2010年1月19日下午，2009中國電氣行業發展高峰論壇暨中國電氣行業十大評選頒獎盛典在北京釣魚臺國賓館完美落幕。這次盛典旨在鼓勵和肯定那些為中國電氣行業的發展做出了突出貢獻的企業和人物，并為他們提供一個展示自己形象，提升產品知名度的舞臺。

清華大學電機工程系教授 博士生導師 電力電子與電機系統研究所負責人 李永東

　　盛典規模空前宏大，原機械工業部電工局局長、中國電工技術學會名譽理事長周鶴良，中國電工技術學會電氣節能專委會秘書長、深圳市節能專家委員會主任委員王占奎，清華大學電機工程系教授、博士生導師、原電力電子與電機系統研究所負責人李永東，中國機械工業聯合會重大技術裝備辦公室處長周思剛，以及陸儉國、陳德桂、盧強、尹天文、王春巖等眾多行業內知名專家學者受邀出席本次盛典，并與超過兩百位電氣行業頂尖級企業精英就新能源對電氣行業發展的影響展開巔峰論道。會上，先是特邀嘉賓周鶴良就微型電動汽車現狀與前景作了具體透析，隨后是李永東教授對關于新能源及節能的主題演講。兩位專家的精彩發言獲得現場與會人士熱烈掌聲。

　　以下是清華大學電機工程系教授 博士生導師 電力電子與電機系統研究所負責人李永東演講實錄：

　　李永東：很容幸我最近20年見證了我們國家工業和自動化產業的發展。古人講前30年睡不著，后30年睡不醒，我是前十年有心栽花花不開，主要跟很多國營大所，各種計劃國家的計劃和合作，但是真正見效益是后十年無心插柳柳成蔭，很多民營企業家最近十年進步非常快。剛才郭總和周老從管理和國家角度為什么提供很好的建議和指導。

　　我報告的重點從技術層面看一下新能源積極發展意味著什么？主要分這么幾個方面，大家知道目前人類面臨世界性難題是能源短缺和環境污染，據統計石油儲量只夠使用30到50年，我們國家開采量只有世界1/10，今年我國石油進口量達1.6億噸，2020年將達2.5億噸，對外依存度大于55%，油價一會高，一會低，是被后面金融家操作。在我們需要的時候價格說取樂，因此我們流失了很多外匯。此外我們國家需要煤炭很多用于火力發電，盡管煤炭儲量很大，但是我們只占世界人均1/2，火力發電需要大量水。

　　大家知道北方地區是缺水的，此外大量煤炭沒有經過深加工被燒掉，造成對環境污染，世界十個環境污染嚴重的國家世界上有6個是我們國家。二氧化碳，二氧化硫排放我國已經超過美國，居于全球第一。因此我們領導人去受到壓力也比較大，汽車尾氣排放造成全球溫室效應已經造成我們國家空氣污染，尤其北京這種大城市，很難見到藍天，污染對生育是一個殺手。我們國家的特殊問題是能源效率也比較低下，低于世界平均水平10%，單位GDP能耗是美國3.5倍，歐盟5.9倍，日本9.7倍，印度的1.6倍，比世界平均水平還是要高三倍，而GDP只占世界的7%。每年平均給法國一個人提供三雙鞋子，法國人口是6、7千萬，還有一些電子垃圾，這些造成污染。當然我們希望提出一些解決之道，一個是節能，節能再節能我們認為怎么強調都不過分，占工業用電30%以上各類風級，泵類負載，工礦變化比較大，采用交流調速實現定速運行，節能效率比較明顯，以平均節電20%，計算對全國來說年節電600億噸，同時可以相應減少2000萬噸發電用碳，這個產業改造以后可以形成一個龐大市場，意味著技術的進步。目前為什么西門子、ABB國外大公司，紛紛來我國主要看中這個市場。

　　此外就是我們現在大力倡導新能源，新能源包括水電，風電，太陽能，生物質能、核電等等。如全球風能資源實際上是很大，每年高達50萬1000瓦小時，是水能資源十倍，2020年全球電力需求兩倍。加入我們都用把風力資源利用起來，全球2020年的電力需求都夠，還不致，是一種清潔可再生能源。最近20年風力風電單臺功率增加100倍，成本大幅度下降，已接近火力發電的成本。全世界有5萬兆瓦的風電機組在工作，在歐洲丹麥這個國家有一半電是風力發電這個國家比較小，在歐洲整個大電網以后也可以有。我國風電08年年底裝機總量達到9500兆瓦已經超過國家計劃好幾倍，新增容量08年3600兆瓦，比07年增長速度是100倍。

