系统工程

中国电力的辉煌发展史

2020-01-08 09:15:27 卢克文工作室 作者:卢克文

1846年,上海开埠三年后,英国商人礼查来到上海,想在这里建一座饭店。

(来源:微信公众号“卢克文工作室”作者:卢克文)

起先他的饭店建在公馆马路(今金陵东路)外滩附近,叫Astor House Hotel,10年后,苏州河上建了座“查尔斯桥”,桥北侧河边有一块22亩的荒地,礼查感觉这块地有潜力,1857年便以极低的价格买下,建了一座东印度风格的2层砖木结构旅馆,将饭店迁了过来(今天看到的礼查饭店是1910年拆旧造新后的英式新古典主义风格,1857年的东印度风格原建筑没有这么豪华),但因为当时地处偏僻,经营不善,1860年,享利.史密斯从礼查手里接手这座酒店,改名Astor House。

就是今天上海著名的浦江饭店。

这家饭店在史密斯接手后,除了开设了弹子房、酒吧、舞厅、扑克室,1867年,还在上海最早使用煤气,1882年7月26日晚上7点,这里成为中国最早安装电灯的地方。

那天晚上,上海外滩6.4公里长的供电线上,沿外滩到虹口招商局码头,共有15盏弧光电灯被点亮,其中有7盏,位于礼查饭店内部及花园。据说当时上海来看电灯这个新鲜玩意的市民,围观人群聚集长达数里。
比慈禧太后第一次使用电灯,还早四年。

给上海人民的黑夜带来电灯光亮的,是中国的第一个发电厂,由英国人立德尔在1882年创办的上海电气公司。

据《上海租界志》里记录,这家公司位于当时南京路江西路口老同孚洋行的院落,共筹集5万两白银建立,是从美国克利夫兰的布拉什电气公司购买了一台12KW直流发电机,这家电厂只比法国巴黎北火车站电厂晚建7年,只比英国的电厂晚建6个月,比圣彼得堡电厂早1年,比日本早5年,当时的上海,相当洋气。

成功在上海点亮中国最早的路灯后,1883年2月,又在外滩、南京路、百老汇共装了35盏弧光灯,从黄昏点到半夜12点半,每盏路灯收费每周4元,如点到天亮,则收7元。

但因为发电设备技术问题老出故障,路灯时亮时不亮,工部局火了,叫他们按合同规定的质量供电,否则停止合作,还要支付赔偿,上海电气倒在了技术环节,仅运营了六年,便于1888年因资金不足倒闭。

1890年广州旅美华侨黄秉常集资40万美元,在广州开办了华第一家电力公司“广州电灯公司”,也是买的两台100匹马力的美国发动机发电,点亮广州历史上700盏电灯,但黄先生不太会经营,投入太猛,发电量远超用电量,电费太贵,广州市民没几家用得起电,9年后这家电厂倒闭,改成锯木厂。

上海电气倒闭后,原股东里的中国人魏特摩用4万两白银又新开办了新申电气公司,新申电气后被工部局于1893年以6.6万两白银并购,并追加2.6万两扩充设备,3年后的中央电站,有直流发电机8台,容量109.5千瓦,交流发电机5台,容量189千瓦。到1908年时,电厂发电设备容量达4400千瓦,相当当时英国15家大发电厂的13位。

除了上海新申,李鸿章也在迎头赶上,早先他先花费了6000两白银,向慈禧奉上发电机和电灯作贡品,1888年12月李鸿章从丹麦购进一台15千瓦的发电机,让北京的紫禁城和达官贵富们用上了电灯,随后张之洞在广州用燃油机发电,刘铭传在台北安装了第一批小型发电机,第二年,觉得电力这洋玩意儿不错,李鸿章又在大连创立大石船坞电厂。1890年广州华侨黄秉常建广州电灯公司、1899年德国人库麦尔在青岛电灯厂和大型发电厂(仅一年倒闭)、1900年冯恕建京师华商电灯股份有限公司、1903年开平矿务建唐山煤矿发电厂与林西矿发电厂、1910年两江总督张人骏建金陵电灯官厂、1911年租界工部局建杨树浦电厂、1915年董世亨建浦东电气、1901年起,宁波、烟台、镇江、汕头都有华人自己率先零零碎碎建设民营电厂,到1936年,中国发电容量达到了136万千瓦时,不过当时的发电量在全世界还是小得可怜,美国一年的发电量是中国的两三百倍,在先进工业国家面前,这些发电厂就好像一堆破铜烂铁。

辛亥革命前,中国一共有80座电厂,发电设备总容量37000千瓦,抗日战争前,中国发电设备总容量增加到1365792千瓦,年发电量44.5亿千瓦时,位居世界第14位。

算是中国人电力事业起家时的全部家当。

然后,日本人来了。

因为日寇侵华,中国高速发展的电力进程被打断了,我一直记得七年前看过蒋廷黻(蒋介石老师,湖南邵阳人)写的一本很薄《中国近代史》,这本书写于日寇入侵之时,里面有一句话我一直记得:

日本于此时全面侵略中国,是因为绝不能容许中国再次强大。

电力,是一个国家走向强大的现代化社会过程中,基础中的基础。

日本在占领东北后,从1937年4月开始,忙着在吉林省松花江上建成了当时全亚洲最大的18万千瓦丰满水电站,这座水电站到1943年3月25日开始发电,期间以“吃好住好大工价”骗取共20万劳工前来建造,每天两班倒24小时作业,每班1.2万劳工工作12小时,劳工进来后如同进了监狱,稍有不从就遭到毒打,原丰满警察署长在日本战败后承认,平均每天被打死或累死2-3人,丰满水电站修建期间,一共死亡5110人,劳工们的尸首被扔弃在水电站旁三条100多米长、6米宽、4米深的天然沟渠里。

1945年8月日本投降,苏联军队进驻丰满,次年4月撤退,其间将水电站2、7、3、8、5、6号机组主部件拆走运到苏联,只将1、4号机组留给中国,1948年丰满水电站在苏联彼得格勒水电站设计院指导下重建,一直使用到2019年5月20日爆破。

为了控制东北,日本当时修建大型军事设施和水电站,一共在抚顺、本溪、阜新、北票、大石桥等地留下34处“万人坑”。

日本人一边在东北疯狂铺基地,一边在前线对中国发起猛攻,先后夺取青岛发电所(4.38万千瓦)、华商电灯公司(旗下石景山发电分厂是华北最大发电厂,装机容量3.2万千瓦,后被日本强行收购重组,日本战败时已为28.5万千瓦时,是中国当时最大的火电厂)、上海杨树浦电厂、戚墅堰发电厂、首都电厂、杭州闸口电厂、开滦中央电厂、镇江大照发电厂、武进发电厂、嘉兴发电厂等国内几乎所有重要的发电企业。

其中首都电厂有部分工人来不及撤离,留守人员因不配合日军发电,大部分被杀害。

依靠强大的机械部队推进,日军在中国地形图的第三阶梯将侵略战争打得颇顺利,打到第二阶梯,失去了机械平推的优势,日军就再也推不动了,但国民政府的经济要害也基本损失殆尽,尽管在大后方筹建了27个电厂,发电总容量也仅为35505千瓦。

这些电厂还是好不容易才抢救下来的。

日寇进攻时,国民政府将汉口、沙市、宜昌、长沙、湘潭、常德各地的发电设备2.54万千瓦转移到了后方,杭州、广州、武汉来不及撤走的设备直接炸毁。

由于发电设备又大又重,迁移过程十分困难,汉口既济水电公司的6000千瓦发电机组重达1800吨,1938年用新江号轮船及33艘木驳船经水路千辛万苦才运抵重庆,一路跋山涉水,全靠工人们肩挑背扛搬运。

而永耀电气公司连轮船都没有,到宜宾段时,只能雇用木船,工人们亲自上阵当纤夫,拉着船溯流而上,一天只能前进两里路,花了半年时间,损耗了一半的设备,沿途死亡5人,才将设备一点一点拉到了重庆。

做纤夫是这世上最最辛苦的工作之一,可以说是“辛苦”两个字的登峰造极,据在三峡做过50年纤夫的曹永华说,他们先将12股老丛竹蔑编好的纤绳,放在滚水里煮过,这样纤绳才不会伤害纤夫的手,拉纤时,要把搭脖子拴在纤绳上,倾斜着身体往前拉,许多纤夫赤脚裸体,是因为衣服鞋子极容易被尖石纤绳磨破,人又要经常跳进水里,寒冬腊月也要跳,“脚上有肉的地方都冻得炸口子,鲜血直流”。

只有了解纤夫的真实生活,才能明白当时永耀电气的普通工人们,一天两里路充当纤夫将电气设备拉到重庆有多么艰难。

就是在这么艰苦的环境下,我们还是只抢救到了中国电力一点点火种,日军侵华,使中国当时损失了94%的发电量,给中国经济造成了重创。

日寇投降后,日伪电厂被中方接管,搬迁到西南的电厂也纷纷回迁,1946年,中国的发电量恢复至128万千瓦,至1949年新中国建立,全国发电设备容量达184万千瓦,其中火电168万千瓦,发电量为43亿千瓦时。

政局稳定后,中国电力,即将迎来狂飙突进的70年。

只要没有外敌入侵,没有内乱,只要给中国一点喘息之机,中国人就会爆发出强大的生命力。

电力也是如此。

只要看看1949年成立时,全世界各国的人均GDP数据,我们可以认识到,当时中国起步时的环境有多绝望。

1949年,中国总GDP只有123亿美元,5.4亿人口,人均GDP仅23美元,人均国民收入只有16美元,当时美国人均GDP1882美元,英国642美元,法国842美元,日本182美元(二战被打成这样起步其实都比中国高多了),德国486美元,逃到台湾的老蒋手下人均都有156美元,是大陆人均的6.78倍。

根据《联合国世界经济发展统计年鉴》,1950年时缅甸人均GDP是43美元,菲律宾是170美元,中国人均只有缅甸的一半左右,是全世界人均GDP倒数第一。

1950年,中国人均发电量2.76千瓦时,印度人均发电量10.9千瓦时,美国人均发电量2949千瓦时。

发电量连印度人均都是我们的5倍。

抓好命运的缆绳吧,永不服输的中华民族,就要开始飞奔了。

我们先来看一张老资料上面找来的表格,这里记录着从1949-2001年的发电量

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1949-2001年中国发电量

这张表的数据还是有点少,2001年以后的数据如下:

2002年:发电量为16400亿千瓦时

2003年:发电量为19080亿千瓦时

2004年:发电量为21870亿千瓦时

2005年: 发电量为24000亿千瓦时

2006年:发电量为28344亿千瓦时

2007年:发电量为32559亿千瓦时

2008年:发电量为34334亿千瓦时

2009年:发电量为37146亿千瓦时

2010年:发电量为42017亿千瓦时(历史分界线,成为世界第一)

2011年:发电量为47130亿千瓦时

2012年:发电量为49875亿千瓦时

2013年:发电量为54316亿千瓦时

2014年:发电量为57944亿千瓦时

2015年:发电量为58145亿千瓦时

2016年:发电量为61331亿千瓦时

2017年:发电量为66044亿千瓦时

2018年:发电量为71117亿千瓦时

看着上面飞奔的数据,其实我也好奇中国是如何一点一滴将自己的电力事业建设起来的。

由于中国历年一直主要靠火力发电,火力发电占比一直在80%以上,2018年还维持在73%,弄清楚火力发电的过往,就能弄清楚中国电力史。

1938年,昆明中央机器厂第四分厂,找瑞士勃朗.鲍威利公司引进了2000KW汽轮发电机组制造技术,几年后通过该项技术,外加仿制瑞士苏尔寿的2台12t/h电站锅炉,造出了中国人的最早两台2000KW火力发电设备,这两台机器一台放在四川泸县,一台放在云南昆湖电厂。

到1949年底,全国电力装机总容量为1849MW(兆瓦),其中火力装机容量1686MW,占比高达91%,因为中国煤多,到现在还有1.6万亿吨储量,而且煤炭质量特别好,成本便宜,因此我们命中注定主要靠火力发电。

1945年的时候,美国西屋电气公司跟民国签了份合同,本来准备在中国搞发电机制造厂,当时战乱不停,合同没有执行完,但西屋在美国共培养了96名中方技术人员,这些人成为中国第一代电力精英,1949年后分散在中国各个相关电力公司,包括东北电工局、上海电机厂等,成为中国电力行业的祖师爷们。

1949年后我们搞了上海、哈尔滨、东方三大发电设备制造基地,其中上海发电厂在1952年找东欧社会主义小伙伴捷克搞来了火电设备制造技术,1954年按这套技术弄出了新中国第一台6MW火电机组,哈尔滨发电厂起点则高多了,从老大哥苏联引进技术,1958年搞定了25MW和50MW高压火电机组,但真正实用是在1959年,所以1949-1958这十年的发电量是中国电力史的第一个阶段,因为家里穷,要钱没钱,要技术没技术,也没什么发电机,中国发电量只能以极其细碎的步伐前进,每年进步的速度都是个位数和十位数。

牛逼轰轰的哈尔滨发电机厂还在1960年时搞定了第一台100MW高压火电机组,1970年搞定200MW超高压火电机组,1971年摆平300MW亚临界中间再热式火电机组。回头看上面的发电数据,1959-1968这十年刚好是中国电力发展的第二个阶段,其中1959-1964年发电量一直在400-600亿千瓦时上下徘徊,中间还出现过萎缩,很明显主要是因为三年困难时期造成的影响,1965-1968这四年开始恢复正轨,发电量还是以十位数在缓慢增长,因为第一台100MW虽然是1960年研发成功,但实际应用是在1967年北京高井电厂,因为自己获得了100MW以上电发机的生产技术,发电机陆续批量制造出来,后面中国的发电量才从1969年开始上一个台阶。

1969年后,中国陆续试投产自己研发的火力发电机,并且初生牛犊不怕虎,雄心勃勃想去研发600MW火电机组,但搞到1977年,根本研发不出来,因为辅机、锅炉、控制系统、关键配套件等很多环节搞不定,而且自己试投产的100MW、200MW和300MW火电机组不停地出事故,用着用着就坏了,修都修不过来,根据电力部门统计,光1980年一年,我们研发的8台200MW机组停机检修过95次,17台125MW和3台300MW机组发生事故21次,检修77次,1980年我们一共有97台共12500MW大型火电机组,几乎全部都有问题,个个都跟间歇性神经病一样,一下正常一下不正常,专家们在1981年开了个会,发现了290多处质量问题,要修好这些问题要花费3到5年,约2亿人民币,还不敢保证以后一定能用,而且我们当时的发电机耗煤量也大,平顶山的姚孟电厂300MW机组发电煤耗为360g/kW.h,美国西屋公司同类机组只要317g/kW.h,一台机器一年要多烧3万多吨标准煤。

质量这么差,问题这么多,可把当时我们的研发人员愁死了。

以中国当时纯正农业国起家的底子,要人才没人才,要技术没技术,就靠苏联阵营扶持过一段时间,跟苏联翻脸后搞不定这些技术环节其实是很正常的,有困难就去战胜困难,愁完了继续干活。

