在電力迎峰度冬的關(guān)鍵時(shí)刻，我國(guó)電力“高速路”成功擴(kuò)容。
12月16日，我國(guó)南北向的重要能源輸送通道、直流高壓發(fā)生器世界上*正式商業(yè)投運(yùn)的特高壓線路——晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流線的擴(kuò)建工程正式投運(yùn)。此次擴(kuò)建，將這條電力“高速路”的“車道”拓寬近一倍，至此，該線路成為目前世界上電壓等級(jí)zui高、技術(shù)水平zui高的輸變電工程，輸電能力超過(guò)500萬(wàn)千瓦，創(chuàng)造了世界單回交流輸電容量的zui高紀(jì)錄。
隨著擴(kuò)建工程的投運(yùn)，華北、華中兩大區(qū)域電網(wǎng)的更加緊密，山西、河南、湖北的煤電，以及三峽的水電都將匯入大電網(wǎng)，電力交換、水火互濟(jì)和節(jié)能輸電等能力將顯著增加，可以有效緩解煤電油運(yùn)緊張局面。
水火互濟(jì)、南北互供構(gòu)成堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)
在*公司的特高壓地圖上，記者看到，從晉東南的左權(quán)、王曲等主力電廠匯集的電量，通過(guò)特高壓線路，經(jīng)河南南陽(yáng)，到達(dá)湖北荊門(mén)，然后通過(guò)當(dāng)?shù)?00千伏電網(wǎng)分配到省內(nèi)各地，部分電量還送往湖南、重慶、江西等省份。直流高壓發(fā)生器
“線路滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后，可為湖北新增北方火電逾500萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于再建了兩座葛洲壩水電站。”國(guó)網(wǎng)能源研究院院長(zhǎng)張運(yùn)洲指著地圖介紹。不僅如此，在夏季豐水期，三峽的水電也可以送往華北，不僅降低了華北的煤炭消耗，也提高了清潔能源的利用率。
據(jù)了解，僅一期工程，晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓線路每年南北互濟(jì)電量就高達(dá)90億千瓦時(shí)。“二期擴(kuò)容后，南陽(yáng)也建立接入點(diǎn)，山西、河南、湖北三省電網(wǎng)全部互聯(lián)，南北互濟(jì)、水火互濟(jì)的電量將會(huì)更多。”張運(yùn)洲說(shuō)。
12月9日14時(shí)14分，記者在長(zhǎng)治特高壓變電站主控室的大屏幕上看到，輸出電壓達(dá)到1000.78千伏，輸出功率達(dá)到503.078萬(wàn)千瓦。“這條特高壓線的設(shè)計(jì)目標(biāo)是1000千伏、500萬(wàn)千瓦，現(xiàn)在這一運(yùn)行目標(biāo)已經(jīng)達(dá)到。”國(guó)網(wǎng)公司特高壓試驗(yàn)示范工程系統(tǒng)調(diào)試長(zhǎng)治站試驗(yàn)指揮郭強(qiáng)告訴記者。直流高壓發(fā)生器
1000千伏、500萬(wàn)千瓦的電力輸送能力意味著什么？
這意味著更大的電力輸送效率和更小的電力輸送損耗。1000千伏交流線路的自然輸送功率約為普通500千伏線路的4至5倍，而同等條件下的電阻損耗僅為500千伏線路的1/4。
這意味著大量運(yùn)力可以節(jié)省。若晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓線路按此負(fù)荷運(yùn)行24小時(shí)，輸送電量可達(dá)1.2億千瓦時(shí)，折算成原煤約59515噸，可少用載重50噸的運(yùn)煤車1191輛，或者可少用每節(jié)載重60噸的普通列車992節(jié)。
這意味著更高的土地利用率。與輸煤相比，不僅輸電線路占用土地比交通線占地少，而且將占地更多的火電廠布局在土地資源相對(duì)富余的中西部，能夠?yàn)橹袞|部地區(qū)騰出更多價(jià)值較高的土地資源開(kāi)發(fā)空間。與500千伏普通電壓輸電相比，1000千伏特高壓輸電輸送同等電量，又可節(jié)省一半的土地。直流高壓發(fā)生器
此外，特高壓輸電還可以有效減少煤炭運(yùn)輸中間環(huán)節(jié)，提高能源輸送效率。據(jù)測(cè)算，由于輸煤方式鏈條長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多、費(fèi)用名目繁多，當(dāng)前中間環(huán)節(jié)費(fèi)用幾乎占到東部地區(qū)煤炭到廠價(jià)的50%左右。
“正因如此，2006年8月,國(guó)家*在對(duì)該項(xiàng)工程核準(zhǔn)的批復(fù)中曾明確指出，我國(guó)資源、生產(chǎn)力分布不均衡，盡快研發(fā)、實(shí)施輸電容量大、線損小、節(jié)約土地資源的特高壓輸電技術(shù)很有必要。”國(guó)網(wǎng)能源研究院辛頌旭介紹。
“中國(guó)創(chuàng)造”實(shí)現(xiàn)“中國(guó)”
