中国电气工业迈向世界前列——访原机械工业部电工局局长、中国电工技术学会名誉理事长周鹤良

新中国成立60多年来，中国电气化进展取得了巨大的成就。1949年，全国电力装机容量仅185万kW，发电量43亿度，到2010年，全国的电力装机容量达到96219万kW，发电量达到42280亿度，分别增长了519倍和982倍。中国电气化的发展尤以1979年改革开放以来更快，从1980年到2010年，中国发电总装机容量从6587万kW上升到96219万kW，发电量从3006亿kWh上升到42280亿kWh，都增长了13倍多。进入21世纪的10年来，中国电气化的发展更是在世界引起了巨大的关注，中国的发电量2010年比2000年增长了210%，占全球的比重从2000年的8.8%上升到2010年的19.7%，上升了近11个百分点。2011年，是中国电工技术学会成立30周年的日子，广大电工科技工作者30年来为中国电气工业的进步做出了重要的贡献。

在中国电气化大发展过程中，众多的电气人做出了重要贡献，1932年出生于江苏无锡的周鹤良就是其中的杰出代表之一。周鹤良长期从事电气装备的技术与组织管理工作，曾任北京重型电机厂厂长兼党委书记、机械工业部电工局局长、机械电子工业部重大技术装备办公室主任、重大技术装备司司长、中国电工技术学会秘书长、常务副理事长、亚太电动车协会执行委员等职务，多年来在重大技术装备——火力发电、水力发电、高效清洁能源、新能源风电、超高压、特高压输变电、新能源汽车、变频调速、电力电子技术等领域，先后在国家一级期刊上发表60多篇技术论文，为中国电气技术的进步和推广应用建言献策，为中国电气化的进步做出了重要贡献。近日记者采访了现中国电工技术学会名誉理事长周鹤良。

发电领跑

《电气技术》：电力系统包括发电、输电、配电、用电4大环节，其中发电是龙头。请您介绍中国发电装备取得的成就。

周鹤良：发电是电气工业的龙头，为电力系统的电源建设提供装备。改革开放以来中国的发电装备业发展很快，20世纪50-60年代都是中低压机组，70年代发展成高压机组及超高压机组，80-90年代发展成亚临界机组，21世纪开始发展成超临界机组，一直到批量生产超超临界机组。

国内市场需求的产品，自主供应能力在快速提高，目前90%以上的发电设备可以由国内自主供应。目前电网内的发电设备，火电、水电、新能源发电设备国产化率都在90%以上，只有核电还不到这个水平，二代改进型的核电装备国内供应部分达到80%左右，已引进的AP1000第三代核电技术正在加速消化吸收过程中。

1949年全国电力装机容量是185万kW，经过38年的发展，于1987年突破1亿kW，8年后的1995年达到2亿kW，5年后的2000年达到3亿kW，又过5年后的2005年达到5亿kW，在这之后的几年基本上是一年上升一个台阶，2006年达到6亿kW，2007年达到7亿kW，2008年达到7.92亿kW，2009年达到8.7亿kW，2010年达到9.6亿kW。这样的发展速度确实相当的快，真是举世瞩目。

伴随发电装机容量的快速发展，中国的发电装备产品结构进一步优化。1987年以前，30万kW以上的机组在中国电力系统里的比重还不到5%，2010年30万kW以上的机组运行的比重达到80%以上。从2006年开始，100万kW的火电机组开始投入运行，供电煤耗为272克每kWh，达到国际先进水平。超超临界技术在电网里的运行情况良好，可靠性高，性能比较先进，煤耗降低。中国的发电技术是先进高效的，目前我国亚临界发电机组的效率可以达到38%，超临界达到41%，超超临界达到45%。发电效率提高了，经济效益提高了。到2010年，国内三大电站集团承接60万kW以上超临界机组订单接近300台套，其中超临界机组已投运100多台套，承接订单60万kW超超临界机组80台套，已投运约30台套，承接订单100万kW超超临界机组约95台套，已投运33台套，正在建设的约11台套。

