6月11日,中國機械工業(yè)聯(lián)合會在廣州組織召開了由西開電氣和南網(wǎng)儲能公司聯(lián)合研制的“國產(chǎn)抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備”產(chǎn)品鑒定會,30余位行業(yè)知名專家出席。中國西電黨委常委、副總經(jīng)理謝慶峰和南網(wǎng)儲能副總經(jīng)理盧文生分別致歡迎辭。
經(jīng)鑒定,該產(chǎn)品具有自主知識產(chǎn)權(quán),屬國內(nèi)首套國產(chǎn)化抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備,綜合性能指標達到國際領(lǐng)先水平,同意通過產(chǎn)品鑒定,可以批量生產(chǎn)并在抽水蓄能電站推廣應(yīng)用。
藍圖繪就,重任在肩,自主可控,破除“卡脖子”難題
隨著“雙碳”目標的提出,風、光等新能源大規(guī)模高比例發(fā)展,新型電力系統(tǒng)迫切需要大量調(diào)節(jié)電源提供優(yōu)質(zhì)的輔助服務(wù)。抽水蓄能作為物理儲能的一種形式,具有容量大、循環(huán)壽命長、能夠深充深放、度電成本低等顯著特點,能夠參與調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲能、事故備用和黑啟動等多種應(yīng)用場景,可有效保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行、促進新能源大規(guī)模發(fā)展和消納。
據(jù)了解,南網(wǎng)儲能公司梅州抽水蓄能電站(以下簡稱“梅蓄電站”)位于廣東梅州五華縣龍村鎮(zhèn),是國家電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃重點項目、廣東省重點建設(shè)工程。
在這里,全國首套國產(chǎn)化抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備在#4號機組成功實現(xiàn)工程示范應(yīng)用。據(jù)悉,梅蓄電站#4號機組為國內(nèi)國產(chǎn)化率最高的抽水蓄能機組。首套國產(chǎn)化發(fā)電機成套開關(guān)設(shè)備、球閥奧氏體不銹鋼接力器、球閥純水操作控制系統(tǒng)、發(fā)電機推力瓦、機組狀態(tài)監(jiān)測傳感器、進口自動化原件均在梅蓄4號機組完成國產(chǎn)化替代。
其中,由西開電氣與南網(wǎng)儲能聯(lián)合攻關(guān)的抽水蓄能機組成套開關(guān),是由發(fā)電電動機斷路器、電氣制動開關(guān)、相序轉(zhuǎn)換開關(guān)、啟動開關(guān)、拖動開關(guān)、啟動母線分段開關(guān)組成,是抽水蓄能電站的關(guān)鍵機電設(shè)備之一。
據(jù)悉,國產(chǎn)抽蓄機組成套開關(guān)設(shè)備——發(fā)電電動機斷路器產(chǎn)品開斷性能優(yōu)越,通過仿真計算及試驗結(jié)果分析調(diào)整膨脹室、壓氣室電容器參數(shù)及配合關(guān)系,短路開斷電流的交流分量有效值100kA,直流分量高達82%,電壽命可達8次,滿足現(xiàn)場各種故障工況下的電流開斷要求。
通過導(dǎo)體材料性能的提升及鑄造成型工藝的改進,使得產(chǎn)品滿足抽蓄電站現(xiàn)場大電流通流的需求。同時,產(chǎn)品解決了在現(xiàn)場背靠背啟動過程中,若發(fā)生低頻20Hz的短路工況,該斷路器能夠開斷55kA短路電流最長燃弧時間可達30ms;設(shè)備采用異步雙速傳動裝置,在較小的輸入提作功下滿足運動要求,滿足抽蓄電站現(xiàn)場頻繁提作的需求。
北極星電力網(wǎng)了解到,過去由于技術(shù)性能和可靠性要求非常高,該類設(shè)備設(shè)計制造難度大,一直被國外極少數(shù)公司所壟斷,已成為制約抽蓄電站快速發(fā)展的“卡脖子”問題。此次,通過鑒定的國產(chǎn)抽蓄機組成套開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用成果,不僅填補了國內(nèi)空白,解決了進口成套設(shè)備普遍存在供貨周期長、采購和運維成本高、檢修維護不便等諸多問題;同時也實現(xiàn)了國產(chǎn)化設(shè)備抽水蓄能用開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域零的突破,突顯了國內(nèi)電力設(shè)備企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力和研發(fā)制造實力。
