陳卓
隨著此前國家電網公布2020年電網投資安排，我國特高壓建設開始加速。2020年，國家電網初步安排電網投資為4500億元，可帶動社會投資9000多億元，整體規模將超過1.3萬億元。其中，特高壓電網項目建設投資規模達1811億元，可有效帶動社會投資3600億元，整體規模達5411億元。需要明確的是，特高壓主要是指1000kV及以上的交流電網或±800kV及以上的直流電網，具有輸電距離遠、容量大、損耗低、占用土地少、輸電能力可達到500kV超高壓輸電的2.4倍~5倍等優點，被稱為“電力高速公路”，屬于“新基建”智慧能源基礎設施。
這類智慧能源基礎設施的加速建設，給我國電工鋼高質量發展帶來了難得的機遇。
特高壓建設增加電工鋼需求
筆者日前和國家電網相關工作人員溝通時獲悉，圍繞此次特高壓電網項目建設，目前共有23條特高壓線路處于已批準或正在批準狀態，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、內蒙古匯能長灘電廠送出工程、內蒙古準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、拉薩換流站調相機擴建工程、山西“西電東送”通道調整等一批工程、蕪湖三—廻峰山500kV雙回線增容改造工程、閩粵聯網工程、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國家電網企業標準要求，特高壓電網項目建設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。
據國家電網有關部門介紹，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（具體數量與容量、出線數量等有關），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，預計2020年特高壓電網項目建設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)。
特高壓建設推動電工鋼質量提升
必須明確的是，特高壓電網項目的建設對電工鋼產品提出了很高的要求。
一是產品內在性能。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計權磁致伸縮速度水平需要達到Awv17/50(均值)、≤58dB(A)，均需要電工鋼提升內在性能。
二是板形質量。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在公稱厚度±0.020毫米以內。
三是表面涂層質量。首先，絕緣涂層電阻應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到B級水平的數量占比應分別在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，從我國電工鋼產業現狀來看，國產電工鋼完全能滿足特高壓現階段建設的需求，特別是中國寶武、首鋼在高磁感取向電工鋼的生產能力、產品質量上完全能滿足“新基建”的智慧能源基礎設施和智能交通基礎設施建設的需要。
如何抓住特高壓加速建設的發展機遇，筆者認為電工鋼產業需做好六方面工作。
一是加強企業對“新基建”重要性的宣傳，認真學習和領會國家下發的關于“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”建設做貢獻。
二是明確產品質量是特高壓電網項目建設的重中之重，電工鋼產業要不斷優化熱軋低溫高磁感取向電工鋼生產工藝和冷軋各工序控制技術，提高產品實物質量，特別是板形質量和表面質量。
三是實現保產、保供“新基建”用材，進一步穩定、批量生產，提高原牌號合格率，特別是極低鐵損、更高磁感、薄規格取向電工鋼的產量，力爭在2019年產量的基礎上，實現一定比例的增長。
四是加強與國家電網、南方電網及重點變壓器廠家間的技術交流或高層訪問，建議鋼廠主動征求用戶意見，進一步做好售前、售中、售后服務。
五是加快電工鋼產業結構調整、產品升級步伐，借助“新基建”的強大動力，促進電工鋼產業技術進步，淘汰落后產能及部分低端產品，特別是促進民企電工鋼的科技進步，從而提高產業整體水平，加速高質量發展。
六是根據國家電網“特高壓直流換流變壓器用取向電工鋼質量抽檢與評價”等要求，積極配合國家電網有關部門，做好國內主要企業取向電工鋼質量評估工作，確保特高壓交流、直流變壓器質量安全及工程進度。
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。
