非晶合金变压器规模化生产的必要性

非晶合金变压器规模化生产的必要性

(山东恒威电力设备有限公司山东莱芜271100)

一、项目建设背景

(一)行业背景

1、电网线损率高,变压器损耗占比大。

根据国际能源机构发布的统计数据,世界各国线损率粗略可分四个级别,低于5%的有德国、日本等国家;在5%~6%之间的有美国、韩国等国家;在6%~9%之间的有澳大利亚、法国、加拿大、英国、中国等国家;大于9%的有俄罗斯、印度等国家;其中:日本和德国综合线损分别为4.75%和4.74%。

变压器是输变电过程中的损耗大户,在配电网损耗中变压器损耗约占30%~60%,其中空载损耗约占变压器总损耗的50%~80%。随着全球节能减排意识不断增强,世界各国纷纷研制并推广高效节能型变压器以降低电力损耗、节约能源。

2、非晶变压器在世界各国获积极推广。

1960年美国加利福尼亚大学首先从金和硅合金中发现了一种导磁的非晶合金,1974年美国联信公司研制出铁基非晶合金,1974年美国通用电气公司发现它有较低的单位损耗。从此,非晶合金作为配电变压器的铁心材料得到了不断的发展和利用。1978年美国首先研制出10KVA非晶合金铁心变压器,1982年第一台非晶合金铁心配电变压器在美国挂网运行。根据统计,美国大概现有100多万台的非晶合金配电变压器挂网运行。欧盟、日本、印度、加拿大和菲律宾等国家和地区都有非晶合金配电变压器制造厂。全球挂网运行的非晶合金配电变压器约有200多万户。

3、非晶变压器在我国运用情况。

近年来,我国电力需求增长迅速,电网的高速建设和投资拉动了输变电设备的市场需求。庞大的电力建设资金给变压器行业(包括变压器、互感器、电抗器、组件制造厂)带来了机遇和挑战,促使变压器行业得到了快速发展。中商情报网数据显示,2011年前三季度,我国变压器产量超过11亿千伏安,同比增长13.9%。随着电网改造工程的深入,电网升级速度的加快,我国变压器生产仍将保持较快增速,预计到2015年,我国变压器产量将超过20亿千伏安。

随着我国节能降耗政策的不断深入,国家鼓励发展节能型、低噪音、智能化的配电变压器产品。高能耗配电变压器面临着技术升级、更新换代的需求,未来将逐步被节能、节材、环保、低噪音的变压器所取代。非晶合金变压器兼具了节能性和经济性,其显著特点是空载损耗很低,符合国家产业政策和电网节能降耗的要求,是目前节能效果最为先进,使用成本也较为经济的配电变压器产品。在解决了噪声问题之后,产品普遍适用于城市、农村的各类场所。

2011年1-10月份,全国跨区送电量完成1422亿千瓦时,同比增长19.7%,增速与上年同期基本持平;其中,10月份完成跨区送电量137亿千瓦时,同比增长20.6%。总体来看,10月份,跨区线路在支援用电紧张地区的作用仍然突出,如西北支援供需紧张的华中地区电量(西北送华中)同比增长42.6%,西北送山东、四川分别完成21.6亿千瓦时和10.6亿千瓦时;华北送华东(阳城送江苏)同比增长86.7%。但是,受水电出力下降的影响,华中送出电量同比下降32.8%,其中送华东下降15.4%、送南方下降29.4%;另外,东北送华北同比下降5.9%。1-10月份,南方电网“西电东送”870亿千瓦时,同比下降6.8%,受来水偏枯影响,7、8、9、10月份送电量同比分别下降10.2%、23.4%、21.3%和41.5%,已经连续4个月增速为负。1-10月份,京津唐电网累计输入电量302亿千瓦时,同比下降5.0%;分别向河北、山东电网输出电量12.6亿千瓦时和183亿千瓦时,同比分别增长69.3%和22.5%。从各区域的用电量增长情况来看,用电量同比增长超过全国平均水平(11.87%)的省份依次为:新疆(28.40%)、宁夏(24.64%)、内蒙古(20.88%)、江西(19.06%)、青海(18.88%)、云南(17.47%)、海南(16.34%)、福建(16.14%)、重庆(15.79%)、甘肃(14.71%)、陕西(14.51%)、四川(13.29%)、安徽(12.62%)、贵州(12.45%)、山西(12.43%)、广西(11.92%)。

