编者按:能源是工业的粮食、国民经济的命脉。党的十八大以来,习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为我国新时代能源高质量发展指明了方向。2025年,广东能源喜讯频传:新能源产业成为广东第九个“万亿级”产业集群,氢能、海上风电、新型储能等产业齐头并进,创下多个“全国第一”……这些成绩,无一不是广东能源科技创新实践结出的丰硕果实。当前,广东省正以科技创新为核心动力,加速推进能源领域转型变革。趁此东风,广东省能源局联合南方网、粤学习客户端继续深耕“能源风向标”系列报道,聚焦广东能源产业科技互促双强,解码广东能源科技创新成果,瞭望广东能源发展新方向,助力广东能源高质量发展。
电是生产和生活的血液,电力系统则像身体中遍布的血管筋脉,将电送往千家万户。在这套井井有条、不断更新的系统中,电力装备是新型电力系统建设的核心支柱,也是“双碳”战略落地的关键载体。
近日,广州供电局电力科学研究院自主研发的252千伏真空环保断路器取得新突破:继2024年成功完成首条技术路线断路器研发后,项目团队采用第二条技术路线开发的断路器通过型式试验,经广东省机械行业协会鉴定为整体国际先进,为广东新型电力系统建设领跑行业,再添一枚重量级砝码。
作为制造业与能源消费大省,广东坚持以科技创新引领电力装备升级。252千伏真空环保断路器以全新思路破解行业痛点,让高压断路器顺利迈过“零碳”门槛,为全球高压电力领域绿色转型带来“广东智慧”。
广东智造领跑行业绿色转型
日常生活中,家用电器功率超过电路负荷,或电路发生故障时,保险丝会率先熔断,保护家庭电路安全。将这套系统放大到高压电网中,高压断路器就扮演了家用保险丝同样的角色。在电网局部调整线路、保护系统安全等方面,高压断路器发挥着不可或缺的作用。
瞬间切断高压电,就像用剪刀剪断闪电,会产生巨大的电弧,并带来安全隐患。因此,“绝缘”和“灭弧”是高压断路器保护电路安全的“必备技能”。传统高压断路器主要采用六氟化硫作为介质,这种性质稳定的气体具有极强的绝缘和灭弧能力,能够有效“吹灭”高压电弧。但它也是一种极强的温室气体,其温室效应是二氧化碳的两万多倍,大量使用会带来较大的环境压力。
面向“双碳”战略,针对电力装备绿色环保与智能化转型这一重大需求,围绕强温室效应气体在电力行业减少使用和逐步禁用这一目标,广州供电局攻克材料、部件、工艺、测试等多个世界级技术难题,在国际上率先研制出126—252千伏高电压大容量真空开关电器多套能源领域首台套重大装备,依靠真空技术绝缘灭弧,彻底取代传统六氟化硫开关,从源头上减少温室气体的排放。
由南方电网广东广州供电局牵头研制的全球首台252千伏单断口真空环保断路器在广州供电局220千伏芳村变电站成功投运。来源:广州供电局
“2024年11月,广州芳村站252千伏真空环保断路器示范工程正式投产运行。这是国际上唯一通过型式试验的252千伏电压等级真空断路器。”相关负责人介绍,“该产品具备对传统六氟化硫开关全面替代的能力,本次示范工程的成功投运将拉开高压开关无氟化变革的序幕。未来,产品全面铺开应用后,预计全国每年将减少二氧化碳排放约1200万吨,相当于种植林地树木60万亩,对‘双碳’目标的实现和建设环境友好型社会具有重要意义。”
独创技术构建行业标准体系
在全球积极应对温室效应的大环境下,环保型高压断路器已成为各国着重发力的关键点。据相关负责人介绍,真空开关是六氟化硫替代的重要技术路线之一,但由于其技术难度大,近半个世纪来一直停留在较低电压等级。
“我们是国际上首次将灭弧室额定电压提升到252千伏的,与国内外同类设备相比,参数最高、性能最佳,整体处于国际领跑地位。”相关负责人说。依托这一国际领先的“独门绝技”,我国已成功实现高压真空环保开关关键技术自主可控及核心零部件100%国产化。
当前,广州供电局正加快实现攻关成果的工程示范、商业应用和产业化。去年7月,广州供电局组建广州新致力能源科技有限公司,聚焦环保真空开关等绿色环保电工材料及装备产业创新。随着高压真空环保断路器产业化进程深度推进,将逐步构建高压真空开关电器技术标准体系,促进广东高端电工装备产业转型。
“这项成果已入选《十五运会和残特奥会创新应用解决方案清单》,将在今年为十五运会及残特奥会提供清洁、绿色、可靠的电力供应。”相关负责人说。借十五运会的舞台,广州供电局高压真空环保断路器将在兑现南方电网“新技术、新标准、新模式”保电承诺、助力首届“零碳”全运会顺利举行的同时,进一步推广该技术。
广州供电局以全国首座“近零能耗”的绿色变电站服务十五运会。来源:广州供电局
“未来,我们也将持续创新,保持领先优势,向更高电压等级、更大通流水平、更强开断能力发起攻关。”相关负责人说,“目前,我们正在研发252千伏真空环保GIS、550千伏真空断路器等新产品。相关产品也在筹划海外认证,向世界输出‘广东智造’‘广东标准’,为全球高压装备绿色转型提供‘广东经验’。”
政策支持助力行业推陈出新
广东电力创新成果何以率先完成从“跟跑”到“领跑”的重大转变?这与广东深入实施创新驱动发展战略,大力推动能源产业科技互促双强密不可分。
2024年11月,在广东能源产业科技创新暨新型储能产业高质量发展大会上,广东省能源局公布包含15项重点工程的“广东新型能源体系产业科技互促双强重点工程名单”,零碳电工材料及装备项目位列其中,252千伏单断口真空断路器正是该项目的预期成果之一。同期,广东省人民政府办公厅又发布《推动能源科技创新促进能源产业发展的实施意见》,进一步鼓励企业发挥科技创新主体作用。
“政府在促进成果转化等方面通过‘一项目一方案’给予企业全方位政策支持,加速了本项目科技成果转化。”广州供电局相关项目负责人说,“公司内部也将项目作为战略科研方向给予了重点支持。在南方电网公司‘十五五’科技创新规划编制过程中,‘零碳电工材料及装备’已被明确为产业创新重点工作。”
创新驱动、政策护航,广东能源产业正不断迸发新活力、重塑新格局。广州供电局领跑行业的高压真空环保断路器,正是广东能源产业科技互促双强的一枚鲜活注脚。未来,在这股澎湃浪潮的推动下,广东还将涌现更多能源科技创新成果,持续为新型电力系统建设注入绿色动能,让“双碳”目标的实现路径越走越宽。
南方网、粤学习记者 高雅雅 覃玲