高压开关行业市场需求预测及未来发展战略
一、发展环境分析
1、 按照人均发电装机容量计算
高压开关仍有30年持续发展期
2020年我国发电装机容量预期达到9.6亿kW,但2020年我国人口约为14.4亿,届时,我国人均发电装机容量也只达到2001年的世界平均水平(0.6kW/人),与发达国家相比,差距仍然很大。如果按照经济学家的观点,我国人均发电装机容量达到1kW,才是进入用电小康社会的话,还需要增加10亿kW装机容量。若按每年平均新增装机容量3000万kW计算,则需要30多年时间,这就意味着我国高压开关行业还有30多年某中⒄故逼凇?lt;BR>2、电网建设前景广阔
将大大拉动对高压开关的需求
由于我国2020年以前的能源结构仍以煤为主,煤电约占总发电量的70%,水电约占18%,其他能源(核电、气电、风电等)占10%左右。作为我国的两大主要能源:煤电和水电大都分布在华北、西北、西南。而用电负荷中心却在东南沿海工业发达地区,因此,发展长距离输电装备和技术、建设一个高可靠的全国供电网络势在必行。根据电力规划,我国正在进行西电东送的北、中、南三个通道的建设,全国西电东送的送电规模2005年约为2500万kW,2010年5500万kW,2020年增加到1亿kW以上。另外,还有以三峡电网为支撑的总干通道,从而实现南北互供,跨区联网。
据“十一五”电力工业初步发展规划,全国将新建330千伏及以上交流线路3.6万公里,变电容量1.8亿千伏安。另外,国家已开始在西北330千伏电网之上建设750千伏电网,预计到2020年,西北地区将建成750千伏输电线路3000~5500公里,变电容量2000万千伏安左右。到2010年,全国330千伏及以上交、直流线路将达到12万公里,变电容量达到4.8亿千伏安。
“十一五”期间还将拟建直流输电工程,线路总长4800公里,输电容量1236万千瓦。2011~2020年,还将规划建设直流工程11项,到2020年我国直流输电工程规划共建22项,直流输电总容量将超过6000万千瓦。同时要求尽可能快地实现直流设备的自主化、国产化,逐步做到自主咨询研究、自主设计成套、自主制造供应、自主建设调试,积极做好更高一级电压的直流设备制造的前期工作。
±500kV直流成套设备、智能化设备、高可靠性(少、免维护)设备同属我国高压开关设备“十五”、“十一五”期间三大技术进步的重要标志。电网建设与发展将带动高压、超高压输电交、直流开关设备的发展。
3、 其他行业的发展需求
为高压开关行业开辟了新市场
到2010年,京哈、京沪、京广、陇海等4条南北、东西铁路主干线将全面实现电气化和大区联网,“十一五”末期电气化铁道里程将达到2.6万公里以上,另外,在建的青藏电气化铁路所需的高原电器,“西气东输”、“南水北调”中的大泵和冶金、煤炭等行业的专用电器设备等都与高压开关设备行业有密切关系。
二、市场需求分析
1、行业产品需求分析
(1)总体需求呈持续上升趋势
近年来,全球输配电设备市场需求总体呈上升趋势,需求增长最快的是发展中国家,我国又是其中增长最快的市场之一,现已成为国际第二大市场,我国电力市场发展在某种程度上代表着当今国际高压开关市场的发展。国内高压开关设备的发展主要缘于电力工业的超常规发展。西电东送、南北互供、跨区域联网,极大地带动了我国输配电设备行业的发展。
(2)市场产品需求的多样化
由于考虑到投资和效益等一系列问题,用户在产品选型和使用方面将趋于多样化,高技术含量的550kV超高压断路器,尤其是GIS等组合电器设备需求增加,负荷开关、重合器、分段器、接触器、环网柜、预装式变电站、充气柜(C-GIS)等产品将得到充分应用,小型化、复合型(集成化、紧凑型)产品(如COMPASS、PASS开关等)、直流成套开关设备的使用量将继续增加,智能化、信息化开关设备将大力推广应用,与国际接轨的电压等级(24kV、1100kV)的开关设备也将需要开发研制,这是用户对产品从供、配电系统、产品性能综合要求、市场发展日趋成熟和用户个性化考虑的必然趋势。
(3)无油化是市场的主流
无油化开关设备以其诸多优点,而使其使用量和市场占有率在迅速增加。目前,高压、超高压断路器主要向SF6断路器方向调整和发展,126kV真空断路器也将有所需求;40.5kV SF6开关和真空开关将并驾齐驱向前发展,又以真空开关占优势;12kV产品将主要是向真空方向发展,这些是今后市场发展的主流。目前,虽然还有少数用户仍在使用多油、少油开关,但今后必将完全实现无油化。
(4)高可靠性、少(免)维护型产品需求将稳步增长