中国水电装备最大容量已可以做到70万kW，中国水电装备的实力通过举世瞩目的三峡工程得到了快速的提升。三峡电站左岸的14台机组招标时，国内还没有能力入围，基本上由国外的企业提供。三峡电站右岸的12台机组招标结果发生重大的变化，国外企业仅中标4台机组，就是法国的阿尔斯通，国内企业中标8台机组，分别为东方和哈尔滨各4台，地下厂房的6台机组是这3家各两台，做到了三分天下有其二。

中国发电装机容量这几年超常规的发展，最主要是靠国内设备和工程能力的提高。中国的发电设备今天同时要面对国内和出口两个市场。2010年，我国出口的发电设备达到1800万kW，包括火电设备和水电设备。中国的火电和水电设备制造能力提高了，质量提高了，水平提高，用户的满意度也提高了。三峡工程集团公司反映，国产机组性能良好，机组运行稳定性较好。20世纪60年代、70年代、80年代中国的发电设备存在不少质量问题，当然这有一个运营提高的过程和设备完善化过程。目前中国的发电机组的制造水平和运行水平接近达到世界先进水平，能满负荷运行，自动化水平提高了，需要调峰也可以降压运行。目前中国电厂事故率大大下降，这一方面要靠设备的性能和质量的保证，第二方面需要运行素质和水平的提高。

在发电设备领域，中国培育了一批重点骨干企业，打造了一支水平高、能力强的技术人才队伍和管理团队，形成了充满活力的科研、设计、制造体系。发电设备形成了上海、四川、哈尔滨三大电气集团及北京。而发电领域的中小电力装备技术分布在南京、杭州、武汉、青岛、济南、天津、昆明等地，布局比较合理，形成了电源建设的工业体系。发电设备投资大，建设周期长，成套性强，形成了主辅匹配的技术系统。

《电气技术》：近年来全球新能源发电取得了快速的发展。请您介绍中国新能源发电设备制造业的情况和竞争力。

周鹤良：新能源发电主要集中在风力发电、太阳能发电和生物质发电。中国的风力发电发展很快，到2011年底装机容量会接近甚至超过5000万kW，2010年底真正并网投运的是3107万kW，而装机超过了4000万kW。但中国的风电发展有个认识过程，几年发展的经验表明，风电越分散，越小规模，效率越高，因为这有一个和电网接入的问题。有的地区风电装机容量很大，但是效率和等效利用系数并不是理想。分散型的风力发电是欧洲的经验，发的电就在本地消化，也容易和电网连接。

我的观点是：陆上风电和海上风电要并重发展，而海上风电资源一定要遵循由点到面开发。目前自制的1.5MW、2MW、3MW风电机组的核心关键技术已经掌握，并形成规模生产，3.6MW和5MW已经研制出来，湘潭电机集团研制的5MW风电机组已经出口到荷兰近海并网运行。

电源的发展有两种方式，一是集中式的，二是分布式的(包括微网)。分布式发电对于新能源发电来说是比较好的模式，如风电有风时就发，太阳能也是这样的，在日照时间长的新疆、西藏等地区效果比较好，装机容量在5MW、10MW、100MW不等，发电量不是很大，也不需要远距离输电。

建设输配电大网

《电气技术》：和中国发电设备快速发展相适应，中国的输电系统也是超常规发展。请您分析中国输电制造业的发展情况。

周鹤良：中国输电系统的发展也很快，因为发的电需要可靠的输电系统输送出去。过去是小机组、小容量、小电网，后来发展到大机组、大容量、大电网。电厂的机组容量大了，输电容量和距离随之变化了，输电系统就从中压发展到高压，又发展成超高压，现在一直发展成特高压输电。

在中国，输电是很大的市场，有一个庞大的输电系统。到2010年底，22万kV以上的输电线路已经达到45万kM，22万kV以下的输电线路超过200万kM。中国配电系统的一个主要任务是要提高供电的可靠性，国际上先进的标准是99.99%，香港和新加坡就是这个标准，但是中国还达不到这个标准，2010年中国的供电可靠性是99.92%。

