大电机行业发展状况及十二五规划分析

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大电机行业发展状况及“十二五”规划分析
摘自中国电器工业协会大电机分会
编者按:到2015年,我国电力需求量将达到56956亿千瓦时,发电设备装机容量将达到131000万千瓦。“十二五”期间,平均每年需新增发电设备装机6800万千瓦,其中,水电1050万千瓦;火电3500万千瓦;核电550万千瓦;风电:1000万千瓦;太阳能和其他发电:700万千瓦。每年需要生产水轮机和水轮发电机各1050万千瓦,汽轮发电机和燃气轮发电机共4050万千瓦,风电发电机1000万千瓦,太阳能和其他发电设备750万千瓦,这样才能满足我国经济发展对用电量的需求。从国际市场分析,我国发电设备出口量仍有增加的机遇,估计每年出口量可达2000万千瓦左右。
行业基本状况
我国大电机行业生产的主要产品有:水轮发电机组、汽轮发电机、燃气轮发电机、风力发电机、一般和专用大、中型发电机、大型电动机等。以生产水电、火电等发电设备为主的企业有20家左右,其中哈电、东电、上发三家企业年产量占全行业发电设备总产量的80%左右。以生产大型电动机和一般、专用大中型发电机为主要产品的企业超过30家(风力发电机除外)。全行业大型电动机年生产能力超过50KW的企业有15家左右,上电的生产能力超过500KW。湘电、沈电、南阳电机、佳电等企业大电机的年生产能力均超过200KW
据电工行业统计数据表明,2009年我国发电设备和大中型电机的产量分别为:水轮发电机组2302KW,汽轮发电机8654KW,成套发电设备11993KW,大中型电机约为7500KW其中大型电机约为3000KW(含风电1380KW70%
2009年我国水电、火电、风电出口287套,共计1648KW(含火电60KW10套,30KW16套),占发电设备总产量的14%左右。伴随发展中国家经济发展速度的逐步提高,今后国外市场对发电设备的需求仍有增长的趋势。
“十一五”期间,国家宏观经济持续稳定地增长,为国内发电设备制造业提供了良好的发展机遇。虽然2009年初发生的国际金融危机对国内发电建设工程产生了一些影响,对电动机行业也有较大的冲击,但总体上看这次国际金融危机对国内发电建设项目影响时间短、力度不大,而且随着拉动内需政策的落实,发电设备制造行业总体上很快回到了比较正常的运行轨道。
水电方面:宏观地看,国内外市场对水力发电设备有较大需求,市场前景看好,这是企业“十二五”发展有利的一面。从另一角度看,水电开发目前也面临环保、移民、地震等问题的困扰。近期新核准的水电开发投资项目减少,国内水电发展出现了新的困难局面。这是市场环境不利的一面,将对企业“十二五”发展带来一些困难。
国际背景的变化和不确定性也可能对行业产生一些额外的影响:人民币与美元的汇率问题已成摆在世界面前的难题。无论人民币升值与否或人民币脱钩于美元,对国内企业开发国际市场都将产生比较大的影响。这是行业各企业“十平五”期间拓展国外市场所必须面对的、国际市场环境,企业宜早定对策,不可视而不见。国内水力资源比较丰富,据国家水力资源勘查结果,全国河流水力资源理论蕴藏量为7亿千瓦,技术可开发量约有5.4亿千瓦。到2009年末已开发1.97亿千瓦。估计到2020年全国水电装机容量将达到3.1亿千瓦,将新增水电装机容量1亿干一瓦。
火电方面:随着一批大容量、高参数火电机组的相继建成投产,火力发电技术已迈土一个新的

台阶。参数在25-28MPa/6000C/600℃的1000MW超超临界火电机组得到广泛应用,部分机组效率达到国际先进水平。我国已掌握30万千瓦级全空冷大型汽轮发电机设计和制造技术,自主知识产权的250MWIGCC发电技术已开始建设示范项目。目前,我国已批量生产了60万、100万千瓦级超临界火电机组,100万千瓦级超超临界机组发电煤耗达到276/千瓦时,比国际通用设计值少2克,达到世界先进水平。机组可靠性及可用率明显提高,等同或部分优于进口机组。国内生产企业主要是东方电机厂、哈尔滨电机厂与上海汽轮发电机厂(上发厂他们有着同样的历史背景,基本处于三足鼎立状况;在国内火电、核电、燃机市场上发电略占优势,达到33%
