针的提出及其含义

  我国当前节能工作形势依然严峻,存在重开发,轻节约,重速度,轻效益的倾向,节能法律法规的可操作性有待改善,尚未建立适应市场经济体制的节能新机制,节能技术开发和推广应用不够,必须进一步明确节能优先思路,加大节能工作力度。

  节能优先战略的重要思想就是要“在能源发展中坚持开发与节约并举,把节约放在首位的方针,把节约贯穿在能源开发、生产、运输、使用的全过程”。这是国家能源战略的核心任务之一。

  2、淘汰落后产能是节能优先战略的重点之一

  淘汰落后产能对降低工业领域的产值能耗有着重要作用。2020年我国部分高耗能产品单位耗能指标目标如下:

类别
单位
2020年
铝综合能耗
标准煤/吨
9.22
10种有色金属综合能耗
标准煤/吨
4.45
铜综合能耗
标准煤/吨
4
建筑陶瓷综合能耗
标准煤/吨
7.2

  铝作为高耗能金属材料,经过努力到2020年达到9.22吨的水平,与铜相比单位耗能高出2倍以上。节能优先方针指导下的产品选择毫无疑问应该是选择铜这样能耗低的电缆而不是铝合金产品。考虑到电缆是电网公司大量使用的产品,其对社会能耗总量的影响不得不加以认真考量。

  3、从节能优先战略的能源科技创新角度看铜、铝合金电缆的应用

  科技创新是解决人类发展面临的能源挑战和能源危机的根本举措。“真正的核心技术是买不来的,而且有些技术也无处可买,只有依靠自己的力量,通过自主创新实现突破。不掌握知识产权,紧靠简单模仿和技术引进发展能源工业,我国能源产业大而不强,核心技术受制于人的状况永远无法改变。”

  能源输送应该重点突破的技术领域即安全和高效的传输技术包括大规模交直流混合电网运行控制技术、智能电网技术、实时量测技术、全数字实时仿真技术、超导电力技术、大电网安全保障技术、特高压输变电成套设备、电网安全防护设备、可再生能源并网群控设备等装备的研究。

  铝合金电缆技术是美国几十年前发展的技术,目前在美国即没有发展壮大,更不是美国继续研发和发展的高新技术和节能技术,在电力传输领域无先进性可言,核心技术的专利也在美国公司手上,这种低水平的引进消化,是对电力公司研发资源的巨大浪费和现实技术投资的巨大损耗,不符合电缆传输领域的先进技术和节能技术发展方向。

  4、节能优先战略的目标是建设坚强智能电网

  “坚强智能电网”是国网公司实施各种能源战略的核心,该理念得到国际社会的高度认可,电气电子工程学会(IEEE)标准化协会主席亚当•恰克明明确表示“中国在智能电网领域已经处于领军地位”。

  对于这样一个具有中国能源传输核心作用的网络,任何增加其不确定性、增加能耗水平和增加风险性的材料都必须坚决避免。目前,中国电网从电缆角度看基本是铜电缆、铝电缆的二元结构,如果它发展为铜、铝、铝合金的三元结构,其坚强程度,其对智能化的适应性都会不同程度减低而不是增强,这是可以预见的一种情景。

  引进铝合金电缆到电网公司传输领域,这种未从电网公司战略角度经充分论证的替代或技术引进,将在几十年期间影响中国电力传输网络品质的举措,不仅带有盲目性,而且是对坚强智能电网战略的一种能量的对冲,应该引起电网公司战略层面的高度重视。

  5、节能优先战略需要电网建设朝清洁能源的方向发展

  电网公司在未来清洁能源大幅度提升的形势下,更要了解铜电缆是清洁能源最优势的选择材料。风能、太阳能等新能源具有随机性和间歇性特点,其可控性和可预测性低于传统石化能源发电,对电网的控制和协调能力提出了巨大挑战,迫切需要运用先进的自动化技术、协调控制技术、储能技术、准确预测与精确控制技术等。这些技术领域无疑是电力传输与控制领域的研发重点,而铝合金电缆的加入,只能进一步增加电网传输过程中的不确定性,增加控制成本和难度,不利新能源的控制和节约使用。在此方面,我国应该化大力气研发铜电缆的特别应用领域,而不要费时费力在铝合金电缆替代铜电缆问题上耗费过多的研发资源。

  6.节能优先战略,提倡能源可持续发展

  能源可持续发展可从四个指标来衡量:国内资源支撑力,环境承载能力,能源系统安全性,国外资源获取能力。从这四个指标衡量,目前我国铜资源的可持续性性远远高于铝。中国铝矿的储采比仅为6-7年,中国石油的储采比为10年,铜的储采比为16-17年。中国工业产能已经超出了环境可承受范围,而铝是严重过剩和高耗能行业。清华大学环境科学与工程系国家环境保护生态工业重点实验室研究表明:1990年以来,中国原生铝产量以年均12%速度增长,并于2005年超过美国成为原生铝生产第一大国。铝工业是能源密集型产业,每生产1吨铝所需能耗约为每生产1吨钢的4.5倍,CO2排放更是钢的7-9倍。2005年,电解铝和氧化铝生产能耗占全国有色金属能耗总量的69%。目前,铝合金电缆是高耗能的铝产业在电缆传输领域的一次大规模的扩展活动,其代表的能耗增加、污染加剧和环境承载加剧的发展方向,与节能优先方针背向而行。

  从系统安全角度看,电力传输系统因铝合金电缆的加入,尤其是其接头端子技术不过关的条件下,还考虑到标准缺失,现场施工人员素质和质量控制管理体系的薄弱,人员培训等方方面面因素,铝合金电缆如果大规模进入电力传输系统,必然导致电力传输系统的不安全性和不确定性增加。

  另外从获取国外资源能力角度,铜产业国外获取能力远远高于中国铝资源海外的拓展能力。据不完全统计,到2015年底,我国企业已经拥有海外权益矿山铜生产能力87万吨;铜冶炼能力45万吨。在建矿山铜产能超过100万吨,将陆续在2016年和2017年建成投产。中国在海外对铜矿项目进行的投资活动,不仅提高了对中国铜资源的保障能力,投资企业获得了良好的回报,而且极大地提高了中国重要资源的全球配置能力,提升了中国企业在国际市场的影响力和话语权。

  而与此同时铝对海外市场的依赖逐步增强,2013年底中国进口的铝矿已经到达了总需求量的43%。铝土矿供应缺口到2020年预测将达到60-70%,对世界市场依赖程度将进一步增加。中国铝土矿过度开采,储存量快速降低。对于这种资源状况,电网公司不应贸然采用铝合金电缆技术路线,因为其担当了节能优先的社会责任。坚强智能电网前行中的每一步,应该在节能优先方针下慎重思考并制定具有远见的战略。

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