特高壓，號(hào)稱世界輸電技術(shù)領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”。在晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范項(xiàng)目之前，我國(guó)的電力輸送等級(jí)zui高只有750千伏。從750千伏到1000千伏，不是簡(jiǎn)單的技術(shù)升級(jí)，而是對(duì)電磁、電暈、過(guò)電壓及變電設(shè)備、絕緣等進(jìn)行全新設(shè)計(jì)。這條世界上首條特高壓交流輸電工程的建設(shè)，用眾多的“中國(guó)創(chuàng)造”實(shí)現(xiàn)了在特高壓輸電領(lǐng)域的“中國(guó)”。直流高壓發(fā)生器
升壓，是實(shí)現(xiàn)特高壓交流輸電的前提。我國(guó)研制成功了世界上*額定電壓1000千伏、單體容量1000兆伏安的雙主柱特高壓變壓器，單柱容量達(dá)到500兆伏安。
開(kāi)關(guān)，是電網(wǎng)*的裝置。我國(guó)研制成功了世界上電壓zui高、電流zui大、電流開(kāi)斷能力zui強(qiáng)的特高壓開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了高壓開(kāi)關(guān)制造技術(shù)的重大突破。
安全，是特高壓輸電管理的重中之重。國(guó)網(wǎng)公司開(kāi)展全站抗地震性能聯(lián)合計(jì)算分析，在世界上進(jìn)行了特高壓避雷器、支柱絕緣子、旁路開(kāi)關(guān)等設(shè)備的真型抗地震試驗(yàn)，整體工程實(shí)現(xiàn)了7度設(shè)防目標(biāo)。
發(fā)展特高壓，設(shè)備是關(guān)鍵。走在長(zhǎng)治、南陽(yáng)、荊門(mén)的特高壓變電站里，到處可見(jiàn)天威保變、平高電氣等國(guó)產(chǎn)電力設(shè)備廠商的字樣。“在特高壓交流工程上，沒(méi)有一臺(tái)進(jìn)口設(shè)備，所有設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。”國(guó)網(wǎng)公司特高壓長(zhǎng)治站試驗(yàn)指揮郭強(qiáng)介紹。直流高壓發(fā)生器
向前的腳步是謹(jǐn)慎的。1000千伏、500萬(wàn)千瓦的特高壓大負(fù)荷輸電不是一步到位實(shí)現(xiàn)。2009年1月16日，晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程正式投運(yùn)。“這條特高壓交流試驗(yàn)示范工程作為我國(guó)*特高壓工程，是以驗(yàn)證特高壓輸電的技術(shù)可行性、設(shè)備可靠性、系統(tǒng)安全性、環(huán)境友好性和經(jīng)濟(jì)合理性，提升我國(guó)電力技術(shù)水平和電工裝備制造水平為主要目標(biāo)的試驗(yàn)示范性工程，上沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，需要立足國(guó)內(nèi)、自主創(chuàng)新，在世界上研究開(kāi)發(fā)全套特高壓輸電技術(shù)。因此，國(guó)家批準(zhǔn)的建設(shè)規(guī)模并未達(dá)到工程設(shè)計(jì)的zui大負(fù)荷。一期工程商業(yè)投運(yùn)近3年來(lái)，運(yùn)行總體穩(wěn)定可靠。2010年12月29日，國(guó)家*正式核準(zhǔn)建設(shè)擴(kuò)建工程，全面實(shí)現(xiàn)1000千伏、500萬(wàn)千瓦特高壓輸電。”郭強(qiáng)介紹。
為全面考核擴(kuò)容后工程的輸送能力，*公司在世界上進(jìn)行了450萬(wàn)千瓦和500萬(wàn)千瓦大負(fù)荷試驗(yàn)、168小時(shí)大負(fù)荷試運(yùn)行，其中500萬(wàn)千瓦大負(fù)荷累計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到了8小時(shí)，創(chuàng)造了單回交流輸電工程輸送能力的世界紀(jì)錄。直流高壓發(fā)生器
2009年，*在對(duì)該工程設(shè)備國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)收?qǐng)?bào)告中寫(xiě)道：“特高壓設(shè)備的成功研制，標(biāo)志著我國(guó)輸變電設(shè)備設(shè)計(jì)制造水平躍居*行列，已全面掌握了特高壓交流設(shè)備的核心技術(shù)，并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)；工藝裝備和綜合試驗(yàn)?zāi)芰_(dá)到*水平，已形成特高壓交流設(shè)備批量生產(chǎn)能力……”
截至目前，*公司在特高壓領(lǐng)域申報(bào)711項(xiàng)，已獲*457項(xiàng)；編制標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，已發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)16項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)130項(xiàng)。
