韓菊娣

    1982年黑科大畢業(yè)分配至煤科總院上海分院電氣自動化所工作。94年后任電氣自動化所經(jīng)營所長。2002年退休后，創(chuàng)辦上海申地自動化科技有限公司。在晉城礦務(wù)局的支持下，她帶領(lǐng)所在團隊的技術(shù)人員開發(fā)了礦用大功率系列變頻器、高低壓軟起動器，并在國內(nèi)第一個建成了兩電機對拖四象限變頻器回饋的變頻器加載試驗裝置。2006年底，年已60歲的她第二次退休。

    2007年7月在煤礦部分老領(lǐng)導(dǎo)支持鼓勵下又創(chuàng)辦了上海地澳自動化科技有限公司。她帶領(lǐng)所在技術(shù)團隊開發(fā)了礦用1140V、630KW以上大功率變頻器，并首次將630KW/1140V四象限變頻器成功應(yīng)用在國投新集劉莊煤礦大巷及順槽等多條下運皮帶上。

    2014年礦用變頻器行業(yè)發(fā)展，需從煤炭行業(yè)與礦用變頻器兩個方面來闡述。

煤炭峰值預(yù)測與應(yīng)對
    （本文數(shù)據(jù)及信息引自中國能源研究會煤炭分會和煤炭工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院主持召開的《煤炭峰值預(yù)測與應(yīng)對2014高層論談》會議資料）

    2013年~2030年能源消費總量預(yù)測（見圖1）

2013年~2030年能源消費總量預(yù)測

    2013年全國煤炭消費總量36.5億噸原煤，增速3.7%，其中：電力用煤占52.89%；鋼鐵用煤占15.30%；化工用煤占6.58%；建材用煤占16.12%；其它用煤占9.12%。

    能源消費總量持續(xù)上升，但能源需求增速整體持續(xù)放緩，至2020年能源消費總量47.57億噸標(biāo)煤；2020年后能源消費總量增速由3.4%降為1.7%；至2030年能源消費總量56.49億噸。

大基地建設(shè)
    根據(jù)十八大三中全會精神，國家調(diào)整了煤電能源發(fā)展布局，決定：“優(yōu)化布局，推進煤炭煤電大基地和大通道建設(shè)”，即按照“安全、綠色、集約、高效”的原則，重點建設(shè)14個大型煤炭基地，10個大型煤電基地（錫林郭勒、鄂爾多斯、呼倫貝爾、晉北、晉東、晉中、陜北、寧東、哈密、準(zhǔn)東等），12條“西電東送”輸電通道，優(yōu)化能源發(fā)展空間布局，提高能源資源配置效率（詳見圖2、圖3）?？茖W(xué)有序發(fā)展，其中：大型煤電基地依托大型煤炭基地的一個或多個礦區(qū)建設(shè)，所依托礦區(qū)的煤炭年總產(chǎn)能應(yīng)達到5000萬噸及以上；具備建設(shè)千萬千瓦級煤電裝機規(guī)模的資源和環(huán)境支撐條件，能送電力總規(guī)模不低于800萬千瓦。

圖2

圖3

煤電發(fā)展重點
    低熱值煤的綜合利用：我國一次能源以煤為主，煤炭洗選產(chǎn)生大量的洗中煤、煤泥、煤矸石等低熱值煤，如不能綜合利用，則不但浪費了能源資源，還對環(huán)境造成了污染。循環(huán)流化床（CFB）鍋爐技術(shù)是綜合利用低熱值煤資源的首要技術(shù)選擇。目前，我國的CFB技術(shù)已走在世界前列，并在新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)下完善了污染物控制技術(shù)；

    合理布局燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)項：熱電聯(lián)產(chǎn)實現(xiàn)了燃料熱能的梯級利用，相較于熱電分產(chǎn)具有更高的綜合能源利用效率，是國家鼓勵的一次能源利用方式。我國煤炭資源相對豐富、價格低廉，用于提供采暖及工業(yè)熱負荷的熱電聯(lián)產(chǎn)項目多采用煤炭作為燃料。在燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)項目中需合理預(yù)測和確定熱負荷和熱電布局、嚴控機組容量和供熱方式，堅持以熱定電、優(yōu)化項目選址，嚴控污染排放，降低對城區(qū)和工業(yè)區(qū)的環(huán)境影響。

    推進IGCC新技術(shù)的發(fā)展：IGCC實現(xiàn)了煤化工與發(fā)電的結(jié)合及能量的梯級利用，具有理論上的綜合效率優(yōu)勢，世界先進的IGCC電站全廠凈效率已達到43%以上。隨著煤氣化、中低熱值燃氣輪機技術(shù)的進步，IGCC發(fā)電技術(shù)有望繼續(xù)提升發(fā)電效率。

政策1：《大氣污染防治行動計劃》
    控制煤炭消費總量：到2017年，煤炭占能源消費總量比重降低到65%以下。京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域力爭實現(xiàn)煤炭消費總量負增長，通過逐步提高接受外輸電比例、增加天然氣供應(yīng)、加大非化石能源利用程度等措施替代燃煤。京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域新建項目禁止配套建設(shè)自備燃煤電站。耗煤項目要實行煤炭減量替代。除熱電聯(lián)產(chǎn)外，禁止審批新建燃煤發(fā)電項目：現(xiàn)有多臺燃煤機組裝機容量合計達到30萬千瓦以上的，可按照煤炭等量替代的原則建設(shè)為大容量燃煤機組。

