事善能 动善时——访哈尔滨电机厂有限责任公司副总工程师兼大电机研究所副所长覃大清
2012-08-15王思童
文/本刊记者 王思童/
老子曰:“事善能,动善时”,是说水能够根据环境的变化有效发挥功能,随天时机遇,动静有时。短短几个字,也点出了中国水电发展的精髓所在。
《电器工业》:请您介绍一下我国目前能源利用的现状?水电与其他能源相比,发展前景是怎样的?
覃大清:根据我个人的自身经历和平日思考来谈,目前,我国有火电、水电、核电和新能源四个板块。目前,火电占据能源发电比例最大,而且还是较快的能源供给方式。由于对污染排放、地球变暖等环境问题有所影响,其火电发展模式需有所调整,目前已经采取了一些“上大压小”措施,未来火电将向大容量、降低污染排放、清洁煤燃烧等方向发展,在满足能源供给需求的前提下,我国将逐步降低火电比重。在福岛事故之后,我国对于核电保持谨慎的态度,但在安全保障基础健全的前提下,核电的发展还是势在必行的。这些年,大家对新能源给予很大希望,但是要想把清洁能源变为能源供给方式的主力,还有一些技术问题需要解决,现在还不能着急要稳步推进。
水电由于环保和移民等问题存在一定的争论,但是我想作为大规模、清洁、可再生、可持续的能源,水电在能源发展中最为重要。每年都会下雨,水电是可再生的、可持续的。水电不会额外增加地球的热排放,水电不是把物质变为热能,水电即使不发电,水能也会变成热能,水电是只是把水能变换为电能,最终也变为热能。
水电具备大规模开发,可持续开发的条件。相比其他清洁能源,水电技术更为成熟,开发也更为经济,我对水电给予更大的希望。我认为对洪水能量的利用还有很大的潜力,由于目前我国的装机容量相对较少,汛期还有大量弃水,如果装机容量的适当增多,安装更多发电机组,通过电网统筹合理调度,将汛期的电利用起来,将为人类创造更多的能源。有人会质疑多装发电机组是否存在机组利用率低的问题,按我们的计算结果即便是仅汛期利用,还是要比风电电量的成本要低。所以我们应调整对水电机组的利用率要求太高的预期值,适度降低机组的利用率,反而可以增加能源的利用率。
我国水电开发量在30%-40%,主要集中在西部,距离用电负荷中心远,输电距离较长,其开发成本会越来越高,能源价格的上涨是必然的。但水电相比其他能源方式还是要便宜的,风险也比核电和火电低,可靠性高,而且是清洁可再生能源。另外,水电的灵活调节性是其他能源无法相比的,水电在电网中惯性最小,可以快速响应调节负荷。相比风电、火电、太阳能、核电等,水电使用灵活方便,可调节性非常好。
抽水蓄能是世界上最成熟的大规模储能方式。无论从规模,还是效率,电池储能是做不到这一点的。
《电器工业》:是否尝试与水电相关的多元化拓展项目?
覃大清:目前我们正在为韩国一个电站开发潮汐发电机组。因为潮汐规律性好,具有可预测性,能量密度相对大,潮汐发电的经济性预计要好于风电等新能源。但是,潮汐发电目前看来开发比较慢。技术上还要解决的海水防腐问题。有观点认为海湾围起来进行潮汐发电之后,对海湾的环境有一定影响。利用海湾进行潮汐发电的经济性不如其它方式。要使潮汐发电效益最大化,可能还要配套抽水蓄能。所有这些都是潮汐发电需要思考的问题。
能源开发是有序的,应遵循“先易后难”的原则,潮汐发电可作为多元发展的尝试。现在开发潮汐发电可能还不经济,随着能源开发的深入,难度将越来越大,成本也会越来越高,能源价格也会逐渐上涨,当能源价格上涨到一定程度,潮汐发电技术进步使其成本降低到一定程度,两者之间存在一定的利润空间后,加之政策的引导,潮汐发电才会大规模开发,否则不适当的开发将引发一些系列的问题。我觉得风电的开发就是最典型的,它没达到大规模开发的程度,最后客观发展规律必然是得不偿失。
《电器工业》:您对目前的风电开发有何评价?
