2009冶金行业电气产品的需求分析
作者： 来源：输配电产品应用开关卷 总第78期
全球金融危机造成各国经济不景气已成客观事实，深受其累的中国冶金行业在国家一系列救市的政策和措施中看到了信心和希望。电气行业作为冶金行业的上游行业之一，如何在机遇和挑战并存的时候找到属于自己的商机呢？
金融危机下的冶金电气
据联合国统计，全世界GDP增长速度正在不断下降。联合国专门机构发布了2009年GDP增长形势展望的报告，2009年全球的增长很可能是1％。而国际货币基金组织做出的预计则只有0.5％，形势是非常严峻的。美国2008年增长速度是1.3％，欧洲、日本、韩国都呈现负增长。中国形势又如何呢？2007年为13.6％，2008年为9％，2009年政府预测则是8％，但要达到8％的任务是非常艰巨的。浙江2008年是10％左右，今年预测为９％，也不是很乐观。
钢铁企业：2009前景不容乐观
据权威媒体报道，2009年新年伊始，中国钢材价格便从去年11月份的低谷开始反弹，热轧钢板价格于1月6日攀升至人民币4070元/吨——2008年11月中旬该价格曾经一度跌至人民币2850元/吨。
钢价上涨传递了什么信号？是钢铁市场全面上扬的标志吗？恐怕还不能这么乐观。一些分析将近期钢材价格的反弹归因于中央提出的4万亿投资计划的刺激。但4万亿的投资计划能在多大程度提振钢价？要知道，这4万亿中央只拿出1.18万亿，地方政府还要凑齐剩下的2.82万亿的配套资金。再者，这4万亿的使用范围是从2008年11月至2010年，平均下来一年不到2万亿，远远不及像房地产业和制造业这样的钢铁消耗大户。
来自鞍钢集团消息称，国家通过的各项政策，具体到企业内部，实际效益并不太大，近期仍无法扭转局面。鞍钢目前仍在进行内部开支的缩减，如办公器材、文具的节省，集团将指标分配到各个部门，各部门按计划指标进行经费消减，以减少企业负担。又由于鞍钢主要生产汽车用钢材，河北一带钢厂主要生产基建类钢材，所以对于拉动内需来讲，鞍钢收益并不明显。汽车工业振兴规划虽然已经通过，但实际效益还没那么快显现，这只能是一个长期的过程。新年伊始，尽管市场上部分品种的钢材价格已经上涨，鞍钢目前也稍微有了转变，但是这并不能成为预测今年集团走势的一个基点，只能说有可能回转，但是时间的期限估计要到下半年或者明年，这是一个长期的过程。
从这个角度看，钢价的真正反转，经济增长的复苏，在更大程度上依赖于房地产投资和制造业投资的全面扩张。从目前的形势来看，情况似乎并不尽如人意。以房地产投资为例，国家统计局的数据显示，2008年下半年以来，房地产投资增速一路下滑。2008年上半年房地产投资13196亿元，同比增长33.5%；1～7月为15884亿元，同比增长30.9%；1～8月为18430亿元，同比增长29.1%。1～9月房地产开发投资同比增长26.5%，1～10月为23918亿元，同比增长24.6%。1～11月为26546亿元，同比增长22.7%，增速下降了8个点。
又据海关快报：1月份钢材出口创3年来月出口新低。1月份我国钢材进出口双双下降，其中进口钢材87万吨，同比减少55万吨，下降38.7％。环比减少6万吨，下降6.5％。出口钢材191万吨，同比减少222万吨，下降53.8％。环比减少126万吨，下降39.7％。
从钢厂自身来说，也是不容乐观，首钢矿业机械动力处副处长王新立及处长助理李银介绍，金融危机对钢厂的影响挺大的，以首钢矿业为例，原来华北电网的电力缺口比较大，去年上半年供电缺口30多万千瓦。金融危机来了之后，地方上的小的钢铁厂基本上都停了，限电不再发生；又由于钢厂是高耗能单位，去年奥运期间也停止了一些设备的运行，很大程度上会影响一些设备的采购。从矿业公司来看，经济影响不是太大，因为奥运会后，乃至11月份以后，设备开始满负荷运行，但是从长远来看，对首钢总公司的影响将不可小视。
电气行业：需求大幅下滑
对钢材需求量比较大的行业，如房地产、汽车制造、造船业的走向直接影响钢铁行业的发展。同时由于全球经济处于悲观气氛的笼罩，钢材价格将会处在较长一段时间的下行通道之中。虽然很多经济学家认为中国经济的基本面良好，其所受到金融危机的影响将会有限，更有乐观人士认为，中国将再度带领世界走出经济危机的阴影。但这将经历几年的时间，期间钢材价格虽有起伏，但最终走出下行通道，还将在世界经济基本面转好之后。
另外本身的金融危机，导致国内货币紧缩，对电气设备生产企业的融资及贷款的进展都有了一定的阻碍，使得有些企业的资金链出现问题，直接使得一些电气设备的需求量大幅下滑。
就电气行业而言，首先，由于生产要素和资源价格的大幅上涨使得位居上游的原厂商成本大增，从而也就不可能支持其采取通过适度的让利优惠以增加或维持市场占有率的策略，甚至，原厂商将会通过不断提高供货价以减少其自身销售利润的损失或至少维持原有之利润不会下降，而同时位居下游的最终客户也因为同样的原因被迫降价销售，这上下一夹，就把中间的利润空间及生存空间挤的所剩无几；其次，随着宏观调控带来的紧缩货币政策，导致了市场资金供给量的大幅下降和资金成本的大幅飙升，这已经不单单是挤压企业利润空间的问题，更加上升到了危及企业生存安全的高度。相当数量的希望在此环境中生存下来的制造企业都不得不想办法压缩应收账款，适量扩大应付账款，最重要的是，金融危机的不期而至，相应的全球消费也都出现了较为明显的抑制，而这些都大大加剧了生产制造企业的生存困境，呈现的现象就是由于销售路径的变窄变细势必带来了道路堵赛的状况，于是竞争进一步加剧。
一些电气设备出口企业面临更大的生存压力。同时，美元的不断贬值，也推动了各类大宗商品出口价格的上涨。都导致我国能源紧缺，原材料价格居高不下。同时，它们也推动了国内相关产品价格上涨，一起构成了企业的现实成本压力。而劳动力成本和原材料成本的不断上升，更导致大批制造企业的生产经营面临着困境，而这些消极因素也势必会对电气行业产生影响。
就电气产品本身来说，鞍钢设计院的一位负责人说，对于电器设备方面来讲，目前按计划采购的都是去年或者之前签订合同项目的产品到货，包括大部分钢铁企业，都是对于原有项目单元的已订购设备到厂安装。对于新项目设备的采购需求目前仍然没有。
积极引导冶金电气发展
受全球金融危机向实体经济蔓延的影响，国内各行各业都遭遇到了前所未有的困难，经济下行趋势加剧，我们必须正视，增强忧患意识和危机感。但同时又要看到，国家正在调整发展战略，采取积极的财政政策和适度宽松的货币政策，出台以扩大内需、促进经济增长的十大措施，两年将投入四万亿资金，这将既有利于促进经济增长，又有利于推动结构调整，增强发展后劲。中央政府和各省市也出台了许多相应措施。再是通过三十年的改革开放，我国综合国力显著提高，行业实力有了很大进步，抵御风险能力大大增强，只要和衷共济，立足根本，就能赢得主动，战胜危机。
钢铁行业：挑战与机遇并存
当前，国际金融形势急剧动荡，全球经济增长明显放缓，对我国经济运行产生重大影响。党中央、国务院高度重视，着力加强宏观调控，作出了一系列重要部署，强调加大投资力度，加强基础设施建设，拉动内需，防止经济出现大的波动，保持国民经济平稳较快增长。另外，在当前建材、冶金等主要生产资料价格出现大幅度回落的情况下，加快新建及技改步伐，还能够降低企业发展成本，提高全社会投资效益，节约国家建设成本。
国家发改委主任张平在去年11月的新闻发布会上详细介绍了“4万亿”经济刺激计划的具体细节，其中有近一半投资将用于铁路、公路、机场和城乡电网建设，总额1.8万亿元，还有9000亿元的保障性安居工程。如此大规模的投资对于目前身处低谷的中国钢铁业来说，无疑是一个令人振奋的好消息，因为这些项目的建设对于许多钢企来说意味着需求的增加，销量的增长。然而这种“雪中送炭”的救助方式只能帮助国内钢企渡过目前的金融危机，从长远的角度来看，国内钢企重组更加符合行业发展的要求。
萎缩的钢铁市场使得钢企们纷纷开始实施自我拯救计划，减产计划自然首当其冲宝钢、河北钢铁、首钢、马钢等大型企业纷纷公布了自己的减产计划。与此同时，业界也出现了通过“兼并重组、扩大规模”抵御这次钢铁危机的论调。分析人士认为，对于以“规模为王”来论强弱的钢铁业来说，中国钢企长久以来一直陷于低集中度的怪圈，从而在国际矿石谈判中“屡战屡败”，此次钢价下跌为企业提供了难得的“并购契机”。
中国钢铁工业协会会长张晓刚称，中国钢铁业已到了不得不重组之时。
不管是省内重组，还是跨地区兼并，至少中央政府的明确意向和地方政府的产业意识成长，以及来自市场的压力，都在推动国内钢铁企业的整合。钢铁重组合并之风正在兴起。继宝钢兼并重组韶钢和广钢，武钢联合重组柳钢获得重大突破之后，唐钢与邯钢重组成立河北钢铁集团有限公司，武钢集团与广西柳州钢铁集团共同出资成立的广西钢铁集团有限公司正式揭牌，山东钢铁集团有限公司与日照钢铁控股集团有限公司正式签署了重组协议。
据行业人士称，产业的整合、兼并重组往往出现在整个行业不景气的时候，这时并购的成本会更低，成功率会更高。当然，兼并重组给产业升级提供了一个很好的机会。虽然这次金融危机重创中国钢铁行业，但是从另一角度来看，它也为中国钢铁企业深度调整、优化产业升级提供了一次难得的契机。
冶金电气：及时做好需求跟进