    加大清潔能源替代利用：加大天然氣、煤制天然氣、煤層氣供應(yīng)。到2015年，新增天然氣干線管輸能力1500億立方米以上，覆蓋京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域。優(yōu)化天然氣使用方式，新增天然氣應(yīng)優(yōu)先保障居民生活或用于替代燃煤。制定煤制天然氣發(fā)展規(guī)劃，在滿足最嚴格的環(huán)保要求和保障水資源供應(yīng)的前提下，加快煤制天然氣產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化步伐。積極有序發(fā)展水電，開發(fā)利用地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能，安全高效發(fā)展核電。京津冀區(qū)域城市建成區(qū)、長三角城市群、珠三角區(qū)域要加快現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)燃煤設(shè)施天然氣替代步伐；到2017年，基本完成燃煤鍋爐、工業(yè)窯爐、自備燃煤電站的天然氣替代改造任務(wù)。

政策2：《2014年能源工作指導(dǎo)意見》
    認真落實大氣污染防治措施，促進能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化：以大氣污染防治為契機，加快淘汰能源行業(yè)落后產(chǎn)能，著力降低煤炭消費比重，提高天然氣和非化石能源比重。2014年，京津冀魯削減原煤消費合計1700萬噸；全國淘汰煤炭落后產(chǎn)能3000萬噸，關(guān)停小火電機組200萬千瓦；力爭實現(xiàn)煤電脫硫比重接近100%，火電脫硝比重達成70%。

    優(yōu)化布局，推進煤炭煤電大基地和大通道建設(shè)：按照“安全、綠色、集約、高效”的原則，重點建設(shè)14個大型煤炭基地、10個大型煤電基地、12條“西電東送”輸電通道，優(yōu)化能源發(fā)展空間布局，提高能源資源配置效率。

    加快現(xiàn)有天然氣發(fā)展，提高安全保障能力：按照常規(guī)非常規(guī)并重、陸上海上并舉的方針，加強油氣資源勘探開發(fā)，提升油氣自給能力。

政策3：《推進大型煤電基地科學(xué)開發(fā)建設(shè)指導(dǎo)意見》
    總體布局：穩(wěn)步推進錫林郭勒、鄂爾多斯、呼倫貝爾、晉北、晉東、晉中、陜北、寧東、哈密、準(zhǔn)東等大型煤電基地建設(shè)，到2020年建成一批以跨區(qū)送電為主要目的的現(xiàn)代化千萬千瓦大型煤電基地。

    遵循由近及遠和最大程度化能源配置的原則，統(tǒng)籌優(yōu)化大型煤電基地送電方向，優(yōu)先區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)送電，兼顧跨區(qū)域電網(wǎng)送電。

    科學(xué)有序開發(fā)：大型煤電基地應(yīng)依托大型煤炭基地的一個或多個礦區(qū)建設(shè)，所依托礦區(qū)的煤炭年總產(chǎn)能應(yīng)達到5000萬噸及以上；具備建設(shè)千萬千瓦級煤電裝機規(guī)模的資源和環(huán)境支撐條件，外送電力總規(guī)模不低于800萬千瓦；鼓勵按照煤電一體化或聯(lián)營建設(shè)和經(jīng)營；基地燃煤電廠應(yīng)以動力煤為主要燃料，限制直接燃用特殊和稀缺煤類，優(yōu)先燃用洗選低熱值煤；燃用高鋁煤的，不應(yīng)摻燒其它煤類，鼓勵發(fā)展高鋁煤粉煤灰循環(huán)經(jīng)濟。

礦用變頻器近年發(fā)展概況
    自2001年礦用變頻器問世至今，礦用變頻器已在煤礦領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，礦用變頻器制造廠家也日益增多。據(jù)2012年底煤炭協(xié)會統(tǒng)計，全國變頻器市場實現(xiàn)銷售收入206億元人民幣，其中：國外占61.3%，國內(nèi)占38.7%；國內(nèi)80億銷售中礦用變頻器占32.6%，為26億元人民幣，唐山開誠、青島天信、上海申地、淮南萬泰、上海地澳、焦作華飛等6個公司占51.61%，為13.42億人民幣；2013年據(jù)不完全統(tǒng)計，全國高低壓變頻器市場銷售已突破300億元人民幣。

礦用變頻器發(fā)展趨勢
    變頻器容量向著大功率方向發(fā)展：為適應(yīng)煤電聯(lián)合發(fā)展和現(xiàn)代化千萬千瓦級大型煤電基地的需要，礦用變頻器的容量向著大功率的方向發(fā)展。根據(jù)我國現(xiàn)有電機的發(fā)展，本著資源合理配置的原則，礦用變頻器1140V/1000KW、660V/500KW及3300V/1600KW是最佳功率段。

    礦用變頻器的研發(fā)向著多種技術(shù)的集成方向發(fā)展（此觀點可查看《傳動與控制》2013年第10期）；為解決諧波抑制及抗環(huán)境干擾問題，礦用變頻器的研發(fā)應(yīng)向著多電平（如：三電平12脈波、五電平24脈波）的變頻器方向發(fā)展。

地澳防爆變頻裝置