這類智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施的加速建設(shè)，給我國電工鋼高質(zhì)量發(fā)展帶來了難得的機遇。
特高壓建設(shè)增加電工鋼需求
筆者日前和國家電網(wǎng)相關(guān)工作人員溝通時獲悉，圍繞此次特高壓電網(wǎng)項目建設(shè)，目前共有23條特高壓線路處于已批準(zhǔn)或正在批準(zhǔn)狀態(tài)，其中特高壓交流線路5條、特高壓直流線路5條、重點擴建項目13個。具體包括南陽—荊門—長沙工程、南昌—長沙工程、武漢—荊門工程、駐馬店—武漢工程、武漢—南昌工程、白鶴灘—江蘇工程、白鶴灘—浙江工程、金上水電外送工程、隴東—山東工程、哈密—重慶工程、蕪湖特高壓變電站擴建工程、山西晉北特高壓變電站擴建工程、山西晉中特高壓變電站擴建工程、內(nèi)蒙古匯能長灘電廠送出工程、內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾酸刺溝電廠二期送出工程、北京東特高壓變電站擴建工程、拉薩換流站調(diào)相機擴建工程、山西“西電東送”通道調(diào)整等一批工程、蕪湖三—廻峰山500kV雙回線增容改造工程、閩粵聯(lián)網(wǎng)工程、巴林—奈曼—阜新500kV交流輸變電工程、川藏鐵路昌都至林芝段施工供電工程、郭隆—武勝750kVⅢ回線路工程。
按照Q/GDW11744—2017國家電網(wǎng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，特高壓電網(wǎng)項目建設(shè)將主要使用到高磁感取向電工鋼(HiB)，牌號為23QG080、23QG085、23QG090、27QG085、27QG090、27QG095、27QG100、30QG100，或更高級別。
據(jù)國家電網(wǎng)有關(guān)部門介紹，一條±800kV特高壓直流輸電工程(包括兩座換流站或一座背靠背換流站)共需要約56臺換流變壓器，包括±200kV、±400kV、±600kV、±800kV電壓等級換流變壓器各14臺。按照單臺測算，±200kV換流變壓器約需硅鋼片150噸，±400kV換流變壓器約需硅鋼片200噸，±600kV換流變壓器約需硅鋼片230噸，±800kV換流變壓器約需硅鋼片300噸，合計一條±800kV特高壓直流輸電工程需要使用高磁感取向電工鋼約12320噸。單條1000kV特高壓交流工程(以兩座變電站計算)需要1000kV單相變壓器6臺，中高壓變壓器及電抗器若干臺(具體數(shù)量與容量、出線數(shù)量等有關(guān))，需要使用高磁感取向電工鋼約2000噸。此外，還有13個特高壓重點擴建項目對高磁感取向電工鋼的需求。綜上，預(yù)計2020年特高壓電網(wǎng)項目建設(shè)累計需要高磁感取向電工鋼10萬噸~15萬噸(不包括城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁對取向電工鋼的需求量)。
特高壓建設(shè)推動電工鋼質(zhì)量提升
必須明確的是，特高壓電網(wǎng)項目的建設(shè)對電工鋼產(chǎn)品提出了很高的要求。
一是產(chǎn)品內(nèi)在性能。主要是對磁極化強度、比總損耗、諧波比總損耗提出了更高要求。如不同牌號產(chǎn)品3次諧波，磁感含量為10%，比總損耗為P1.7T(均值)，需要≤0.90W/kg~1.15W/kg。而5次諧波，磁感含量為5%，比總損耗為P1.7T(均值)，需要≤0.84W/kg~1.08W/kg。此外，A計權(quán)磁致伸縮速度水平需要達(dá)到Awv17/50(均值)、≤58dB(A)，均需要電工鋼提升內(nèi)在性能。
二是板形質(zhì)量。在電工鋼縱向厚度偏差和橫向厚度偏差方面，鋼帶公稱厚度的允許偏差應(yīng)在公稱厚度±0.020毫米以內(nèi)。
三是表面涂層質(zhì)量。首先，絕緣涂層電阻應(yīng)滿足單面測量的平均值，即≥30Ω·cm2面；單面5次測量的單次最小值需≥15Ω·cm2面。其次，涂層附著性厚度級別最低為C級，每批次鋼卷抽檢試樣的涂層附著性達(dá)到B級水平的數(shù)量占比應(yīng)分別在40%以上、60%以上，且剪切后無白邊。此外，要求提供的極低鐵損、更高磁感取向電工鋼在滿足變壓器更高要求的同時降低噪聲。
不過，從我國電工鋼產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看，國產(chǎn)電工鋼完全能滿足特高壓現(xiàn)階段建設(shè)的需求，特別是中國寶武、首鋼在高磁感取向電工鋼的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量上完全能滿足“新基建”的智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施和智能交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要。
如何抓住特高壓加速建設(shè)的發(fā)展機遇，筆者認(rèn)為電工鋼產(chǎn)業(yè)需做好六方面工作。
一是加強企業(yè)對“新基建”重要性的宣傳，認(rèn)真學(xué)習(xí)和領(lǐng)會國家下發(fā)的關(guān)于“新基建”方面的文件，通過科普教育、專題會議等，動員全體員工為“新基建”建設(shè)做貢獻(xiàn)。
二是明確產(chǎn)品質(zhì)量是特高壓電網(wǎng)項目建設(shè)的重中之重，電工鋼產(chǎn)業(yè)要不斷優(yōu)化熱軋低溫高磁感取向電工鋼生產(chǎn)工藝和冷軋各工序控制技術(shù)，提高產(chǎn)品實物質(zhì)量，特別是板形質(zhì)量和表面質(zhì)量。
三是實現(xiàn)保產(chǎn)、保供“新基建”用材，進(jìn)一步穩(wěn)定、批量生產(chǎn)，提高原牌號合格率，特別是極低鐵損、更高磁感、薄規(guī)格取向電工鋼的產(chǎn)量，力爭在2019年產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)一定比例的增長。
四是加強與國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)及重點變壓器廠家間的技術(shù)交流或高層訪問，建議鋼廠主動征求用戶意見，進(jìn)一步做好售前、售中、售后服務(wù)。
五是加快電工鋼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品升級步伐，借助“新基建”的強大動力，促進(jìn)電工鋼產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，淘汰落后產(chǎn)能及部分低端產(chǎn)品，特別是促進(jìn)民企電工鋼的科技進(jìn)步，從而提高產(chǎn)業(yè)整體水平，加速高質(zhì)量發(fā)展。
六是根據(jù)國家電網(wǎng)“特高壓直流換流變壓器用取向電工鋼質(zhì)量抽檢與評價”等要求，積極配合國家電網(wǎng)有關(guān)部門，做好國內(nèi)主要企業(yè)取向電工鋼質(zhì)量評估工作，確保特高壓交流、直流變壓器質(zhì)量安全及工程進(jìn)度。
小知識課堂
輸電電壓一般分高壓(HV)、超高壓(EHV)和特高壓(UHV)。在國際上，高壓通常指35kV~220kV的電壓，超高壓通常指330kV~1000kV的電壓，特高壓通常指1000kV及以上的電壓。(中國冶金報)