那么，冶金行业的需求量到底有多大呢？我们分别走访了一些钢厂，不妨听听大家的建议。首钢矿业能源环保处科长梁斌说，09年首钢对电气设备的需求还是比较大的。首先机械厂搬迁，并建立工业园区，将投入十几个亿。其次，热发电项目启动，将拉动一些设备的需求。从电气设备本身来讲，年前公司完成了很多设备改造，一些高能耗的设备（变压器，开关柜，电机，国家六部委明令淘汰的产品）基本都淘汰了，目前主要是提高设备的功率因数。另外，由于冶金行业对环境污染比较大，对电气设备的要求也比较高，在保证安全稳定的前提下，节能环保是首要因素。目前，国家正在修订环保指标，排放标准从150毫克下降至50毫克，这个数目是非常惊人的，因而将推动和促使厂家推出节能环保的产品。
莱钢股份动力部的周志敏介绍说，09年莱钢新建项目中，有一座4000M2高炉及其配套项目，电气设备投资在5亿左右人民币。采购计划将立足国内已有应用业绩的厂商名牌产品，将履行考察设备制造商及该设备制造商的用户、确定设备制造商在5个左右、设备制造商根据设计图纸报价，成立设备议标小组评议设备性价比、确定设备制造商这一过程。
本溪钢铁一位负责人说，本钢最近拟建的烧结系统，对电气的采购主要是常用的高低压电器，并要求电气设备可靠性高、价格适中、技术先进性，综合性价比高。
中国冶金工业规划研究院副院长李新不久前在“2009中国宏观经济预测春季年会”上提出了我国钢铁行业存在的七大问题和2009年应对危机的八大对策。其中八大对策包括：第一，整个行业要增强市场的敏感性，提高抗风险能力，这次的金融危机对于我们大企业的冲击比较大，相反对于中小企业的冲击比较小，这是一种惯性现象；第二，整个行业的兼并重组一定要加强，增加钢铁行业对于整个行业的控制力；第三，加强淘汰落后产能，发展循环经济，实现节能减排；第四，优化钢铁产业，有序发展钢铁；第五，加快国外资源开发与海运体系建设；第六，努力建立有利于我国铁矿石的谈判体系；第七，整个行业要规范市场，建立稳定合理的市场秩序；第八，加强钢铁产品的深加工程度，积极开拓钢材的应用领域。可以预见，随着钢铁结构的不断调整，对电气设备的需求也将随着市场的调整而出现新的增长。
钢企建议：大力提升电气产品质量
对于电气企业来说，危机的过程也是一次企业洗牌、产业进一步优化重组的过程。首先，企业要适时优化调整产品结构，理清发展思路；努力拓宽融资渠道，保障资金流转，可以库存产品等到银行办理动产抵押贷款；要充分进行内部挖潜，使管理水平、经营水平更上层次，实现粗放型管理到精细型管理的转变，从经验型管理到科学化管理的转变；在节约成本、改进技术、提高产品质量上狠下功夫；企业经营者要加强学习，努力提高自身素质与水平，提高驾驭市场的能力。
莱钢股份动力部周志敏认为，用于冶金行业的电气产品结构应向标准化、模块化、系统化、一体化方向发展。厂家的产品研发应在基础器件上加大投入，加强研发的团队的跨学科协作。同时还应在产品开发、设计选型、安装、调试、运行、维护等方面开展工作。另外，集成配套设备的售后服务也应及时跟上。
本溪钢铁的一位负责人指出，目前市场上存在一些商家低价竞标，以次充好的现象。厂家应该坚持质量第一，努力缩小和发达国家产品的技术差距。从本钢的经验出发，他认为目前市场上的一些产品存在很多问题，如：（1）无功补偿装置。有先进性，但智能性不够。元器件质量及水平较差。低压补偿装置的智能化，无级调节（类似高压SVC）的装置，只是有设想，没有价格适当的可靠产品。高压自动的补偿装置（如晶闸管）可靠性不错，但先进性不高，且价格都很高；（2）大功率电子器件国产化水平太低，进口价格昂贵；（3）国产高压变频器质量仍需提高；对变频装置的计量仪表还不行，比如用于绝缘监察的仪表，不能满足频率变化条件下的监察。（4）电动机。大型轧钢电动机阻尼导条断裂问题时有发生。低压电动机效率仍需提高，轴承问题占电动机烧损比例大。变频电动机的设计水平制造水平参差不齐。选用专门绝缘线的不多。适应某些特殊工作环境的电动机还没有专用的。（高温环境，特殊负载曲线等）。电动机在线检测装置质量价格尚不能被接受；（5）低压断路器过电流的调整不方便，不如国外产品准确。瞬间失电时需要维持吸合的接触器质量还不太可靠；（6）高中压供电部分：冶金企业对不间断供电要求也较高。特别是一些变频设备受电压影响大。这样大功率的在电压凹陷时起作用的设备很重要。但目前市场上可靠的少，价格也高。在设计时考虑也不足；（7）过电压保护装置存在问题，能适应存在大量谐波等不利条件下的保护装置不多。没有适应不同中性点接地方式好条件的产品；（8）经消弧线圈接地的系统的接地位置的选线问题还没有很好解决；（9）变压器抗短路电流的实际能力达不到样本标准。许多厂家产品漏油问题严重。变压器故障在线监测装置应该开发；（10）微机继电保护装置中电流互感器在近区短路时短路电流饱和造成的问题还需要解决。装置的记录功能，防干扰水平，在事故状态下的记录问题都需要研究；（11）适应类似炼钢LF炉的频繁动作的高可靠性长寿命的高压断路器需要完善；（12）产品应该标准化程度高些；（13）高压电气设备将来必将朝智能化、智能控制的方向发展。随着计算机技术的进步，智能控制将取代人工操作。
唐山钢铁股份有限公司设备机动处材料科田国顺在谈到电气设备在企业的实际应用时说：“目前电流接地选线装置尽管在电力、冶金等行业都有所应用，但各家产品均存在可靠性差，时常有误报现象；即使线路确有接地情况，其亦不能准确判断那一路出线有故障；故障录波装置存在采样周期间隔长(325分钟)，不能实时录波，对故障分析不能提供有时效的准确的技术依据；国产低压智能型断路器脱扣电流整定误差太大(近20%)，不能有效实现各级电流整定需要和上下级配合之要要；国产软启动器在启动过程中，全国依号给出的时刻不准确，易导致转换过程中电流过大跳开关。”
同时田国顺建议，有关部门和组织应制定电气行业发展规划，组建具有科研型的企业集团，研发具有自主知识产权的处于世界领先的一流产品；国家和企业应培养创新型人才，企业应面向国内和世界招聘产品研发人才，集中人力、物力、财力研发电气行业的一流产品；国家应颁布淘汰质量差、能耗高、水平低的产品，大力推广节能高效、环保绿色产品。冶金电气产品应向数字化、集成化、模块化、自动化、节能化方向发展；企业应建立人才管理和竞争、奖励机制，培养是有创新、敬业、真才实学的人才；大力研发(具有自主知识产权的)行业领先技术。
国际金融危机席卷大潮无法抵挡，同时冶金电气行业的发展潜力巨大，从容应对，积极破解难题，加大研发，应对挑战，开创工业发展的新局面。
上述是赛尔资讯针对电气产品在冶金行业的需求情况所走访的一些钢厂后得出的分析，难免有不全面之处，以期给大家提供一点参考。
冶金污秽区预防污闪措施分析
作者：莱芜钢铁集团公司动力部山东莱芜 周志敏 来源：输配电产品应用开关卷 总第78期
[摘要]文中分析了导致冶金厂区电气设备污闪产生的机理，简介了硅橡胶防污增爬裙的技术特性，系统的阐述了预防污闪的技术措施。
1污闪产生机理
电力设备的电瓷表面，受到固体的、液体的和气体的导电物质的污染，在遇到雾、露和毛毛雨等湿润作用时，使污层电导增大，泄漏电流增加，产生局部放电，在运行电压下瓷件表面的局部放电发展成为电弧闪络，这种闪络称为污闪。设备发生污闪，将严重影响电力系统安全运行。且在设备污闪时，重合闸成功率很低，往往造成大面积停电。污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备损坏，使停电时间延长。这种大面积、长时间的停电给工农业生产和人民生活带来的危害是相当严重的。因此，防止电力设备发生污闪已成为保证电力系统安全生产的重要工作。
电气设备绝缘子的污闪放电机理与绝缘子表面积积污、表面污层湿润、绝缘子本身的耐污闪特性等因素有关。在正常运行状态下，电气设备外绝缘的闪络一般发生绝缘子污秽后受潮时，因在工作电压下，绝缘子的工作条件是有三个偶然因素的作用而决定的，即沿泄漏途径的平均场强EL，污秽密度ρW和受潮强度J。例如线路绝缘子串，平均场强EL=Uφ/L的波动是由于工作电压Uφ在额定值和最大工作值范围内的波动所决定的，这与输电线路的工作状态和绝缘子串在线路上安装的地点有关。而在长时间受潮的污秽绝缘子串上，闪络是发生在受潮开始后的最初10—20min内。在以后的时间内，由于导电杂质被冲刷掉，泄漏电流减小，电流跃变消失了。这就是在雨季，线路外绝缘闪络多发生于初期的原因。目前防污闪所采用的技术措施宜针对以上因素进行，主要为更换大爬距瓷瓶、加装伞裙、喷涂RTV涂料。而硅橡胶防污增爬裙是为了提高绝缘子公称爬电比距而研制的防污闪产品，其采用的有机硅橡胶（Siliconerubbers）是一类以聚硅氧烷为主链的半有机半无机高分子化合物，其自身没有强度，是热塑性物质，单纯的有机硅橡胶正如天然橡胶一样没有实用价值，加入一定量的填充剂补强后，在针对防污闪的技术要求，引入一定量特殊的改性物质，其物理化学性能都大幅提高。
污闪是对供电可靠性危害极大的频发性事故，多发生在秋末冬初和冬末初春季节。在输电线路经过的地区，污闪事故的发生和污秽源性质及污染程度有关。