1977年年底,第一机械工业部把一帮专家叫过来开会,讨论我们这发电机以后怎么造,讨论来讨论去,大家一致认定要向发达国家学习,少走弯路,直接买他们的技术,这时候不可能找苏联帮忙,但幸好我们跟日本美国重新建交了,1978年10月到12月,第一机械工业部就派人去欧洲和日本考察,参观了欧洲11个发电设备制造企业、5个高压开关厂、日本三菱和日立共177家工厂,大开眼界,回来深受刺激,觉得跟他们差距太大了,没法玩了,更坚定了买技术这条心。

1980年5月,由副总理薄一波同志牵头,国家决定拿出仅有的一点外汇,让第一机械部负责引进制造技术(电力部则负责引进电厂设计)。

6月中旬,第一机械部把美国通用、西屋电气、燃烧工程、拨伯葛、瑞士勃朗.鲍威利、法国阿尔斯通共6家公司都请到中国来谈判,前前后后一共谈了3个月,请了90多名工程师、技术骨干等一批资深中老年理工男把关,理工男们听完各方陈述,一致认定通用的汽轮机跟发电机技术最牛逼,但是通用报价太高,是西屋的一倍,瑞士公司则不愿意转让计算机程序,报价更喊得比通用还高,直接趴死,阿尔斯通价格最低但售后服务太少,最后一合计,就选了美国燃烧工程跟西屋电气的技术。

8月4日,国家计委把各个部门跟国有银行的人都叫过来开会,要跟这两家公司合作生产300MW、600MW主辅机组各一套,并引进这两套机组的技术,共花费2.4亿美元外汇,砍价砍得比较成功,因为当时就是单独各买一套,加起来都要3.3亿美元,还可以掌握当代世界先进水平的大型火电机机组制造技术。9月9日和11月21日,西屋电气与燃烧工程分别跟中国政府签了约,并在日后向中国提供了薄膜底图两套、微缩胶卷两套、技术资料四套、计算机程序176项,以及各产品设计、制造工艺等等。

1981年,电力部同时从美国依柏斯库工程公司引进了电站设计技术。

这两件事意义重大,堪称中国电力史的一道分界线,从这时候开始,中国才真正拥有了世界先进的发电机制造技术。

1984-1985年,中国按美方的技术,于1985年底造出了具有先进技术的300MW火力发电机组,1987年6月30日投入运行;并于1986年12月造出了600MW火电机组,于1989年11月4日投入运行。

1969-1985年这十七年,是中国电力史的第三个阶段,1974年后,发电量从走路变成小步快跑,以每年200亿千瓦时左右在增长,这中间的主要增长方式是“自己制造的会发神经的发电机组”或者直接购买国外的发电机组,我们还没有办法批量生产世界先进机组,增长速度依旧比较慢。不过让人惊讶的是,总发电量在文革期间,只有1967-1968年出现退步,其它时间都是在稳定增长,可见当时发电机产量并没有受到冲击,工业也还算正常,要不然不需要这么高的发电量。

1985年之后,中国电力行业才开始真正掌握了自己的命运。

为了完全消化燃烧工程跟西屋电气300MW跟600MW机组技术,1983年国家共拨款2000万元攻克重点项目22项,到1985年底大部分科技攻关基本完成,这些难啃的硬骨头包括:电站锅炉管子中频感应压力焊工艺技术、汽轮机焊接件局部热处理工艺与装备、汽轮机㗏体高压喷嘴室电火花加工工艺试验等。

引进技术之后,下一步就是要全面国产化。

前面为了尽快消化美国人的技术,赶着先弄出第一台机组,第一台300MW的发电机组国产化率只有40%,其中锅炉国产率50.2%,汽轮机国产化率40%,汽轮发电机国产化率27%,进口了好多美国零配件,搞得这台机器比国产300MW的贵两倍多,后面为了尽快将这两套机组全面国产化,国家将这件事列为“七五”重大科技攻关项目,调集行业专家一起想办法,中间克服了无数困难,到第二套时,国产率化68%,第三套国产化率75%,第四套80%多,到“七五”末,机组的价格一下就跟国产的差不多了。

国产化帮政府省了一大笔钱,比如栅架多点焊机,以前从瑞典进口,一台100万美元,中国自己搞了一套,才10万人民币,还有LDD履带式加热垫及控制系统,进口要2万美元,国产化后自己弄出一套来,只花了1.7万人民币,这中间各个细节的国产化不计其数,理工男们都是这样,从不多说,不声不响就把民族工业问题解决了。

有了完全自主的火力发电设备,中国的发电量再上一个台阶,中国在第七个五年计划(1986-1990年)期间,制订了发电设备10000MW综合生产能力的计划,通过消化引进的技术,将国内的200MW机组都逐步过渡到300跟600MW,并对三大锅炉厂、三大汽轮机厂、三大电机厂进行改造升级,从最早谈判开始算,中间历经15年的时间,到1995年哈尔滨、上海、东方三套发电设备制造基地终于能完全造出国际先进水平的纯国产300MW、600MW火力发电机,光是1995年一年,中国就生产了发电设备16470MW,其中火力发电设备13850MW。

这些发电设备安装到各个电厂后,才保证了每一盏灯光,照亮了每个中国的千家万户和每一座工厂。

1985年-1999年这十五年也是电力史的第四个阶段,我们电力发展的速度已经从小步快跑换成了坐马车,每年的增长量从400亿千瓦时一直跑进了800亿千瓦时,这时候一年的增长量,约相当于建国前八年发电量的总和。

看到中国发电机组的引进与改良过程,许多发展中国家就会忍不住想试一试,既然这么简单,我们印度、巴基斯坦、马来西亚、菲律宾都去找美国西屋电气买技术,然后也这样搞一次,行不行?

