第一节 高压开关设备的国际市场环境
一、世界电力发展状况 分析
1、电力工业的市场化体制改革
在20世纪80年代末90年代初，从美国和英国发动的电力工业市场化体制改革，即所谓自由化、民营化、放松管制、打破垄断、引入竞争机制。电力部门的"自由化"及其伴生的"民营化"，它的优点和缺点并存，因为电力是社会经济发展不可或缺的公用事业，任何政府都不会让它只处在市场控制之下。"自由化"和"民营化"不是目的，而是手段。目的是为了保证可靠、长期充足的电力和优质的服务、合理的价格、符合环境标准、面向更广泛的用户。这种改革能否成功，尚须拭目以待。
2、更加广泛地使用电力
世界上至少今后20～30年还将主要靠化石燃料提供能源，但化石燃料利用会造成环境污染，排出CO2等温室气体，为了解决这个矛盾，要求更加广泛的使用电力。我国早在1985年提出能源工业的发展要以电力为中心；1995年又提出能源建设要以电力为中心，这个方针与世界潮流是一致的。从发达国家几十年的实践来看，电力增长越快，总的能源需求增长越慢；电力占终端能源比重越大，单位产值的能源消费(即能源强度)越低；电力工业是最能清洁利用化石燃料的部门，也是效率最高地利用化石燃料的部门，发达国家几乎把污染最严重的煤炭的全部或大部分用于发电；电力还有改善地区环境的作用，在能源利用密度大的大中城市，如果用电力来替代化石燃料的应用，可以直接解决空气污染、水污染及其他污染问题。电力的广泛应用是解决大中城市污染问题的最好办法。但是电力替代煤炭、石油、天然气、燃气和秸杆等能源的速度，决定于世界各国对生态环境的要求和经济水平，决定于石油、天然气的可供应能力，以及电力对其他能源的竞争能力。我国目前电气化的水平还很低，按计算我国1990年电能在终端能源中的消费的比重约为7.5%，而经济合作组织国家平均为15%，大致相差一半。经济合作组织国家预计到2050年电能在终端能源中的消费比重有可能达到36%。我国如果要在今后50年中，电气化程度要赶上经济合作组织国家，而终端能源消费中，电力占36%，其他64%还是要依靠化石能源解决，粗略估计，固体燃料占16%，液体燃料占27%，气体燃料占17%，热力占4%。这就是说今后电力在终端能源消费的比重必然要逐步上升，即使到2050年电力成为终端能源中的第一位，也还有64%的终端能源要依赖化石能源。电力在进行能源替代时，必然要在竞争力最强，最经济的领域首先替代。
3、电力工业把注意力转向燃气蒸汽联合循环发电
电力工业初期依靠水电和凝汽式火力发电站，工业发达国家水能资源大部分开发后，电力发电技术在狭窄的领域里进行，即不断提高汽轮发电机的温度、压力，由低温低压、中温中压、高温高压、并向亚临界、超临界的方向发展，采用更大型的发电机、汽轮机和锅炉。但是20世纪60年代以后，凝汽式发电机技术几乎没有多大进展，电站的平均效率稳定在35%左右。而且新电站比老电站造价要高得多，且可靠性差。但是电力部门认为这是暂时的挫折，继续为大机组、大电厂、大电网辩护。到了60年代，工业发达国家把电力工业推向核电，核电有了发展，但是1979年的三哩岛事故和后来的切尔诺贝利事故，对核电站的安全提出了更高的要求，核电造价急剧上升，带动了核电电价上升，核电开始冷却下来了。这时燃气蒸汽联合循环电站的造价降低到燃煤凝汽式电站的一半左右，效率提高到55%～60%，建设工期降到几个月，大型联合循环电站可以做公用发电厂；小型的可作热电冷联产发电装置。用天然气作燃料发电，氮氧化物可削减90%，SO2可减少为0；更由于天然气供应充足，价格下跌，且燃料来源广泛，于是成为世界各国步入21世纪可持续发展的桥梁。特别它可以成为加压流化床、煤气化联合循环、湿空气透平循环、顶部循环，直到未来的发电用燃料电池等发电技术不可缺少的配套设备，受到世人青睐。
4、大力发展洁净煤技术
在化石能源中，煤炭的储量最为丰富，在可预见的将来，世界还不可能减少煤炭的消费量，为了解决煤炭利用对生态环境的不利影响，唯一可行的选择是选择发展洁净煤技术。所以洁净煤技术是世界能源技术的重要组成部分，对于中国来说，发展洁净煤技术具有特别重要的意义。主要作用有以下几方面：