户外绝缘子在常年的挂网运行中会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染。在干燥情况下，绝缘子表面污层的电阻很大，对闪络电压没有多大影响。但当空气湿度很高，或在毛毛雨、雾、露、雪等不利气候条件下，绝缘子表面污层被湿润，其表面电导剧增，使绝缘子泄漏电流急剧增加，绝缘子的闪络电压大大降低，甚至可能在工作电压下发生闪络。污闪是在工作电压下发生的、常常会造成大面积和长时间的停电事故，莱钢冶金厂区的输电线路故障有60%是污闪造成的，可见污闪对冶金厂区输电线路的安全稳定运行危害特别大。
莱钢冶金厂区的主要污秽源有焦化厂排放的废气中含有SO2、NH2、NO3、Cl2等，遇潮湿空气形成酸碱溶液(酸碱雾)、高炉、转炉生产的冶金粉尘，冶金工业粉尘中有硅铁厂的粉尘、电石厂的粉尘、水泥厂的粉尘等。这些含导电性颗粒的烟尘和化学性污秽源附着在绝缘子表面，将使绝缘水平降低。
污闪事故的发生还与气候条件有关。因为干燥天气，污垢表面电阻较大不易形成闪络。大雨天气，污垢被雨水冲掉，闪络机率也小。而大雾、细雨和溶雪天气，空气湿度很大，绝缘子表面污垢吸潮，某些溶于水的物质发生分解，使表面电阻大大降低，放电电压下降。在过电压下，有时甚至在正常工作电压下发生局部放电，造成污闪事故。由于莱芜地区的特殊地形，其湿润气流受沂蒙山脉阻挡不易扩散，在每年的4、9、10月的月平均湿度相对较大，且风力不大，在逆温层的作用下而形成大雾。这种天气是诱发污闪的主要气候。
污闪有它的规律性：污闪有季节性和气象特性还有时间性。凌晨是污闪出现的高峰，因此时是雾形成的最好时间和降雪雨最多的时段，一般情况下当太阳出来后逆温层消失，雾也就散去了，中午出现污闪极少。
污闪事故宜导致重合失败，因污闪是局部电弧伸展的过程，当发展为整个绝缘子沿面闪络为弧光接地，从而使系统形成弧光接地过电压，又会使另外污秽层重的设备发生污闪而形成两相(三相)接地短路(110kV以上系统为单相接地短路)而跳闸。一般自动重合闸的动作时间为0.5s，手动强送小于3min，因诱发污闪的条件(气温、湿度、雾、雨雪与污秽层等)未消除，介质绝缘强度尚未恢复，在重合闸合闸或强送合闸的瞬间，又出现操作过电压，此时污闪处的电弧有可能重燃，致使绝缘子炸裂，或促使别处再出现污闪。所以污闪事故中的自动重合闸装置重合(或强送)成功率极低。
2防止污闪机理
2.1防污机理
在输变电设备瓷件上，采用硅橡胶绝缘子或采用硅橡胶增爬裙和RTV涂料的防污机理，可以从憎水性能、电压分布、污闪电压、阻弧效益、自洁能力等几个方面加以分析。具体防污机理如下：
2.1.1憎水性及憎水迁移性的作用机理;从实验现象中可观察到物质憎水性现象，当水滴落到物体表面时，水以小珠的形状附着于物体表面上，小水滴的珠形越圆说明其憎水性越好；反之憎水性差。在表面工程学中，物体的憎水性是用憎水角描述，见图1；硅橡胶的基料是一种特殊的聚硅氧烷高分子化合物，分子链为Si-O-Si结构，取代基或侧链为C-H结构，如图2所示；
聚硅氧烷分子中的甲基（有机基）与主链相连，在Si原子外形成一个倒立正四面体的伞状空间构形。由于H原子是范德华原子半径最小的原子，它们所形成的伞状甲基结构，紧密地排列在一起，形成一道封闭屏障，把水分子拒之“帐”外，表现出其优良的憎水性能。
物质憎水性在表面化学中用物质的表面能或表面张力描述。水的临界表面张力是72.8×10-3N/m，一般有机物的表面张力是33×10-3N/m，而有机硅的表面张力仅为19×10-3N/m，是除以C-F键为特征的氟碳聚合物之外表面张力最小的物质。根据表面化学理论可知，与水的表面张力差值越大的物质憎水性越好。
仅有憎水性的物质还不能做为绝缘子防污闪的材料，还必须具有优良的憎水迁移性。一种高分子聚合物是一类分子结构特点相同，分子量不等的同系物所组成。而不同分子链长的物质，根据分子运动理论，其扩散迁移的能力也不尽相同，短分子链的物质由于个体小而“灵活”，易从物体内部“蒸发”到表面上来，但在有机硅橡胶中，这一部分“活性”分子是极有限的，可自由扩散的分子随时间推移越来越少，并迅速衰减，就不能保持“活性”有机硅分子持续均衡地“蒸发”出来。基料有机硅橡胶的选型对能否持续有机硅分子从内部“蒸发”出来致管重要，这是提供“可迁移物质”的一条有效途径。选择专用的有机硅橡胶，从基料分子结构设计出发，改进有机硅橡胶的化学组成，是为硅橡胶防污增爬裙提供更多的“活性”有机硅分子源，是保证迁移性的关键。
硅橡胶绝缘子和RTV涂料都具有极强的憎水性，在这两种材料表面上的水分形成了水滴，污层难于湿润，不易形成连续的导电层，从而改善了组合绝缘介质的表面状况，采用硅橡胶绝缘子或在瓷体记忆系上加有硅橡胶伞裙并涂刷RTV涂料后的绝缘子表面泄漏电流甚小，改善了污闪特性。
由于硅橡胶和RTV涂料都具有很强的憎水性，难以形成连续的导电层，所以不会出现电压分布不均，形成伞裙跳弧现象。
2.2硅橡胶防污增爬裙特性
硅橡胶防污增爬裙是用于改善提高35KV—500KV输变电设备外绝缘（支柱绝缘子、油开关、互感器、隔离开关等瓷绝缘）的抗污性能。它是采用特制硅橡胶模压制成伞裙，现场粘贴在瓷裙表面上增加瓷瓶爬距，改善表面特性和结构形状。硅橡胶增爬裙与瓷裙组合形成的绝缘结构，其抗污性能和污闪特性远优于纯瓷绝缘，该种组合绝缘结构污闪电压可提高10%—30%，是输变电设备外绝缘最有效的防污措施。其技术性能特点是：
2.2.1憎水，硅橡胶防污增爬裙具有极强的憎水性，由于硅橡胶材料表面能低，水份在表面形成水滴，污层难于润湿，从而改善了组合绝缘介质表面状况，污层不易形成连续的导电层，使瓷绝缘体表面泄露电流甚小，改善污闪特性。
2.2.2自洁；硅橡胶防污增爬裙起到遮盖作用，可减少瓷瓶积污，而伞裙本身有一定的斜度，表面光滑，并且是软质弹性材料，在风力、雨水作用下的自洁能力强，所以加装伞裙后瓷瓶的积污量、盐密度都有明显降低，起到防污作用。
2.2.3增加爬距；若在ZS-110/400支柱瓷瓶上加装一个GQB-185/275硅橡胶防污增爬裙，可增加爬距8.2%，加装二个可增加爬距16%，是输变电设备外绝缘增加爬距的有效措施。
2.2.4弧道曲折；附加的硅橡胶防污增爬裙改善了瓷瓶的形状，延长了电弧通道，试验观测瓷瓶污闪路径为直线，而加装硅橡胶防污增爬裙后，其闪络路线是绕过伞裙呈曲折形状，路径远比直线长，所以污闪电压高。
2.2.5阻弧效应；绝缘子上下法兰附加硅橡胶防污增爬裙后，能起到屏障作用，能阻止电弧发生和发展。
2.2.6防污水流、防冰流；硅橡胶防污增爬裙可有效的防止污水及冰流短接瓷裙。
加装伞裙改变了绝缘子形状，延长了电弧通道。试验观测在加伞裙前绝缘子污闪路径是直线，而加装防污裙后，其闪络路径是过伞裙呈曲折形状，路径远比直线长，所以污闪电压高。同时，加装硅橡胶增爬裙可增加瓷件的爬距，如在ZS-110/400支柱绝缘子加装一个GQB-190/290伞裙，可增加爬距8.2%，加装两个伞裙可增加爬距16%，这是变电所绝缘子增爬的有效措施。
利用硅橡胶的大盘径切断“污水桥”，防止春雨造成的“桥络”事故，还可防止绝缘子在覆冰、融冰过程中的冰闪事故。同时，在上下法兰附近加装大盘径伞裙起屏障作用，能阻止电弧发生、发展。另外，在瓷件上法兰处，加装大盘径的伞裙，阻止充油设备中的绝缘油对RTV的侵蚀，使RTV能长期呈现良好的防污性能。
瓷件上加装大盘径伞裙后，可减少绝缘子上RTV涂层的积污，而伞裙本身有一定的斜度，表面光滑，并且是软质弹性材料，在风力、雨水作用下的自洁能力强。通过试验测量证明，加装伞裙，绝缘子的积污量、盐密都有明显降低，抗雨闪、雾闪能力明显增强。
2.3硅橡胶防污增爬裙选择与安装
莱钢电网由于受到冶金厂区各种冶金粉尘和腐蚀气体的严重污染，一旦遇到潮湿气候，雷雨季节，就有污闪发生，甚至造成停电事故，给生产带来不同程度的损失。分析造成莱钢电网污闪的主要原因是冶金粉尘造成变配电设备绝缘子的污秽，而抑制的有效措施是提高公称爬电比距λ，其实施的具体方法是采用硅橡胶防污增爬裙。
2.3.1硅橡胶防污增爬裙选择;硅橡胶防污增爬裙选择的原则是，一是要根据变电站区域及线路通廊所处的周围的环境污染实况，第二是依据变配电设备和线路的电压等级，来确定采用硅橡胶防污增爬裙的型号和组合片数。例如莱钢银山110KV变电站，因其地处冶金厂区，变电站设备区域的环境污染较为严重，为有效抑制污闪应采用硅橡胶防污增爬裙3片组合方式。几年的运行实践表明，其能够完全有效的抑制由于冶金粉尘而引起的绝缘子污闪。
2.4硅橡胶防污增爬裙安装
硅橡胶防污增爬裙产品配套安装用材料有；粘接剂和清洁剂，在产品安装前要对绝缘子进行清洁，并核对伞裙内孔按绝缘子的形状进行二次修剪后。分别在绝缘子瓷裙表面和伞裙上均匀涂上粘接剂，将伞裙敷盖在绝缘子瓷裙上，按压排除界面气隙，在用粘接剂填充沿口，整个硅橡胶防污赠爬裙安装工作完成，待2小时后粘接剂即可基本固化。首先将瓷裙擦净，再用厂家提供的清洁剂清洁瓷裙。核对瓷裙周长，调整硅橡胶伞裙的缘口周长。分别在绝缘子表面和伞裙上涂厂家配套供应的粘接剂。将硅橡胶伞裙覆盖在瓷裙上，调整接缝和覆盖角度，滚压伞裙排除界面气隙。用腻子胶填充硅橡胶伞裙的沿口、缘口和缝隙。粘接剂应注意使硅橡胶伞裙与瓷裙的粘帖界面性能可靠，无气泡，无缝隙，粘接强度高，伞裙成整体。
2.5RTV涂料涂刷工艺