會議現(xiàn)場,評審專家曾多次提到,抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備的研制,補齊了抽蓄電站核心機電設(shè)備全面國產(chǎn)化的最后一塊短板。
與會專家也對西開電氣和南網(wǎng)儲能公司,在精研“雙碳”背景下儲能需求,積極探索、協(xié)同創(chuàng)新、聯(lián)合攻關(guān),助力國產(chǎn)化裝備發(fā)展的央企擔當精神,給予了充分肯定和贊揚。
協(xié)同創(chuàng)新,填補空白 ,心合意同,謀無不成
據(jù)介紹,抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備種類齊全,產(chǎn)品性能優(yōu)良,安裝簡單,人機關(guān)系友善,運行維護量小,產(chǎn)品可用于250MW~450MW抽蓄機組使用。同時,抽水能機組成套開關(guān)設(shè)備所配置的智能監(jiān)測系統(tǒng),通過多維監(jiān)測構(gòu)建了成套開關(guān)設(shè)備的數(shù)字化監(jiān)測體系傳感器元件布局合理,一二次融合設(shè)計可靠,后臺軟件界面簡潔、易于操作,滿足了該場景下的監(jiān)測系統(tǒng)要求??梢詫崿F(xiàn)對SF6氣體狀態(tài)、機械特性、主回路溫升情況、觸頭位置、電機狀態(tài)、電壽命等信息的在線監(jiān)測并進行智能化綜合診斷。
截至目前,國產(chǎn)首套抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備及其智能監(jiān)測系統(tǒng)投運時間已滿一年。據(jù)項目工作人員介紹,投運一年來,經(jīng)歷了發(fā)電工況抽水工況、發(fā)電調(diào)相工況、抽水調(diào)相工況、SFC和背靠背啟動、電氣制動等不同工況條件下的運行,經(jīng)受了甩25%~100%甩負荷的考驗,運行情況良好,完全滿足抽水蓄能機組的運行要求。
這一項項成果的達成,離不開供需雙方的完美配合。
據(jù)北極星電力網(wǎng)了解,雙方的合作由來已久,淵源深厚。雙方同屬國有資本投資公司,既要聚焦主責主業(yè),又要擔當起央企責任,開拓創(chuàng)新,推動電力事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。據(jù)悉,為解決抽水蓄能電站重大裝備的“卡脖子”問題,西開電氣聯(lián)合南網(wǎng)儲能公司開展了“抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”科研攻關(guān)項目。自2020年開始實施,于2021年11月完成全套開關(guān)樣機研制及全部型式試驗并通過項目驗收;2022年4月產(chǎn)品技術(shù)通過了中國機械工業(yè)聯(lián)合會組織的國家級新產(chǎn)品技術(shù)鑒定,達到國際領(lǐng)先水平。
近年來,西開電氣和南方電網(wǎng)不斷加強基礎(chǔ)性技術(shù)研究和科研合作。北極星電力網(wǎng)獲悉,除梅蓄電站外,西開電氣還承擔了廣東陽江抽水蓄能550千伏GIS設(shè)備供貨及安裝服務(wù)。另外,早在2021年初,西開電氣在南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)有限公司的支持下,開始進行550kV 8000A大容量GIS產(chǎn)品的開發(fā)并投入使用。
百舸爭流,奮楫者先。雙碳目標下,新型電力系正在全面推進,抽水蓄能電站的開發(fā)建設(shè)也隨之進入了黃金期,國有自主化抽水蓄能機組成套開關(guān)設(shè)備的成功研發(fā)和應(yīng)用,不僅補齊了抽蓄電站核心機電設(shè)備全面國產(chǎn)化的短板,更滿足了抽蓄電站對機組開關(guān)設(shè)備等核心設(shè)備的供貨安全、運行維護的迫切需求,增強了我國抽蓄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力,對保障我國抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)具有重要的意義。我們期待,以西開電氣為代表的國內(nèi)電力設(shè)備制造單位與產(chǎn)業(yè)鏈上下游,更多的合作起來,聚合行業(yè)資源,協(xié)同創(chuàng)新,為中國電力設(shè)備國產(chǎn)化聯(lián)合攻關(guān)提供更多新的思路,不斷推動我國電力事業(yè)向更高質(zhì)量發(fā)展。
原標題:西開電氣與南網(wǎng)儲能聯(lián)合攻關(guān) 實現(xiàn)關(guān)鍵電力設(shè)備國產(chǎn)化應(yīng)用