国企年度综述湘电集团践行双碳战略攻克高效节能五大难题

　　湘电集团研发出品的200吨电动自卸车。
　　红网时刻新闻记者 陈雪骅 通讯员 詹飞 湘潭报道
　　机电领域是工业用电的重中之重，做好机电系统的低碳节能，工业耗能压力就减轻了一半。
　　刚刚过去的2022年，湖南老牌国企湘电集团紧紧围绕国家＂双碳＂战略，聚焦＂三电＂核心主业，积极推动产品和技术转型升级，多项技术和装备入围国家节能技术装备推荐目录，多项产品通过中国节能产品认证，努力为行业提供更加环保、绿色、高效、节能的系统化解决方案。
　　在工业领域展现新作为
　　工业是节能减排的重点领域，电机既是工业领域最广泛的配套驱动设备，也是＂耗能大户＂。在我国，电机系统的用电量约占总用电量的60%，电机的高效节能成为工业节能的一把＂金钥匙＂。
　　可以说，谁解决了电机系统的用电问题，谁就抓住了工业耗能的＂牛鼻子＂。
　　高效电机能够帮助工业客户提高生产效率、降低工业能耗，被称为驱动电力、水泥、建材、冶金、矿山、化工、水利水务等领域的＂绿色大潮＂。2023年，我国高效节能电机年产量将达到1.7亿千瓦，在役高效节能电机占比达到20%以上，如实现年节电量490亿千瓦时，相当于年节约标准煤1500万吨，减排二氧化碳2800万吨。
　　一边是国家双碳战略的持续推进，一边是企业节能减排的必然需求，高效节能机电产品的市场空间之大，可想而知。
　　事实上，湘电集团早已提前谋篇布局。比如，2008年就启动了高效节能电机的重大课题研究。
　　湘电集团推出的高效高压节能电机产品。（湘电集团供图）
　　到2022年，湘电集团先后攻克了优化转子结构、创新绝缘工艺等五大难题和30余项关键技术，成功开发出了功率密度更大、中心高更低、体积更小、能效更高的绿色高效高压电机和超绿系列电机产品，电机效率达到了96.91%，关键技术指标达到国际领先水平。
　　截至目前，湘电集团研发的高效节能电机型号共计3000余个，是入围国家＂节能产品惠民工程＂最多的企业之一，累计生产高效节能电机超过20000台，已实现推广量行业第一。正在运行的高效节能电机年节约电量16亿度，相当于节约标准煤460万吨，减少二氧化碳排放920万吨。
　　2022年3月，湘电集团自主研制的国内首套矿用浮选机高效永磁直驱系统通过调试和客户验收，改造后的系统节能率达到35%以上，超出预期。以75kW设备为例，实施节能改造后，单台设备一年就可以节约电费约15万元，减少碳排放约209吨。
　　湘电集团还主导制定了《绿色设计产品评价技术规范——高功率密度高压三相笼型异步电动机》行业标准，已完成一级能效电机、超高效超高功率密度电机开发，在行业推广应用上具有广阔的市场前景。
　　在电力能源领域彰显新担当
　　践行双碳战略，还体现在电力新能源领域。
　　湘电集团在继续发挥风力发电机、风电辅机（变浆、偏航）、核主泵电机的优势外，不断加强储能设备、新能源电站等节能产品的技术开发、市场开拓和工程总包业务。
　　在国际市场，以磁悬浮飞轮储能系统为典型代表的飞轮储能，大多采用了一体化永磁电机和独立飞轮结构方案，目前仅少数发达国家掌握着中大容量飞轮储能的核心技术。
　　湘电飞轮储能技术解决了国外＂卡脖子＂难题。（湘电集团供图）
　　2022年4月11日，由湘电集团研制的我国首台套1兆瓦飞轮储能装置在青岛地铁3号线万年泉路站完成安装调试并顺利并网应用。该产品目前为国内单体功率最大，拥有完全自主知识产权，产品各项性能已达到世界先进水平，各项关键核心技术及生产制造都实现了公司自主掌握，具有明显的成本与价格优势。
　　最关键的是，湘电集团此举打破了国外在该领域的技术垄断，解决了＂卡脖子＂难题。
　　上述项目中，两台飞轮储能装置投入使用后，可年节电约50万度，30年寿命周期可节电1500万度，仅此一项，就可节省电费约1065万元。
　　据估算，青岛地铁全面推动飞轮储能装置的推广应用后，可实现牵引能耗节约15%，线网每年可节电5000万度，年减少二氧化碳排放约5万吨。该装置应用领域十分广泛，可应用于电力能源、轨道交通、石油化工和船舶等多个领域。