硅橡胶增爬裙安装完后，即可在无硅橡胶的瓷面上涂刷RTV涂料。将绝缘子清扫干净，不能有残余灰尘和水分。将A、B两液按1:1比例，分批少量地混合搅拌均匀，并马上涂刷，要求在30min内使用完毕。涂层要均匀，切不可漏涂，也不能出现拉丝现象，待第一遍涂完约30min后再涂刷第二遍，使涂层厚度达到0.5mm左右为宜。涂刷RTV时，应注意选择好天气，且中午时间为最好，因为此时气温高，固化时间短。RTV涂刷完毕，清扫现场后，整个工作宣告结束。
2.6可行性分析
实践证明，在同一瓷件上安装硅橡胶增爬裙并涂刷RTV涂料具有很强的可行性。
2.6.1利用硅橡胶防污增爬裙和RTV涂料的性能互补，可以从根本上消除电压分布不均和雨闪、雾闪缺陷，使两者达到和谐完美的统一。
2.6.2两者材料性能优异，具有极强的憎水性能和优良的憎水迁移性能，因此有着极强的耐污防污闪能力。再加上大盘径闪裙可减少RTV涂层上的积污，且本身具有一定的自洁作用，因此清扫周期可延长至3～5年，表现出比防污绝缘子更为优越的性能。这特别适用于难以停电或不易进行带电清扫的高压大型变电所。
2.6.3硅橡胶防污增爬裙和RTV涂料适用性广。硅橡胶防污增爬裙为永久性措施，寿命在15年以上，RTV涂料自然老化周期长，其寿命也在3～5年以上，因此一旦采用，多年受益。
2.6.4投资少、效益高。在普通型绝缘子上安装硅橡胶增爬裙并涂刷RTV涂料后，可获得比防污型绝缘子更好的效果，比更换防污绝缘子可节约资金40%。
3预防污闪的措施
3.1基础技术工作
落实原电力部安生技(1994)22号文《转发全国电力系统高电压专业工作网第四次会议纪要》做好本地区范围内污秽等级的监测工作，并绘制污秽区分布图。并对现有设备进行外绝缘的爬距调整。凡新建线路、变电所均按批准的污秽区分布图分级配置外绝缘。
做好污闪事故的统计、调查、分析工作，严格按照《电业生产事故调查规程》之规定进行调查，特别要对事故当时的气象、温度、湿度等环境要素要填报清楚，以便经过统计分析进一步认识污闪的自然规律和诱发的环境要素。这里要特别强调凡"重合""强送"成功的也应统计。
坚持行之有效的带电冲洗，带电擦绝缘子的带电作业，进行长年的清除绝缘子表面的污秽是防止污闪的最有效的措施。
经常测试，更换零值绝缘子以保证外绝缘的爬距；特别对已运行15年以上的线路要重点监测。
3.2技术措施
污闪故障波及面广且时间较长，有时造成几十条线路污闪停电。所以，防止污闪对保证线路安全极为重要。一般可根据本地区的运行经验，采取以下防污措施。
3.2.1确定线路的污秽期和污秽等级。要正确了解线路通过地区的大气污秽程度和污秽性质，正确划分各地区的污秽区，以便为防污闪工作提供可靠依据。
3.2.2定期清扫绝缘子。在污秽季节到来之前，逐基登杆清扫绝缘子，除去绝缘子表面的污秽物。清扫方法一般每年在雨季前清扫一次，可用干布、湿布或蘸汽油的布(或浸肥皂水的布)。将绝缘子擦干净，也可带电冲洗绝缘子。对污秽严重，不易在现场清扫的绝缘子，也可以更换新的绝缘子，将旧绝缘子带回在工厂进行清扫。
3.2.3更换不良和零值绝缘子。定期对绝缘子串进行绝缘检测，发现不良绝缘子和零值绝缘子，要及时更换。
3.2.4增加绝缘子串的单位泄漏比距。绝缘子表面泄漏电流越大，污闪越严重，而泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比。因此，可以增加绝缘子片数或改为耐污绝缘子来增加绝缘子串的单位泄漏比距。
3.2.5采用防污涂料。对污秽严重地区的绝缘子，必要时可采取定期在表面涂有机硅油等防污涂料，以增强其抗污能力。有条件时，也可采用半导体釉绝缘子。
3.2.6采用合成绝缘子。合成绝缘子是由环氧玻璃纤维棒制成芯棒和以硅橡胶为基本绝缘体构成。环氧玻璃纤维棒抗张强度相当高，硅橡胶绝缘伞裙具有良好的耐污闪性能，所以采用合成绝缘子是线路防污闪的有较措施。
综上所述，采取以上几种方法可以有效地防止污闪故障的产生。
5结语
现代科学技术日新月异，新型材料层出不穷。变电设备防污闪的主要手段，一是推广应用硅橡胶绝缘子，二是在瓷绝缘子表面涂刷硅油已有被涂刷RTV涂料和安装硅橡胶防污增爬裙所取代的趋势。利用硅橡胶增爬和RTV涂料的性能互补，在同一瓷件上同时采用上述两种材料，达到了很好的防污效果。同时，由于停电清扫周期的延长，也取得了可观的经济效益和社会效益。
作者：莱芜钢铁集团公司动力部山东莱芜 周志敏 来源：输配电产品应用开关卷 总第78期
[摘要]文中分析了导致冶金厂区电气设备污闪产生的机理，简介了硅橡胶防污增爬裙的技术特性，系统的阐述了预防污闪的技术措施。
1污闪产生机理
电力设备的电瓷表面，受到固体的、液体的和气体的导电物质的污染，在遇到雾、露和毛毛雨等湿润作用时，使污层电导增大，泄漏电流增加，产生局部放电，在运行电压下瓷件表面的局部放电发展成为电弧闪络，这种闪络称为污闪。设备发生污闪，将严重影响电力系统安全运行。且在设备污闪时，重合闸成功率很低，往往造成大面积停电。污闪中所伴随的强力电弧还常导致电气设备损坏，使停电时间延长。这种大面积、长时间的停电给工农业生产和人民生活带来的危害是相当严重的。因此，防止电力设备发生污闪已成为保证电力系统安全生产的重要工作。
电气设备绝缘子的污闪放电机理与绝缘子表面积积污、表面污层湿润、绝缘子本身的耐污闪特性等因素有关。在正常运行状态下，电气设备外绝缘的闪络一般发生绝缘子污秽后受潮时，因在工作电压下，绝缘子的工作条件是有三个偶然因素的作用而决定的，即沿泄漏途径的平均场强EL，污秽密度ρW和受潮强度J。例如线路绝缘子串，平均场强EL=Uφ/L的波动是由于工作电压Uφ在额定值和最大工作值范围内的波动所决定的，这与输电线路的工作状态和绝缘子串在线路上安装的地点有关。而在长时间受潮的污秽绝缘子串上，闪络是发生在受潮开始后的最初10—20min内。在以后的时间内，由于导电杂质被冲刷掉，泄漏电流减小，电流跃变消失了。这就是在雨季，线路外绝缘闪络多发生于初期的原因。目前防污闪所采用的技术措施宜针对以上因素进行，主要为更换大爬距瓷瓶、加装伞裙、喷涂RTV涂料。而硅橡胶防污增爬裙是为了提高绝缘子公称爬电比距而研制的防污闪产品，其采用的有机硅橡胶（Siliconerubbers）是一类以聚硅氧烷为主链的半有机半无机高分子化合物，其自身没有强度，是热塑性物质，单纯的有机硅橡胶正如天然橡胶一样没有实用价值，加入一定量的填充剂补强后，在针对防污闪的技术要求，引入一定量特殊的改性物质，其物理化学性能都大幅提高。
污闪是对供电可靠性危害极大的频发性事故，多发生在秋末冬初和冬末初春季节。在输电线路经过的地区，污闪事故的发生和污秽源性质及污染程度有关。
户外绝缘子在常年的挂网运行中会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染。在干燥情况下，绝缘子表面污层的电阻很大，对闪络电压没有多大影响。但当空气湿度很高，或在毛毛雨、雾、露、雪等不利气候条件下，绝缘子表面污层被湿润，其表面电导剧增，使绝缘子泄漏电流急剧增加，绝缘子的闪络电压大大降低，甚至可能在工作电压下发生闪络。污闪是在工作电压下发生的、常常会造成大面积和长时间的停电事故，莱钢冶金厂区的输电线路故障有60%是污闪造成的，可见污闪对冶金厂区输电线路的安全稳定运行危害特别大。
莱钢冶金厂区的主要污秽源有焦化厂排放的废气中含有SO2、NH2、NO3、Cl2等，遇潮湿空气形成酸碱溶液(酸碱雾)、高炉、转炉生产的冶金粉尘，冶金工业粉尘中有硅铁厂的粉尘、电石厂的粉尘、水泥厂的粉尘等。这些含导电性颗粒的烟尘和化学性污秽源附着在绝缘子表面，将使绝缘水平降低。
污闪事故的发生还与气候条件有关。因为干燥天气，污垢表面电阻较大不易形成闪络。大雨天气，污垢被雨水冲掉，闪络机率也小。而大雾、细雨和溶雪天气，空气湿度很大，绝缘子表面污垢吸潮，某些溶于水的物质发生分解，使表面电阻大大降低，放电电压下降。在过电压下，有时甚至在正常工作电压下发生局部放电，造成污闪事故。由于莱芜地区的特殊地形，其湿润气流受沂蒙山脉阻挡不易扩散，在每年的4、9、10月的月平均湿度相对较大，且风力不大，在逆温层的作用下而形成大雾。这种天气是诱发污闪的主要气候。
污闪有它的规律性：污闪有季节性和气象特性还有时间性。凌晨是污闪出现的高峰，因此时是雾形成的最好时间和降雪雨最多的时段，一般情况下当太阳出来后逆温层消失，雾也就散去了，中午出现污闪极少。
污闪事故宜导致重合失败，因污闪是局部电弧伸展的过程，当发展为整个绝缘子沿面闪络为弧光接地，从而使系统形成弧光接地过电压，又会使另外污秽层重的设备发生污闪而形成两相(三相)接地短路(110kV以上系统为单相接地短路)而跳闸。一般自动重合闸的动作时间为0.5s，手动强送小于3min，因诱发污闪的条件(气温、湿度、雾、雨雪与污秽层等)未消除，介质绝缘强度尚未恢复，在重合闸合闸或强送合闸的瞬间，又出现操作过电压，此时污闪处的电弧有可能重燃，致使绝缘子炸裂，或促使别处再出现污闪。所以污闪事故中的自动重合闸装置重合(或强送)成功率极低。
2防止污闪机理
2.1防污机理
在输变电设备瓷件上，采用硅橡胶绝缘子或采用硅橡胶增爬裙和RTV涂料的防污机理，可以从憎水性能、电压分布、污闪电压、阻弧效益、自洁能力等几个方面加以分析。具体防污机理如下：
