2014年中國無功補償行業的變化與挑戰

2014年中國無功補償行業的變化與挑戰

產業現狀

隨著經濟的快速發展、工業規模的擴大,近年來,整流器、變頻器、電氣化鐵路、軋鋼機、電弧爐等非線性沖擊性和不平衡性工業負荷的不斷增加,使得配電網的電能質量問題日益突出,對電力系統的安全穩定運行和用電設備的正常工作了也產生了非常嚴重的影響與危害;新能源發電技術的詶泛使用,使得發風力發電機容量及太陽能裝機容量在電網中所占比例越來越高,對電網的影響也越來越大,由于風力發電系統的有功、無功都會帶來影響,從而引起電壓的波動。我國工業負荷電能質量的問題嚴重,電鐵面臨著電壓波動、風電、太陽能等新能源發電并網不穩定等因素導致動態無功補償要求迫切。隨著市場需求變化和技術進步,我國無功補償行業的技術發展也在不斷變化中,從調相機、固定補償電容器到SVC、SVG。目前,SVG裝置成熟度提高,開始在礦井下等惡劣環境中應用,基于SVG的綜合補償裝置也發展迅速,現在很多廠家把力量投入到對SVG市場的開拓中。需求引導研發,經此梳理,高壓大容量無功補償技術的發展趨勢躍然紙上。除此之外,由于大電網建設如火如荼,也在要求無功補償產品電壓等級和容量的提高。原來的無功補償裝置主要是10kV產品,現在已經發展到35kV直掛產品,將來會進一步提高到66kV.因為500 kV變電站建設逐漸增多,其能應用的直掛無功補償裝置只能是66 kV.電網用戶肯定希望無功補償裝置的電壓等級越高越好,如果能達到110 kV就更好了。

市場容量:

在電能質量治理領域,無功補償一直是個熱點話題。我國工業負荷電能質量問題嚴重,動態補償要求迫切。且由于工業用戶市場比較開放,所以很多無功補償生產企業一進入這一領域就首先選擇了這一市場,可以說,該市場是推動我國無功補償發展的原動力。典型的工業用戶市場包括鋼鐵企業、煤炭企業、電氣化鐵路、石油化工等。由于存在大量大型沖擊性、非線性的負荷,鋼鐵企業面臨著功率因數低、電壓波動與閃變、三相不平衡、諧波干擾等電能質量難題。鋼鐵工業能耗約占全國能耗的15%,其中電能消耗占約24%,因此鋼鐵耗電占全國總能耗的3.6%,其中大部分為沖擊性負荷,據不完全統計該行業擁有大中型電弧爐1700座以上,引起大量電壓波與閃變,對電網影響較大。


煤炭企業與鋼鐵企業、石油化工企業類似,也存在著沖擊性負荷多、容量大的問題。煤炭企業應用的礦井提升機就是典型的沖擊性負荷,單機功率從數百千瓦到6000kW,在礦井總供電負荷中占的比重較大。該機器工況變化非常大,無功變化也比較劇烈,亟需動態補償。除工業類客戶外,無功補償在電力、電網領域也有應用,尤其是風電、光伏等新能源領域。在風電市場,已經形成了TCR型SVC、MCR型SVC與SVG并存的狀態。

市場格局:

國際SVC市場基本被瑞士ABB、德國SIEMENS、法國ALSTOM、日本TSXHIBA、意大利ANSALDO等六七個國際公司占有。其中,ABB、西門子、ALSTOM專做用于電網的大容量SVC,在電力系統超大功率SVC技術上居領先優勢,占領了90%以上國內電力系統市場份額。國內公司的競爭對手主要是中國電力科學研究院電力電子公司、西整公司,三家公司占據了國內80%多的市場份額。但由于國外SVC產品造價昂貴,極大地限制了SVC在國內電力系統的推廣應用,導致該領域市場潛力巨大,但卻處于需求抑制的狀況,目前以榮信、電科院電力電子公司,西整公司為代表的國內企業正在積極開拓部分市場。

前景預測:

無功補償裝置行業在國內外飛速發展,已經滲透到電能的產生、輸送、分配和應用的各個環節,廣泛應用到工業系統、電力系統、交通系統、通信系統、計算機系統、新能源系統和日常生活中,是使用電能的其他所有產業的基礎技術。我國對先進制造業的大力支持促進了無功補償裝置行業的發展,在全社會提倡節能減排和安全生產的宏觀背景下,產品市場需求仍將持續增長,給無功補償裝置企業的經營與發展帶來良好的機遇與廣闊的空間。2006、2007、2008三年我國高壓大容量無功補償產品市場分別達到1.07億元、2.35億元、4.88億元;2009年達到20億元;2010年達到30億元以上;2011年40億元,其中靜止無功補償器(SVG,也稱STATCOM)10億元以上;2012年48億元;2013年達55億元?,F在這一市場仍處于增長態勢。今后幾年我國無功補償市場容量可能達到70億~140億元,電網領域的應用將逐漸占據較大的比例。

時間(年)

我國高壓大容量無功補償產品市場預測(億元)

2014

68

2015

81

2016

94

2017

111

2018

133

面臨挑戰:

現在,無功補償技術正面臨新的挑戰。用戶對無功補償技術提出了6點新要求。

第一,設備響應速度快,能有效抑制電壓波動與閃變。其中風電場對無功補償裝置的要求是達到30ms以下,有些特殊場合要求速度更快。

第二,適應能力強,即在各種場合與各種負荷配合下不發生諧波放大。

第三,占地面積小,因為很多應用場合場地已固定,征地困難。

第四,電壓偏低與偏高時均具備較強的無功補償能力。

第五,能同時治理諧波與不平衡等多種電能質量問題,其中不平衡處理會造成產品造價的提升。

第六,運行節能,SVC產品受到詬病即因為其不節能環保。


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