可以大幅度地减少污染物的排放量，从而在环境允许的条件下扩大煤炭的利用，减少煤炭利用的外部成本，保证社会经济的持续增长；可以大大提高煤炭利用效益和经济效益，降低煤炭的增长速度，减缓SO2排放量的增长。可以促进世界能源供应来源的多样化，21世纪煤基合成燃料大规模生产，可能成为液体燃料的又一个重要来源。洁净煤技术包括选煤、型煤、水煤浆、循环流化床、加压循环流化床、煤气化联合循环发电、煤炭气化、煤炭液化和烟道气脱流等。
5、大力发展可再生能源发电
为减少SO2的排放量，工业发达国家都十分重视可再生能源的发电利用。可再生能源包括水能(水力发电)、太阳能、风能、地热能、海洋能(包括潮汐能、波浪能、洋流能、温差能等)、生物质能。目前工业发达国家由于水能资源已经基本开发完毕，近来在开发可再生能源发电方面重点放在开发太阳能、风能、地热能和生物质能发电方面。但由于可再生能源发电(除水力发电外)大都具有投资大、成本高、发电不连续的问题，因此在2020年以前在能源和发电量中所占比重不会很大。中国和大多数发展中国家水能资源的开发程度都较低，可供开发的优越水力地址还很多，在开发再生能源发电中，把加快开发水电放在突出的位置。这是由于水电开发技术最成熟、经济性好，可以连续供应电力等因素所决定的。
6、提倡分散的电力工业
最近国际上一些学者和国际组织认为：大容量、高参数机组发电，超高压、大电网远距离输电的集中供电是一些工业发达国家电力工业过去走过的道路。目前情况正起变化，较分散的发电站的出现，再加上对改善能源投资的选择，已经使得这种传统的道路变得过时了。其宗旨是推动世界范围的清洁、高效、分散的电力生产，并预言这是下一个世纪电力工业的发展方向。电力工业在2015年前将发生根本的变化……，大型和远离负荷中心的电厂将越来越多地被靠近负荷中心的小型和清洁的发电方式所代替。这些负荷中心将减少对昂贵的远距离输电线路的需求。这就是说，向着依靠大型和小型发电站广泛结合过渡的"分散"电力系统，可以极大地改善效率和减轻当今电力系统对环境形成的负担。这也可以减少和改善输配电线路，避免某些科学家认为威胁人类健康的某种电磁辐射。一个典型的电力公司目前拥有50个发电站与输电系统，到2010年，与之相连的发电站将达到5千个甚至5万个。这种变化类似于一个公司从1980年拥有三台主机计算机，发展为1994年拥有3万个个人计算机。这种变化要求电力系统的运行方式有一个重大变革。我们知道，大型凝汽式发电站加上远距离输电及当地的配电工程，每千瓦的投资可能达到1万元以上，再考虑厂用电和输配电损失可能达到1.2万～1.3万元；如果在当地修建燃气蒸汽联合循环电站，可能用不了一半的投资，发电效率高，发电成本和污染物的排放量将会大大减少。当大城市里和小城市附近已经不允许再建设大型燃煤电厂，需要从外地远距离送电，而在当地可以利用燃气等干净能源建设小型热电联产电厂和冷热电联产电厂时，就没有理由坚持大机组、大电厂和大电网了。美国从1978年开始提倡发展小型热电联产(CHP)，目前除继续坚持发展小型热电联产以外，正在 研究 走向高效利用能源资源的小型冷热电联产(CCHP)。CCHP是将制冷、供热(采暖和供热水)及发电三者合而为一的设施，他比CHP又多一个制冷的功能。按美国1995年对商用楼宇终端能源消费的统计，采暖用能占22%，热水供应占7%，而制冷空调用能占18%，CHP的供热只能解决29%的用能及提供电力，而CCHP可提供47%的用能及电力。预计冷热电联厂将成为未来分散的电力工业的主要模式。
7、积极推广电力需求侧管理