　　低温余热发电可以降低能源消耗，提高能源利用水平，有效解决环境和生态问题，是一项变废为宝的高效节能技术。我国低温余热资源总量巨大，利用余热资源进行发电，可提供的清洁电力相当于近20个三峡工程的发电量。湘电集团在这一领域的实践和收获，同样可观。
　　2022年5月，由湘电集团自主研发的315kW ORC低温余热发电系统样机，通过了不同环境运行试验，成功实现发电。ORC是一种回收低温热能的有效技术途径，湘电研制的这套ORC系统，整体上比过去更加可靠、稳定、高效，发电效率达到84%，这样一套ORC系统每年可提供180万千瓦时的清洁电力，相当于减少二氧化碳排放逾1700吨。
　　湘电自主研发的低温余热发电系统。（湘电集团供图）
　　此外，湘电集团还加快风电运维、工程建设等领域的专业化人才团队建设，着力拓展绿色建筑光伏屋顶电站、风力发电电站、太阳能光伏电站、水利水务机电总包、垃圾处理发电站等工程总包项目建设，打造公司新的增长极。
　　如2022年5月，湘电成功中标华能贵州光伏电站以及国电投江西风电场的运维服务，这是湘电首个光伏电站项目和首个江西风电场项目，进一步拓宽了新能源运维市场。
　　在交通运输领域敢于新突破
　　随着节能、环保理念深入人心，矿山装备的智能化、绿色化、高端化已成大势所趋。
　　湘电集团自主研发的世界首台套120t纯电交流传动电动轮矿用自卸车，一年半前在内蒙古通辽市霍林郭勒市南露天煤矿投入使用，相比同吨位燃油自卸车，该自卸车能源成本降低70%，运行成本降低40%，单台车每年可减少碳排放1500吨。截至2022年末，首台纯电自卸车已累计行驶3万余公里，运行约2000小时，实现了经济效益和环保效益双赢，未来应用前景广阔。
　　2022年3月15日，湘电集团承担的百吨级自卸车电能替代研究与应用项目顺利通过项目验收，这标志着湘电已经走在纯电自卸车研制的国际前列。湘电120吨纯电自卸车的成功研发生产，为国产重型矿用自卸车装上了可靠的电动＂中国芯＂，填补了国内百吨级以上纯电动非公路矿用自卸车空白，也标志着国产百吨级以上矿用自卸车实现了完全自主电动化，开始在世界舞台上领跑。
　　湘电集团研发的120吨级纯电交流传动矿用电动轮自卸车。
　　交通运输是我国碳排放重点领域之一，在轨道交通领域，湘电集团研制的永磁牵引系统、高速磁悬浮牵引系统等，将极大促进轨道交通车辆的低碳化水平，提高用能节能效率。
　　目前，湘电集团自主研发的高速磁悬浮轨道交通系统用电机、轨道控制系统等关键核心技术，其工程化技术已得到验证。如湘电研发的一款产品使用永磁同步电机替代内燃机作为驱动系统，具有高效、稳定、节能、环保、低噪音等明显优势，可同时满足车辆高速牵引和低速打磨作业的要求，相较于传统内燃机车，能耗可降低10%。
　　2021年12月29日，长株潭城际轨道交通西环线一期工程首列电客车顺利交付，该车搭载的牵引电机，都由湘电集团制造。湘电的牵引电机，具有体积小、重量轻、噪音低、效率高等优点，还首次实现了电机绝缘结构材料国产化，为列车安全可靠、绿色环保、节能高效运行提供了有力保障。除长株潭城轨西环线16辆列车的牵引电机外，湘电集团还将为长沙地铁、武汉地铁提供牵引电机。
　　在船舶领域，湘电集团研制的全电化动力系统攻克了新型大容量高速集成发电技术，采用新型永磁推进或新型感应推进作为功率单元，大大改善了船舶动力布局，在动力特性、结构布局、机械噪声、经济性、环保性等方面具有无可比拟的优势。特别是在环保性方面，原动机始终工作在最佳区域，燃烧物中碳、氮氧化物排放少，是真正代表船舶动力系统未来发展方向的先进低碳技术。
　　2022年1月8日，由湘电集团研制的123.8m沿海自卸砂船直流综合电力系统成功下线，该系统可大幅减少船舶柴油机数量、提高运行效率、降低运营与维修成本、大幅降低碳排放，低成本、低噪音、低排放，代表着工程船舶绿色动力系统的发展方向，市场前景非常广阔。
　　创新发展永远在路上。
　　根据规划，湘电集团提出，力争到＂十四五＂末电机效率在现有基础上提升1%-2%、节能改造系统效率提升20%以上，达到全球领先水平，同时不断开发在＂双碳＂目标市场领域内符合＂三大三新＂市场特征的新产品、新技术。届时，其＂双碳＂市场收入规模可望达到60亿元，将持续为我国减少二氧化碳排放、形成绿色发展方式贡献湘电方案。