覃大清:个人认为风力发电开发有点过早,风力发电的成本还没降低到一定水平,通过风力获得的电量,现阶段还无法解决能源短缺问题。我认为可以尝试风电的技术开发,推动技术的发展,但是目前的风电技术还不够成熟,至少大风机的寿命还没有长时间安全稳定运行的实际证实,不应在技术没成熟之前大规模推广。对电能要求不高的情况下,小范围内的应用,例如日常家用如烧水、看电视等方面还是可以做尝试的。
《电器工业》:请介绍我国在水电装备制造的发展状况?
覃大清:从三峡左岸机组的技术引进、联合生产,到右岸机组的自主创新、独立国产,再到三峡地下、溪洛渡、向家坝等电站机组的独立中标投产,哈电人成功地创出技术引进、消化吸收、再创新的‘三峡模式’,实现了发电设备制造技术由追赶到超越的转变。目前我们正在参与建设的能源项目有溪洛渡、向家坝等项目,乌东德、白鹤滩等项目也进行了大量的前期论证研发。我国水电建设体系是最完整的,有规划院、勘测设计院、施工安装企业、设备制造企业等组成。现阶段没有任何国家有这样完整的体系,原来俄罗斯具备这样的实力,但随着俄罗斯工业民营化之后,实力大减。百万机组是我们国家的强项,这也是我国政治制度和工业基础带来的好处。我们也在接触很多国外项目,发觉目前只有中国具备包括电站勘测设计、设备制造安装、现场施工等完整的水电建设体系。目前阶段,在我看来水电整体实力最强的是中国,具备和国外同台竞技的水平,现在无论从技术的深度还是体系成套性,应该说可以超越其他国家,为中国水电走向国际奠定基础,当然我们也存在问题,需要继续进步。
《电器工业》:我国水电设备具有哪些优势?
覃大清:哈尔滨电机厂的设备总体来讲是比较可靠结实,我们的目标不是利润最大化,而是把其作为一项长远的事业来做,因为是国有企业,尤其注重生产设备的安全可靠,我们严抓产品质量关。也有人质疑我们的设备不如老外的设备简单轻便。但是这个问题需要辩证的来看,不同的设计思路,不同的产品要求,从整体来看,我们的设备在重量上可能会更重些,这是我们从材料可靠性角度考虑的,从大系统来看,我们的设备更适合在重大工程项目中。
《电器工业》:水电发展在市场中面临怎么的压力?
覃大清:谈到关于设备制造面临的压力之时,我的内心会有些许难受。目前发电企业往往会采用最低价格中标的方式,但是我个人认为这种方式会排斥更好的产品,从长远讲,低价中标的方式对供需双方来说都是不利的,对招标方来说他们可能得不到更高质量可靠的产品,对于中标方来说,低价使企业缺乏进一步提高质量的动力,甚至要么是牺牲产品质量,要么是牺牲经济利益导致破产,无论是牺牲什么都不利于市场的长期运行。拿水泵行业讲,水泵效率比水轮机效率差10%-20%,原因就是长期以来对效率要求并不高,价低成为竞争的主要因素。这也是我国为什么耗电量大,无法节能的原因,各种水泵的效率都非常低,由于低价格,所以只能低端的的产品,节能环保就很难实现。低价是不可能出好产品的,高价可能会使初期投入大一些,但总体和长远看是获益的。如果没有对好东西的追求,将来就不会有好东西,这是我所担心的。
《电器工业》:水电的发展会带来怎样的问题,应该如何看待和解决这些问题?