特高壓技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)形成了一系列特高壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)的特高壓交流標(biāo)準(zhǔn)電壓被電工委員會(huì)、大電網(wǎng)組織推薦為標(biāo)準(zhǔn)電壓；電工委員會(huì)成立了高壓直流輸電新技術(shù)委員會(huì)，并將秘書(shū)處設(shè)在中國(guó)。
依托工程實(shí)踐，國(guó)內(nèi)骨干電工設(shè)備制造企業(yè)的自主創(chuàng)新能力得到了進(jìn)一步增強(qiáng)，綜合競(jìng)爭(zhēng)力邁上了新臺(tái)階，特高壓設(shè)備已成為我國(guó)電工設(shè)備制造企業(yè)走向世界的金色名片。直流高壓發(fā)生器
我國(guó)特高壓將會(huì)如何發(fā)展？
依據(jù)*公司的規(guī)劃，特高壓已經(jīng)成為未來(lái)我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的重要組成部分。
由于我國(guó)的煤電基地主要分布在陜西、蒙西、山西和新疆等地，水電主要分布在四川、云南、西藏等地，風(fēng)電和太陽(yáng)能也主要分布在西北部,遠(yuǎn)離中東部負(fù)荷中心，因此需要通過(guò)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，實(shí)施遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸電，在全國(guó)范圍優(yōu)化配置能源資源。
“特高壓輸電的遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗特點(diǎn)正好能滿足這一需求。”中國(guó)電力科學(xué)研究院名譽(yù)總工程師印永華說(shuō)。
展望“十二五”，我國(guó)能源供應(yīng)與需求分布不均衡的問(wèn)題依然存在，其中中東部地區(qū)依然是我國(guó)的電力負(fù)荷中心，預(yù)計(jì)到2015年中東部地區(qū)用電仍占全國(guó)用電的2/3以上。而電源裝機(jī)布局上，東部地區(qū)受資源和環(huán)境容量限制，新增裝機(jī)將明顯放緩。在裝機(jī)結(jié)構(gòu)上，中西部的風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能等可再生能源比重將大幅上升。直流高壓發(fā)生器
以華東為例，在加快發(fā)展本地核電及風(fēng)電等新能源的基礎(chǔ)上，2020年接受外來(lái)電力的比例仍將高達(dá)30%。若擴(kuò)大同步電網(wǎng)規(guī)模、提高電壓等級(jí)，與華中、華北緊密互聯(lián)，建成“三華”電網(wǎng)，聯(lián)接各大煤電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地和主要負(fù)荷中心，這對(duì)于建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)受端電網(wǎng)、提高受端電網(wǎng)接受外來(lái)電力的能力和保證能源安全，具有十分重要的意義。
“未來(lái)電力供需形式將主要取決于一批特高壓等跨區(qū)電網(wǎng)和配套電源項(xiàng)目的核準(zhǔn)與建設(shè)進(jìn)度。”國(guó)網(wǎng)能源研究院研究員韓新陽(yáng)說(shuō)。
隨著特高壓技術(shù)的不斷發(fā)展、成熟，我國(guó)的特高壓建設(shè)正不斷推進(jìn)。今年9月，我國(guó)第二個(gè)特高壓交流項(xiàng)目——淮南—上海特高壓交流工程獲得國(guó)家*核準(zhǔn)建設(shè)。
依據(jù)規(guī)劃，“十二五”期間，*公司特高壓電網(wǎng)建設(shè)投資有望達(dá)到2700億元，將在全國(guó)建設(shè)“三橫三縱”特高壓交流骨干網(wǎng)架，實(shí)現(xiàn)電力的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、率輸送，構(gòu)建起中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“能源血脈”。
什么叫特高壓？（鏈接）
依據(jù)慣例，1000千伏交流或800千伏直流輸電被稱為特高壓輸電項(xiàng)目。在電流一定的情況下，電壓等級(jí)越高，傳輸功率越大，同時(shí)損耗越小。目前特高壓技術(shù)只被少數(shù)國(guó)家掌握。在特高壓試驗(yàn)示范項(xiàng)目實(shí)施之前，我國(guó)已經(jīng)掌握500千伏高壓、750千伏超高壓輸電技術(shù)。
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