长期以来,我国电力供应主要依赖火力发电。“十五”期间,我国提出了调整能源结构战略,积极推进核电、风电等清洁能源多元化能源供应,改变过渡依赖煤炭能源的局面。根据我国“十一五”期间电力工业“优化发展电火、有序发展水电、积极发展核电、加快发展气电、大力发展风电”的发展方针,规划到2010年在运行的核电装机容量超过1200万KW,到2020年在运行装机容量4000万KW;2015年风电装机容量1500万KW,2020年装机容量要达到4000-6000万KW 。
一、我国核电和风电的现状和需求
1. 核电
我的国核电工业起步较晚,核电设备的制造能力有限。迄今为止,我国已建了4个核电站,共11个核电机组,总装机容量870万KW,在国家电能源中的比重很小。目前,我国正处于电力需求高速增长期,高效、清洁的核电列为重点发展对象,并提出我国核电发展战略。
核电发展基本思路是:
以市场需求为导向,以安全供应为基础,以经济效益为中心,加快建设,滚动发展;
自主开发与技术引进相结合,以成熟的压水堆起步,发展国际先进堆型;
加强管理,降低成本,增强竞争力,实现技术与经济的有机结合。从长远的经济发展和能源需求来看,中国将成为世界最大的核电市场。
我国核电装备制造业主要集中在华东、西南、东北三地,形成“三国争雄”之势。这三个地区不仅是我国核电装备制造基地,也是火电和水电装备的制造基地。上海电气核电设备有限公司,投巨资在临海建造的核电装备制造基地,已经初具规模,将达到成套生产核电站核岛中主要部件的能力。东北地区则以哈电为核心,辅以“一重”大型铸锻件的优势,形成核电装备生产能力。西南的东方集团也具有一定生产核电装备的能力。
按照《核电中长期发展规划》确定的我国核电发展目标,到2010年,在运行核电装机容量1200万千瓦;到2020年,新建31座核电站,在运行装机容量4000万KW,在建核电装机容量1800万KW。我国今后每年至少要新开工建设2个百万千瓦级核电机组,总共需要投资数千亿元。
按经验数据表明,核电装备投资占到核电站总投资的55%左右,装备投资中约40%用于购买各种机床设备。
2. 风电
自2005年我国通过《可再生能源法》后,国内风电发展很快。2005年我国风电装机容量为127万KW,2006年新增100万KW,发展速度非常快,到2008年我国风电装机容量将在世界上排名第2位。
目前,我国风电设备的生产制造,从由国外提供成套设备或引进技术和部件在国内组装,逐渐向自主研制开发转变。国内风电设备产业发展迅速,制造厂家不断增加,已经形成相当大的制造能力,而且不少地方都在扩建和新建风电设备制造能力。
国内风电整机设备制造企业主要有:金风科技、维德风电、大连重工、四川东汽等。变速箱(升速箱)的生产主要是南高齿。但是,我国风电设备制造生产正处在初级阶段,成套能力严重不足,无法满足国内对风电设备迅速发展的需要,国产风机设备的市场占有率很低,大部分依靠进口。
我国可开发利用的风能资源丰富,主要分布在西北、华北、东北以及东部沿海和岛屿等地带。风力发电前景广阔,但目前利用率低。《可再生能源法》将风电作为鼓励发展的重点,因此国内很多省份都在大力增加对风电的投资。到2015年,风电装机容量将达到1500万KW,2020年,装机容量规划将达到4000-6000万KW。很多省、自治区都做了大规模发展风力发电的规划。
二、核电和风电装备特点及需求
1. 核电装备特点及需求
核电站的装备主要包括三部分:
核岛(一回路)、常规岛(二回路)、辅助装备等。其工作原理是:一回路和二回路经过蒸汽发生器进行热交换:一回路的水将核裂变生产的热量带至蒸汽发生器,将二回路的水变成蒸汽,经过稳压器,推动汽轮机转动后,蒸汽经过三回路冷凝成水,再回到蒸汽发生器再加热变成蒸汽,汽轮机带动发电机发电。人们通常将一回路称为核岛部分,将二回路称为常规岛部分。
(1)核岛部分 核岛部分主要由反应堆堆芯、蒸汽发生器、稳压器和主泵组成,其中反应堆堆芯包括压力容器、核燃料棒束、驱动机构等部件。常规岛由水泵、汽水分离器、蒸汽轮机、发电机、蒸汽凝结器等组成。此外有支持系统正常运行和保证反应堆安全的辅助设备。这些是核电站设备的主要组成部分。
完成这些设备的主要部件的制造可以分为以下几种类型,需要没机床设备进行加工。
压力容器壳体、蒸汽发生器壳体、稳压器壳体等大型圆桶类部件,基本上属于两端带有封头的圆桶型部件,但直径和高度有所有同。压力容器和蒸汽发生器的直径取决于核电站发电机组的大小。
目前,主要生产百万千瓦级核电设备,压力容器的直径在5m-8m或更大,长度约20m,分为4-5节,焊接而成,材料为特种钢。毛坯为圆柱型锻件,需要万吨压力机锻压成型。后续切削加工需要超重型数控立式车床、超重型数控卧式车床、大镗杆多轴联动数控镗铣床、数控龙门镗铣床、五轴联动车铣中心等。这些设