在我国,配电网损耗占全网损耗的70%,是整个电网损耗的“大头”。

非晶合金变压器是电网配电侧再常见不过的电力设备,无论在城网、农网,或者路桥、隧道,抑或大型企业和居民小区等终端用户,每年需要更新换代及新增的配电变压器都以百万台计数。

(二)市场背景

随着中国国民经济的高速增长,中国电力工业得到蓬勃发展,并可预见在未来的二十年内中国的电力市场仍将保持高速发展的态势。非晶合金变压器作为一种高效节能的产品,在九十年代已经逐步引入中国电力市场,随着它作为一种新产品被市场逐渐的逐渐认知,到2000年已经有一些厂家规模化生产。但由于非晶合金变压器的材料成本比常规变压器的材料成本高很多,约束了它的大规模推广。自2004年以来,常规硅钢片材料和铜材的价格暴涨,而非晶合金的价格保持在原位,使得两者的价格差大幅度缩小,从而激发了非晶变压器的销售量大幅上升。更为重要的是,除了成本原因外,国家在经济发展政策中提出了“能耗/GDP”的考核指标,这表示国家在产业政策中将大力推行节能产品的应用。非晶变压器作为一种高效节能的产品,已引起了国家发改委和电力部门的高度重视

中商情报网发布的《2011-2015年中国变压器市场调研及投资前景预测报告》显示,随着电网建设持续和城乡配电网改造加速,变压器市场需求量有望保持强劲增长态势。2010年我国非晶合金变压器市场规模约18亿元,随着非晶合金变压器市场推广加快,产品应用比例逐步提升。预计未来10年非晶合金变压器市场容量将达到千亿元,年均市场容量超过100亿元,市场空间巨大。

二、项目建设的必要性

(一)符合国家相关政策

1、根据《产业结构调整指导目录(2011年本)》,本项目属于鼓励类产业第26项[环境保护与资源节约综合利用]第31条“节水、节能产品生产”。

2、国家其它政策鼓励推广使用高效节能变压器。

(1)《中国节能技术政策大纲》

《中国节能技术政策大纲》2006版在“2.4高效节能设备”中把高效节能电力变压器列为节能技术研究开发、节能项目投资重点方向:“研发、推广高效节能型工业通用设备和专用设备,主要包括工业锅炉、工业窑炉、各种电动机、风机、泵、压缩机、气体分离设备、电力变压器等。”

(2)《当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录》(第一批)

2004年,国家经贸委、国家税务总局制订《当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录》(第一批),将非晶合金变压器列为鼓励发展的节能设备。在此之前,国家也支持和鼓励非晶合金变压器技术研发。非晶合金变压器是国家三委“九五”期间重点推广的节能科技成果项目,该产品是国家经贸委第三批《全国城乡电网建设与改造所需主要设备产品》的推荐产品。

(3)《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》

2006年,国家标准化管理委员会颁布《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》强制性国家标准,积极推广高效节能变压器。规定从2010年7月1日起配电变压器能耗要降低到S11水平;如果配电变压器的损耗高于该指标将被认为是高耗能产品,禁止生产或销售,否则将要受到处罚。

(4)《2010年电力企业节能减排督查工作方案》的通知

2010年4月13日,国家电力监管委员会下发《2010年电力企业节能减排督查工作方案》的通知,要求对山东、河北等8省电网企业进行全面督查,在电网节能方面要对电网企业的线损率变化情况、电网节能技术改造情况等进行督查,进一步推动电力企业的节能减排。