核电方面:1991年秦山核电一期并网发电以来,至2009年底国内已有六座核电站11台机组先后投人商业运行,总装机908万千瓦。已具备自主设计建造300MW600MW级核电站和对二代100万千瓦级核电站改进的能力,已形成CNPCPR等系列机型。正在开展AP1000三代核电技术的引进、消化、吸收和再创新。自主设计、建造的具有固有安全特性的10MW高温气冷实验堆成功建成投运,正在建设200MW商业运行电站技术处于围际领先地位。
风力发电方面:2009年底全国有24个省区建设了风电场,总装机容量达到2580万千瓦,其中并网1613万千万。目前我国风电机组技术主要采用变桨、变速恒频和变速技术,并结合国情开发了低温、抗风沙、抗盐雾等技术。自主研发的1.5MW双馈式风力发电机组成为国内主流机型,并且已研制出3.6MW双馈式风力发电机组样机和2MW永磁直驱型风电机组,5MW等更大容量机组的技术正在研发。在风电机组零配件制造领域,国内企业在关键零部件的配套方面已经具备了一定的实力。
目前,我国风电机组整机成套装配制造企业超过70家,主要生产企业有华锐、金风、东汽等十家左右,还有许多企业准备进入风电装备制造业,2010年我国风电设备产能将超过3500万干瓦,而每年风电装机规模为1000万千瓦左右,若不及时调控和引导,产能过剩将不可避免。
国内外差距与优势1、国内市场
在火电技术方面,我国在设备的设计制造方面尚有很多关键技术需要开发,1000MW等级的超超临界机组在国内生产制造,是由业主向国内制造企业订货,自寻外商。只转让制造技术,并无自主知识产品的主机设计、关键核心技术仍然需要国外支持和引进。主机关键配套件和材料仍部分进口,无法实现国产化,也影响到对更高参数的超超临界机组的研究。我国引进了F级燃气轮机部分制造技术,但没有掌握设计造技术,正在开发燃烧中、低热值合成气的燃烧技术。高性能微、小型燃气轮机仍然依赖进口。目前与大型IGCC及煤化工多联产技术相关的单项技术基本成熟,但我国还缺乏IGCC及多联产的集成设计和运行经验。火电用高温材料的基础技术研究相当缺乏。
在核电站技术方面,已有技术和实践经验的大多还是第二代核电技术;第三代核电设计、试验验证、设备制造、建造、运行等方面尚有很多关键技术没有掌握。我国快堆技术发展起步较晚,落后于先进国家。关键技术有待突破。
在风力发电方面,虽然近年来我国风电产业规模快速增长,但主流机型整机和关键部件设计技术大多来自国外,控制系统、变流器、变桨距系统和轴承等关键部件部分仍需进口,必须攻克大型风电机组整机及关键部件设计与制造技术。风电产品的技术标准和规范的制订落后于产品的开发和生产。
我国发电设备制造企业在国内市场占有率不断提高的同时,加快了参与国际市场竞争的步伐。近几年,30万、60万千瓦级的大型火电机组成套出口,取得了重大突破。目前,出口的国家和地区已不仅有亚洲、非洲国家,已开始进入美洲和欧洲市场。与美国通用电气、德国西门子等企业相比,我国发电设备企业仍有很大提升空间。国内发电设备的竟争优势更多地体现为性价比优势和人力成

本优势。
2、国外市场
发达国家电力需求已趋饱和。发达国家的电力设备制造业如GE西门子、三菱等都有很强的研制能力。与上述公司比较,国内发电设备制造厂在成本和价格上仍有一定的竞争优势,如三大电气集团在中东、东南亚、南亚地区具有一定的品牌影响力,订单数逐年上升,单机容量从60MW已经发展到了660MW
3、国内发电设备制造企业具有的优势
1)我国发电设备企业博采众长,具有一定的技术创新能力与竞争实力
在国内电力市场强劲拉动下,经过多年的技术引进、消化吸收、再创新,我国发电设备制造企业掌握了世界各种先进技术,并根据国内情况加以融合并创新,形成了具有中国特色、适合中国国情的发电设备制造技术优势。1000MW以下的煤电和水电机组技术与国外先进水平相当。
(2采用各种先进制造技术,提升制造能力,保证产品性能和质量
近几年国内企业纷纷提升制造能力,采用各种先进制造技术,购买和研制了大量的新型生产设备,如加工中心、数控机床,试验检测水平不断加强,大大提高了生产能力和水平。