　　能源是多種多樣的，但是新能源最近幾年我們研究比較熱是這幾個，一個是風力，一個是太陽能，還有核能，水能小水電當然也算是一種新能源。我國風能陸上可開發容量儲量是億KW，海上就更多了，太陽能總量是502萬KJW/平方米，地熱、生物質能也非常豐富。

　　這個是我們國家風力功率密度，大家看一下就是所謂沙塵暴來源都是在這兒，戈壁沙漠都吹到我們北京，這個部分裝上風力發電對沙塵暴也有一些阻擋作用。新疆、內蒙、東北，記得有一次達坂城風非常大有一次把火車都掀翻了。到2008年我們國家建立很大風電場200多個，總裝機容量9500兆瓦，主要在內蒙，新疆，現在包括江蘇，河北，遼寧都有。

　　這個是過去一個統計，從這個趨勢可以看到發展是成指數曲線在增長，而不是線性的，將來是每年基本上都是翻倍，比以前總容量翻倍。

　　前面我們講是市場，其實這里面涉及幾個核心的技術，主要是風能機，發電機和控制。風能及主要是定槳矩失速控制，主動失速控制風機，這個效率就是風力能源利用率比較低了。后來發展成一種變槳矩，改變葉片風角使發電提高，代表產品是丹麥的維斯塔斯，核心技術包括發電機以及電動性，最早用比較多是出容勢（音譯）發電機，現在雙倍發電機。新發明，發展起來是用包括電力磁等等。其實最核心還有一個電控，一個是風力特別大的時候需要限速，否則會把槳液掛斷了，除外還有風力發電運行方式研究，不同類型的控制方法研究，以及最大功率跟蹤等等，還有風力是大范圍，大時間尺度是隨機，冬天比較多，夏天比較少，這個時候需要一定的儲能，我們講風力發電已經產能過剩不是指這些核心技術產能過剩，是指總機場我們我們國內有60、70家，大部分核心技術電控問題都是引進國外，這個國外不但不夠，而是遠遠不夠。

　　我國風力發電的前景與對策，這個是原來規劃2010年時裝機20GW，2030年發電將占全國總發電量的10%，對電網將產生影響，丹麥占50%為什么沒有影響，因為他國家比較小，它的電網是在整個歐洲的大電網。假如我們國家占10%對我們國家影響是非常大。

　　因此還有一問題就是成本問題，國外進口這些東西畢竟非常貴，我們必須在核心技術有所作為，尤其是變頻器等部分，加強國產化使成本進一步下降，還有就是大力發展更大容量的離岸型風力發電系統。在十一五我們國家投入巨資，幾個億，展開了研究情況，最近我們剛剛進行了一個匯報，全國很多廠家包括組機場、變頻廠，這些是國內著名企業已經建成生產線，應該說通過十一五計劃我們掌握了核心家屬，在十二五計劃當中國家要進一步加大投資產業化。

　　離岸型風力發電有一個特點，它的維修非常麻煩，這個要直升機調動，所以說可靠性要求非常高，功率也很大，那樣效益才能出來。這是我們國家西北陸上三峽一個工程，風力發電量超過三峽，甘肅西北有很強的風電資源，但是大家知道知道他的風電輸電很弱，到蘭州已經一千多公里，要到上海，到北京就更遠了，要把這個風力能源輸送過來將來要加高壓直流輸電系統。

　　此外蓬勃發展還有其他的新能源，比如說太陽能發電，我們國家太陽能的資源也是比較豐富，像青藏高原，因為離太陽比較近，四川少一些。這是功率密度，風力發電有一個是采用光伏電池，白天的電希望存儲起來晚上也可以用還有可以用太陽能，熱，不同的槽型，積聚太陽熱量。在太陽能發電系統當中有這么幾個環節，比如說有電池組，這是目前我們國家生產比較多的多晶硅，而且出口占全世界量很大，控制器，還有儲能還有變換器，多晶硅我們出口分量很大，但是消耗能源很大，而且造成環境污染，因此在國務院會議當中提出這個多晶硅已經是過剩，發展一些新型太陽能電池組是各式各樣太陽能電池組比較，效率等等，目前這個價格也在急劇下降，接近使用。這是它組成部分有串聯，并聯，有直接串聯，還有直接并聯低壓等等，但是安裝位置很不一樣，比如說有按在房頂上，這個可以伸出來，甚至可以貼在玻璃門墻。