最大限度地提高系统和产品的运行质量和供电质量,并达到节省成本,提高经济效益的目的,这是用户和设备制造企业共同追求的目标。高可靠性、少免维护型产品的市场需求必将快速稳步增长。
(5)产品加快向信息化、智能化发展进程
为了供、配电自动化、状态检修和适时维护(少维护),实现经济、可靠运行,用户对产品具备自动保护、调控,在线检测、监视,信息自动传递、处理和智能操作等功能要求将越来越高,今后信息化、智能化产品的市场需求不断扩大,必将促进信息化智能化产品的发展。
(6)加速直流成套设备的开发研制
“西电东送”和直流输电、联网等直流输电工程将相继启动,除在建项目外,“十一五”又有4条直流工程立项开工,今后将建这样的工程16个,这将带动直流成套设备的需求,包括500kV及以上电压等级的直流换流阀、直流开关(MRTB、GRTS、NBS等)、直流电流传感器和电压传感器(包括OCT、OVT)、直流滤波器及滤波电阻等直流成套设备。因此,直流成套设备市场迅速扩大,必将加速直流成套设备开发研制。
2、市场消极因素分析
(1)产品结构亟待调整
目前,超高压开关设备进口比重较大(约占70%以上),550kV GIS、瓷柱式断路器和高可靠性的隔离开关缺口更大,126kV、252kV高压自能式六氟化硫断路器,小型化、智能化GIS开关设备等高技术含量产品,还不能满足国内市场需求,导致了设备进口(或进口零部件组装)量大、外资企业产品比例增大。负荷开关与断路器比例也不合理(包括其成套开关设备)。
(2)产品的制造质量、可靠性水平较低
目前国产高压开关产品的主要技术参数与国外同类产品相比差距不是很大,部分产品已接近或达到世界先进水平。但由于国内企业生产管理相对较落后,尤其是一些中、小企业,产品加工较粗糙,质量监控不严,运行中产品质量事故时有发生,就行业整体而言,产品质量和可靠性与国外产品还有较大差距。自主品牌、名优精品甚少,小型化、高可靠性、智能化、免维护等高新技术产品有待加速开发。
(3)企业科研与技改力度不足
目前,国内行业具有雄厚技术、经济实力的企业较少。大多数企业缺乏足够的科研开发资金和高水准技术创新能力的科技人才,基础研究工作少,自行开发能力较差。因此,只能主要依靠引进,技术合作生产或转让国内先进产品等途径来提升本企业的产品水平,产品缺乏国际市场竞争力。又由于企业自我造血能力较差,难以投入较多的资金进行工厂技术改造、提高生产规模和扩大再生产能力。
三、市场需求预测
根据电力发展规划,到2010年总发展装机容量将约为6亿kW,2020年将达到9.6亿kW。其中,我国在建中的三峡水电站的左、右岸机组总装机容量1820万kW,将于2006年~2009年安装完毕、并发电。金沙江梯级水电建设也在规划中。
仅三峡发电厂建成后,需用12~550kV高压开关设备就达760余台套之多;西电东送的北、中、南三通道输配电线路则需要大批量的高压电器成套设备。电源和电网的大力发展,必将拉动对输配电设备产品需求,高压电器设备总体需求将呈较大幅度上升。
2020年前拟建的22项直流输电工程和西北地区750kV输电线路所需的超高压交、直流用户开关设备须尽速研制。电气化铁道和其他领域、行业的专用开关设备也应满足需求。智能化、信息化、小型化、高可靠,环保型及前瞻性的方向性的、高技术含量开关设备有待全力开发,以满足市场对高压开关产品多样化、高水准的要求。
国内企业应加大超特高压开关设备的研发力度,以弥补目前主要依靠国外进口的被动局面;高压类产品中,SF6断路器和GIS产品需求量将增大,其中,又以自能灭弧SF6断路器和小型化、智能型、环保型GIS更受用户欢迎;高压直流开关设备,750kV电网成套开关设备应加速研制;中压类产品;负荷开关及其成套设备(环网柜、箱式变电站等)需求量将有较大幅度增长,C-GIS充气柜市场将扩大,12kV真空开关设备的市场占有率将进一步提高。但由于市场需求变化,断路器及其断路器柜的增幅将有所减小。智能化、小型化、高可靠长寿命、环保型等行业重点发展产品将更受用户青睐,成为用户首选产品,市场需求量必将增大。
此外,我国加入世贸组织后,国内行业市场已成为全面对外开放的世界性市场。国内行业市场预测的需求总量,并非国内行业企业所独有。行业企业所占的市场份额,完全取决于企业产品的技术水平、产品质量和售后服务、视行业企业自身的核心竞争能力的强弱而定。但也要看到,按照世贸组织公正、公平的国际贸易原则,国内行业企业在充分占领国内市场的同时,应积极努力寻求和拓展国外市场,以企业自身的竞争优势扩大企业外贸份额。
四、发展战略