不行。

中国能将电力设备发展起来,是有三个条件的。

第一条件是“集中力量办大事”,不能什么事情都市场化,在1980年,如果不是政府拿外汇去买技术,民间不可能出现有人掏2.5亿美元解决中国电力设备问题,但现在绝大多数国家,做不到现在中国这种中央集权制与一锤定音的行政制度,大多数政府还是等着市场自己去解决问题,但其实市场根本不是万能的,民间富人有钱了只会去投资金融与房地产这样来钱快的项目,不可能花这么多钱投资民生项目,也没有那么大的动员能力,集中这么多专家解决技术问题。

第二个条件是“得有自力更生这一口气在”,其实我们1981决定买下来的美国设备,还是有很多问题的,事实上只是1970年代末世界先进水平,现在都2020年了,牛皮不能吹四十年吧?第一批搞出来的机器热耗偏高、轴系振动偏大、发电机电气性能不理想也一堆问题,我们是花了15年的时间,又投了2000万,请无数专家一点一点攻关克难,才把后面的问题解决,并且,将机器尽可能国产化降低成本,还从消化中吸收后再创新,才能保持技术水平在国际前列,你换成别的发展中国家,没有这么多技术人才,没有国产化的决心,没有攻克技术的恒心,就会陷入“引进、落后、再引进”这个怪圈。

发达国家敢把技术卖给发展中国家,其实就是赌定了发展中国家无法自力更生,谁知道碰到中国这种奇葩国家。

第三个条件是“要有重点工程为依托”,才能推进发电装备的自主化。

这句话的意思,就是要边学边干,要有实操,引进300MW火电机组,我们是以山东石横电厂为依托工程,引进600MW火电机组,则是以安徽平圩电厂为依托工程,没有依托工程练手,走完全部电力设备制造并应用的全流程,是不可能完成国产化的既定目标的,美国人教给我们技术,只是“师傅领进门”,我们自己边学边干,叫“修行靠自身”,中国的火电设备正是在这个边学边干的过程中完成了国产化,降低了成本,改进了技术,现在还能向其他发展中国家出口电力设备。

中国正是从火电这个对外引进技术的案例中汲取到了营养,后面中国的核电等其它工程技术,都按照火电这个模式走了一遍,改革开放后,中国人如饥似渴地吸取发达国家的养分,才能在各个工程技术领域突飞猛进。

正是在中国这种特殊环境,中国发电设备成长了起来,到2000-2005年,电力发展速度从坐马车换成了坐汽车,每年的增长以1000-2000亿千瓦时左右在增长。

2006年后,中国发电量更是狂飙突进,以每年4000-5000亿千瓦时左右疯狂加量,在2010年,中国就战胜了美国41000亿千瓦时的全年发电量,将美国维持了110年的全球发电第一名挑落下马。在2018年,中国的发电量占全世界的26%,超过美国发电量63%,是全球电力业当之无愧的扛把子。

前面讲述了中国如何解决发电问题,但其实还有个同样重要的问题需要同时解决。

就是如何把发好的电输出去。

输电这个事情,中国人干得比发电还要牛逼。

1974年,中国在甘肃永靖县黄河上游建了一座刘家峡水电站,解决陕西、甘肃、青海人民的缺电问题,这座水电站从勘探到建设一条龙全是自己人搞的,连把电输出去的330KV超高压输电线路都是国产的。

这条全长534KM的输电线路,输电能力423MW,花了中国电力人无数心血,是中国人建设的第一条超高压输电线路。

为了搞完这条超高压输电线,变压器、电抗器、开关设备、避雷器、套管、绝缘子、电容式电压互感器及串联电容器都是自己弄出来的,这中间每一样东西能搞出来都是无数电力人的付出,就拿高压开关设备这一样东西来说,高压开关的开断过程涉及到热力学、化学、流体力学各领域,要想造好高压开关,就必须有一个实验室,1950年代,我们生产的高压开关产品还得寄到国外去做实验,1953年我们跟苏联签了援助协定,1958年开始搞高压电器研究所,但是1960年苏联人就不跟我们玩了,撤走专家,停止提供资料,中国人就硬着头皮自己摸索,苏联不提供的设备,最后由沈变搞了出来(电力设备相对来说算是成熟行业,没有其它行业那么难入行),1963年我们就搞出了西高院研究所,安装了1006台设备,这才把高压开关设备研发出来。