4、国内企业尚存在的不足
(1企业现有结构不适应全球化竞争格局
由于国内产业结构布局原因,国内企业在成立时是以满足国内市场需求为主要目的,以发电设备生产制造为主,并以向第三世界国家出口煤电机组居多,主要采用买方、卖方信贷及许可证贸易,工程总承包和BOTBOO能力较弱,国外六个跨国公司的境外收入占销售收人的比例高达37-89%而“国内公司”只有10%左右。
(2前瞻性技术研究不足
改革开放以来,我国发电设备制造企业大都采用引进消化吸收技术为主,但再创新能力和集成创新能力仍显不足。对于先进发电技术研究起步较晚,发展时间短,前瞻性技术研究不足。同时,对于原材料技术研究也相对不足,掌握了材料的应用技术,但关键原材料仍依赖进口,所以仍然需要不断研发和创新。只有这样,中国制造企业才有可能达到与世界一流企业全方位竞争的能力。
国外市场需求预测
我国政府提出全面建设小康社会的宏伟目标,国民经济快速、稳定、持续发展,人民生活水平不断提高,使得各个行业对电力的需求量和配套的大中型电机的需求量大幅度增加,促使大电机行业在2003-2009年期间均以两位数的增长速度发展。
2009年底我国发电设备装机总容量达到8.74亿千瓦,其中水电19679万千瓦,火电65205万千瓦,核电908万千瓦,风电并网1613万千瓦(装机2580万千瓦,比上年增长10.26%,2000-2009发电装机年均增长11.84%,累计新增装机规模5.5亿千瓦。我国发电装机和发电量已经连续14年位居世界第二位,但是我国人均用电量和装机拥有量约为世界人均的90%左右,略低于世界平均水平。仅为DECD(经合组织国家2003年平均水平的63%50%,与先进国家水平仍有很大差距。
201016月份,我国用电量同比增长21.57%估计下半年受增速回落影响会降至11%左右。按此估算,我国2010年用电需求量约为4亿千瓦时,需装机容量达到9.7亿千瓦左右。
2020年为了全面实现建设小康社会的宏伟目标,如果未来10年我国国内生产总值保持8%左右的增速发展,2009-2020年期间,以电力平均弹性系数为0.75左右估算,预计到2020年发电量需求量要达到72000亿千瓦时,相应的装机容量将达到16.5亿千瓦左右,这样我国人均用电量拥5000千瓦时左右,人均装机1100千瓦左右。
随着电力工业的快速发展,电力工业结构调整力度加大,电源结构由过度依赖煤电向提高非化

石能源比重转变,不断提高清洁能源比重,加快水电开发步伐,实现水电持续发展,在高效开发好我国水能资源的同时,加快发展核电和可再生能源发电,同时进一步发展超超临界、热电联产等高效清洁的火电机组。如果按照非化石能源消费量占总能源耗量的15%估算,非化石能源消费量年均增速至少要达到8%以上,新增清洁能源发电装机容量将达到3亿千瓦以上,到2020年我国清洁能源发电装机总容量将达到5.2亿千瓦左右。目前我国包括水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源装机约为2.24亿千瓦,占总装机的25.7%。按2020年全国发电总装机容量16.5亿千瓦估算,清洁能源比重将达到30%以上,火电控制在65%以下。发电设备制造行业根据电力工业发展需求的变化,对国内发电设备市场进行预测如表1、表2
通过上述国内电力需求分析和预测,到2020年我国需要发电设备装机容量将达到165000万千瓦。“十二五”期间,到2015年国内电力需求量将达到56956亿千瓦时,发电设备装机容量将达到131000万千瓦。2010-2015年,平均每年需新增发电设备装机6800万千瓦。其中,水电:1050万千;火电:3500万千瓦;核电:550万千瓦;风电:1000万千瓦;太阳能和其他发电:700万千瓦。
12010-2020年发电量和装机容量预测表
年份
项目
2000
2009
2010
2015
2020717394.7
备注
发电量(亿千瓦h13685359654000056956年均增长率(%9.911.27.3
装机容量(万千瓦)319328740597000131000165000
年均增长率11.84116.24.7