“十一五”发展规划是行业实现主要经济指标年增长率12%左右。瞄准世界先进水平,高起点、高水平地开发研制出一批具有世界一流技术水平的自主品牌产品,培育1~2个具有世界竞争实力的知名公司。满足国内重点领域、重大工程和特殊使用条件对行业产品的需求。行业主要产品,主要由大、中型企业完成,部分产品达到专业化、规模化生产,其规模化生产量占行业同一产品总量的80%以上。
扩大产品外销、对外技术合作和承包输变电成套设备工程。争取行业外贸收入约占行业总销售量的5~6%,2010年创汇总额达到4~4.5亿美元。
以高压、超高压输变电设备市场为导向,以三峡工程,750kV工程和“西电东送”等工程项目为依托,以技术创新为主线,以加强行业组织结构、创新体系建设和产业产品结构调整、强化现代企业管理为基础,积极营造和培育世界一流的知名企业和自主品牌产品,全面提升行业整体技术水平和核心竞争能力。
(一)战略目标:
1、产品技术水平
“十一五”期间,主要产品的技术性能指标接近或达到世界先进水平,2020年处于世界领先水平。
2、产品试验检测技术
2010年前产品试验检测技术达到当代世界先进水平。
3、2010年行业产品的市场占有率(期望值):
(1)363~550kV级断路器(含GIS),达到60%以上
(2)126~252kV级断路器(含GIS)达到90%以上
(3)12~40.5kV级开关设备达到90%~100%
实际产品市场占有率,取决于制造厂产品的技术水平,结构性能和售后服务,并取得用户的认可。只有通过制造厂和用户的共同努力,才能不断提高国产设备的市场占有率。
4、着手开展超高压、特高压交、直流输电技术与装备项目的前期预研。
5、建立与完善规范化的行业市场秩序和现代企业管理机制。
6、参与国际竞争,扩大国外市场
组织行业集团公司承接国外输变电成套设备工程的建设,多渠道地向外营销国内品牌产品。以先进的技术和优质的服务,大力拓展国外市场,积极参与国际竞争。
(二)主要技术发展目标
1、 提高GIS、断路器断口耐受电压,以满足超、特高压开关设备研制和输电需要。
完善550 kV单断口技术,开发更高电压等级的双断口技术,使单断口耐受电压达550 kV,双断口耐受电压达800 ~1100kV。
2、 进行超高压直流输电系统研究、成套设备研制和试验能力提升,满足我国发展直流输电需要。
我国直流输电今后近二十年,处于一个大发展期,因此提高±500 kV及以上超高压直流输电系统研究能力,成套设备研制和成套设计能力,以及对设备进行试验的能力非常重要,其中试验检测能力包括阀绝缘、运行试验、控制保护的功能试验等。
3、积极开展小型化、紧凑型产品的开发研制,提高产品经济适用性。
随着对经济性能的追求及资源稀缺因素的影响,产品必将向小型化和紧凑型方向发展。通过优化设计、选择小型化元件、提高断口耐压、元件和功能复合集成、新技术如光电传感器等应用,使产品结构紧凑,从而实现产品小型化,达到缩小产品体积、减少占地面积、低消耗(能源与材料)和高可靠性等目的。
4、加强高压开关设备二次技术及智能化、信息化产品技术的研发,努力实现产品的技术升级。
不管中压产品,还是高压产品,其智能化就是进行高压开关二次技术现代化,是将计算机技术同机械系统结合,再通过传感器采集信息,利用光纤或其它方式传导信息,达到设备的智能化,实现开关设备的在线检测、运行状态监视、分析、判断、控制、保护及智能(受控)操作,这是传统产品技术升级的关键。
5、进一步开发高可靠,少(免)维护产品技术,提高产品的可信度和用户满意度。
企业要加大技术研究力度,进行15~20年使用周期免维护产品的研发,要在机械可靠性(30000次以上机械寿命、高的机械稳定性)、电寿命的增加、环境适应性能的提高(污秽,湿热,高海拔,盐雾,大气污染)、户外有机绝缘材料应用研究、金属防腐技术研究(导体、非导体)、电场和绝缘结构的精确设计(降低局放量)、限制开关动作产生的过电压(低重燃概率断路器研发)、提高开关设备用电子装置的抗扰能力和稳定性等方面开展工作,以提高产品的整体可靠性。
6、发展环保型产品技术,以满足日益增长的环保方面的要求。
当前,积极发展环保类产品,尽量减少有毒有害气体、不可回收材料和降低电磁辐射强度,开发和利用洁净环保材料和环保设备是已成为行业产品发展的重要内容。如126kV真空断路器,中压固体绝缘柜,使用混合气体或干燥气体的断路器(GIS)和C-GIS等。
7、发展经济和技术性皆优的经济实用型产品技术。
经济型指一次性成本和长期使用成本较低的开关设备,如简化GIS、负荷开关设备等,但不是简单重复,而是同提高产品可靠性和智能化程度相结合,这是用户多样性选择和经济考虑的结果。
