中國新型外絕緣輸電網解決方案何以全球引領？

巴西國家電力監管機構Aneel近期發佈的信息顯示，中國企業神馬電力控股有限公司成功中標該國一輸變電特許經營權招標項目。這是繼中國國家電網有限公司之後，又一家中國企業以公開競標方式獲得巴西的電網BOT項目。記者採訪發現，中國企業又一次中標的背後，是以“低碳、省地、高可靠、低成本”為特點的中國新型外絕緣輸電網整體解決方案正在全球從示範應用走向替代引領。新型外絕緣輸電網解決方案替代傳統電網方案大規模應用，有望成為全球電網實現“雙碳”目標的“利器”。

矢志創新突破“卡脖子”實現技術全球引領

根據巴西國家電力監管機構發佈的信息，6月底的這次招標共有5個項目，參考投資總額達13億雷亞爾（約合16.2億元人民幣），神馬控股中標的是其中的項目二，位於里約熱內盧州，包含兩段345千伏的輸電線路（共計59公里）和一個變電站。

據業內人士介紹，巴西是全球市場化程度較高的電網市場之一，其輸變電工程建設項目面向全球公開招標。競標者根據自身在工程建設成本和後期運營維護成本方面的競爭力，就項目建成後的最大年固定許可收入提出不同折扣率，現場開標後，折扣率最高者勝出。

競標信息顯示，此次中標價格對應的折扣率為51.39%，意味着其可以以最大年固定許可收入一半左右的預期固定收益開展建設和經營，而這個折扣率相比緊隨其後的對手——巴西電網企業TAESA，低了近33個百分點。

作為一家中國的民營企業，神馬此次為何能以巨大的競爭優勢在巴西電網市場中標？記者調研瞭解到，其背後的能力來自於自主研發的以複合外絕緣技術為核心的新型輸電網整體解決方案。

外絕緣是電力系統的核心部件之一，主要包括輸電線路外絕緣和變電站外絕緣，其在電網中承擔着機械支撐與電氣絕緣的作用，直接決定着整個電網運行的安全可靠性。據業內人士介紹，在所有電力裝備當中，由外絕緣所引發的電網事故和造成的浪費，一直佔據着絕對比重。保守估算，傳統電力外絕緣每年給全球電網造成的運行維護損失超過2000億元人民幣，這其中還不包括平均佔電網運維投入約10%的人員投入。

中國工程院院士舒印彪近期在央視《中國經濟大講堂》節目中表示，30年前搞葛南直流的時候，線路絕緣子大部分依賴進口，那時候一片（陶瓷）絕緣子能賣到一台黑白電視機的價格，因為我國不掌握這個技術。業內人士介紹，尤其是自新中國成立到2000年前後，500kV及以上的變電站設備外絕緣全部依賴進口，由此導致了當時我國電力基礎設施建設的週期和成本受到了嚴重掣肘。

記者瞭解到，成立於1996年的神馬電力集團所屬核心企業江蘇神馬電力股份有限公司正是在“卡脖子”技術上實現了突破：2003年研發出“不爆、不斷、不閃和30年免維護”的變電站複合外絕緣產品，徹底打破了前述國際壟斷，填補了國際空白。目前該類產品已在全球應用超過70萬隻，帶動了複合外絕緣對傳統瓷外絕緣的替代，將世界範圍的替代率從不到0.1%提升到目前的接近25%。2009年又研發出技術填補全球空白的輸電塔複合橫擔產品，極大提高了傳統輸電線路外絕緣的可靠性，且顯著降低了輸電線路工程一次建設成本，實現了本體全壽命週期的免維護。之後神馬又靠自主研發兩次獲得國家科技進步特等獎。

從提供產品到提供解決方案，神馬一步步走向產業鏈頂端。在全球整合覆蓋電網設計、製造、施工和運維全產業鏈的高端研發人才基礎上，歷時四年推出了以複合外絕緣技術為核心的新型外絕緣輸電網整體解決方案，把單一的產品創新延伸到系統的電網整體解決方案創新，主要包括輸電廊道寬度平均減少20%、鋼材用量平均減少20%、混凝土用量平均減少5%、外絕緣免維護的新型複合橫擔塔緊湊型輸電方案，以及杜絕外絕緣事故、更省土地和30年免維護的全複合外絕緣緊湊型變電站方案。

按這個解決方案去算一筆賬，神馬在巴西中標、在全球引領替代的原因就不難理解，這一切都源於20多年來持續不斷的技術創新。來自神馬電力集團的消息稱，20多年來通過深耕電力外絕緣領域，與中國的電網公司持續協同創新，集團已主導或參與制定國內國際標準近40項，累計申請專利超過700件，有效授權專利近400件。其中，“低碳、省地、高可靠、低成本”的新型輸電網解決方案在技術方面已獲得IEEE國際標準的主導制定權，將為其在全球的推廣奠定堅實基礎。

新型外絕緣輸電網方案替代傳統方案在全球“星火燎原”

記者採訪梳理發現，雖然世界各國在電網系統方面所處的發展階段和發展水平不盡相同，但大家對低碳排、省土地、高可靠、低成本的電網系統的追求是共同的。目前，中國的新型外絕緣輸電網整體解決方案正逐步替代已有上百年應用歷史的傳統方案。