在中国，1000kV的交流输电和±800kV的直流输电示范工程都已建成和进行试运行。从试运行的情况看，性能可靠，运行平稳。交直流特高压输电技术是中国电力工业发展的必然趋势，他具有电压等级高、输电容量大、送电距离远、线路损耗低等特点，有利于大型水电、大型煤电和未来大型风电基地的开发。并且要发展新疆—甘肃、青海—西藏、西北—华北、西北—华中、东北—华北、华北—华中、华中—华东、华中—南方、海南—广东等区域联网系统。

中国建特高压输电工程存在争议。我的观点是，在中国建设特高压输电工程决策是正确的。为什么?因为中国的水电、煤碳资源主要分布在西部和北部，而能源和电力的需求主要集中在东部和中部经济发达地区。特高压可以实现电力大容量的通道，输送到电力短缺的东南沿海，是很有优点的。1000kV输电比500kV的输电能力可以增加3倍到4倍，这样的输电通道节约大量的土地资源，减少运输压力，而且可以降低线路输送损耗，特别重要的是西部可由资源的优势转变为经济的优势，山西、贵州、四川、云南等地区的经济可以实现快速发展。

输电系统适应电源的大容量需要，输电系统电压等级在近期有重大的进展，输电系统的运行比较可靠，在世界上处于比较先进的水平，输电设备也基本上做到国内供应。输电产品主要有开关、变压器、电抗器、互感器、电容器、隔离开关等，这些都是输电系统的基础部件，国内已取得了重大的突破。目前高压开关国内可以满足90%以上的需要，中低压开关在80%左右。在这里要突出强调一点是，要尽快形成自主创新能力，建成交直流、全系列、全电压等级的开关研发制造体系，形成国际一流的输变电开关产业集群。

中国输电产品在发展的过程中走过了引进国外先进技术和自主创新两个阶段。目前在国内市场上处于领先地位的是ABB、西门子和施耐德电气3家外资企业。20世纪80年代初期，外国厂商带产品到中国市场销售，国内的用户很喜欢。后来，这些企业带技术到中国市场来，再后来就发展到带资本和技术到中国来，进行本土化生产和销售，在中国开设工厂，有独资的，也有合资的方式，但合资基本上要求控股。今天，有不少的外国企业在中国建立研发中心，进行创新技术的研发。

在输电领域，改革开放以来，涌现出了一批活跃的民营企业，但他们主要集中在中低压领域，真正进入高压领域的还很少。高压领域的技术难度大，投资大，风险大，所以在高压领域基本上是国有企业。有的国有企业经营不好卖出去了，如沈阳高压开关由香港一家公司收购，沈阳的变压器由特变电工收购。中国的输配电市场是开放的市场，目前国有、外资、民营三分天下，三足鼎立。

城镇化的大发展对中国配电系统提出了更高的要求，在原有变电站的空间内，供电能力要增加1.5倍，可靠性要提高，智能化的程度要提高，能远程监控，要求节能环保、低噪声。城市的电力负荷增大了，供电密度提高了，用电的要求也提高了，要求配电产品和系统小型化，节省空间。

中国低压配电产品的发展经历了4个阶段。20世纪60年代到70年代，低压电器是第一代产品，20世纪80年代进行更新换代，进行第二代产品的开发和应用，20世纪90年代开始第三代低压电器的应用，21世纪开始，自己创新第四代低压电器，智能化、高性能等产品投入使用。