2.1.1憎水性及憎水迁移性的作用机理;从实验现象中可观察到物质憎水性现象，当水滴落到物体表面时，水以小珠的形状附着于物体表面上，小水滴的珠形越圆说明其憎水性越好；反之憎水性差。在表面工程学中，物体的憎水性是用憎水角描述，见图1；硅橡胶的基料是一种特殊的聚硅氧烷高分子化合物，分子链为Si-O-Si结构，取代基或侧链为C-H结构，如图2所示；
聚硅氧烷分子中的甲基（有机基）与主链相连，在Si原子外形成一个倒立正四面体的伞状空间构形。由于H原子是范德华原子半径最小的原子，它们所形成的伞状甲基结构，紧密地排列在一起，形成一道封闭屏障，把水分子拒之“帐”外，表现出其优良的憎水性能。
物质憎水性在表面化学中用物质的表面能或表面张力描述。水的临界表面张力是72.8×10-3N/m，一般有机物的表面张力是33×10-3N/m，而有机硅的表面张力仅为19×10-3N/m，是除以C-F键为特征的氟碳聚合物之外表面张力最小的物质。根据表面化学理论可知，与水的表面张力差值越大的物质憎水性越好。
仅有憎水性的物质还不能做为绝缘子防污闪的材料，还必须具有优良的憎水迁移性。一种高分子聚合物是一类分子结构特点相同，分子量不等的同系物所组成。而不同分子链长的物质，根据分子运动理论，其扩散迁移的能力也不尽相同，短分子链的物质由于个体小而“灵活”，易从物体内部“蒸发”到表面上来，但在有机硅橡胶中，这一部分“活性”分子是极有限的，可自由扩散的分子随时间推移越来越少，并迅速衰减，就不能保持“活性”有机硅分子持续均衡地“蒸发”出来。基料有机硅橡胶的选型对能否持续有机硅分子从内部“蒸发”出来致管重要，这是提供“可迁移物质”的一条有效途径。选择专用的有机硅橡胶，从基料分子结构设计出发，改进有机硅橡胶的化学组成，是为硅橡胶防污增爬裙提供更多的“活性”有机硅分子源，是保证迁移性的关键。
硅橡胶绝缘子和RTV涂料都具有极强的憎水性，在这两种材料表面上的水分形成了水滴，污层难于湿润，不易形成连续的导电层，从而改善了组合绝缘介质的表面状况，采用硅橡胶绝缘子或在瓷体记忆系上加有硅橡胶伞裙并涂刷RTV涂料后的绝缘子表面泄漏电流甚小，改善了污闪特性。
由于硅橡胶和RTV涂料都具有很强的憎水性，难以形成连续的导电层，所以不会出现电压分布不均，形成伞裙跳弧现象。
2.2硅橡胶防污增爬裙特性
硅橡胶防污增爬裙是用于改善提高35KV—500KV输变电设备外绝缘（支柱绝缘子、油开关、互感器、隔离开关等瓷绝缘）的抗污性能。它是采用特制硅橡胶模压制成伞裙，现场粘贴在瓷裙表面上增加瓷瓶爬距，改善表面特性和结构形状。硅橡胶增爬裙与瓷裙组合形成的绝缘结构，其抗污性能和污闪特性远优于纯瓷绝缘，该种组合绝缘结构污闪电压可提高10%—30%，是输变电设备外绝缘最有效的防污措施。其技术性能特点是：
2.2.1憎水，硅橡胶防污增爬裙具有极强的憎水性，由于硅橡胶材料表面能低，水份在表面形成水滴，污层难于润湿，从而改善了组合绝缘介质表面状况，污层不易形成连续的导电层，使瓷绝缘体表面泄露电流甚小，改善污闪特性。
2.2.2自洁；硅橡胶防污增爬裙起到遮盖作用，可减少瓷瓶积污，而伞裙本身有一定的斜度，表面光滑，并且是软质弹性材料，在风力、雨水作用下的自洁能力强，所以加装伞裙后瓷瓶的积污量、盐密度都有明显降低，起到防污作用。
2.2.3增加爬距；若在ZS-110/400支柱瓷瓶上加装一个GQB-185/275硅橡胶防污增爬裙，可增加爬距8.2%，加装二个可增加爬距16%，是输变电设备外绝缘增加爬距的有效措施。
2.2.4弧道曲折；附加的硅橡胶防污增爬裙改善了瓷瓶的形状，延长了电弧通道，试验观测瓷瓶污闪路径为直线，而加装硅橡胶防污增爬裙后，其闪络路线是绕过伞裙呈曲折形状，路径远比直线长，所以污闪电压高。
2.2.5阻弧效应；绝缘子上下法兰附加硅橡胶防污增爬裙后，能起到屏障作用，能阻止电弧发生和发展。
2.2.6防污水流、防冰流；硅橡胶防污增爬裙可有效的防止污水及冰流短接瓷裙。
加装伞裙改变了绝缘子形状，延长了电弧通道。试验观测在加伞裙前绝缘子污闪路径是直线，而加装防污裙后，其闪络路径是过伞裙呈曲折形状，路径远比直线长，所以污闪电压高。同时，加装硅橡胶增爬裙可增加瓷件的爬距，如在ZS-110/400支柱绝缘子加装一个GQB-190/290伞裙，可增加爬距8.2%，加装两个伞裙可增加爬距16%，这是变电所绝缘子增爬的有效措施。
利用硅橡胶的大盘径切断“污水桥”，防止春雨造成的“桥络”事故，还可防止绝缘子在覆冰、融冰过程中的冰闪事故。同时，在上下法兰附近加装大盘径伞裙起屏障作用，能阻止电弧发生、发展。另外，在瓷件上法兰处，加装大盘径的伞裙，阻止充油设备中的绝缘油对RTV的侵蚀，使RTV能长期呈现良好的防污性能。
瓷件上加装大盘径伞裙后，可减少绝缘子上RTV涂层的积污，而伞裙本身有一定的斜度，表面光滑，并且是软质弹性材料，在风力、雨水作用下的自洁能力强。通过试验测量证明，加装伞裙，绝缘子的积污量、盐密都有明显降低，抗雨闪、雾闪能力明显增强。
2.3硅橡胶防污增爬裙选择与安装
莱钢电网由于受到冶金厂区各种冶金粉尘和腐蚀气体的严重污染，一旦遇到潮湿气候，雷雨季节，就有污闪发生，甚至造成停电事故，给生产带来不同程度的损失。分析造成莱钢电网污闪的主要原因是冶金粉尘造成变配电设备绝缘子的污秽，而抑制的有效措施是提高公称爬电比距λ，其实施的具体方法是采用硅橡胶防污增爬裙。
2.3.1硅橡胶防污增爬裙选择;硅橡胶防污增爬裙选择的原则是，一是要根据变电站区域及线路通廊所处的周围的环境污染实况，第二是依据变配电设备和线路的电压等级，来确定采用硅橡胶防污增爬裙的型号和组合片数。例如莱钢银山110KV变电站，因其地处冶金厂区，变电站设备区域的环境污染较为严重，为有效抑制污闪应采用硅橡胶防污增爬裙3片组合方式。几年的运行实践表明，其能够完全有效的抑制由于冶金粉尘而引起的绝缘子污闪。
2.4硅橡胶防污增爬裙安装
硅橡胶防污增爬裙产品配套安装用材料有；粘接剂和清洁剂，在产品安装前要对绝缘子进行清洁，并核对伞裙内孔按绝缘子的形状进行二次修剪后。分别在绝缘子瓷裙表面和伞裙上均匀涂上粘接剂，将伞裙敷盖在绝缘子瓷裙上，按压排除界面气隙，在用粘接剂填充沿口，整个硅橡胶防污赠爬裙安装工作完成，待2小时后粘接剂即可基本固化。首先将瓷裙擦净，再用厂家提供的清洁剂清洁瓷裙。核对瓷裙周长，调整硅橡胶伞裙的缘口周长。分别在绝缘子表面和伞裙上涂厂家配套供应的粘接剂。将硅橡胶伞裙覆盖在瓷裙上，调整接缝和覆盖角度，滚压伞裙排除界面气隙。用腻子胶填充硅橡胶伞裙的沿口、缘口和缝隙。粘接剂应注意使硅橡胶伞裙与瓷裙的粘帖界面性能可靠，无气泡，无缝隙，粘接强度高，伞裙成整体。
2.5RTV涂料涂刷工艺
硅橡胶增爬裙安装完后，即可在无硅橡胶的瓷面上涂刷RTV涂料。将绝缘子清扫干净，不能有残余灰尘和水分。将A、B两液按1:1比例，分批少量地混合搅拌均匀，并马上涂刷，要求在30min内使用完毕。涂层要均匀，切不可漏涂，也不能出现拉丝现象，待第一遍涂完约30min后再涂刷第二遍，使涂层厚度达到0.5mm左右为宜。涂刷RTV时，应注意选择好天气，且中午时间为最好，因为此时气温高，固化时间短。RTV涂刷完毕，清扫现场后，整个工作宣告结束。
2.6可行性分析
实践证明，在同一瓷件上安装硅橡胶增爬裙并涂刷RTV涂料具有很强的可行性。
2.6.1利用硅橡胶防污增爬裙和RTV涂料的性能互补，可以从根本上消除电压分布不均和雨闪、雾闪缺陷，使两者达到和谐完美的统一。
2.6.2两者材料性能优异，具有极强的憎水性能和优良的憎水迁移性能，因此有着极强的耐污防污闪能力。再加上大盘径闪裙可减少RTV涂层上的积污，且本身具有一定的自洁作用，因此清扫周期可延长至3～5年，表现出比防污绝缘子更为优越的性能。这特别适用于难以停电或不易进行带电清扫的高压大型变电所。
2.6.3硅橡胶防污增爬裙和RTV涂料适用性广。硅橡胶防污增爬裙为永久性措施，寿命在15年以上，RTV涂料自然老化周期长，其寿命也在3～5年以上，因此一旦采用，多年受益。
2.6.4投资少、效益高。在普通型绝缘子上安装硅橡胶增爬裙并涂刷RTV涂料后，可获得比防污型绝缘子更好的效果，比更换防污绝缘子可节约资金40%。
3预防污闪的措施
3.1基础技术工作
落实原电力部安生技(1994)22号文《转发全国电力系统高电压专业工作网第四次会议纪要》做好本地区范围内污秽等级的监测工作，并绘制污秽区分布图。并对现有设备进行外绝缘的爬距调整。凡新建线路、变电所均按批准的污秽区分布图分级配置外绝缘。
做好污闪事故的统计、调查、分析工作，严格按照《电业生产事故调查规程》之规定进行调查，特别要对事故当时的气象、温度、湿度等环境要素要填报清楚，以便经过统计分析进一步认识污闪的自然规律和诱发的环境要素。这里要特别强调凡"重合""强送"成功的也应统计。
坚持行之有效的带电冲洗，带电擦绝缘子的带电作业，进行长年的清除绝缘子表面的污秽是防止污闪的最有效的措施。
经常测试，更换零值绝缘子以保证外绝缘的爬距；特别对已运行15年以上的线路要重点监测。
3.2技术措施
