無功補償行業(yè)的驅(qū)動因素(pest)
本文導讀:電力部門加強了對干擾性負荷接入電網(wǎng)的管理,用戶也提高了對電能質(zhì)量重要性的認識,從而使SVC的工業(yè)應用大大加快,由過去每年2~3套,提高到每年10~20套,而國產(chǎn)SVC裝置由于低廉的價格和穩(wěn)定的性能,逐漸實現(xiàn)了進口替代。
節(jié)能大功率電力電子設備制造業(yè)涉及重大節(jié)能技術,為先進制造業(yè)、國家重大裝備制造業(yè)及高技術產(chǎn)業(yè),受國家多項政策支持。國務院2012年6月頒布的《“十二五”節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》無功補償被列為重大節(jié)能技術與裝備產(chǎn)業(yè)化工程之一。
國家發(fā)改委、科技部、商務部聯(lián)合編制的《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南(2006年度)》將本行業(yè)列入我國當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域。其中SVC被列入“高速斬控型無功動態(tài)補償/濾波裝置”;以及第80項“電網(wǎng)輸送及安全保障技術”中的“無功補償設備”國務院2006年7月發(fā)布的《“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見》第五項“電機系統(tǒng)節(jié)能工程”明確提出:“推廣軟啟動裝置、無功補償裝置、計算機自動控制系統(tǒng)等項目。”國家發(fā)改委、科技部、國家環(huán)保總局2005年10月發(fā)布的《國家鼓勵發(fā)展的資源節(jié)約綜合利用和環(huán)境保護技術》(資源節(jié)約部分)為本行業(yè)的“靜止無功補償裝置”技術。
2、社會因素
20世紀90年代,90%以上的國內(nèi)SVC市場被國際公司瓜分,不到10%由新興的國內(nèi)企業(yè)占有。2000年以后,國內(nèi)企業(yè)的市場份額逐漸增加,SVC逐步實現(xiàn)了國產(chǎn)化,造價大幅度下降,需求急速上升。根據(jù)2005年國內(nèi)外企業(yè)對外公布的SVC年度訂單數(shù)據(jù)統(tǒng)計,國內(nèi)企業(yè)已占據(jù)90%以上的國內(nèi)SVC市場。其中,冶金行業(yè)由于普遍采用SVC替代以往的落后技術設備,需求繼續(xù)保持強勁增長;其他新興領域如煤炭、電力、電氣化鐵路等行業(yè)需求迅速增加。尤其是煤炭系統(tǒng)由于技改投入的增加,SVC應用出現(xiàn)放量增長達8倍之多;電力行業(yè)近年來開始SVC的區(qū)域試點應用,需求量增長達到166.7%;電氣化鐵路系統(tǒng)改造項目與新線項目增長均較快達到61.9%的增幅。
自1990年以來,我國相繼發(fā)布了六項電能質(zhì)量國家標準,對電能質(zhì)量要求越來越嚴格,而SVC是解決電能質(zhì)量問題國際公認的最佳技術。我國目前執(zhí)行功率因數(shù)罰款制度。我國《全國供用電規(guī)則》規(guī)定:“用戶必須提高自然功率因數(shù),高壓供電用戶必須保證其在0.9以上,其他用戶必須保證其在0.85以上,若達不到者應加裝必要的無功補償裝置。”國內(nèi)各行業(yè)競爭加劇,節(jié)能降耗成為企業(yè)增強競爭力的必要手段。同時,高耗能企業(yè)通過節(jié)能降耗,可以減少溫室氣體的排放,從而依據(jù)《京都議定書》確定的清潔發(fā)展機制(CDM),通過出售排放權(quán)獲取收益。