中国的输变电产业实际上形成了西北的西电、新疆的特变电工(民营)、保定的天威三大基地。而低压开关主要集中在江苏、上海、浙江，特别是江苏形成了一个体系，以常熟开关制造有限公司为代表。常熟开关的规模并不很大，但他的产品接近或达到国际先进水平，主要拳头产品有两个。一是CM系列的塑壳断路器，年产量已超过120万台，累计达到3000万台。CM系列塑壳断路器是配电领域的二次设备，性能达到国际先进水平。CM1在市场销售的时候，CM2已经研发成功，后面继续开发CM3、CM5系列。第二个是CW系列的万能式框架断路器，2010年产量接近6万台，用户反映好。常熟开关形成了生产一批、研制一批、储备一批新产品的开发思路，在国内市场上具体很强的竞争力。常熟开关的带头人唐春潮的一句话非常科学：“人无我有、人有我优、人优我精”。

提高用电水平

《电气技术》：从今年开始，中国将成为全球最大的用电国，而从总体上说中国的用电水平还不是很高。请您谈谈中国用电水平情况。

周鹤良：电能之所以在能源领域发展很快，因为她是最清洁的能源应用方式，用电量的多少和水平是一个国家文明程度的重要标志。目前，中国城市人均年用电量已接近2500度，但农村还有很大差距。目前欧洲年人均用电量是6000度，美国年人均用电量超过10000度。用电水平的高低和家庭用的小电机的数量有较大的关联度，如家庭应用的冰箱、空调、洗衣机、热水器、微波炉等都是小功率电机，中国目前城市每个家庭平均大约用20个小电机，而国外的发达国家要达到80个小功率电机。

用电设备主要是中小电机，发出的电大多由电动机消耗掉，中小电机用电量要占全部发电量的58%，占工业用电量的75%。中国是中小电机的产销大国，2010年全国年产量超过100万kW的有30多家电机企业，全国的中小电机年产量2.5亿kW。中小电机保有量达到16亿kW。

提高用电水平的关键是提高电动机的效率，需要大力推广节能电机，而节能电机的最重要代表的是永磁电机。永磁电机的节能效果非常明显，能降低振动的噪声，提高效率，动态响应速度快，运行平稳，性能好，是节能电机重点的重点。永磁电机需要大量应用稀土，而这方面的资源中国很有优势。中国稀土资源丰富，在电机里面广泛应用，特别是沈阳工业大学的唐任远院士从2000年开始筹建国家稀土永磁电机工程技术研究中心，在唐院士的积极推动带领下，研发出多项永磁电机技术，达到国际先进水平。目前这项技术的产业化在不断进步，如风力发电机有大部分就采用国产永磁同步电机。

和电机相连的变频器的应用水平在很大程度上决定了电能的应用水平，变频器能提高工艺水平，更重要的是能节能。变频器于20世纪60年代问世，20世纪80年代在欧美大量应用。中国目前如果10%的电机进行变频改造，节能的潜力是400亿度左右，相当可观，相当于火电装机容量800万kW。

中国变频器的应用起步较晚，但近年来发展速度很快，特别是国产高低压变频器产业在新世纪以来有很大的发展。十年前，国内外变频器品牌的市场占有率比率是1：3，也就是国产的占25%的市场，国外品牌占75%的市场。到2010年，这一比例倒过来了，国内品牌占市场的75%，国外品牌占市场的25%。目前高压变频国内市场，国内品牌的市场占有率超过75%，技术水平处在先进地位，但最近利德华福被施耐德电气6.5亿美元收购，已申报商务部待批，这一市场格局有可能被打破。国产低压变频器的竞争力还不是很强，市场占有率还没有超过外资品牌。世界领先的变频器供应商基本都在中国建立了制造基地，进行本地化研发、生产和销售，如ABB在北京，西门子在天津，富士在扬州，三垦在江阴、东芝在辽阳，施耐德电气在苏州等都有先进的制造基地。

展望“十二五”

《电气技术》：中国电气工业已取得了巨大的成绩，有些产品、技术已在世界上处于领先的地位。请您分析其中的原因。

周鹤良：中国的电气工业不论从规模还是应用水平，都处在领先或接近达到国际水平。中国电工产品之所以发展不错，有很多的原因，我在这讲几点。一是国家的宏观调控，有国家的支持，体现国家的意志。国家在这方面很支持，如用市场换技术就是很好的政策。三峡建设时，当时的李鹏总理决策是正确的，副总理邹家华也大力支持。后来吴邦国副总理，曾培炎副总理，及现在的温家宝总理都十分支持。

