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電力及新能源行業推動電氣設備行業持續發展

瀏覽:次    發布日期:2024-12-25

  近年來,工業化、城鎮化水平不斷提高,電力供給與需求保持穩定增長。國家能源局數據顯示,全社會用電量由 2012 年的 4.97 萬億千瓦時增至 2023 年的9.22 萬億千瓦時,年復合增長率為 5.78%。

  同時,全國發電量也逐年上升,2012年至 2023 年,全國總發電量由 4.82 萬億千瓦時增長到 8.91 萬億千瓦時,年復合增長率達 5.74%。

  根據中電聯《中國電力行業年度發展報告 2022》,預計 2025 年我國全社會用電量為 9.5 萬億千瓦時以上,“十四五”期間年均增速超過 4.8%。為保障開啟全面建設社會主義現代化國家新征程的電力需求,預計 2025 年我國發電裝機容量為 29.0 億千瓦。

  展望未來,宏觀經濟穩健增長將帶動電力需求提升。保持電力的安全、穩定供給,提高電力資源的使用效率,滿足工業企業、人民群眾在生產、生活中日益增長的用電需求,構成了斷路器、環網柜等電力設備行業持續發展的根基。

  配電網是國民經濟和社會發展的重要公共基礎設施。近年來,我國配電網建設投入不斷加大,配電網發展取得顯著成效,但用電水平相對國際先進水平仍有差距,城鄉區域發展不平衡,供電質量有待進一步提升。

  2016 年 8 月 15 日,國家能源局印發《配電網建設改造行動計劃(2015—2020年)》,提出持續提升配電自動化覆蓋率,提高配電網運行監測、控制能力,實現配電網可觀可控,變“被動報修”為“主動監控”,縮短故障恢復時B體育官網 B體育網址間,提升服務水平。

  2021 年 11 月 12 日,南方電網印發《“十四五”電網發展規劃》,提出在“B-sport B體育官方網站十四五”期間,南方電網將規劃投資約 6,700 億元,以加快數字電網建設和現代化電網進程,推動以新能源為主體的新型電力系統構建。其中,配電網建設被列入“B-sport B體育官方網站十四五”工作重點,規劃投資達到 3,200 億元,占電網總投資的 48%。

  規劃指出,要全面推進以故障自愈為方向的配電自動化建設,有效實現配網狀態監測、故障快速定位、故障自動隔離和網絡重構自愈;逐步延伸自動化覆蓋面,推進智能配電站、智能開關站、臺架變智能臺區建設,推進微電網建設,推廣應用智能網關,開展配電網柔性化建設。

  2022 年 1 月 29 日,國家發改委、國家能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》,提出加快配電網改造升級,推動智能配電網、主動配電網建設,提高配電網接B體育官網 B體育網址納新能源和多元化負荷的承載力和靈活性,促進新能源優先就地就近開發利用。

  展望未來,隨著我國新型城鎮化、工業轉型升級、農業現代化的持續推進和電力改革持續推進,新能源、智能電網、智慧城市、物聯網、分布式能源、電動汽車和儲能裝置等行業快速發展,終端用電負荷呈現增長快、變化大、多樣化的新趨勢,將加快配電網改造升級的需求釋放。

  隨著國家能源結構的深入調整,風能、太陽能等新能源得到了迅速發展。近年來,我國風電、太陽能等清潔能源裝機容量和發電量快速增長,成為能源消費結構的重要組成。2023 年,我國風電、光伏發電量突破 1 萬億千瓦時,達到 1.47萬億千瓦時,同比增長 23.54%,占全社會用電量的 15.94%,同比提高 2 個百分點,超過全國城鄉居民生活用電量。

  2022 年 6 月 1 日,發改委、國家能源局等九部門聯合印發《“十四五”可再生能源發展規劃》,到 2025 年,可再生能源年發電量達到 3.3 萬億千瓦時左右,比 2020 年增長約 50%;“十四五”時期,可再生能源發電量增量在全社會用電量增量中的占比超過 50%。國家能源局數據顯示,2023 年,全國風電、光伏發電新增裝機達到 2.93 億千瓦,連續四年突破 1 億千瓦,創歷史新高。

  全年可再生能源新增裝機超 3 億千瓦,占全國新增發電裝機的 85%,已成為我國電力新增裝機的主體。其中風電新增 7,590 萬千瓦,累計容量約 4.4 億千瓦,同比增長 20.7%;太陽能發電裝機容量 21,688 萬千瓦,累計容量約 6.1 億千瓦,同比增長 55.2%。風電、光伏產生的電能具有間歇性、波動性等特性,對相關配電設備滅弧、操作頻次、故障監控等性能提出更高的需求。