除了拉美，該方案於2012年開始應用在歐洲最高電壓等級線路——英國國家電網公司420kV欣克利角核電站一期送出線路中。神馬電力目前是唯一一個通過英國國家電網全套試驗驗證的中國供應商。2020年，神馬電力新型複合橫擔又在該項目二期工程中全線應用。英國國家電網正依託該複合橫擔核心技術制定標準，追求架空輸電的更高可靠性、低成本和低碳環保。

輸電網自阻尼導線被腐蝕下垂，對地安全距離不夠，困擾了巴菲特能源旗下全資控股的加拿大Altanlik電網公司很多年。這家電網公司找到了中國企業，在神馬電力他們發現複合橫擔不僅能解決他們的問題，還能杜絕風偏和閃絡跳電，且能採用更大截面導線來增加輸電容量，於是針對3000公里240kV改造項目試製樣品並試用，之後計劃進行全線應用。加拿大阿爾伯塔省電力公司、薩省電力公司以及美國電力公司（AEP）等也聞風而來，與中國企業展開合作洽談。

2018年，印度灌溉和電力中央委員會、國際大電網委員會印度國家委員會在新德里舉辦輸變電新技術研討會，印度及周邊國家電網公司的200多名專家代表參加了會議。在研討會上作主報告的就是中國企業神馬電力集團。2019年，印度特倫甘納邦首府海得拉巴一條132kV的輸電線路豎起了中國企業創新研發的複合橫擔塔。這些佔地面積較小的橫擔塔在印度人口密集的貧民區撐起了大負荷的輸電線路。2021年，印度中央電力局將神馬的複合橫擔塔輸電工程技術作為一種新的輸電技術規範開始在全國推行。

據西安高壓電器研究院絕緣子避雷器質量監督檢測中心主任危鵬介紹，以神馬為代表的中國新型輸電網整體解決方案，不僅在國際上備受關注，在國內也已經全面鋪開。早在2006年前後，中國的電網公司圍繞超高壓和特高壓工程領域的外絕緣技術攻堅，就開始與以神馬為代表的企業開展協同創新和成果的產業化推廣。其中，在變電站方面，交直流特高壓工程中超過90%的比例應用了新型的複合外絕緣產品，展現出了巨大的經濟與社會效益。

在輸電線路方面，從2009年到2019年，中國國家電網公司和南方電網公司在39條線路中，逐步試點複合橫擔塔架空輸電工程技術，已實現了從高壓、超高壓到特高壓的全系列電壓等級覆蓋；2020年，在江蘇如東220kV嘉通能源輸電工程項目中，國網江蘇省電力公司率先在全線應用了新方案。今年5月，又將江蘇鹽城射陽港電廠配套500kV送出線路工程全線應用複合橫擔方案納入了可研設計；今年以來，南方電網公司也在考察研究如何全面推廣應用新方案。

板凳甘坐十年冷，久久為功成專精。中國電力規劃設計總院副總工程師廖宗高等行業專家認為，由點到線再到面，中國新型輸電網整體解決方案能夠在今天收穫全球的關注，歸功於中國企業鍥而不捨的聯合創新。

“雙碳”目標有望加速新方案應用進程

據統計，目前已提出“碳中和”目標的國家，其温室氣體排放量約佔全球的65%，其經濟總量約佔全球的70%，碳達峯、碳中和已經成為改善全球生態系統的必然路徑。能源行業是碳排放的主戰場，電網公司是承接“雙碳”目標的主力軍，有效的減排路徑是他們的迫切需求。

我國正加快構建以新能源為主體的新型電力系統，助力能源的清潔低碳轉型。業內人士認為，在做新能源增量的同時，也應當優化電網系統存量——電網建設環節也是減排的核心着力點。應用低碳排放、高可靠性的輸變電整體解決方案，可以有效降低輸變電工程的總體碳排放量，並確保電網供電的安全高效，最終實現單位輸電的碳排放量降低。

據世界鋼鐵協會的統計，近年來，全球架空輸電工程鐵塔每年的用鋼量在4000萬噸左右，按照每生產1噸鋼材，對應平均1.8噸左右的碳排放計算，在2020年全球322.8億噸的碳排放總量中，僅輸電工程鐵塔用鋼帶來的碳排放就佔到了0.22%。以新型複合橫擔塔緊湊型輸電方案中鋼材用量平均減少20%進行測算，相應可減少使用800萬噸左右的鋼材，進而減少1440萬噸左右的碳排放，佔比全球總碳排放量的0.045%。業內認為，隨着電氣化轉型帶來的電網投資增加，中國的新型輸電網整體解決方案對降低電網建設環節的碳排放的貢獻將進一步增大。

來自中國科學院大學動善時新經濟研究中心《中國新經濟發展報告2021-2022》顯示，20世紀以來，中國企業在新材料電力外絕緣技術方面的創新實踐，已經終結了過往在運行事故和運維損失方面給電網帶來巨大困擾的傳統外絕緣問題，自替代應用以來，為全球電網節約了超過500億元的輸配電成本。與此同時，更安全、更高效的供電，也間接降低了單位發電和輸電的碳排放量。

廖宗高等行業專家認為，在碳中和剛性目標的約束下，中國新型輸電網整體解決方案在全球全面開啓替代引領已成必然趨勢。

用腳投票是市場經濟最樸素的邏輯。針對中國企業神馬電力集團在巴西的中標，西班牙國家電網、葡萄牙電力集團、伊維爾德羅拉公司等多個國家的電網公司、EPC公司和設備廠家紛紛表示祝賀，並釋放合作意願。這與其説是祝賀，不如説是他們看到了市場前景，擁抱新的發展機遇。