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「专家观点」解读《变压器能效提升计划(2021-2023年)》与变压器绿色制造技术

来源:EPTC作者:蔡胜伟日期:2021-03-04 16:03:15

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导读

2021年1月15日,工业和信息化部办公厅、市场监管总局办公厅、国家能源局综合司三部门正式发布《变压器能效提升计划(2021-2023年)》(工信厅联节〔2020〕69号,以下简称《计划》)。整个变压器上下游产业链对此给予了高度的关注,为准确理解《计划》,EPTC变电专家工作委员会将组织开展变压器能效提升系列专题,特邀参与此次《计划》编写组相关专家从技术、绿色制造、智能化等方面进行深度解读,结合行业未来发展方向,深入探讨变电技术数字化升级、变压器前沿技术发展、电力设备绿色化制造等内容,同时设置话题征集活动,更多精彩内容敬请期待!本文为“变压器能效提升系列专题”第二期专家观点解读(绿色制造篇)。


本期专家

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蔡胜伟,中国电力科学研究院高级工程师,电力行业输配电技术协作网变电专家工作委员会委员、全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会委员、中国电工技术学会绝缘材料与绝缘技术专业委员会委员、IEEE PES 电力系统保护与控制技术委员会(中国)电气设备在线监测与故障预警技术分委会常务理事、注册设备监理师,2015年入选“国家电网公司优秀专家人才后备”。从事特高压变压器、新型环保绝缘材料及天然酯绝缘油变压器技术研究工作。获省部级科技奖6项,制定国家、行业标准近20项,发表科技论文30余篇,出版专著2部,授权专利10余项。


《变压器能效提升计划(2021-2023年)》的背景及意义

● 背景及意义

变压器是输配电的基础设备,广泛应用于工业、农业、交通、城市社区等领域。我国在网运行的变压器约1700万台,总容量约110亿千伏安。变压器损耗约占输配电电力损耗的40%,具有较大节能潜力。新一轮变压器能效提升计划的制定与实施,不仅可以推动我国变压器产业链优化升级,加快变压器能效提升,更有利于降低输配电损耗水平,进一步推动电网绿色低碳和高质量发展,增加高效变压器市场供给、壮大绿色新动能。

在电力系统中,变压器作为重要的一次设备,加快高效节能变压器推广应用,可降低变压器运行损耗,减少变压器全寿命周期成本,从而提升能源资源利用效率,推动绿色低碳和高质量发展,有利于构建资源节约型和环境友好型社会。

● 国家电网公司对变压器能效提升计划的应对措施

根据《变压器能效提升计划(2021-2023年)》(工信厅联节﹝2020﹞69号)、新版国家标准GB 20052-2020《电力变压器能效限定值及能效等级》等要求,为体现国家电网公司作为央企的社会责任担当,国家电网公司物资部近期组织开展了变压器物资采购标准修订工作,全面梳理当前采购的变压器损耗现状,根据GB 20052-2020等相关标准修订变压器损耗水平。对于容量、电压或阻抗等参数不属于GB 20052-2020范围内的变压器类型,也参照相关标准按按一定比例修改了变压器空负载损耗水平。2021年6月1日前完成变压器采购标准能效提升工作,确保6月1日之后采购的变压器满足能效标准要求。


变压器节能与绿色制造技术

节能环保是变压器未来发展的重要方向。通过绿色制造技术实现变压器制造全过程的能耗降低和环保水平提升意义重大。《计划》中指出,当前主要任务是提升绿色生产和供给能力。引导变压器企业生产装备向自动化和智能化发展。禁止企业生产、销售低于国家新版能效标准要求的变压器。

变压器绿色制造技术主要是从材料选择、变压器设计、生产制造、回收处理过程中符合节能节材、低碳环保和可再生利用等要求。

针对变压器行业生产制造过程效率低、能耗大、环境污染较严重的特点,应以绿色环保可持续发展的理念,例如采用天然酯绝缘油等绿色原材料和节能材料、通过绿色工艺升级、实现绿色制造系统集成、生产绿色环保变压器,达到降低环境污染、减少温室气体排放、实现碳中和的目的。同时,提升在新兴领域如可再生能源、轨道交通、数据中心等场合使用高效节能变压器的比例,发布和培育一批绿色供应链示范企业,建设一批高效节能变压器生产制造集聚区。


绿色制造系统集成项目示例

工信部《环保型变压器绿色关键技术工艺系统集成项目》绿色制造系统集成项目示例:根据工信部“构建高效、清洁、低碳循环、可持续的绿色制造体系”精神要求,构建绿色制造体系要以企业为主体,由西安西电变压器有限责任公司牵头,中国电力科学研究院、国网山东省电力公司、广东卓原新材料科技有限公司、中能国研(北京)电力科学研究院和西安交通大学等产学研单位共同参与的绿色制造系统集成项目,以天然酯绝缘油变压器绿色制造为主攻方向,从绿色设计理念、绿色装备关键工艺技术、绿色技术集成应用、绿色制造标准体系建设及绿色工厂创建等方面实现变压器绿色制造系统集成,实现了以环保型天然酯绝缘油为原材料,突破绿色表面工艺、装配处理工艺,生产了一批110kV及以下天然酯绝缘油变压器在国内挂网运行,实现了以标准为引领,重点打造绿色变压器产品、创建绿色工厂、拓展绿色供应链,推动变压器绿色制造技术进步。


环保天然酯绝缘油变压器应用情况

天然酯绝缘油变压器是采用新型环保绝缘液体的设备,与常规矿物油变压器相比,具有生态友好、防火安全、绝缘寿命长、负载能力强等优点。天然酯绝缘油变压器在国外已有超过20年的应用历史,应用数量超过200万台,电压等级最高达到420kV,应用范围非常广泛。天然酯变压器在国内也有十余年的应用,主要为配电变压器,应用电压等级最高达到110 kV。目前,国内已经建立了比较完善的天然酯绝缘油变压器标准体系,可以指导天然酯绝缘油变压器技术发展和应用。随着近年来,绿色环保变压器逐渐得到重视,我国天然酯绝缘油和天然酯绝缘油变压器技术水平已得到大幅提升,具有较好相关产业链基础,随着国内天然酯变压器技术逐渐提升、用户接受程度逐渐提高、标准体系逐渐完善,对环保、防火安全性愈加重视,天然酯变压器将得到更广泛的应用。

应用案例