覃大清:在水电开发利用上需要破解两个问题:一是移民问题,另一个是环保问题。从本质讲,核心问题是如何用金钱去协调各种问题的最终平衡。通过电价的提高是可以平衡移民带来的损失。从长远而言,随着能源资源的减少,开发成本的提高,电价油价的上涨,价格的提高是必然性的;即便是我国西部地区的能源开发,输电的线路更为复杂;随着人们对电网可靠性的要求的提高,价格上涨将成为了大势所趋,电价的提高最终可以平衡移民带来的损失。第二个是环保问题。鱼的洄流现象属于环保问题,这些问题采取适当的措施都是可以得到缓解的。前边提到核心问题是如何用金钱去协调各种问题,不是用金钱来买环保,而是在修建环保设施上投入资金,如果电价提高了,就可以实现在环保设备投入更多资金的构想,同时也解决鱼的洄游问题,加入一套解决鱼洄游装置,可能会减少发电量,增加投资成本。电价的上涨可以去平衡相应的损失,所以鱼洄游的环保问题在一定程度上也是可以解决的,同时也可以推进技术的发展。水电的电价比火电的电价低许多,有其合理的上涨空间。一些人认为小水电的开发是环保的,这样的说法是不准确的,是否环保要看前期的准备工作和实际的实施情况。目前有一些小水电开发是无序的、掠夺性的开发。有些民营企业进入水电市场,过多考虑眼前的经济利益,采购劣质设备,存在一定的安全隐患,这样的开发是对资源的极大浪费。个人认为,未来水电的开发还将是大规模的,从东往西,在干流上开发大规模能源,为国家提供能源支撑,这个是可靠的。另外,据我获得的一些信息,目前有水电站建设后诱发地震的情况,但还没有加剧地震实例和依据。
《电器工业》:目前水电发展还有哪些难点问题亟待突破?
覃大清:一方面,冬季枯水期如何合理利用水电资源是我们需要解决的问题。随着龙头电站的建设,这样的电站有很大的水库,位于河流上游,可以在夏天汛期储存充足水量,用来改善冬季枯水期发电量问题。另一方面,存在众多技术上需要解决的微观问题。首先,大容量常规水电还将是未来发展的制高点,已建成的三峡机组的单机容量为70万千瓦,目前我们正在制造的向家坝和溪洛渡机组,向家坝单机容量为80万千瓦,目前世界上单机容量最大溪洛渡机组的单机容量为77万千瓦,仅次于向家坝,规划中白鹤滩论证可以做到单机容量100万千瓦,这些我们已经做好了技术储备了;其次,抽水蓄能机组的研发也是前沿问题,我们已经在引进吸收的基础上进行再创新, 300-500m已经取得成功,下一步将研发更高水头蓄能机组,例如600m以上,甚至700m的单机;再次,雅鲁藏布江的开发,将研究1000m级高水头的发电机组;还有新能源的潮汐潮流能的开发,海洋能的开发,也应作为水电研发一个方向。最后,是人才的问题,一些观点认为水电是夕阳产业,不给予重视,未来可能面临人才问题,最典型就是美国,原来美国的水电技术很先进,人才很多,后来都转行做航天了,现在美国水电技术的发展基本停滞,很多老化电站的维护工作都没有专业人才维护,产生许多问题。我国未来也会面临机组老化的现象,专业的维护可以延长使用时间和运行状态,所以培养专业化电站的维护人员也是未来值得重视的问题。
《电器工业》:请谈一下国企在我国水电开发过程中的责任?
覃大清:国有企业是具有国家责任感的,我们跟进一个项目会从开始设计到全寿命的终身服务,而有的民营企业有可能由于利益的驱动,在半路就会转卖,所以将来遇到一定问题时,责任人很难确认。所以,国家开发水电必须有国企的可靠支撑。有很多人不理解,提倡水电开发民营化,从目前来看,战略性的项目民营化带来的问题还未可见,显而易见的是成本下降,开发步伐加快。但是,一旦出现问题,后续问题颇多,能做到责任使命感贯穿始终的,还将是国有企业,所以我们要辩证的看事物。我们以往可能觉得国有企业效率低,现在国有企业效率也提高了,没有优秀的具有强烈社会责任感的企业,像水电这样的百年大计是要出问题的,不像汽车等产品,一旦坏了,扔掉或者换新都可以,我们的水电设备是固定埋在混凝土中,如果出现问题,是很难弥补的。好在我国主要水电项目,绝大部分还是由国企来执行,这是值得欣慰的事情。
“不积跬步无以至千里,不积小流无以成江河。” 从我国首台水电机组和汽轮发电机,到葛洲坝、三峡、向家坝、白鹤滩等国家重点工程,哈电机依托技术引进、消化、吸收和再创新站在世界的舞台。哈电人也秉承着水滴石穿的精神,壮大自身的知识储备,让中国水电站在世界的巅峰。