3、經(jīng)濟因素
高壓動態(tài)無功補償裝置(SVC)節(jié)能效果顯著,并具有降低電壓波動、閃變、畸變,改善電能質(zhì)量,減少三項不平衡,抑制諧波,保障電網(wǎng)安全等功能。從冶金行業(yè)實際應用情況來看,應用SVC后,可使功率因數(shù)從0.7提高到0.95以上,噸鋼節(jié)電20多度,若全行業(yè)年產(chǎn)鋼4億噸,則年可節(jié)電90多億度。
在電力系統(tǒng)中應用SVC,可有效地降低電力傳輸過程中的線路損耗,使電網(wǎng)的傳輸效率提高30%-70%,即使用SVC的兩條傳輸線,在傳輸能力上與未使用SVC的三條傳輸線相當,節(jié)能作用顯著,并具有降低電壓波動、抑制諧波、保障電網(wǎng)安全等作用。
在電氣化鐵路中應用SVC,可將功率因數(shù)從0.7提高到0.97以上,并能抑制電壓波動、閃變、畸變,減少三項不平衡,濾除諧波干擾,改善電能質(zhì)量。蘭州鐵路局白銀西電氣化鐵路牽引變電所加裝SVC后,全年節(jié)約電費200多萬元。在國內(nèi)煤礦推廣應用SVC,平均噸煤可節(jié)電10多度,以2005年全國年產(chǎn)原煤20多億噸計算,全面應用SVC后,年可節(jié)電近300億度。
目前,SVC在發(fā)達國家已經(jīng)得到廣泛的應用,主要應用于工廠精密生產(chǎn)供電、自動化冶煉供電、煤礦自動化生產(chǎn)及安全過程供電、遠距離輸電、大電網(wǎng)并聯(lián)、城市電網(wǎng)供電、電氣化鐵路等領域。國內(nèi)市場方面,經(jīng)過近幾年的市場推廣,目前在冶金、電氣化鐵路、采礦行業(yè)得到一定程度的應用。而在國內(nèi)電力行業(yè)中,目前主要采用的還是固定補償裝置,SVC正處在推廣階段。
4、技術因素
隨著1996年我國《電力法》的頒布,電能質(zhì)量國家系列標準的實施,電力部門加強了對干擾性負荷接入電網(wǎng)的管理,用戶也提高了對電能質(zhì)量重要性的認識,從而使SVC的工業(yè)應用大大加快,由過去每年2~3套,提高到每年10~20套,而國產(chǎn)SVC裝置由于低廉的價格和穩(wěn)定的性能,逐漸實現(xiàn)了進口替代。
SVG(又稱STATCOM)不同于傳統(tǒng)SVC的阻抗補償(靠電容器和電抗器發(fā)出和吸收無功)原理,而是基于電壓源自換相換流器,原理上等效于靜止的同步調(diào)相機,但性能上又遠優(yōu)于調(diào)相機和SVC。從性能比較來看,SVG整體要優(yōu)于SVC,早期影響其應用的主要是高昂的價格,近兩年通過技術改進和規(guī)模量產(chǎn),在小容量產(chǎn)品和風電等特殊領域,SVG的價格已接近于SVC,逐漸具備了替代SVC的性價比優(yōu)勢,今后SVG的發(fā)展值得期待。
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SVG |
SVC |
| 相應速度 |
當電網(wǎng)電壓跌落,輸出電流可維持不變(甚至可暫態(tài)過載),輸出無功的跌落程度比SVC小30% |
當電網(wǎng)電壓跌落,輸出電流路落幅度與電壓相當,輸出無功跌落幅度也大于SVG |
| 補償性能 |
好 |
同樣的動態(tài)補償效果,需要的SVC容量約是SVG的1.3倍 |
| 諧波特性 |
具備濾波功能,可避免諧振現(xiàn)象,安全性大大提高 |
需配合濾波器,容易發(fā)生諧振現(xiàn)象,導致安全事故 |
| 運行損耗 |
同容量SVG的損耗小于同容量SVC的1/2 |
大 |
| 占地面積 |
同容量SVG占地面積小于SVC的1/3 |
大 |