传统的电力工业只进行电力供应侧管理，是做电力供应侧 规划 ，把电力需求侧看作是凝固不变的，完全依赖电力供应侧去满足需求侧的需要。但是70年代两次石油危机之后，一些能源 分析 专家得出结论：电力需求受价格的影响(称为价格源性)，价格越高，用电量越少；相反降低电价就可以增加用电量；因此电力需求并不是凝固不变的，合理的电价结构可以改变电力负荷曲线的形状。如果电力公司和电力用户都进行投资，提高用电效率，改变用电方式，可以在不影响用户舒适度的条件下，减少电力消费，抑平负荷曲线，提高负荷率，这样电力公司和电力用户的经济情况都可以获得改善。许多 研究 表明，改善用电效率、抑平负荷比兴建和运行新电站和新的输配电工程花费少。
二、世界电力与高压开关的关系及 市场发展
据世界能源组织(IEA)估计，1995年~2020年间，世界电力将成倍增长，由3000GW增加到6000GW。估计在这25年中，电力方面的投入需要330000亿美元。这就意味着，每增加1KW电力，需投资900美元。从世界人均用电量看，世界上一些国家排序为：挪威最高，人均电量23850kW.h，瑞典15015kW.h，美国11623kW.h，比利时7300kW.h，瑞士6635kW.h，法国6495kW.h，丹麦5865kW.h，奥地利6165kW.h，德国5835kW.h，荷兰5835kW.h，英国5320kW.h，意大利4450kW.h，西班牙3690kW.h，世界人均2216kW.h，中国880kW.h。
据介绍，1997年欧洲高中压开关市场估计为33.86亿美元，其中中压开关设备约占51.7%，高压开关设备占48.8%。估计1997年~2004年间，年增长2.1%。2004年预期市场容量达到39.28亿美元。到2004年，中压销售额将占55%，高压销售额占45%。据报告，有4个跨国公司几乎控制着欧洲市场：Alsthom公司、MerlinGerin公司、ABB公司和Siemens公司。ABB公司的产品几乎占世界总市场份额的18%，占世界14个主要供应商所占市场的30%。该公司在北美有最大的市场份额，占该市场的27%。ABB公司的欧洲对手是Siemens(西门子)公司、Schneider(施耐德)公司和Alsthom(阿尔斯通)公司。在远东，日本制造商三菱、东芝等公司占总销售额的37%，其中三菱公司占该市场的14%，销售额为4.29亿美元。世界上高压开关的生产主要集中在欧洲几大公司(如西门子、ABB、Alsthom、Schneider等)和日本几大公司(如三菱、东芝、日立等)。这些代表国外先进水平的产品，具有以下特点。
1、产品更新换代快
产品一般5年内更换50%~60%。1999年初，ABB公司召开了一次新闻发布会。会上介绍了该公司的 研究 与开发(R&D)工作。 研究 成果在其产品中占有相当大的份额。在过去的5年中， 研究 成果在输配电领域约占50%，也就是说，新成果和新产品在5年产品中占50%。西门子公司也注重产品更新换代，新产品在5年中占60%。其他公司也大概如此。
2、加大 研究 费用的投入
国外企业 研究 费用占销售额相当大的比例，以确保 研究 工作的顺利开展。据英国贸易与工业部)发布的第8年度 研究 与开发投资报告，1997年世界上300家最大企业的R&D投资额达2180亿美元。其中西门子排行第3，投资额45.9亿美元，占销售额7.6%；日立公司排行第5，投资额39.2亿美元，占销售额5.9%；ABB公司排行第15，投资额26.9亿美元，占销售额8.5%；东芝公司排行第17，投资额25.8亿美元，占销售额6.1%；三菱公司排行第71，投资额9.3亿美元，占销售额3.8%；施耐德电气公司排行第116，投资额4.4亿美元，占销售额4.2%。由以上可见，国外大公司注重科研工作，加大科研投入，加快产品更新换代。
3、建立强大的试验 研究 基地
高压强电流试验对高压开关的开发至为重要。为了能够加快产品开发，各大公司都在加强和扩大它的强电流试验基地。举ABB公司为例。为了 研究 21世纪的电力技术，该公司在过去几年中扩建瑞典路德维卡强电流试验站，并使之现代化。扩建后，短路容量达到7500MVA，可产生高至1600KV的任何电压，短路电流达到80KA(有效值)。电容器分两组，每组由装成12级塔形的电容器串联形成。最重的电容器组约为40t。两台短路发电机，短路容量总计4000MVA，额率16~60Hz。试验大厅(包括电压回路在内)，宽为30m，长为60m，净高30m，面积为3000m2的墙壁用绝缘的钢板包覆，水泥地板按平均载荷5t/m2计算。试验站还有面积为1000m2的装配车间，供客户使用。