  同時,新能源發電機組往往安裝及運行于高寒、高緯度、高海拔、晝夜溫差大、風沙大等惡劣環境中,要求配電設備提升環境適應能力和抗干擾能力。隨著光伏、風電等清潔能源市場規模持續擴張,將有效帶動相關配套產業的升級,為配電設備行業帶來增量需求,推動行業規模進一步擴張。

  配電設備中的斷路器、環網柜、控制柜等是風電機組、變流器的重要組成部分。充氣柜可用于電能的分配、控制和電氣設備的保護作用,切斷故障電源,保證風電機組的安全經濟運行。控制柜用以實現偏航控制、機艙的輔助控制、塔筒機速度監控和發電機保護監控等功能。

  由于風力發電機組往往安裝及運行于高寒、高緯度、高海拔、近海濕熱等惡劣環境中,所以在選擇高低壓電器時,應考慮周圍空氣溫度、海拔、雷電、大氣條件、過電壓類別及抗沖擊振動等惡劣環境對電器設備的性能要求。海上風電機組的工作環境則更為嚴苛,相關電器產品需要在鹽霧、硫化氫、霉菌、凝露以及高頻振動搖擺等惡劣條件下持續工作,為海上風電設備正常連續工作保駕護航。

  配電設備中的斷路器、熔斷器等是光伏匯流箱、光伏逆變器的重要零部件。光伏電池產生低壓直流電需經過匯流、逆變、升壓等處理環節,形成高壓交流電才能輸入公共電網,后輸送各個用戶。相關配電設備典型使用場景包括直流匯流箱、集中式逆變器、箱變,涉及到的配電設備主要包括直流塑殼斷路器、直流隔離開關、交流框架斷路器以及各類成套設備等。

  光伏斷路器也稱作光伏開關,光伏開關的可靠性和穩定性不僅關系到光伏配電系統的安全可靠運行,更關系到光伏行業的穩定發電及收益。此外,由于光伏電站往往工作于晝夜溫差大、風沙大、高海拔的惡劣環境下,會加速斷路器的老化;分布式光伏電站應用場景則更為復雜,水面、漁光互補電站水汽大、高鹽霧的特點又要求產品提升抗鹽霧、防腐蝕、防雷的能力。

  這就需要相關配電設備產品不斷提升環境適應能力和抗干擾能力。一般要求光伏開關防護等級達到 IP54以上,防水、防塵,滿足戶外長時間使用的要求。隨著碳達峰、碳中和政策推進,能源結構低碳化轉型和工業生產、交通運輸的電氣化發展,將有效帶動電力設備需求增長,新能源及智能配網用斷路器、成套柜等電力裝備的需求將隨著電網投資建設的增長而逐步增加。

  配電設備需求儲能是應對新能源間歇性、波動性的關鍵技術之一。儲能一方面在發電側配套可以大幅提升新能源的并網友好性,減輕電源側對電網的負擔;另一方面可通過調峰調頻等應用,參與電力系統的整體調度,為電網系統提供關鍵的靈活調節能力。

  從應用場景的角度,儲能可分為發電側、電網側和用戶側。發電側儲能建于新能源電站旁,主要用于調峰和平滑電力輸出,提升局部電網穩定性,保障風光順利并網;電網側建于大型火電站旁,主要用于調峰調頻,提升區域電網穩定性;用戶側儲能主要建于工商業企業園區和家庭屋頂光伏處,用于削峰填谷,在階梯電價下實現節約電費,并作為備用電源。

  我國先后出臺了《關于促進儲能技術與產業發展的指導意見》《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發展的指導意見》《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》《“十四五”新型儲能發展實施方案》《關于進一步完善分時電價機制的通知》等多項政策,強調大力推進電源側儲能項目建設,積極支持發電側、電網側和用戶側儲能多元化發展,重點發展電化學儲能等多種新型儲能系統建設;

  同時對電力市場價格機制、交易制度、結算制度、監管制度等多項制度進行試點和探索,以通過市場手段引導用戶削峰填谷、改善電力供需狀況、促進新能源消納,為構建以新能源為主體的新型電力系統、保障電力系統安全穩定經濟運行提供支撐。

  根據國家能源局統計,截至 2023 年底,全國已投運新型儲能項目裝機規模達 3,139 萬千瓦/6,687 萬千瓦時,平均儲能時長約 2.1 小時。新型能源系統加速構建、電力市場化改革持續推進以及成本逐步下降,儲能行業有望迎來歷史性發展機遇。配電設備產品中的控制柜、斷路器等是儲能系統的重要零部件,儲能行業的快速發展帶動控制柜、斷路器等配電設備的快速增長。

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