污闪故障波及面广且时间较长，有时造成几十条线路污闪停电。所以，防止污闪对保证线路安全极为重要。一般可根据本地区的运行经验，采取以下防污措施。
3.2.1确定线路的污秽期和污秽等级。要正确了解线路通过地区的大气污秽程度和污秽性质，正确划分各地区的污秽区，以便为防污闪工作提供可靠依据。
3.2.2定期清扫绝缘子。在污秽季节到来之前，逐基登杆清扫绝缘子，除去绝缘子表面的污秽物。清扫方法一般每年在雨季前清扫一次，可用干布、湿布或蘸汽油的布(或浸肥皂水的布)。将绝缘子擦干净，也可带电冲洗绝缘子。对污秽严重，不易在现场清扫的绝缘子，也可以更换新的绝缘子，将旧绝缘子带回在工厂进行清扫。
3.2.3更换不良和零值绝缘子。定期对绝缘子串进行绝缘检测，发现不良绝缘子和零值绝缘子，要及时更换。
3.2.4增加绝缘子串的单位泄漏比距。绝缘子表面泄漏电流越大，污闪越严重，而泄漏电流的大小与绝缘子串的单位泄漏比距成反比。因此，可以增加绝缘子片数或改为耐污绝缘子来增加绝缘子串的单位泄漏比距。
3.2.5采用防污涂料。对污秽严重地区的绝缘子，必要时可采取定期在表面涂有机硅油等防污涂料，以增强其抗污能力。有条件时，也可采用半导体釉绝缘子。
3.2.6采用合成绝缘子。合成绝缘子是由环氧玻璃纤维棒制成芯棒和以硅橡胶为基本绝缘体构成。环氧玻璃纤维棒抗张强度相当高，硅橡胶绝缘伞裙具有良好的耐污闪性能，所以采用合成绝缘子是线路防污闪的有较措施。
综上所述，采取以上几种方法可以有效地防止污闪故障的产生。
5结语
现代科学技术日新月异，新型材料层出不穷。变电设备防污闪的主要手段，一是推广应用硅橡胶绝缘子，二是在瓷绝缘子表面涂刷硅油已有被涂刷RTV涂料和安装硅橡胶防污增爬裙所取代的趋势。利用硅橡胶增爬和RTV涂料的性能互补，在同一瓷件上同时采用上述两种材料，达到了很好的防污效果。同时，由于停电清扫周期的延长，也取得了可观的经济效益和社会效益。
09-08-20 09:05
构建适应可再生能源资源特点的新的电力体系
作者：国家能源局新能源和可再生能源司副司长 史立山 来源：输配电产品应用开关卷 总第78期
能源是经济社会发展的重要物质基础，电力是现代能源体系的核心，确保电力安全可靠经济供应是能源发展的重要任务。经过一百多年的发展，电力已成为人类最方便和最清洁的能源形式，现代社会的特点是与电力密切相关的，经济社会越发展对电力的依赖就越大，没有电力就没有现代社会。但电力只是一个载体，本身并不是能源来源，确保电力供应的关键是如何保障一次能源的可持续供应。受化石能源资源有限性和气候变化的双重影响，目前的能源供应体系受到了了严峻调战，开发利用可再生能源成了国际社会的共识。目前的能源体系是建立在化石能源基础上的，特别是电力系统主要是由燃煤电站、水电站、核电站等可控电源组成的，是可以根据用电负荷需要来进行发电并保持电力系统供需平衡的。可再生能源的特点是资源分布广、能量密度较低，特别资源具有随机性和间歇性，如何使可再生能源发电融入现代电力系统，是推动可再生能源开发利用的一项重要任务。由于可再生能源资源的特性不可改变，要提高可再生能源在能源消费结构中的比重，必须要建立适应可再生能源特点的电力系统。
一、充分认识可再生能源在未来能源体系中的作用。
工业革命以来，世界能源的增长大大快于人口的增加。据统计，世界人口增加了4倍，能源增加了60倍，而全球仅有15%的人口实现了工业化。目前，发达国家的人均能源消费量都在6吨标准煤以上，美国达12吨，而世界平均能源消费水平为2.5吨标煤左右，我国人均能源消费目前为2吨标煤左右，非洲国家的人均能源消费量仅为0.5吨标准煤。
随着全球人口的增加和世界经济社会的进一步发展，全球能源消费必将持续增长。据国际能源署预测，到2030年，全球能源消费总量将由目前的160亿吨标煤增加到约250亿吨标煤。目前，全球探明的各类能源资源剩余量为石油约1650亿吨、天然气约181万亿立方米、煤炭约9000亿吨。按目前全球能源消量测算，石油可开采约40年，天然气可开采约63年，煤炭可开采约130年。从全球化石能源资源来看，再使用几十年或上百年是不会有问题的，但化石能源燃烧释放二氧化碳等温室气体所引起的全球气候变化问题，已成为扩大化石能源消费的重要制约困素。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告指出，近50年来全球变暖主要是由于人类活动大量排放二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的增温效应造成的，其中工业革命以来的化石能源燃烧释放的二氧化碳起到了重要作用。目前大气中的二氧化碳浓度已由工业革命前的280ppm达到了目前的380ppm，并且由于化石燃料燃烧和森林破坏等因素的影响，每年仍以2ppm的速度上升，最新的研究报告认为，为了使地球保持与工业革命前相似的状态，大气中最佳的二氧化碳浓度水平应不超过350ppm，因此，应对全球气候变化的任务相当艰巨。从目前人类的认识和技术来看，减排温室气体最有效的措施就是减少化石能源消费，一是要努力提高能源利用效率，减少能源消费总量，二是大力开发利用可再生能源，降低化石能源在能源消费中的比重。正是基于这样的认识，世界主要经济体都把开发利用可再生能源作为了能源发展优先领域，制定了促进可再生能源发展的战略、目标和激励政策，鼓励、引导和支持可再生能源技术进步和产业发展，欧盟、美国和日本等都提出了宏大的可再生能源发展目标。如欧盟提出，到2020年和2050年，可再生能源占其能源消费的比例将分别达到20%和50%；美国提出，到2025年，风力发电占其全部电力的20%，生物液体燃料替代30%的石油产品；日本提出，到2050年，可再生能源等替代能源将占其能源供应的50%以上。
可再生能源是指资源不因开发利用而减少或可周期性恢复的能源，包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等,具有资源分布广、利用潜力大、环境污染低、可永续利用的特点。普遍认为，可再生能源是满足来来经济社会发展的能源资源，如太阳能资源，一般地区每平方米每年收到的太阳幅射能量达1000千瓦时以上，在日照好的地方，如沙漠地区，达2000千瓦时以上。据统计，地球表面积为1.5亿平方公里，其中沙漠面积为3600万平方公里，沙漠地区5小时收到的太阳能幅射能量相当于目前全世界的能源消费量。其它可再生能源资源，包括风能、地热能、生物质能和海洋能等也非常丰富。只要世界各国共同努力，大力推动技术进步，开发利用好可再生能源资源，努力转变以化石能源供应为主的能源体系，使能源供应逐步转向以可再生能源为主，就能够解决目前所面临的能源资源和能源环境问题。因此，必须充分认识可再生能源在未来能源体系中的重要作用，及早行动，采取有效的政策和措施积极推动可再生能源的技术进步和产业发展。
二、可再生能源发展面临的主要制约因素
可再生能源发电是可再生能源利用的主要形式。目前，风能和太阳能发电技术已非常成熟，基本具备了扩大应用的条件。由于可再生能源资源自身的固有特性，与煤炭等常规能源发电技术相比，可再生能源发电也具有随机和间歇的特点，如风能资源时大时小、时有时无，太阳能资源白天有、夜间没有。除了目前可再生能源技术仍是发展中的技术，成本还比较高，在不考虑化石能源外部成本情况下，可再生能源发电还不具备市场竞争力，需要政策支持和资金补贴外，也面临着认识、技术和管理方面的多重制约。
电力系统是由发电站、输电网络、配电线络、电力用户和控制系统组成的复杂的体系，具有瞬间响应、及时平衡的特点，发电和用电之间要随时保持平衡。目前的电力系统是建立在可控电源基础之上的，电力系统管理者可以根据电力负荷的需要来安排发电。虽然电力管理体制在改革和变化，但无论是实行＂厂网分开、竞价上网＂改革，还是由发电企业和电力用户签订合同进行所谓的“直供”改革，电力系统的这一特点改变不了。正是由于电力系统的这种特性，普遍认为，虽然可再生能源是“绿色能源”资源，但由于其间歇和随机特性，所发电力是“劣质电力”，由此认为，可再生能源发电在电力系统中的比重不能大，否则电力系统将难以安全运行。
此外，可再生能源发电是从解决分散用电发展起来的，长期以来，可再生能源发电技术研究主要集中在机组开发和产品制造方面，如风电机组的技术进步很快，不仅单机容量快速增加，从过去的几十千瓦、几百千瓦到了现在的几千千瓦，而且发电成本也下降很多，已基本可以与常规能源发电相竞争，但在可再生能源发电并网问题方面重视不够。从我国风电发展情况来看，并网运行问题已成为风电发展最重要的制约因素，突出表现为对电力系统如何适应风电规模化开发研究不够，仍是从传统的电力系统特性出发，简单地要求风电去适应用电的需要。其它可再生能源发电技术也面临类似的问题。总体来看，还没有形成适应可再生能源资源特点的电力系统运行技术和管理方式。
三、构建适应可再生能源资源特点的新的电力系统
经过近百年来的发展，电力系统已成为经济社会的基本组成部份，就像空气对人的生存一样重要，现代社会已不可能离开电力而存在。化石能源资源的不断枯竭和气候变化的日趋严重，要求能源供应必须逐步转向以可再生能源为主，相应电力供应也要转向以可再生能源发电为主。建立适应可再生能源特点的电力系统，是推动可再生能源发电发展，实现能源供应由以化石能源为主转向以可再生能源为主的重要步骤。