第二节 高压开关设备的国内市场环境
一、2006年我国电力 行业 市场发展 状况
1、全国电力供需实现基本平衡
2006年全国电力建设再创佳绩，全国范围电力供需实现基本平衡。全年国家核准开工电站项目规模约7950万千瓦。其中：水电1950万千瓦，火电5960万千瓦，风电、秸秆发电40万千瓦。已核准火电项目中，煤耗较低的单机30万千瓦级热电与60万千瓦及以上火电项目规模占全部火电规模的91%。全年核准330千伏以上电网项目输电线路15800公里，变电容量7200万千伏安；直流线路1440公里，换流容量650万千瓦。全年投产电力装机容量突破1万千瓦，全国发电装机总容量跨上6亿千瓦台阶。2006年全社会用电量同比增长14%，全国范围电力供需基本平衡。电力工业结束了自2002年6月以来的持续缺电状况，开始步入电力结构调整、优化发展的重要时期。
2、“十一五”电力发展与改革方针确定
2006年3月14日，第十届全国人民代表大会第四次会议批准了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年 规划 纲要》，明确了电力工业发展要坚持提高能源利用效率、重视生态环境保护、加强电网建设、优化发展火电、有序开发水电、积极推进核电建设、适度发展天然气发电、鼓励新能源发电、带动装备工业技术进步、加强国际合作、深化电力体制改革的基本方针。11月1日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，审议并原则通过了《关于“十一五”深化电力体制改革的实施意见》。改革的基本原则是，坚持以改革促发展，坚持市场化改革方向，坚持整体 规划 、分步实施、重点突破。改革的主要任务是：抓紧处理厂网分开遗留问题，逐步推进电网企业主辅分离改革，加快电力市场建设，着力构建符合国情的统一开放的电力市场体系，形成与市场经济相适应的电价机制，实行有利于节能环保的电价政策；进一步转变政府职能，坚持政企分开，健全电力市场监管体制。
3、我国核电发展目标确定
2006年3月22日，国务院常务会议审议并原则通过了《核电中长期发展 规划 (2005-2020年)》。到2006年底，我国投入运行的核电装机容量为785万千瓦，占发电总装机容量的1.3%左右；到2020年，核电装机比例将增加到4%，达到4000万千瓦。2006年12月，国核技筹备组与西屋电气签订了三代核电项目合作备忘录，标志着我国第三代核电技术招标工作取得新进展。
4、电力节能减排工作全面推进
2006年4月7日，国家发展改革委等部委办联合下发《关于印发千家企业节能行动实施方案的通知》，对9个重点耗能 行业 的1011家企业提出了节能要求并建立监测系统，其中包括132家电力企业。4月18日，国家发展改革委等八部委联合下发《关于加快电力工业结构调整、促进健康有序发展有关工作的通知》，要求电力 行业 进一步调整电源结构，优化发电节能和环保经济调度，加大关停小火电机组力度。8月18日，国家发展改革委组织召开“改进发电调度方式第一次工作会议”，提出按发电机组能耗，实施节能发电调度的思路。9－10月，国家发展改革委会同电监会等部门，赴六大区域电网开展“节能发电调度”调研活动，明确将启动节能发电调度试点工作。2006年，全国发电企业供电煤耗为366克/千瓦时，下降4克/千瓦时，全国输电线损为7.08%，比2005年下降0.12个百分点。
5、首批国产百万千瓦机组相继投运