到1978年,中国要打开国门搞改革开放,电力不够用,搞发电的这时候去跟美国签合同了,搞输电的也准备向先进国家学习,1979年中国要建设平顶山姚孟到武汉凤凰山500KV输变电工程,中间要经过17个县市,全长594KM,最大运送容量为120万KW,跟发电设备一样,计委决定引进国外的设备,并在学习过程中将设备国产化,这次选了日本、法国、瑞典6个国家7个公司的变电设备、继电保护和通信设备。

在操作过程中,计委要求引进关键技术和生产设备要与原材料国产化同步进行,要用国产原材料生产出合格产品,使引进技术和装备适应国产化要求,到1981年12月,中国第一个500KV的超高压输变电工程正式运行,我们又花了好长时间将全套材料都国产化为我所用,使国产技术达到了当时先进水平。

有了500KV的技术积累,中国电力人消化了二十年后,2001年,新的任务到来了,为了西部电力供应,要在黄河上游建公伯峡水电站、拉西瓦水电站等一批重点项目,但当时如果再建330KV输电线路,黄河上游就会出线密集、送电效率低、造成资源浪费。

而且西北地域辽阔,几百里地见不着一个活人,能源基地到负荷中心的距离较远,就只能建750KV高压输送线了。

2001年国家电力公司对此项目进行了两次专家论证和评审,一致认为中国可以开搞750KV高压输送线,并发了个特别长的通知,名字叫《西北电网750KV输变电示范工程关键技术研究可行性报告》。

那就别废话了,反正组织上都这么定了,还愣着干嘛,再啃几口干粮就上啊。

中国电力人们迎着西北苍凉的风抹了抹头发,握紧了手中的馒头,再次硬着头皮上了!

2003年,750KV交流输变电成套设备研制列入“十五”重大技术装备项目(每个五年计划都特别照顾我们电力人啊),国家拨款11250万元,召集西电集团、天威保变、沈变、许继集团、桂容公司、沈高共37个科研设计制造施工和调度单位,全冲上西北高原啃馒头去了。

从这些年开始,基建狂魔开始露出狰狞本色,2003年9月官亭变电站开工,仅仅两年时间,“咣当”一下,官亭-兰州东输电线路、兰州东变电站就竣工了,750KV输变电示范工程正式投产,喜得当时副总理曾培炎亲自赶来参加投运仪式。

750KV是当时世界上运营的最高电压等级,全球只有少数几个国家拥有这一等级的输变电线路,而且这项工程的29个子项目都是中国独立自主完成,拥有自主知识产权,国产率达到了90%以上,还创了世界最高绝缘水平。

端的是又快又狠。

面对全世界的认可,我们的电力人们不由得露出了憨厚的笑容。

小伙子们,不要高兴得太早啊,攀过一座高峰,还有下一座高峰,你们看中国经济发展得这么好,电力需求在不断增长嘛,来来来,这里有个1000KV的特高压输电项目,先来搞定了。

中国当时要搞特高压项目,是因为装机容量发展到2005年,已经达到5.1亿KW,需要远距离、大容量输电,而且特高压输电搞定了,就可以减少更多超高压线路,还能保护环境,这是形势所逼。

2005年3月,机械部副部长陆燕荪、电力部电工程师周小谦、院士周孝信、朱英浩、沈国荣向副总理曾培炎提交“尽早明确特高压工程建设工作”的建议报告。

2006年8月,发改委正式核准在晋东南-南阳-荆门建1000KV特高压交流试验示范工程。

电力公司的小伙子们,你们有福了,快扔下你们西北的馒头,咱们去荆门吃烟熏肉和太师饼去。

这项工程于2006年底开始建设,“咣起”一下,2008年12月30日就开始试运行,2009年1月6日22时,我国第一个特高压交流工程正式投入商用,后来又建来淮南-南京-上海1000KV特高压线,我国电网电压也正式达到了世界最高水平!

原国家发改委副主任张国宝一直很支持特高压的发展,二滩水电站建成后,是当时中国最大的水电站,但是因为当时中国经济低迷,发出来的电没人要,他那时主持分电,回忆说当时二滩的电一种是计划内的电,两毛多一度,计划外的电,只有三分钱一度,连磨损费都不够,他那时到处求人,找着电力部副部长陆延昌,才知道二滩送出来的电,一条500千伏交流线路只能送90多万千瓦,他十分着急,原来要想输送容量大,就只有在提高电压等级上做文章。

后来发改委搞论证,张国宝一直站在支持发展特高压,“但因为管部门内部一些人表面公允,实际上暗中挑事”,这件事一直没批下来,中间还论证过石墨炸弹对特高压线的危害,花了很长时间扯皮。

特高压线建成后,张国宝说,特高压不仅仅是输电的贡献,还发展了我们的装备制造业,欧洲、日本企业只做了试验,没有工程化应用,特高压的变压器、开关、绝缘等关键设备实现了国产化,别的国家没能特高压项目,也就没有工业化生产这些东西,特高压原来也没有国际标准,因为中国正式运用了,国际电联就采用了我们的标准。