8、同相关行业合作,进行工艺装备和制造技术的研究,努力提高产品的制造水平。
工艺装备、制造技术是产品质量、性能的保证,应同装备制造业的其他行业单位合作开展研究工作。
9、开展前瞻性、革命性产品的前期预研,迎接行业的技术革命。
如超导限流器等。
(三)产业、产品结构调整
开展以12~800kV交流高压、超高压开关设备为主和交、直流技术与产品并举的产业、产品开发方针,同时满足和扩大相关技术领域和特殊使用场合对行业产品需求。具体如下:
1、 加大附加值高的产品的研发和生产,如高可靠、少免维护、小型化、智能化产品等。
2、加大环境适应性产品的研发,以满足恶劣环境和环保方面的要求。
3、根据产品性能及其经济实用性考虑,开发技术经济皆优的产品,同时适时调整行业相关产品的产量和应用中的设备配比关系,开发技术与经济皆优的产品,以求产品开发生产与市场实际需求相协调,并强化行业紧缺技术产品的开发研制。
4、加速550~1100 kV超特高压产品的研制,如:550kV~1100kVGIS等。
5、进行直流输电成套设备的开发和试验检测技术的研究。
五、“十一五”发展重点
(一)重点技术发展领域
1、小型化、高可靠、低消耗和环保型开关设备技术。
2、高压开关设备二次及控制保护和智能化技术(在线检测技术、传感技术、统一通讯协议与技术平台,控制保护设备等)。
3、交流550kV~1100kV超特高压开关技术。
4、±500kV~±800kV超高压直流输电系统成套设备及其系统研究和试验检测。
5、柔性交流输电系统用无功补偿技术及其控制设备技术。
6、带前瞻性、革命性产品技术(如超导开关等)。
7、高压开关设备制造装备、工艺技术和基础材料研究。
(二)重点发展和支持的产品与技术
1、800kV~1100kV、50-63kA双断口SF6断路器、GIS及试验检测技术
2、550kV 50-63kA单断口SF6断路器、GIS
3、252kV 50kA及以上电压等级的自能式SF6断路器
4、以罐式和瓷柱式SF6断路器为主体的半封闭式组合电器
5、126~252kV小型化、高可靠性全共箱式GIS
6、126kV~252kV户外高压真空断路器
7、高压直流输电成套设备及其系统研究和检测技术
8、智能型、小型化、高可靠高压开关设备和环境适应性产品(如固体绝缘开关设备和多功能、复合型真空断路器等)。
9、550kV~1100kV开关设备用大功率操作机构及新型操动机构
10、无功功率补偿装置及其控制设备
11、高压开关设备的二次控制技术和在线检测技术
(真空度、GIS内部故障检测装置等)
12、大、中容量发电机保护真空断路器
13、关键配套件与材质研究改进
(高压绝缘件、特种材料、高可靠辅助开关等)
14、超导限流器的前期预研
表: “十一五”及2020年主要产品需求预测
电压等级(kV) 产品名称(台) 2005年 2010年 2020年
363~550 断路器
(含GIS间隔) 220
(80) 280
(110) 450
(180)
252 断路器
(含GIS间隔) 1800
(620) 2400
(840) 3600
(1260)
126 断路器
(含GIS间隔) 6500
(2280) 8000
(2800) 14000
(4800)
40.5 断路器 22400 26500 42000
其中 SF6 8400 8000 10000
真空 14000 18500 32000
40.5 开关柜 12400 18000 25000
12 断路器 208000 245000 31600
负荷开关 96000 126000 202000
12 开关柜 218000 311000 483000
其中 断路器柜 142000 170000 243000
环网柜 55000 100000 155000
箱变 21000 41000 95000
1.2010年预测指标是按“十一五”年新增装机容量3300万kW测算。
2.2003~2005年出于受多种因素影响,但近期市场波动较大、不太稳定,2003年属行业生产高发期,故2005年的市场需求预测,是考虑现实的评估数字而作适当调整。
3.GIS数量363~550kV是占断路器40%左右考虑,126~252kV是按占断路器35%左右考虑,负荷开关及其组合柜设备属超常发展,较符合目前实际发展趋势。
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