还有就是对于重大创新工程确定了依托的示范工程，同时自主开发跟上。发电设备有示范工程，亚临界、超临界、超超临界机组都建有示范工程，超高压、特高压也有示范工程。国家给予优惠政策，从基础研究、应用研发、装备制造、示范工程等方面给予支持。

还有一个重要方面是制造和用户的结合。我当电工局局长时，就非常重视和用户的结合，实行工地的总代表制度，项目经理主辅匹配、全权、全过程负责，用户感觉很方便。

但中国电气工业也存在不足的地方，特别是研发的投入、力量、水平和国外还有差距，而且有的产品差距还比较大，高水平的研发团队还远远不够。今后需要在这方面加大投入。

《电气技术》：中国电气工业已取得了巨大的成绩，并在世界上处于领先的地位。“十二五”为今后电气工业的发展指明了方向。请您展望今后中国电气工业的发展趋势。

周鹤良：展望未来，中国经济发展的主题是科学发展，转变发展方式是主线。具体到电源系统就是要形成大容量、清洁高效的燃煤发电、大型水电、大型核电，多种形式的可再生能源和分布式的电源的格局。

第二是要形成以特高压和超高压交直流输电为骨干网架、区域互联、协调发展的坚强智能电网。在输配电领域，要提供满足自动化、信息化、数字化、互动化的产品，通过新的通讯、信息、传感、测量、控制技术来实现电网运行的可靠性、主动性、灵活性和互动性。

第三是要推广分布式发电，提高供电的可靠性和灵活性。目前国家95%以上的电力用户是通过大电网接受供电，但中国的幅员广阔，不同地区的经济发展差别大，特别是大量的山区、游牧地区、边缘地区，如用大电网供电，需要巨大的投资，有时建设数千公里输电线路只能为几十户人家供电，很不经济。对于这样的地区和用户，可以采用分布式的电源，利用分布式的供电来弥补集中供电的不足，如用风能、太阳能、小水电、生物质、微型燃气轮机等就地发电供电。以使发电结构更适合市场需求，供电方式也更加人性化。

第四，形成先进电力电子器件的供给能力，生产出为电力设备及各行业服务的各种控制器。目前我国的控制器太少了，先进性也不够。快速发展的工业化生产需要不断提高控制技术水平，提供更多更好的动态检测系统，如变压器运行中各种参数的监控，风电机组运行的控制系统等都需要先进的控制系统，包括新型电力电子器件、先进传感器等。

第五，围绕节能减排主题实现协调发展。节能减排是长期发展的任务，更是电气工业在新时期发展的主体。“十二五”期间，经济全球化为中国电气工业走向世界提供了良好的机会，中国电气企业要面向两个市场，进一步拓展国际市场，有实力的企业要到国外去寻求更大的市场空间。

围绕实现低碳经济的目标，中国电气工业做好各方面工作，在“十二五”期间使结构更加优化。要优化发展火电、加快发展水电、积极发展核电、有序发展气电、大力发展新能源发电。超临界机组已经批量投运了，要在可靠性方面下功夫，要提高运行的稳定性，提高等效系数上下功夫，要在提高工艺水平上下功夫。关键材料需要大力发展，为此清华大学、哈尔滨、上海、东方联合建立了创新联盟，国家加大投入，攻克超超临界机组目标温度700度的相关耐高温合金钢部件的材料难题，实现燃煤技术的新突破。

今后五年甚至更长的时间里，高效清洁的电源装备要成为电气工业发展的新亮点，实现新跨越也就在这里。国家的新兴战略产业——高效清洁能源项目在电工领域处在重要的位置。电机和变频调速设备也会有一个全新的发展，包括电力电子器件都会有大的发展，向更高水平的控制技术发展。形成品牌，形成创新能力体系，提高国际竞争力，实现由大变强的战略转变。

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