目前的电力系统是以集中的大型电站为主要电源构成的，电源是完全可以调控的，可以根据电力负荷的需要来安排发电，电力的流动方向是固定的，主要是从发电厂输向电力用户，发电厂发电经升压后送往用电地区，再逐级降压至用户需要的电压等级，以满足用户的电力需要。目前电力系统的特点是发电站数量较少，而用户数量很多，电力系统管理者可以根据用电负荷的需要调度发电站，要求发电站增加发电容量或减少发电容量，以保持电力系统的供需平衡，确保电力系统的安全可靠运行。可再生能源的特点是资源分布广、能量密度低，比较适宜于小规模分散开发。如太阳能资源到处都有，都可以建设发电设施，生物质资源也很分散，也只能建设小型发电设施，如目前的沼气发电和气化发电，装机规模只有几百至几千千瓦。此外，风能资源的间歇和随机特性，也给电力系统的管理提出了新的要求。因此，随着可再生能源发电的发展，电力系统将会从目前的以集中电源为主转向集中电源和分散电源相结合的状态，如每个电力用户（包括家庭）都可以安装光伏电站，电力系统会像目前的互联网络，每个用户都同时是发电站，既可以从电网内得到电力，也可以向电网输送电力。风力发电和太阳能发电将是重要的发电技术，广袤的沙漠可能将是未来太阳能发电站最理想的建设场址，今天看似没用的沙漠将来可能是重要的能源来源。可再生能源的这些特性，要求未来的电力系统应尽可能的大，以覆盖更多的风电和沙漠太阳能发电，同时也要适应从集中电源向分散电源转变的管理要求。可以设想，未来电力系统将是由众多分散式可再生能源发电为支撑、以可以灵活运行的水电为补充、以集中抽水蓄能电站和分散式蓄电装置为调节、由坚强输电和配线路相连接的智能化的庞大系统。
为了实现经济社会的可持续发展，必须首先实现能源的可持续供应，从目前的认识水平来看，开发利用再生能源是实现能源可持续供应的重要措施。因此，必须转变观念，从战略的高度来认识发展可再生能源的重要意义，并根据可再生能源的特点，加快构建适应可再生能源发电特点的电力系统，应重点做好三个方面的技术准备工作。
一是适应可再生能源特点的电力系统调度运行技术。确保电力系统安全可靠运行是电力系统管理的首要任务，长期以来，电力系统运行管理主要是根据用电负荷来安排发电容量，这是建立在发电机组出力是可以调控基础之上的。但受再生能源资源特性的影响，可再生能源发电是难以控制的，如风电要根据来风情况来发电，而不能根据用电需要来发电，很可能是在需要用电的时候没有风，使风电不能发挥作用。太阳能发电也是这样，不能根据用电需要来发电，而只能根据自然条件进行发电。这就需要建立适应可再生能源特点的电力系统运行管理技术，加强对可再生能源资源规律性的研究。实践表明，从统计规律来看，风能、太阳能都是有规律可循的，由此可以对风力发电和太阳能发电的出力进行预测预报，并在此基础上建立新的电力系统运行管理技术，确保可再生能源发电容量可按自然条件进行发电，以发挥可再生能源发电在增加电力系统电量方面的突出作用。
二是小型分布式发电系统并网技术。受资源特性的影响，可再生能源发电是最适合分散建设的，如太阳能资源分布十分广泛，地球上任何有太阳照射的地方，理论上讲都可以建设太阳能光伏电站。随着光伏发电技术的进步和成本的降低，太阳能发电会得到广泛的应用，特别是每个家庭都可以建设一定规模的太阳能光伏电站，以满足自身的用电需要。但太阳能光伏发电必须联网运行，即白天太阳光照强的时候可向电网送电，在夜间没有太阳的时候向电网购电，这样，在电力系统内将会出现数量众多的小型太阳能光伏发电站系统。解决好小型太阳能光伏发电系统并网问题，包括并网技术和电力系统管理要求，以保证整个电力系统的安全可靠运行，是推动可再生能源发电发展的重要措施。
三是大容量高效率的电力储存技术。解决可再生能源发电与电力需求之间不匹配问题的最佳措施，是研究开发大容量高效率的电力储存技术。目前，可大规模进行电力储存的是抽水蓄能电站，事实上，抽水蓄能电站不是进行电力储存，而是进行能量转换，将电力系统多余的电能通过水泵转化为水的势能，在电力系统需要电力时再由水轮机转化为电能。如果能够开发出真正的电力储存技术，如大容量高效率的蓄电池，把可再生能源在用电低谷时的所发电力储存起来，将会很好地解决可再生能源发电面临的制约问题。如果能够开发出这样的电能储存技术，在每个家庭和用户都安装一定规模的电能储存设施，以解决各自用电不均匀的问题，并可由电力系统管理者进行集中控制，在可再生能源发电多时进行充电，缓解电力系统的供需矛盾问题，将会对推动可再生能源发展起到重要的作用。
国内外实践证明，增加可再生能源发电在电力结构中的比重，从技术上讲是不会有制约的，不会因为可再生能源比重大而影响电力系统的安全运行。但增加可再生能源发电会在经济上付出更多的代价，要求电力系统有更多的发电备用容量，电网输送能力也要更大些，电网结构更坚强些，整个电力系统发电设备利用小时会降低，电力系统运行管理的要求会更高，电力用户也需承担更高的电价，也就是说节能与节约是不可能兼得的，要实现能源节约须付出更多的经济代价。从能源可持续发展角度看，这种代价是必须的。总体来看，开发利用可再生能源不仅是当前实现节能减排的需要，更是解决未来能源可持续供应问题不可替代的措施。从目前能源技术和管理来看，推动可再生能源发电的发展，必须解决好可再生能源发电与现代电力系统的融合问题，要根据可再生能源的特点，构建适应可再生能源发展的新的电力系统，既要保障电力系统的安全可靠运行，又要充分发挥可再生能源清洁环保的作用，以推动能源体系由以化石能源为主向以可再生能源为主的转变。
作者：国家能源局新能源和可再生能源司副司长 史立山 来源：输配电产品应用开关卷 总第78期
能源是经济社会发展的重要物质基础，电力是现代能源体系的核心，确保电力安全可靠经济供应是能源发展的重要任务。经过一百多年的发展，电力已成为人类最方便和最清洁的能源形式，现代社会的特点是与电力密切相关的，经济社会越发展对电力的依赖就越大，没有电力就没有现代社会。但电力只是一个载体，本身并不是能源来源，确保电力供应的关键是如何保障一次能源的可持续供应。受化石能源资源有限性和气候变化的双重影响，目前的能源供应体系受到了了严峻调战，开发利用可再生能源成了国际社会的共识。目前的能源体系是建立在化石能源基础上的，特别是电力系统主要是由燃煤电站、水电站、核电站等可控电源组成的，是可以根据用电负荷需要来进行发电并保持电力系统供需平衡的。可再生能源的特点是资源分布广、能量密度较低，特别资源具有随机性和间歇性，如何使可再生能源发电融入现代电力系统，是推动可再生能源开发利用的一项重要任务。由于可再生能源资源的特性不可改变，要提高可再生能源在能源消费结构中的比重，必须要建立适应可再生能源特点的电力系统。
一、充分认识可再生能源在未来能源体系中的作用。
工业革命以来，世界能源的增长大大快于人口的增加。据统计，世界人口增加了4倍，能源增加了60倍，而全球仅有15%的人口实现了工业化。目前，发达国家的人均能源消费量都在6吨标准煤以上，美国达12吨，而世界平均能源消费水平为2.5吨标煤左右，我国人均能源消费目前为2吨标煤左右，非洲国家的人均能源消费量仅为0.5吨标准煤。
随着全球人口的增加和世界经济社会的进一步发展，全球能源消费必将持续增长。据国际能源署预测，到2030年，全球能源消费总量将由目前的160亿吨标煤增加到约250亿吨标煤。目前，全球探明的各类能源资源剩余量为石油约1650亿吨、天然气约181万亿立方米、煤炭约9000亿吨。按目前全球能源消量测算，石油可开采约40年，天然气可开采约63年，煤炭可开采约130年。从全球化石能源资源来看，再使用几十年或上百年是不会有问题的，但化石能源燃烧释放二氧化碳等温室气体所引起的全球气候变化问题，已成为扩大化石能源消费的重要制约困素。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告指出，近50年来全球变暖主要是由于人类活动大量排放二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的增温效应造成的，其中工业革命以来的化石能源燃烧释放的二氧化碳起到了重要作用。目前大气中的二氧化碳浓度已由工业革命前的280ppm达到了目前的380ppm，并且由于化石燃料燃烧和森林破坏等因素的影响，每年仍以2ppm的速度上升，最新的研究报告认为，为了使地球保持与工业革命前相似的状态，大气中最佳的二氧化碳浓度水平应不超过350ppm，因此，应对全球气候变化的任务相当艰巨。从目前人类的认识和技术来看，减排温室气体最有效的措施就是减少化石能源消费，一是要努力提高能源利用效率，减少能源消费总量，二是大力开发利用可再生能源，降低化石能源在能源消费中的比重。正是基于这样的认识，世界主要经济体都把开发利用可再生能源作为了能源发展优先领域，制定了促进可再生能源发展的战略、目标和激励政策，鼓励、引导和支持可再生能源技术进步和产业发展，欧盟、美国和日本等都提出了宏大的可再生能源发展目标。如欧盟提出，到2020年和2050年，可再生能源占其能源消费的比例将分别达到20%和50%；美国提出，到2025年，风力发电占其全部电力的20%，生物液体燃料替代30%的石油产品；日本提出，到2050年，可再生能源等替代能源将占其能源供应的50%以上。