2006年11月18日和12月4日，浙江华能玉环电厂一号机组和山东华电邹县电厂七号机组两台国产超超临界百万千瓦机组相继投产，标志着我国电力工业技术装备水平和制造能力进入了新的发展阶段。该机组是目前国内最大、效率最高、运行参数和环保指标最好的燃煤发电机组。该机组的成功运行，标志着我国已掌握了当今世界最先进的火力发电技术，填补了我国在超超临界机组设计和制造领域的空白，对有力推动电力工业结构调整和优化、促进自主创新和产业升级具有重要意义。
6、水电、风电等可再生能源开发提速
11月26日，装机规模600万千瓦的我国第三大水电站金沙江向家坝水电站正式开工，这是继溪洛渡水电站开工后我国在长江上游干流兴建的第二座巨型水电站，标志着西南水电基地开发进入快车道。西南水电基地是我国水能资源的富矿， 规划 开发容量达到1.6亿千瓦。随着西南水电基地有序开发，将满足华中、华东和南方地区经济发展对电力的需求。2006年，我国陆续颁布了《可再生能源法》配套法规，风电建设明显加快。据不完全统计，到2006年底，全国已建成约80个风电场，装机总容量达到约230万千瓦，比2005年新增装机100多万千瓦，增长率超过80%。
7、和谐电力成为电力企业发展主题
2006年11月23日，由国家电监会主办、各大电力企业和中电联协办的“和谐电力论坛”在北京隆重召开。与会企业领导和专家学者围绕和谐社会与和谐电力建设进行了交流。论坛向全国电力企事业单位和全体电力员工发出《共建和谐电力倡议书》。本次论坛形成了关于和谐电力若干重要问题的基本共识，对电力 行业 广泛开展建设和谐电力活动具有重要意义和深远影响。
8、电力企业出现重大资本运作
2006年12月7日，中国人寿股份有限公司和中国南方电网有限公司在北京正式签约，中国人寿股份有限公司收购广东省国资委持有的南方电网公司320亿元股权，占南方电网股权比例的31.9%，成为仅次于广东省国资委的第二大股东。此举将进一步推进南方电网公司产权多元化改革。2006年12月28日，华能集团与广东省国资委签定股权转让协议，广东省国资委将全资持有的粤电集团24%的股权转让给华能集团，转让金额达100.32亿元，华能集团成为粤电集团第二大股东，这是我国迄今电力企业之间最大的一次资本合作。
二、我国高压开关 行业 相关政策法规
1、“十一五”期间考虑电网投资需求
在整个电力系统中，高压开关的用量最多，其次才是变压器和发电机组，根据有关数据 分析 高压开关在电网投资中占16%。高压开关产品80%用于电网，另外20%用于电厂和一些工矿企业的自备电站。“十一五”期间，电网投资年均约2400亿元，据此高压开关在“十一五”期间仅在考虑电网投资需求，年均市场容量为384亿元。总体上变压器 行业 从市场来看和高压开关 行业 比较相似，中低端竞争激烈，高端处于寡头垄断的竞争格局。
2、为紧跟时代节省占地面积、开关设备控制电子化、运行在线监测等发展要求，IEC正在制定一些新标准。
1）有组合功能的开关设备(1EC62271—108)标准
这是为了满足正在开发的各类组合功能(即可以是组合功能的隔离断路器，也可以是大开断容量熔断器与小开断容量断路器组合或断路器与隔离开关、互感器组合等等)开关设备的要求，目的是节省占地面积，同时降低设备造价。
2）电子控制回路(1EC62271-3XX)标准
控制电子化是开关设备控制的发展趋势，也是电子技术普遍应用的结果。它能节省控制及操作电源容量，提高控制可靠性。标准要规定开关设备之间的通信协议，也要规定开关设备与变电所级之间的通信协议。
3）电子及相关技术在高压开关设备和控制设备辅助回路中的应用(1EC62063)标准
它介绍了在线监测的基本概念、框架、界面之间的关系、几种典型的解决方案等。这是电子技术和传感器应用的结果，它使智能开关设备的开发、生产有了依据，使设备的状态检修成为可能。
2006年我国水电、火电、核电、风电4 行业 发电装机容量情况
单位：万千瓦
2006年我国水电、火电、核电、风电4
行业
发电量情况
单位：亿千瓦时
2006年我国各产业及城乡居民生活用电量情况
单位：亿千瓦时
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