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我國智能輸電領域專利申請有待加強

[發布時間:2016-11-04 09:39:52]

  電能作為重要能源,為國民經濟發展提供了重要保障。從初期的城市電網、孤立電網、小規模電網發展到以大機組、超高壓為代表的第二代電網,再到如今的智能電網,電網技術一直以日新月異的速度發展。

  智能輸電技術是我國智能電網建設的一個重要方面。本文分析了智能輸電領域的相關專利申請情況,梳理了技術發展路徑,以期為我國智能輸電領域技術研究提供參考。

  從專利分析看技術發展脈絡

  截至2016年10月,智能輸電領域的全球專利申請數量為5878件,最早涉及智能輸電技術的專利申請是1965年提交的,在2004年之前,該領域的專利申請量呈現波浪式緩慢增長。2005年后,該領域全球年專利申請量超過150件,可見,智能輸電技術已經成為一項熱點技術。2009年之后,該領域相關專利申請量迅猛增長,年專利申請量超過350件。在我國,智能輸電領域專利申請總量已超過2600件,主要申請年份集中在2007年以后,且申請量增長勢頭強勁,2010年至今,我國年專利申請量均超過300件。

  可見,智能輸電技術很早就受到關注,尤其是20世紀后期以來,隨著電力電子技術的快速發展,智能輸電技術領域申請量也逐步增多。近年來隨著各國電能需求量的不斷增加,智能輸電領域的發明創造不斷涌現,預期未來的專利申請數量還會進一步增長。

  目前智能輸電技術主要分為普通直流輸電、高溫超導輸電、柔性交流輸電和柔性直流輸電。20世紀70年代中期到80年代中期,是普通直流輸電技術發展的黃金時期。20世紀80年代中期到90年代中期,高溫超導輸電技術領域相關申請量出現了一個小高潮,最鼎盛時期該技術的年專利申請接近100件。柔性交流輸電技術相關申請在2005年之前基本處于波浪式上升階段。20世紀90年代,隨著全控型IGBT的大規模產業化,柔性直流輸電技術出現,目前,柔性直流技術領域年申請量均超過200件,可以說是智能輸電技術領域的主要技術之一。

  筆者通過專利分析發現,智能輸電技術的發展路線為:從普通直流輸電到柔性交流輸電再到柔性直流輸電,目前,柔性交流輸電和柔性直流輸電都在廣泛應用,而且柔性直流輸電技術還在不斷進步。在整個智能輸電技術的發展歷程中,高溫超導輸電技術也曾成為主流技術,但目前已被其他輸電技術所取代。

  從申請主體看核心技術掌控

  筆者對全球超過5800件智能輸電技術相關的專利申請進行統計發現,瑞士ABB、德國西門子、中國國家電網及中國電力科學研究院,以及日本三菱、東芝等公司擁有該領域大部分專利申請,申請人相對集中。

  值得注意的是,日本公司的主要技術集中在高溫超導輸電技術領域,且目前絕大部分相關專利都已經失效;瑞士ABB和德國西門子公司在柔性交流輸電和柔性直流輸電技術中都有一定的專利布局,并且均掌握了核心專利;中國電力行業主要公司在柔性直流技術領域擁有專利數量較多。

  柔性交流技術領域的核心技術為FACTS技術,但是這一技術本身屬于公開的技術,并沒有提交相關專利申請。ABB、西門子均圍繞FACTS技術進行了外圍專利布局,可謂“你中有我、我中有你”。在柔性直流輸電領域,西門子和ABB掌握了大量核心專利。ABB公司在模塊化多電平換流器領域也擁有較為重要的專利申請

  從以上對智能輸電技術領域的專利分析可以看出,智能輸電技術領域的專利申請量處于快速增長階段,且預期未來還會進一步增長;該領域目前主要技術為柔性交流輸電技術和柔性直流輸電技術;ABB公司、西門子公司在這兩項技術中掌握大量核心專利,專利優勢比較顯著。中國主要電力公司在柔性直流輸電領域掌握大量專利,但是基礎專利較為缺乏。

  在智能電網不斷推進和發展的當前,智能輸電技術作為其中最為重要的環節之一,未來十年或更長的時間內還會有更為廣闊的專利布局空間,中國主要電力企業可以利用專利信息,提升研發速度,優化發展方向,并進行必要的專利布局,為中國電力企業在國際市場運營保駕護航。

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