在近日举办的27届高交会中国电力设备五新展览会上,中国电力设备管理协会组织行业多领域技术专家与创新成果专家,发布了中国电力设备“十四五”十大影响力成果。据公开资料调研发现,这些成果里至少已经有5个世界领先。
中国电力设备管理协会公布的“十四五”十大电力设备成果分别是:一、国产化核能发电技术与装备;二、300MW级F级重型燃气轮机技术及装备;三、百万千瓦水轮发电机组技术及装备;四、特高压输电工程的技术与装备;五、国产电力专用芯片的技术与应用;六、50万吨/年燃煤电厂碳捕集技术及装置;七、全球最大的26MW级海上风电机组装备;八、全国产化分散控制系统实现系列化应用;九、刷新全球纪录的杂化背接触晶硅太阳电池;十、全氟异丁腈替代六氟化硫的技术与装备。
这里面明确世界领先的是一、三、四、七、九。首先第一个,国产化核能发电技术与装备,根据新华网11月14日报道,“十四五”时期,中国自主三代核电“华龙一号”“国和一号”、第四代高温气冷堆等多个标志性工程建成投运,核电总体规模跃居世界第一。其实大家有印象的话,最近还有个钍基熔盐堆,这是四代核电,也是全球唯一,所以核电上中国无疑是领先了。
然后第三条,百万千瓦水轮发电机组技术及装备。2021年6月28日,世界单机容量最大的白鹤滩水电站右岸14号机组带负荷百万千瓦成功,这是由哈电集团研制的全球首台并网发电的百万千瓦水电机组。此时我国百万千瓦水轮发电机组单机容量就已经是世界第一,这已经是“十四五”之初的事儿了。“十四五”这五年中国稳步前进,而其他国家原地踏步甚至倒退的也不在少数,我国水轮机组当前水平只会更先进。
第四条,特高压输电工程的技术与装备。首先全世界就没几个国家,有中国这样的远距离输电需求,只有咱们国家在持续地西电东输。根据国资委11月17日发布的文章,“十四五”时期大电网延伸覆盖率显著提升,并网风电光伏发电装机世界第一,特高压输电网络规模全球最大。所以特高压输电,也没人能与咱比。
第七条,全球最大的26MW级海上风电机组装备。根据央视新闻8月31日报道,我国拥有完全自主知识产权,全球最大26兆瓦级海上风力发电机组在山东东营完成吊装,刷新叶片长度、单机容量、机舱重量等多项世界纪录。这是东方电气的产品,他跟前面搞百万千瓦水轮发电机组的哈电,都是我国能源装备的实力担当。
第九条,刷新全球纪录的杂化背接触晶硅太阳电池。这个就不用说了,光伏技术中国遥遥领先。具体到这个刷新全球纪录的杂化背接触晶硅太阳电池,它是隆基绿能的产品。2025年11月12日,隆基绿能科技股份有限公司的李振国、徐希翔博士团队,与中山大学高平奇教授团队、兰州大学贺德衍教授团队合作,在Nature期刊上发表了一篇题为“Silicon solar cells with hybrid back contacts”的研究成果。基于该创新,隆基已经在自研的泰睿硅片上实现了27.81%的认证效率。
总结一下上述5个第一,覆盖了核电、水电、风电、光伏、电网技术,说白了就是清洁电力与电力传输,这些中国都已经独步全球了。
接下来不那么领先的,首先有第二条,300MW级F级重型燃气轮机技术及装备。这是以国家电投为责任主体,联合哈电、东方电气、上海电气共同组建的联合重燃公司搞出来的。但该技术在国际上还不先进,西门子已经有593MW燃气轮机。
第五条,国产电力专用芯片的技术与应用。一说起芯片,咱一般不敢妄称先进,但这种不需要先进制程的专用芯片,做到独立自主还是没问题的。这个电力专用芯片,应该是指南方电网独立研发的“伏羲”,该芯片采用C-sky国产指令集,玄铁系列国产内核作为计算核心,确保了芯片核心知识产权自主可控。目前“伏羲”已先后在变电、配电、新能源、边缘计算等领域的近30类装置成功应用。
第六条,50万吨/年燃煤电厂碳捕集技术及装置。这是国家能源集团江苏泰州电厂项目,据央视新闻2023年6月2日报道,这是亚洲最大火电二氧化碳捕集利用封存项目。至于当前全球最大二氧化碳捕集项目是哪个,我还真没查到信息,但很快的,这个世界最大就要落到我们手里了。据央视网9月26日报道,全球规模最大的煤电碳捕集示范工程在华能甘肃正宁电厂圆满完成72小时试运行,核心装备实现100%国产化。所以要不了多久,二氧化碳捕集我们就也是世界第一了。
第八条,全国产化分散控制系统实现系列化应用。分散控制系统(简称“DCS”)被喻为电厂运行的“神经中枢”,它管理着数百个系统、近万个设备,能够对发电过程进行实时监测与运行控制。该技术长期被国外垄断,后来华能集团联合国内优势技术力量,研制出国内首套全国产DCS,并在百万千瓦机组成功应用,解决了“卡脖子”问题。但这个技术目前应该只能算国际先进,整体上还达不到国际领先。
第十条,全氟异丁腈替代六氟化硫的技术与装备。六氟化硫(SF6)气体因其优良的绝缘和灭弧被广泛应用于电气设备中,但其具有很高的温室效应潜能值已被严格管控和约束。全氟异丁腈(C4F7N,简称C4)是一种新型环保绝缘气体,被国际公认为最具潜力的SF6替代气体。但C4的核心技术曾长期被国外垄断。之后国网安徽省电力有限公司联合中国电力科学研究院有限公司等优势单位开展联合攻关,2021年5月,团队研制的12千伏C4环保气体环网柜在安徽挂网运行并实现规模化应用。而据科技日报2025年6月11日报道,全国首台550千伏全氟异丁腈环保气体绝缘金属封闭输电管道已经在安庆500千伏荣升变电站带电运行。这也是个刚突破的技术,还谈不上领先。
综上,在电力设备领域,中国在核电、水电、风电、光伏、特高压输电领域已确定领先;在碳捕集领域马上就要领先;在电力专用芯片、DCS、C4上已经实现国产突破;而在重型燃气轮机上,我国经过长期奋斗,现在已突破到300MW,但离国际领先的西门子593MW还有距离。
伴随着“十四五”重大电力设备成果的发布,国家也发布了“十五五”装备技术十大发展趋势,分别是:一、电力系统协同与源网荷储一体化深化;二、电力装备、系统调节能力实现跨越提升;三、电力装备绿色低碳转型加速推进;四、新能源装备构网型技术规模化应用;五、电氢耦合装备系统实现商业化突破;六、新型储能装备技术多元化发展;七、核聚变能源装备技术实现工程验证;八、量子技术装备在电力系统实现示范应用;九、前沿颠覆性装备技术取得突破;十、电力装备智能化水平全面提升。
综合下来,电力设备的未来在新型储能,在电氢耦合,在核聚变,在量子技术,在装备智能化。五年规划的力量有目共睹,在“十五五”时期,我国在电力设备领域,怕就无人能匹了!
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