可再生能源是指资源不因开发利用而减少或可周期性恢复的能源，包括水能、风能、太阳能、生物质能、地热能和海洋能等,具有资源分布广、利用潜力大、环境污染低、可永续利用的特点。普遍认为，可再生能源是满足来来经济社会发展的能源资源，如太阳能资源，一般地区每平方米每年收到的太阳幅射能量达1000千瓦时以上，在日照好的地方，如沙漠地区，达2000千瓦时以上。据统计，地球表面积为1.5亿平方公里，其中沙漠面积为3600万平方公里，沙漠地区5小时收到的太阳能幅射能量相当于目前全世界的能源消费量。其它可再生能源资源，包括风能、地热能、生物质能和海洋能等也非常丰富。只要世界各国共同努力，大力推动技术进步，开发利用好可再生能源资源，努力转变以化石能源供应为主的能源体系，使能源供应逐步转向以可再生能源为主，就能够解决目前所面临的能源资源和能源环境问题。因此，必须充分认识可再生能源在未来能源体系中的重要作用，及早行动，采取有效的政策和措施积极推动可再生能源的技术进步和产业发展。
二、可再生能源发展面临的主要制约因素
可再生能源发电是可再生能源利用的主要形式。目前，风能和太阳能发电技术已非常成熟，基本具备了扩大应用的条件。由于可再生能源资源自身的固有特性，与煤炭等常规能源发电技术相比，可再生能源发电也具有随机和间歇的特点，如风能资源时大时小、时有时无，太阳能资源白天有、夜间没有。除了目前可再生能源技术仍是发展中的技术，成本还比较高，在不考虑化石能源外部成本情况下，可再生能源发电还不具备市场竞争力，需要政策支持和资金补贴外，也面临着认识、技术和管理方面的多重制约。
电力系统是由发电站、输电网络、配电线络、电力用户和控制系统组成的复杂的体系，具有瞬间响应、及时平衡的特点，发电和用电之间要随时保持平衡。目前的电力系统是建立在可控电源基础之上的，电力系统管理者可以根据电力负荷的需要来安排发电。虽然电力管理体制在改革和变化，但无论是实行＂厂网分开、竞价上网＂改革，还是由发电企业和电力用户签订合同进行所谓的“直供”改革，电力系统的这一特点改变不了。正是由于电力系统的这种特性，普遍认为，虽然可再生能源是“绿色能源”资源，但由于其间歇和随机特性，所发电力是“劣质电力”，由此认为，可再生能源发电在电力系统中的比重不能大，否则电力系统将难以安全运行。
此外，可再生能源发电是从解决分散用电发展起来的，长期以来，可再生能源发电技术研究主要集中在机组开发和产品制造方面，如风电机组的技术进步很快，不仅单机容量快速增加，从过去的几十千瓦、几百千瓦到了现在的几千千瓦，而且发电成本也下降很多，已基本可以与常规能源发电相竞争，但在可再生能源发电并网问题方面重视不够。从我国风电发展情况来看，并网运行问题已成为风电发展最重要的制约因素，突出表现为对电力系统如何适应风电规模化开发研究不够，仍是从传统的电力系统特性出发，简单地要求风电去适应用电的需要。其它可再生能源发电技术也面临类似的问题。总体来看，还没有形成适应可再生能源资源特点的电力系统运行技术和管理方式。
三、构建适应可再生能源资源特点的新的电力系统
经过近百年来的发展，电力系统已成为经济社会的基本组成部份，就像空气对人的生存一样重要，现代社会已不可能离开电力而存在。化石能源资源的不断枯竭和气候变化的日趋严重，要求能源供应必须逐步转向以可再生能源为主，相应电力供应也要转向以可再生能源发电为主。建立适应可再生能源特点的电力系统，是推动可再生能源发电发展，实现能源供应由以化石能源为主转向以可再生能源为主的重要步骤。
目前的电力系统是以集中的大型电站为主要电源构成的，电源是完全可以调控的，可以根据电力负荷的需要来安排发电，电力的流动方向是固定的，主要是从发电厂输向电力用户，发电厂发电经升压后送往用电地区，再逐级降压至用户需要的电压等级，以满足用户的电力需要。目前电力系统的特点是发电站数量较少，而用户数量很多，电力系统管理者可以根据用电负荷的需要调度发电站，要求发电站增加发电容量或减少发电容量，以保持电力系统的供需平衡，确保电力系统的安全可靠运行。可再生能源的特点是资源分布广、能量密度低，比较适宜于小规模分散开发。如太阳能资源到处都有，都可以建设发电设施，生物质资源也很分散，也只能建设小型发电设施，如目前的沼气发电和气化发电，装机规模只有几百至几千千瓦。此外，风能资源的间歇和随机特性，也给电力系统的管理提出了新的要求。因此，随着可再生能源发电的发展，电力系统将会从目前的以集中电源为主转向集中电源和分散电源相结合的状态，如每个电力用户（包括家庭）都可以安装光伏电站，电力系统会像目前的互联网络，每个用户都同时是发电站，既可以从电网内得到电力，也可以向电网输送电力。风力发电和太阳能发电将是重要的发电技术，广袤的沙漠可能将是未来太阳能发电站最理想的建设场址，今天看似没用的沙漠将来可能是重要的能源来源。可再生能源的这些特性，要求未来的电力系统应尽可能的大，以覆盖更多的风电和沙漠太阳能发电，同时也要适应从集中电源向分散电源转变的管理要求。可以设想，未来电力系统将是由众多分散式可再生能源发电为支撑、以可以灵活运行的水电为补充、以集中抽水蓄能电站和分散式蓄电装置为调节、由坚强输电和配线路相连接的智能化的庞大系统。
为了实现经济社会的可持续发展，必须首先实现能源的可持续供应，从目前的认识水平来看，开发利用再生能源是实现能源可持续供应的重要措施。因此，必须转变观念，从战略的高度来认识发展可再生能源的重要意义，并根据可再生能源的特点，加快构建适应可再生能源发电特点的电力系统，应重点做好三个方面的技术准备工作。
一是适应可再生能源特点的电力系统调度运行技术。确保电力系统安全可靠运行是电力系统管理的首要任务，长期以来，电力系统运行管理主要是根据用电负荷来安排发电容量，这是建立在发电机组出力是可以调控基础之上的。但受再生能源资源特性的影响，可再生能源发电是难以控制的，如风电要根据来风情况来发电，而不能根据用电需要来发电，很可能是在需要用电的时候没有风，使风电不能发挥作用。太阳能发电也是这样，不能根据用电需要来发电，而只能根据自然条件进行发电。这就需要建立适应可再生能源特点的电力系统运行管理技术，加强对可再生能源资源规律性的研究。实践表明，从统计规律来看，风能、太阳能都是有规律可循的，由此可以对风力发电和太阳能发电的出力进行预测预报，并在此基础上建立新的电力系统运行管理技术，确保可再生能源发电容量可按自然条件进行发电，以发挥可再生能源发电在增加电力系统电量方面的突出作用。
二是小型分布式发电系统并网技术。受资源特性的影响，可再生能源发电是最适合分散建设的，如太阳能资源分布十分广泛，地球上任何有太阳照射的地方，理论上讲都可以建设太阳能光伏电站。随着光伏发电技术的进步和成本的降低，太阳能发电会得到广泛的应用，特别是每个家庭都可以建设一定规模的太阳能光伏电站，以满足自身的用电需要。但太阳能光伏发电必须联网运行，即白天太阳光照强的时候可向电网送电，在夜间没有太阳的时候向电网购电，这样，在电力系统内将会出现数量众多的小型太阳能光伏发电站系统。解决好小型太阳能光伏发电系统并网问题，包括并网技术和电力系统管理要求，以保证整个电力系统的安全可靠运行，是推动可再生能源发电发展的重要措施。
三是大容量高效率的电力储存技术。解决可再生能源发电与电力需求之间不匹配问题的最佳措施，是研究开发大容量高效率的电力储存技术。目前，可大规模进行电力储存的是抽水蓄能电站，事实上，抽水蓄能电站不是进行电力储存，而是进行能量转换，将电力系统多余的电能通过水泵转化为水的势能，在电力系统需要电力时再由水轮机转化为电能。如果能够开发出真正的电力储存技术，如大容量高效率的蓄电池，把可再生能源在用电低谷时的所发电力储存起来，将会很好地解决可再生能源发电面临的制约问题。如果能够开发出这样的电能储存技术，在每个家庭和用户都安装一定规模的电能储存设施，以解决各自用电不均匀的问题，并可由电力系统管理者进行集中控制，在可再生能源发电多时进行充电，缓解电力系统的供需矛盾问题，将会对推动可再生能源发展起到重要的作用。
国内外实践证明，增加可再生能源发电在电力结构中的比重，从技术上讲是不会有制约的，不会因为可再生能源比重大而影响电力系统的安全运行。但增加可再生能源发电会在经济上付出更多的代价，要求电力系统有更多的发电备用容量，电网输送能力也要更大些，电网结构更坚强些，整个电力系统发电设备利用小时会降低，电力系统运行管理的要求会更高，电力用户也需承担更高的电价，也就是说节能与节约是不可能兼得的，要实现能源节约须付出更多的经济代价。从能源可持续发展角度看，这种代价是必须的。总体来看，开发利用可再生能源不仅是当前实现节能减排的需要，更是解决未来能源可持续供应问题不可替代的措施。从目前能源技术和管理来看，推动可再生能源发电的发展，必须解决好可再生能源发电与现代电力系统的融合问题，要根据可再生能源的特点，构建适应可再生能源发展的新的电力系统，既要保障电力系统的安全可靠运行，又要充分发挥可再生能源清洁环保的作用，以推动能源体系由以化石能源为主向以可再生能源为主的转变。
09-08-20 09:07