张国宝激动地说,在输变电技术领域,我们已经达到了国际先进水平。

2019年10月4日,张国宝因病在北京逝世,享年74岁。

前面几节我们讲述了电力人是怎样搞定国产火力发电机组的,也讲述了如何克服特高压输电线的,现在我们要回到事情的源头,讲一讲煤炭的故事。

1995年中国才将美国的技术吃透自己研发出高水平的发电机组,接着在全国铺开了造发电厂,2001年12月中国入世,经济迅猛腾飞,2005年中国搞定特高压输电,注意这三个时间点,一个国家的经济发展是必须要电力在后面做基础支撑的,光是2018年广东省实际用电量就达6000亿千瓦时,人均用电6000千瓦时,已经达到发达国家水平,经济跑得这么快,电力必须跟上,现在技术上没什么问题,只要资源足够就行,而电力主要是用煤炭进行火力发电,中国入世后,煤炭的重要性一下子被拔高了。

山西煤老板们一个个挺着大肚子,排着队爬上了历史的舞台。

煤炭价格从2002年之后从最初的300-500元每吨,一直飙涨到2009-2010年的1400元每吨,而开采煤的成本是固定的400元每吨左右,最高时一吨煤能挣1000元,扣掉税净利润还能达800元,一个年产30万吨级的煤矿,一年纯利能到3亿元。

在《煤老板自述三十年》这本书里,口述者就说自己二零零几年时一天能挣50万纯利。

山西省河津市和乡宁县是中国煤炭业的一面镜子,这里盛产煤矿,起初是为了提高煤炭产量,跟上发电需求,2004年时山西省推行集体煤矿卖给私人,河津市下化乡就冒出36个煤矿,吕梁地区出现100多个煤矿。

当时煤价飞涨,挖煤跟挖金子一样,私人煤矿疯狂开采,赚钱第一,安不安全后面再说,各种运输设备、机电设备、采掘设备、防治水设备、通风设备、防瓦斯设备、防煤尘设施、防灭火设备、安全监测监控设施、调度通信设施等统统不重要,于是,大家印象中山西省矿难频发的事故都发生在那几年。

2005年3月19日,山西朔州煤矿瓦斯爆炸,72人遇难。

2005年6月22日,山西繁峙煤矿瓦斯爆炸,37人遇难。

2006年2月1日,山西晋城煤矿瓦斯爆炸,23人遇难。

2006年3月18日,山西临县煤矿透水事故,28人遇难。

2006年4月29日,山西大同煤矿瓦斯爆炸,32人遇难。

2006年5月18日,山西左云煤矿特大透水事故,56人遇难。

2006年11月5日,山西焦家寨煤矿瓦斯爆炸,35人遇难。

2006年11月12日,山西晋中煤矿瓦斯爆炸,25人遇难。

2007年3月18日,山西晋城煤矿瓦斯爆炸,21人遇难。

2007年3月28日,山西临汾煤矿瓦斯爆炸,26人遇难。

2007年5月05日,山西临汾煤矿瓦斯爆炸,28人遇难。

2007年12月6日,山西洪洞煤矿瓦斯爆炸,105人遇难。

2008年1月20日,山西临汾煤矿瓦斯爆炸,20人遇难。

2008年6月13日,山西吕梁煤矿瓦斯爆炸,34人遇难。

2008年7月5日,山西大同煤矿一氧化碳中毒,21人遇难。

2008年9月8日,山西省新塔矿区发生特别重大溃坝,277人遇难。

2009年2月22日,山西屯兰煤矿瓦斯爆炸,78人遇难。

2009年12月27日,山西介休煤矿瓦斯燃烧,12人遇难。

2009年之后,山西省开展煤炭企业整合重组,私人不再让开矿,小矿全部整合成大矿,最初30万吨的矿井,必须要达到机械化采煤,后面又上升到60万吨,山西煤老板又排着队,一个个走下了历史舞台。

而那些在煤矿里长眠的矿工们,亲身经历了中国经济野蛮生长年代,他们默默注视着粗糙发展的特殊历史轨迹,以及自己黑暗煤矿里被掩埋的生命。

铭记那些牺牲的人,为中国电力事业和经济发展做过的每一分努力。

为了控制下文章的篇幅,核电和水电的发展,只能简略地讲一下。

中国1958年就想搞核电站了,还特意建了个581工程项目,不过当时核材料不够,要先保军用,就没搞起来,1966年上海人不死心(长者在武汉任职时还自学了格拉斯登的核工程教材),还想搞,找周总理批示,想建一个核反应堆,叫“122工程”,不过很快因为文革又垮了,122工程给我们留下了一批人才,这些人最后成为728工程的主力。

728工程周总理亲自把关,从1970调研到1974年,搞了三次专家委员会研究可行性,才在1974年列入国家基建计划。最先想把第一个核电站建在浙江富阳,后来综合考虑,选定浙江海盐县秦山地区。

我们最初想引进法国的900MW核电技术,因为时间关系,还有从零培养中国核电人才的原因,最后决定自己造300MW核电站,核电站的大部分设备都是自己生产,实在搞不定的,政府出资1.73亿元,给上锅厂、上重厂、上汽厂、上电厂等到国外买设备,各厂买了些如SIV3150重型卧床、X9721转子铣床、W200G落地式镗铣床等我们弄不出来的重型设备,但我们自己也弄出了200t电渣重熔炉、200t高速动平衡试验室、容器焊机辅机等一些机械怪物。

