特高压建设加速开启电工钢产业新机遇

随着此前国家电网公布2020年电网投资安排，我国特高压建设开始加速。2020年，国家电网初步安排电网投资为4500亿元，可带动社会投资9000多亿元，整体规模将超过1.3万亿元。其中，特高压电网项目建设投资规模达1811亿元，可有效带动社会投资3600亿元，整体规模达5411亿元。需要明确的是，特高压主要是指1000kV及以上的交流电网或±800kV及以上的直流电网，具有输电距离远、容量大、损耗低、占用土地少、输电能力可达到500kV超高压输电的2.4倍~5倍等优点，被称为“电力高速公路”，属于“新基建”智慧能源基础设施。

这类智慧能源基础设施的加速建设，给我国电工钢高质量发展带来了难得的机遇。

特高压建设增加电工钢需求

笔者日前和国家电网相关工作人员沟通时获悉，围绕此次特高压电网项目建设，目前共有23条特高压线路处于已批准或正在批准状态，其中特高压交流线路5条、特高压直流线路5条、重点扩建项目13个。具体包括南阳—荆门—长沙工程、南昌—长沙工程、武汉—荆门工程、驻马店—武汉工程、武汉—南昌工程、白鹤滩—江苏工程、白鹤滩—浙江工程、金上水电外送工程、陇东—山东工程、哈密—重庆工程、芜湖特高压变电站扩建工程、山西晋北特高压变电站扩建工程、山西晋中特高压变电站扩建工程、内蒙古汇能长滩电厂送出工程、内蒙古准格尔酸刺沟电厂二期送出工程、北京东特高压变电站扩建工程、拉萨换流站调相机扩建工程、山西“西电东送”通道调整等一批工程、芜湖三—廻峰山500kV双回线增容改造工程、闽粤联网工程、巴林—奈曼—阜新500kV交流输变电工程、川藏铁路昌都至林芝段施工供电工程、郭隆—武胜750kVⅢ回线路工程。

按照Q/GDW11744—2017国家电网企业标准要求，特高压电网项目建设将主要使用到高磁感取向电工钢（HiB），牌号为23QG080、23QG085、23QG090、27QG085、27QG090、27QG095、27QG100、30QG100，或更高级别。

据国家电网有关部门介绍，一条±800kV特高压直流输电工程（包括两座换流站或一座背靠背换流站）共需要约56台换流变压器，包括±200kV、±400kV、±600kV、±800kV电压等级换流变压器各14台。按照单台测算，±200kV换流变压器约需硅钢片150吨，±400kV换流变压器约需硅钢片200吨，±600kV换流变压器约需硅钢片230吨，±800kV换流变压器约需硅钢片300吨，合计一条±800kV特高压直流输电工程需要使用高磁感取向电工钢约12320吨。单条1000kV特高压交流工程（以两座变电站计算）需要1000kV单相变压器6台，中高压变压器及电抗器若干台（具体数量与容量、出线数量等有关），需要使用高磁感取向电工钢约2000吨。此外，还有13个特高压重点扩建项目对高磁感取向电工钢的需求。综上，预计2020年特高压电网项目建设累计需要高磁感取向电工钢10万吨~15万吨(不包括城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩对取向电工钢的需求量)。

特高压建设推动电工钢质量提升

必须明确的是，特高压电网项目的建设对电工钢产品提出了很高的要求。

一是产品内在性能。主要是对磁极化强度、比总损耗、谐波比总损耗提出了更高要求。如不同牌号产品3次谐波，磁感含量为10%，比总损耗为P1.7T(均值)，需要≤0.90W/kg~1.15W/kg。而5次谐波，磁感含量为5%，比总损耗为P1.7T(均值)，需要≤0.84W/kg~1.08W/kg。此外，A计权磁致伸缩速度水平需要达到Awv17/50(均值)、≤58dB(A)，均需要电工钢提升内在性能。

二是板形质量。在电工钢纵向厚度偏差和横向厚度偏差方面，钢带公称厚度的允许偏差应在公称厚度±0.020毫米以内。

三是表面涂层质量。首先，绝缘涂层电阻应满足单面测量的平均值，即≥30Ω·cm2面；单面5次测量的单次最小值需≥15Ω·cm2面。其次，涂层附着性厚度级别最低为C级，每批次钢卷抽检试样的涂层附着性达到B级水平的数量占比应分别在40%以上、60%以上，且剪切后无白边。此外，要求提供的极低铁损、更高磁感取向电工钢在满足变压器更高要求的同时降低噪声。

不过，从我国电工钢产业现状来看，国产电工钢完全能满足特高压现阶段建设的需求，特别是中国宝武、首钢在高磁感取向电工钢的生产能力、产品质量上完全能满足“新基建”的智慧能源基础设施和智能交通基础设施建设的需要。

如何抓住特高压加速建设的发展机遇，笔者认为电工钢产业需做好六方面工作。

一是加强企业对“新基建”重要性的宣传，认真学习和领会国家下发的关于“新基建”方面的文件，通过科普教育、专题会议等，动员全体员工为“新基建”建设做贡献。

二是明确产品质量是特高压电网项目建设的重中之重，电工钢产业要不断优化热轧低温高磁感取向电工钢生产工艺和冷轧各工序控制技术，提高产品实物质量，特别是板形质量和表面质量。

三是实现保产、保供“新基建”用材，进一步稳定、批量生产，提高原牌号合格率，特别是极低铁损、更高磁感、薄规格取向电工钢的产量，力争在2019年产量的基础上，实现一定比例的增长。

四是加强与国家电网、南方电网及重点变压器厂家间的技术交流或高层访问，建议钢厂主动征求用户意见，进一步做好售前、售中、售后服务。

五是加快电工钢产业结构调整、产品升级步伐，借助“新基建”的强大动力，促进电工钢产业技术进步，淘汰落后产能及部分低端产品，特别是促进民企电工钢的科技进步，从而提高产业整体水平，加速高质量发展。

六是根据国家电网“特高压直流换流变压器用取向电工钢质量抽检与评价”等要求，积极配合国家电网有关部门，做好国内主要企业取向电工钢质量评估工作，确保特高压交流、直流变压器质量安全及工程进度。

小知识课堂

输电电压一般分高压(HV)、超高压(EHV)和特高压(UHV)。在国际上，高压通常指35kV~220kV的电压，超高压通常指330kV~1000kV的电压，特高压通常指1000kV及以上的电压。