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中国特高压建设:由跟进者跃升为引领者

2013-07-19 17:10
孤身万里游
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  长期以来,我国电力工业的诸多先进技术,多逐西方而动。

  特高压则是个例外。

  “在建设创新型国家中,电力工业完全可以通过特高压工程,努力克服一些困难,实现输电技术的创新。”中国工程院院士黄其励对特高压工程寄予厚重希望。

  事实上,自2006年特高压建设大幕拉开以来,随着1000千伏晋荆线、±800千伏向上线、±800千伏云广线的相继投运,我国在特高压交直流领域的成功实践,已经实现了中国电力在世界上的角色变更:由跟进者跃升为引领者。

  “特高压在推动能源资源的跨区域配置,尤其是打通西部大水电、大风电外送通道上作用重大。”中国科学院清洁能源技术发展中心主任黄伟光对记者表示。

  世界电网发展的全新战略选择

  7月28日,又一条特高压能源大通道——溪洛渡左岸—浙江金华±800千伏特高压直流输电工程正式开工。“与已建成的特高压直流工程相比,该工程在输送容量、技术水平等方面再次刷新世界纪录。这是±800千伏直流输电技术的标准化工程,不仅在国内具有重大的示范效应,在国际电工领域也将产生重大影响。”在当日举行的开工动员大会上,国家电网公司副总经理舒印彪说。

  对于实施这项工程的中国电力企业而言,发展特高压有着极为重要的现实驱动力和战略意义。那就是我国70%以上的能源需求集中在东中部经济较发达地区,而76%的煤炭资源分布在北部和西北部,80%的水能资源分布在西南部,风电等新能源也主要集中在北部和西北部。“我国的这一基本国情和以煤为主的能源禀赋,决定了必须实施远距离、大规模输电,建设坚强智能电网,在全国范围优化配置和消纳电力。”中国工程院院士薛禹胜表示。

  而近十年来相继出现的东部缺电和西部窝电形势,也进一步凝聚了加快特高压建设的共识。

  对于特高压这样高难度的综合性输电工程,迈出第一步是极为谨慎的。为此,国家电网公司确定了“科学论证,示范先行,自主创新,扎实推进”的发展原则。

  2006年底,在经过千余名专家学者和工程技术人员的反复论证后,中国首个特高压项目——晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程开工建设。

  2009年1月6日22时,该工程顺利通过168小时试运行,正式投运。

  从特高压试验示范工程奠基,仅仅不到两年半的时间,国家电网公司便成功攀登上了目前世界电压等级最高的电网科技巅峰,翻开了我国电网发展方式的新篇章。

  此后,中国特高压的发展步伐不断加快。

  2009年12月28日,由南方电网承建的±800千伏云广特高压直流输电工程单极投运,2010年6月18日双极投产。

  2010年7月8日,国家电网向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程投入运行。

  打开中国地理版图,人们会发现,更多的特高压工程正在快速建设当中:国家电网皖电东送淮南—上海特高压交流输电示范工程、锦屏—苏南±800千伏特高压直流工程、哈密南—郑州±800千伏特高压直流输电工程、溪洛渡左岸—浙江金华±800千伏特高压直流输电工程相继开工,锡林郭勒盟—南京1000千伏特高压交流输电工程已获得批准,准东—成都±1100千伏特高压直流工程也已启动前期准备工作;南方电网糯扎渡电站送电广东±800千伏直流输电工程去年底开工。

  中国电网企业正在中国大地上勾勒出特高压发展的宏伟蓝图,全新的中国电网格局正在成形。

  而中国特高压技术的全面突破,也为世界电力工业的创新变革提供了战略选择,多个国家已相继将特高压作为能源和电力发展的重要方向。

  优化能源资源配置作用初现

  “如果没有特高压,很多事情难以解决。”黄其励院士所说的难以解决的事情,即是指中国的资源中心并非负荷中心,能源供应难以得到平衡的问题。

  已经投运的中国特高压工程,在解决这一问题上,正发挥着日益显著的作用。

  2011年,华中电网历史上首次出现春季大范围缺电现象,首次出现秋季限电,电力供需矛盾已成为全年性、全区域性缺电。

  当年国家电网公司充分发挥特高压等跨区电网作用,优化资源配置,增加电力供给,保障了华中地区电力有序供应。据统计,2011年,特高压交流试验示范工程在停运扩建近5个月的情况下,输送电量70.6亿千瓦时。通过特高压等跨区联网工程,华中电网全年接受外来电量216.18亿千瓦时,相当于输煤1080万吨,有效缓解了华中区域季节性缺电问题。

  已经建成的特高压直流输电工程,也开始全面参与能源的大范围输送。

  国家电网公司建成的向家坝—上海±800千伏特高压直流输电工程,在四川水电外送、保障华东电网迎战用电高峰、缓解煤电运紧张等方面也发挥了重要作用。近期,我国华中地区发生多次大范围强降雨过程。有着“水电王国”之称的四川,水电消纳面临严重“滞销”,出现部分“弃水”现象。国家电网公司协调相关发电企业,减少火力发电,利用特高压等跨区跨省输电通道,最大限度将四川的清洁水电送往华东、华中、西北和华北等地区。今年7月18日,川电外送突破千万至1094万千瓦,同比增长48%,最大占到该省发电比重的一半。

  南方电网公司±800千伏云广特高压直流输电工程自投运以来,已成为“西电东送”的主通道。南方电网超高压输电公司向本报提供最新的数据显示,截至2012年7月,云广直流累计送电380亿千瓦时,使广东少烧近1200万吨煤,少排放二氧化硫23.3万吨,相当于减少二氧化碳排放3000万吨。

  正如国务院研究室工交司司长唐元博士所言,随着更多特高压工程的建成投运,大电网在优化配置资源方面的优势将得到充分发挥。

  推动电力自主创新能力的整体提升

  世界首条特高压交流输电工程——晋荆线的成功投运,完美实现了中国在输电领域从世界跟随者到引领者的角色转换。

  据悉,自特高压项目启动以来,国家电网公司便全面系统地开展了321项特高压关键技术研究,在电压标准、电磁环境、过电压及绝缘配合、无功电压控制、防雷技术、高海拔、重冰区、重污秽、变电站和线路设计、特高压施工技术、大电网运行控制等方面取得全面突破。建设了特高压交流试验基地、直流试验基地、杆塔试验基地,西藏高海拔试验基地,国家电网仿真中心,形成了目前世界上实验能力最强、技术水平最高的特高压试验研究体系,28项实验能力和指标创造世界第一。研究形成了一系列特高压技术标准,建立完善了全套的特高压工程设计、施工和运行维护技术规范体系。

  “以往大多项目都是单项技术突破。

  但特高压输变电系统开发与示范重大项目,是在整个领域取得了全方位突破,真正实现了世界公认的‘中国引领’。”中国电力科学研究院院长郭剑波这样阐述中国特高压的重大意义。

  中国特高压的“世界引领”是有实际内涵的——2009年,国际电工委员会成立高压直流输电技术委员会,并将秘书处设在国家电网公司,大大提升了我国在国际电工领域的话语权。

  在这场规模空前的电力建设大潮中,民族电工设备制造企业的自主创新能力也得到了质的飞跃。

  特高压项目对中国电工设备制造能力的整体提升,全国政协常委、国家能源局原局长张国宝深有体会:“正是得益于特高压这样的重大工程,国内设备制造企业在技术水平、产品质量和服务方面已和当年不可同日而语。”

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