中央紀委國家監委網站刊發長篇通訊《特高壓:打造電力輸送“超級動脈”》
中國特高壓輸電技術的出現,使“煤從空中走、電送全中國”成為現實,使“以電代煤、以電代油、電從遠方來、來的是清潔電”成為中國能源和電力發展的新常態,為構建“全球能源互聯網”、落實國家“一帶一路”發展戰略提供了強大基礎支撐——
特殊的時間點,標識著世界電力工業發展史上的重要里程碑。電壓等級的每一次躍升,見證電網發展百余年光輝歷程。
1891年,世界上第一條高壓輸電線路誕生,它的電壓只有13.8千伏;
1935年,美國將220千伏電壓提高到275千伏,人類社會第一次出現了超高壓線路;
1959年,前蘇聯建成世界上第一條500千伏輸電線路,這是人類利用電能水平的一次大跨越;
20世紀70年代起,美國、前蘇聯、日本等國家開始研究特高壓輸電技術,前蘇聯還建成了一段1150千伏的特高壓試驗線路;
2009年,世界上第一條1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程投入商業運行。這次領先世界的是中國!
截至目前,我國已累計建成20多項特高壓工程,單回輸電能力最高達1000萬千瓦,輸送距離達2400公里,不斷刷新世界電網技術新紀錄。
±800千伏上海廟—山東、±800千伏晉北—南京特高壓輸電線路跨越黃河(徐可 攝)
“我國成為世界首個,也是唯一一個成功掌握并實際應用特高壓這項尖端技術的國家,不僅全面突破了特高壓技術,率先建立了完整的技術標準體系,而且自主研制成功了全套特高壓設備,實現了跨越式發展。”國家電網公司黨組書記、董事長舒印彪說。
“電從遠方來,來的是清潔電”
——特高壓破解我國能源資源與電力負荷分布極不平衡的現實難題
打開中國地圖,不難發現,能源資源與生產力布局呈逆向分布,是我們國家的一大現實國情。
我國能源資源與電力負荷分布極不平衡
“80%以上的能源資源分布在西部、北部,70%以上的電力消費集中在東部、中部。在一段時期內,這就存在‘冰火兩重天’的局面:一頭是中西部資源大省有電送不出、白白浪費掉,另一頭是東中部經濟大省電不夠用。”國家電網公司副總工程師、中國科學院院士陳維江向我們介紹。
據測算,有多達2.7億千瓦電力需要跨越2000多公里輸送至電力負荷中心,而已有的500千伏輸電技術,面臨輸電能力不足、損耗高、走廊資源稀缺等一系列突出問題,無法滿足高效送出的要求。
基于這個國情,發展特高壓這一更先進的輸電技術成為破解難題的必由之路。
早在2004年,國家電網公司就聯合科研院所、高校、設備制造等160多家單位協同攻關,開展309項重大關鍵技術研究,連續攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環境、設備研制、試驗技術等世界級難題,成功研制世界上通流能力最大的6英寸晶閘管、換流閥、變壓器等一批國際領先的電工裝備,在世界上率先掌握了特高壓大容量輸電系統集成、大電網運行控制等技術,研制成功了全套特高壓設備,建立起完整的特高壓輸電技術標準體系。
那么,研發出來的特高壓輸電技術,“特”在哪兒呢?
在采訪中,國家電網公司專家解答說:輸電網電壓等級一般分為高壓、超高壓(直流±500千伏、±600千伏等,交流330千伏-1000千伏)、特高壓(直流±800千伏及以上、交流1000千伏及以上)。電壓越高,輸電效率就越高。特高壓的“特”就特在輸出的電壓特高、輸送的容量特大、傳輸的距離特遠。
“與傳統輸電技術相比,特高壓輸電技術的輸送容量最高提升至3倍,輸送距離最高提升至2.5倍,輸電損耗可降低45%,單位容量線路走廊寬度減小30%,單位容量造價降低28%。可以更安全、更高效、更環保地配置能源。”中國電科院高電壓研究所所長李鵬說。
空中俯瞰錫盟-泰州±800千伏特高壓輸變電工程泰州換流站(湯德宏 攝)
另一個大家經常問到的問題是,特高壓交流輸電技術和特高壓直流輸電技術有什么不一樣?
“特高壓直流好比直達航班、一飛到底,中途不能‘停’,而特高壓交流則是高速公路,既能快速到達目的地,在中途也有出口、能‘停’”。專家解答,交流與直流從來都是配合使用、相互補充的。交流輸電具有輸電和組網雙重功能,電力的接入、傳輸和消納十分靈活;直流輸電只具有輸電功能,不能形成網絡,主要以中間落點的兩端工程為主,可點對點、大功率、遠距離直接將電力送往負荷中心。
2008年底,1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程建成,并于次年1月6日投入商業運行。這是世界上首個實現商業化運行的特高壓輸電線路。
2010年7月8日,向家壩-上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程投入運行,標志著國家電網全面進入特高壓交直流混合電網時代。
兩條特高壓工程線路投運以來一直保持穩定運行,全面驗證了特高壓輸電的技術可行性、設備可靠性、系統安全性和環境友好性。
國家對工程作出了高度評價。“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設計及工程應用”和“特高壓±800千伏直流輸電工程”分別摘得2012年度和2017年度國家科學技術進步獎特等獎。
“榮獲兩個國家科學技術進步獎特等獎,是鼓勵更是激勵。”舒印彪表示,發展特高壓輸電技術是21世紀以來我國電力工業最艱難、最成功的創新實踐之一,扭轉了我國電力工業長期跟隨西方發達國家發展的被動局面,成為又一張亮麗的“中國名片”。
“世界上唯一將特高壓輸電項目投入商業運營的國家”
——搶占世界電網科技制高點,帶來經濟、環境、社會等多重效益
全球首條特高壓長江綜合管廊在江蘇南通貫通
8月21日9時許,長江北岸,江蘇南通,巨大的“卓越號”盾構機翻卷著泥漿駛出過江隧道。這一刻,1000千伏淮南—南京—上海交流特高壓輸變電工程蘇通GIL(氣體絕緣輸電線路)綜合管廊隧道工程貫通。這也是特高壓工程首次穿越長江隧道。
責任編輯:蔣桂云
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