以我们当时的工业能力和财力,能弄出这些东西来,工人们太不容易了。

有了设备,核电站的机器就吭哧吭哧陆续给造了出来,秦山核电站一期1991年12月首次并网发电,1995年7月通过验收。二期2002年发电,三期则采用了加拿大坎杜6重水堆核电技术,也是2002年运行。

截止到2020年,中国共有45台商用核电机组在运行,建成12座核电站,在建10座核电站。2018年,核电站共发电2865亿千瓦时。

新中国成立时,中国水电装机总量仅36万千瓦,年发电量12亿千瓦时,其实主要就是靠前文提到的丰满水电站撑场面。

1955年、1958年、1977年、2000年中国组织了四次水力资源普查,历史上几千名水文地质工作者大学毕业后,就在深山老林里翻山越岭,为祖国积累水文资料,才查清我国境内河流总装机容量1万千瓦以上的3886条,水利资源理论蕴藏量6.944亿千瓦,技术可开发装机容量5.416亿千瓦,经济可开发装机容量为4.0179亿千瓦。

新中国建设的第一座水电站是浙江新安江水电站,电站由苏联专家提供协助,动员了好几万人从1957年建了三年才完工,坝高105米,总装机容量66.25万千瓦,设计年发电量18.6亿千瓦时,还可以防洪、灌溉、养殖、旅游。

浙江省的旅游盛地千岛湖,其实就是新安江水电站的水库。

新安江水电站是中国水电的黄埔军校,培养出了中国第一批水电人才,电站的9台水轮机由哈尔滨电机厂制造,第9号双水内冷机组,还是国家发展巨型水轮机组的试验品。

有了第一次试手,后面顺利完成三门峡、刘家峡、丹江口、乌江渡、葛洲坝等大型水电站,中国水利人还走出国门,参观了巴西伊泰普、埃及阿斯旺水电站,大开眼界,又受了点刺激。

基建狂魔最受不了的就是别人基建做得比自己好,回来后苦干实干,搞定了举世瞩目的三峡工程(我们水利学校的好多学长毕业后去了三峡,我记得1998年,有学长回校告诉我们在三峡的情况,当时薪水是1200元/月)。又在西部拿龙滩、小湾、景洪、瀑布沟、拉西瓦练手,使我国水电站的设备制造与运行管理飞速前进。

在西部贵州、云南建设水电站的事情,是由朱镕基总理主导的。1999年春节朱总理去贵州考察,对贵州省的贫穷深感震惊,2000年8月北戴河会议上,朱总理建议在贵州、云南建设1000万千瓦发电机组,以水电为主,将电力输往广东,以增加贵州、云南两省收入,当时有人担心工程不能完工,或者电费送过来太贵,朱总理站起来说:

“如果不能完成向广东送电1000万千瓦的任务,我总理辞职。”

然后指了指国家计委主任曾培炎说:“你这个国家计委主任也辞职。”

长者赶忙出来打圆场:“朱总理是清华大学学电机的,他懂电,我们就听他的吧。”

2000年11月8日,贵州洪家渡水电站开工,五大战役开打,云南小湾水电站和广西龙滩水电站陆续开工,2010年全部建成,恢宏的西电东送工程,最终保证了1000万千瓦送电任务圆满完成,但比广东当地的电低0.2-0.3元每度。

至2019年,广东省30%的电力,就是来自西电东送。

中国水电至今已取得巨大成就,世界前20大水电站,基建狂魔占了11座,2018年中国水电站发电1.2万亿千瓦时,处于世界第一,而且我们的水电站质量经得起大灾大难的考验,2008年四川汶川地震时,震区内没有一座水电站出现垮坝事故,也没有造成一起次生灾害,震中的沙牌水电站安然无恙,紫坪铺水电站震后第五天就恢复了发电。

在中国电力人70年的努力下,2018年,中国大陆发电量达到了约6.8万亿千瓦时(2019数据还没出来),其中火电49797亿千瓦时,核电2943亿千瓦时,水电11027亿千瓦时,风电3660亿千瓦时,光伏发电1775亿千瓦时,生物质发电906亿千瓦时,几乎都是世界第一!

中国,已成为全世界当之无愧的第一电力大国。

1846年,洋商礼查自英国来,准备在上海建一座饭店。

他不知道,自己的饭店将亮起中国的第一盏灯光。

也惊醒了中国后发的电力事业,中国电力人随后奋发疾赶,虽然这一百多年跑得磕磕绊绊,但我们可爱的电力人们,无论千难万难,还是跑进了世界巅峰,跑进了全球第一。

正是因为保证了电力的供应,中国才能在2020年的今天,在高速公路、高铁、药品、谷物、肉类、棉花、水果、钢、煤、水泥、化肥、飞机、坦克、导弹、常规武器、船舶、汽车、铁路机车、摩托车、机床、风力发电机、家用电器、手机、数字程控交换机、电脑等主要产品产量全方雄居世界第一位!

最后,让我们从1896年开始的全球各国发电量的对比视频中,感受我们电力人的力量,看看中华民族追赶世界的脚步。

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