在福建三明尤溪县的110千伏沈塔变电站,一台革命性的变压器于2025年10月23日正式并网投运。这台型号为SZ22-50000/110-NX1的变压器,不仅是中国首台110千伏“超一级能效”变压器,更是我国在绿色低碳电力装备领域取得的一项重大突破。
它的超一级能效表现与全生命周期低碳设计,标志着我国在高效节能变压器领域实现了从跟跑到领跑的关键转变。

在“双碳”战略背景下,电力行业作为碳排放的重要领域,其减排进程关系全局。变压器作为电网中的关键设备,能耗占比较高。目前国内110千伏变压器普遍采用较厚规格的高损耗硅钢片,能效提升受限。技术瓶颈制约着变压器实现“超一级能效”的关键。与此同时,碳足迹管理已成为电力装备绿色低碳发展的核心议题。
2025年9月,中国电力企业联合会正式发布了首批51项电力装备产品碳足迹认证证书,涵盖输电杆塔、互感器等基础装备。产品碳足迹认证是对产品全生命周期温室气体排放的量化评估和第三方验证,是绿色供应链管理的核心工具。
在这一背景下,中国电气装备集团所属山东电工电气设备公司联合国网福建电科院、中国电科院及宝钢股份,依托国家电网公司科技项目,共同研发出这台110千伏超一级能效低碳变压器。
这台变压器的革命性进步首先体现在核心材料的创新上,它应用了全球首发的B20R060高能效取向硅钢,实现了铁心材料能效水平的跨越式提升。这种超低损取向硅钢片的厚度仅0.20毫米,相当于两张A4纸的厚度,损耗仅为0.60瓦/公斤。
中国电科院专家马光介绍:“传统变压器使用的硅钢片厚度在0.23毫米-0.30毫米之间,单位能耗达到0.80瓦/公斤-1.05瓦/公斤。别看只薄了0.03毫米,却实现了每公斤0.1瓦的损耗降低”。
更为重要的是,材料中易磁化组织比例从原来的90%及以下提升到95%以上,磁感应强度也从1.90-1.91T提升至1.93T以上。
研发团队创新提出了 Cu-Sn-Sb-Cr复合抑制剂促进Goss晶粒竞争长大控制理论,突破低温渗氮与高温退火精准化匹配控制、兼顾硅酸镁底层附着性及损耗协同控制、夹杂物颗粒洁净化控制等技术,实现20/60牌号超低损耗带材批量制备。
能效表现上,这台变压器的空载损耗与负载损耗等关键参数显著优于国家标准GB20052-2024中一级能效要求,因此被认定为“超一级能效”产品。
国网福建电科院林德源表示:“采用0.20毫米取向硅钢材料后,‘超一级’能效变压器在空载损耗和负载损耗方面分别降低了28%、12%,从根本上提升了能效水平。”
节能降碳效益方面,经测算,单台变压器30年运行周期内可节约电能550万千瓦时,相当于减少标准煤消耗0.16万吨,减排二氧化碳0.44万吨。
这些电能足以满足5000户家庭一年的用电需求。全生命周期低碳设计是这款变压器的另一大特点。从原材料获取、生产制造到运行退役,全过程践行碳足迹最小化理念。
福建尤溪已成为高效能变压器研发与应用的前沿阵地。2025年9月20日,尤溪县西城镇文峰村下罗桥头就投运了福建省首台高效能配电变压器。选择尤溪作为这些先进变压器示范点,是基于该区域负荷增长需求和配电网可靠性提升的综合考量。
新变压器的投运,极大提升了该区域的供电能力和电能质量,为周边用户提供更加稳定、可靠的电力供应。为保障项目落地,国网三明供电公司前期联合设备供方、设计单位召开联络会,结合当地环境明确技术参数;施工中全程把控安装调试关键环节。
国网尤溪县供电公司对关键材料实施到厂见证,全程监督验收各环节质量,确保设备适配工况、精准运行。
110千伏超一级能效变压器的成功投运,为后续更高电压等级“超一级”能效变压器的研发和应用奠定了坚实基础。中国电气装备表示,将坚持科技创新,着力攻克更多 “卡脖子”难题,在更高层次、更大范围、更宽领域服务国家能源战略、保障国家能源安全。
在碳足迹管理方面,中国电力企业联合会认证中心计划逐步扩大产品覆盖范围,从目前的杆塔、互感器等基础装备,扩展至智能电表、储能设备、新能源并网控制装置等新型电力系统关键产品。
同时,将持续推动国际对接与互认,加强与国际EPD体系、碳标签机制的沟通对接,推动中外方法学互认,减少重复认证,助力中国企业真正实现“一证通全球”。
未来,碳足迹数据不仅用于绿色采购,还将作为企业绿色信用评价的重要指标,与绿色信贷、保险、债券等金融工具挂钩,为低碳产品制造提供资金和政策倾斜。
这台110千伏超一级能效变压器如同电网中的一颗“绿色心脏”,每一次搏动都将电能高效输送到需要的地方。它内部0.20毫米厚的超薄硅钢片,不仅打破了国外技术垄断-6,更象征着中国在绿色电力装备领域已步入精微之境。
三十年的运行周期内,单台变压器节约的550万千瓦时电能,将在福建尤溪的青山绿水间转化为实实在在的减排成效。这不仅是技术上的突破,更是一种新型电力系统发展理念的生动实践。