(5)《节能机电设备(产品)推荐目录(第二批)》

2010年7月20日,工业和信息化部发布关于征求对《节能机电设备(产品)推荐目录(第二批)》(征求意见稿)的意见,鼓励生产非晶合金变压器。

(二)具有良好的节能减排社会效益

我国2010年电网线损率仍为6.55%,我国以09年线损率与日本、德国2002年的线损率比较,还分别高出约1.80%和1.81%。如果我国输变电使用非晶合金变压器,假设电网线损率降低1%,按2009年全社会用电量测算可节电364亿度。如将这些电折算成能耗和废气排放,等于每年减少煤耗1392.6万吨,减少二氧化碳排放3003.7万吨。

本项目达产后,可减少电力在输变电过程的电力损耗,节省火力发电厂燃烧消耗,也可以间接地减少二氧化碳排放量,因此,本项目建设具有良好的节能减排社会效益。

(三)有利于缓解国内未来市场对非晶合金变压器需求

根据上述市场预测,在配电网和新能源领域未来10年非晶合金变压器总需求量将达12.7亿kVA,按每台315kVA计算约403万台,其市场需求非常大。本项目建成后有利于缓解国内未来市场对非晶合金变压器的需求。

(四)本项目的建设是促进当地经济发展,提供新的劳动就业岗位的现实需要。

在发展工业的同时,根据市场需求状况,提高城市化水平、增加就业岗位、提高当地居民收入的有效途径。本项目的建设可提供600个工作岗位,为当地的就业难、下岗职工多的社会问题提供一条解决途径。

综上所述,该项目的建设符合国家产业政策,具有良好的节能减排社会效益,有利于缓解国内未来市场对非晶合金变压器需求、有利于企业自身发展的需求。因此,该项目的建设是必要的。

三、市场分析与预测

非晶合金变压器,作为一种节能的新技术配电设备,节能功效主要源自采用了一种新型的、具有优异软磁性能的材料,铁基非晶合金及严格的设计和制造工艺非晶合金带材含铁78%-81%、含硼13.5%、含硅3.5%-8%,另外还含微量的镍和钴等金属元素非晶合金变压器的空载损耗非常低,仅为S9型硅钢变压器的20%,相对降耗达80%,符合国家产业政策和电网节能降耗的要求。

在新一轮农村电网建设和城市电网改造中,非晶变压器技术在降耗方面大有可为,市场前景十分广阔。

1、目前,我国输变电线路的线损率为7.70%,美国为6.00%,日本为3.89%。以2000年数据比较,我国高耗能配电变压器负载损耗比国际先进水平高50%-60%,空载损耗水平高90%以上。因此,提高输变电设备效率是电力规划和节电措施中必需考虑的因素。

2、效益因素,我国年均生产配电变压器约2.4亿kVA,假设其中的30%改用非晶材料,年生产非晶变压器为7200万kVA,以每台变压器300kVA为例,年产非晶变压器将达24万台。这将降低变压器空载损耗13万kW,一年可节约用电11.4亿kWh。相当节约电煤43.3万吨,减少燃煤有害气体排放1.1万吨。作为电网而言,通过技术手段实现的节能可能性主要集中在了非晶合金变压器和变频技术上。因此我们判断,电网为了实现节能降耗目标,必将大量使用非晶合金变压器。

随我国城市及农村电网改造投资力度的加大,配电变压器/可控电抗器的需求量仍有望保持10%-15%的增长。以此速度推算,如果有10%的配电变压器改用非晶材料,我国对非晶变压器的年需求量将高达3800万kVA,非晶可控电器的年需求量将高达1000万kVA。为配合国家的有关节能政策,发改委、科委、国家电网的有关官员在众多场所多次明确表示,节能降耗效果明显、总拥有成本(TOC)更低的非晶合金变压器在配电领域逐步取代传统的硅钢变压器是大势所趋。

公司与国家电力设计总院和国家五大电力公司建立了长期战略合作伙伴并逐步加入重点客户网。公司还与国内七家风力发电公司达成了风场箱变的配套合作意向,公司在省内外建立了广泛、稳固、可靠的客户群体,并积极稳固的发展新的市场领域,积极探索国际市场,最大限度的开发利用社会资源,不断提升核心竞争力。

综上所述,该项目建成后有很大的发展空间,潜在的市场巨大,市场前景广阔。

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