22010-2020年发电设备装机分项预测表单位:万千瓦%
年份
名称
总发电量1、水电其中:抽水蓄能机组
2、火电其中:煤电油电、气电3、核电4、风电5、其他(含太阳能)
“十五”“十一五”期间“十二五”期间“十三五”期间备注


2000
容量31932793523751221151636210(3436
比重10024.874.469.35.10.7(0.10.1
2009
容量8740519679652055990053059081613(2580
2010
容量9700020500213870000630007000150040001000
比重10021.172.264.97.21.54.11.0
2015
容量13100025750328587500787508750425090004500
比重10019.766.860.16.73.26.93.4
2020
容量16500031000443310500085700193007000140008000
比重10018.863.651.911.74.28.54.8
比重10022.574.668.56.11.01.8(0.8
(750
注:括号内数字为未计入网并网的发电装机总容量
“十二五”期间,每年需要生产水轮机和水轮发电机各1050万千瓦,汽轮发电机和燃气轮发
电机共4050万千瓦,风力发电机1000万千瓦,太阳能和其他发电设备750万干瓦,这样才能满足我国经济发展对用电量的需求。

据统计数据表明,在我国30万千瓦以下发电机组占全国总装机容量的35%左右,除热电联产机组以外,纯凝汽式燃煤机组效率较低,现有30万干瓦以下这类机组约为7000万干瓦,10万干瓦以下约为1460万千瓦,由于相当部分处在电网末端或独立电网,关停难度越来越大,但是,国家能源局表示将采取各种有效措施,加大工作力度,保持关停政策的连续性、稳定性,初步估计在“十二五”期间可关停机组3000-4000万千瓦,每年需新增更新换代汽轮(燃气轮发电机600-800万千瓦。
国际能源机构最近公布的《世界能源展望》报告显示,从现在到2030年,全球电力工业的投资需求约10万亿美元。预计到2020年世界电力消费量将从1997年的13.9万亿千瓦时增长到26万亿干瓦时左右,亚太地区占世界总需求的35%,美国大部分电站老化,将新建13001900座电站。
目前,全世界电力装机总容量为50亿千瓦左右,欧美及日本等工业发达国家占相当比重,供需相对稳定,电力发展速度不到1%但发电设备制造业能力很强,因此发电设备制造能力的相对过剩,必然导致向国际市场的扩张。但是,从现在技术标准、产品水平和价格,以及已出口的业绩看,我国在东南亚、南亚、西亚地区出口具有竞争力。促使我国发电设备出口市场逐年扩大,2009年出口发电设备1684万千瓦,占我国发电设备年产量的14%从国际市场分析,我国发电设备出口量仍有增加的机遇,估计在“十二五”期间每年出口量可达2000万千瓦左右。
“十二五”发展目标
“十二五”期间,大电机行业发展目标如下:
(1大力发展百万千瓦及以上超临界/超超临界火电设备。(2大力发展百万千瓦及以上先进压水堆核电设备和高温气冷堆核电设备。(3大力发展高效燃气轮机以及热、电、冷联产发电设备,整体煤气化联合循环发电设备。(4)大力发展百万千瓦及以上核电、火电辅机配套的大中型电动机。(5大力发展70万千瓦以上大型混流水电机组、30万干瓦级大型抽水蓄能水电机组、7.5万干瓦级大型贯流水电机组。(6大力发展3MW以上大型风电设备,掌握机组成套设计一技术以及实验、技术标准和技术规范。(7实现变频控制系统、高效高可靠性风力发电机、风电轴承等关键零部件的国产化。(8建立50MW级槽式、10MWe双塔并联的太阳能热发电示范电站,解决从聚光集热到热功转换、配套发电机等一系列关键技术问题。(9)研制百万千瓦及以上超临界/超超临界火电机组、核电设备以及70万千瓦以上大型混流式水轮机组的大型铸锻件。(10)大力发展大中型电动机系统节能技术。(11)大力推进高效节能的稀土永磁电机技术开发。(12)建立发电设备制造业基础技术、应用技术、系统成套研究体系和研究平台。
上述各项发展目标分述如下:
在火力发电方面,通过超超临界、整体煤气化联合循环发电(IGCC、高效燃气轮机、以及热、电、冷联产发电等技术的实现,达到能源转化过程的高效、清洁,以及能源的梯级利用。火力发电技术在超超临界机组向更高参数(35MPa,7000℃,转换效率将达到60%方向发展;提高燃气轮机的初温到15000℃,使燃气一蒸汽联合循环发电机组发电效率达到60%左右。发展以煤气化为基础的IGCC发电和多联产技术和煤气化——燃料电池——燃气——蒸汽联合循环等发电技术。实现1000MW超超临界机组、400MWIGCC机组的自主设计和制造,实现关键型号燃气轮机的国产化。总体上,火力发电技术朝着高效、节能、节水、环保方向发展。
在核能发电方面,以辽宁红沿河、福建宁德和福清、广东阳江、浙江方家山和三门、山东海阳以及后续核电站建设工程为依托,推进二代改进型、AP1000核电设备和配套大型电动机自主化。以ABWR,AP1000,EPR为代表的第三代先进轻水反应堆技术,功率大型化、采用非能动安全技术、模块化建造技术及严重事故预防与缓解措施等。消化吸收三代核电站技术,形成自主知识产权的堆型及相关设计、制造关键技术,并在示范快堆核电站建设、高温气冷堆核电站商业运行、高性能燃料元件和MOX燃料元件,以及商用后处理关键技术等方面取得突破。2020年开发CAP1700核电站技术,

建成CAP1400示范电站和示范快堆核电站;此外,着眼于未来的新能源“国际核聚变试验反应堆(ITER计划”正在向前推进,有望在2030年前后取得突破。
在水力发电方面,水力发电是最成熟的可再生能源利用技术,目前常规水电机组、抽水蓄能机组和贯流机组最大单机容量分别为700MW,450MW,75MW。“十二五”期间应完成1000MW级混流式水电机组技术集成,并实现在工程中应用;实现300MW级抽水蓄能机组和75MW级灯泡贯流式水电机组的国产化;掌握大型潮汐电站双向灯泡贯流式机组核心关键技术,深入研究高参数水电机组设计制造技术,使我国发电技术整体达到世界领先水平。
在风力发电方面,风力发电机组朝着大型化、高效率的方向发展,在国际上运行的风电机组单机容量已达到6MW。海上风电在解决机组安装、电力传输、机组防腐蚀等技术难题后,也有了快速发展,10MW风电机组已开始概念设计。掌握5MW风电机组整机及关键部件的设计制造技术,实现海基和陆基风电的产业化应用。以东北、西北、华北北部和沿海地区大型风电场工程为依托,推进风电设备自主化,重点实现变频控制系统、风电轴承等产品的国内制造。尽快制定和完善风电产品相关标准。
在太阳能发电方面,光伏发电技术主要以提高太阳电池的转换效率和降低生产成本为目标;太阳能热发电则以大规模吸热和储热作为技术关键。提高太阳能电池效率,并实现低成本、大规模的产业化应用,发展100MW级具自主知识产权的太阳能热发电技术。开展多塔超临界太阳能热发电技术的研究,实现300MWe超临界太阳能热发电的商业应用,大幅度提高太阳能热发电的年发电效率。
“十二五”期间,大型超临界机组、抽水蓄能机组、重型燃气轮机、百万千瓦级核电设备等先进电力设备基本实现本土化生产,满足国内市场需求。以提高发电设备的自主开发和设计制造能力,从发电设备中的关键设备(部件)入手,解决关键部件的设计、制造及材料方面的关键技术,全面提高其质量和可靠性,研制一批新型高技术、高性能、高可靠性的设备。不断增强发电设备国内外市场竞争力,加强科研和生产、技术与经济的紧密结合。加速引进技术的消化吸收,增强技术储备,加快科技成果商品化、产业化。使发电设备技术水平达到或接近国际同期先进水平。充分运行市场机制,开展国际化经营,培育几家具有自主知识产权和著名品牌、主业突出、优势明显、工程成套能力强、具有一定国际竞争力大型企业集团,使电力设备制造业成为我国工业领域具有代表性的支柱产业和世界级的重要制造基地。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/5414ced376a20029bd642d93.html

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