　　這個是歐洲，德國用比較多，國家政策比如說太陽能發電，國家自己家里面建一些國家可以補貼一半，政策鼓勵，此外發電用不了還可以向電網賣，我們電表不承認，想賣也賣不了。有各種各樣的形狀，在我們清華大學有一個節能樓，很大一部分是采用太陽能，目前講在我國為什么推廣比較少呢，就是成本。比如說國外很多別墅，上面都可以采用加了太陽能板。這里面也有很多技術，比如說太陽能電池轉換效率很關鍵，變換器結構，最大頻率跟蹤，并網研究，系統控制，我們要從中國制造到中國創造，核心要掌握什么？主要就是技術，這里面大家很多資金，比如說找好的產品，但是產品是從這發展起來的，或者說希望有志于新能源的企業。

　　關注一下最新的技術發展，這是我們國家太陽能發展一些展望，2010年總容量達到300兆瓦。2015年大規模的并網系統，主要希望降低成本，提高轉換效率，進一步還可以發展外空間太陽能發電，就是怎么把它收回來的技術。其他新能源我們國家研究比較早，地熱，小水電等等，最近幾年還有燃料電池。地熱我們國家西藏羊八井有地熱站。潮汐和小水電，我們國家小水電資源非常豐富在四川，很多可開發量一千瓦。燃料電池是最近十年發展比較熱的，最大好處沒有污染，比如說它的排放物是水，甚至可以直接喝，但是問題是這些成本。磁流體發電我們國家研究也比較早，但是現在接近實用并不太多，還有核能發電。

　　但是這些新能源發電都一個特點，包括傳統發電不能儲存，新能源還有它很多是比較隨機，比如說太陽能，白天比較多，晚上沒有，風能是冬天比較多，夏天很少，所以說進入一個大電力系統以后我們是希望非常穩定，需要把發出來電存儲存起來，存儲方式也是一個重點，傳統有抽水蓄能。還有壓縮空氣，傳統我們比較熟悉是蓄電池。

　　最近幾年發展比較多是這三種，一個超導儲能、超級電容、飛輪儲能。超導儲能利用超導線圈溫度下，需要一個冷卻裝置，和低溫容器，轉換效率非常高，但是成本比較高，要實現低溫負270度還是很復雜，一個大系統需要可以進一步降低成本。這是一個超導低溫，比如說葉片的儲蓄罐，可以把電網的能夠送到前圈。

　　超級電容最近也實際上發電更塊一些，更接近使用，進行它充電負責快，不像蓄電池，剛才說電動汽車傳統蓄電池我們要沖幾個小時，最快要一個小時一個小時。但是你要定上一個超級電容損時這些能量，能量需求可以用超級電容提供，這樣結合優點效率也非常高，最近幾年超級電容儲能非常快，上海已經采用，到站不到一分鐘把能量存進去。我到國外看到歐洲已經開始研究超級電容儲能地鐵，每次地鐵自動把能量儲到超級電容。

　　此外還有更大的就是說儲能裝置是飛輪，高速飛輪，低速飛輪，能量密度非常大，功能密度比較小，在其他新能源發電中也有廣闊應能，飛輪也是一個得大固體高速旋轉，經常是一萬轉，幾萬轉，做好以后能量也是非常大，核心是要通過電力裝置把能量給電網這是一個飛輪。現在有成熟的比如說飛輪儲能裝置在賣，這是各種儲能裝置，有的是充電非常快，但是能量密度，有的是能量密度比較大，但是充電非常慢，所以要結合起來。

　　最后給出結論，在我國一個長期國策要大力發展新能源，在不久將來這種新能源發電成為我國電力系統建設中不可缺少部分。比如說達到10%以后就必須要研究它的對電網沒有到10%的時候要研究它對電網的影響，而占領這些新能源高端市場必須掌握核心技術，簡單比如說出口一些電池等等這些，拿不到核心的利潤，高端的利潤。此外我們說這些核心技術，變頻器等等，還可以應用在其他的節能領域，包括剛才講的新能源汽車，最近國家大力發展高速列車，城市輕軌等等，還有周總介紹的軋鋼系統，還有船艦，部分軍艦以及航母等等。

　　這個是世界最大的油輪，這個是比泰坦尼克號大得多，將來軍艦也要采用全電化的，這樣它的動態性能非常好。在大容量變頻裝置，最近大家關注創業板也好幾個公司專門搞大容變頻機已經上市了，有幸我跟他們合作比較多。因此見證了他們這些企業的成長，尤其最近兩年國產的高壓大容量變頻機占國內市場60%以上，這是非常了不起的。

　　因此希望在座企業各位朋友，進一步通力合作，把我們中國這種企業要大略高端掌握核心技術將來還可以打向國外，謝謝大家。