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特高压的10年:从诞生到引领全球

导读: 近日,“特高压±800kV直流输电工程”项目获得国家科学技术进步奖特等奖,这不但是对特高压技术的肯定,也是对常年来奋斗在电网一线的工作人员的肯定。作为世界首创的输电技术,“特高压±800kV直流输电工程”项目是全球电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电技术。

近日,“特高压±800kV直流输电工程”项目获得国家科学技术进步奖特等奖,这不但是对特高压技术的肯定,也是对常年来奋斗在电网一线的工作人员的肯定。作为世界首创的输电技术,“特高压±800kV直流输电工程”项目是全球电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电技术。目前,我国的特高压技术已全球领先,成为了“中国创造”和“中国引领”的金色名片。

特高压的10年:从诞生到引领全球

打破技术瓶颈

在没有特高压技术之前,我们国家的用电情况长期处于“哪里需要电,就在哪里修建电厂”的模式,这样不仅造成了煤电油运的紧张,而且带来了大量污染。此外,由于我国资源与电力负荷分布极不均衡,80%以上的能源资源分布在西部、北部,而70%以上的电力消费却集中在中东部。如此一来,如何将西北区域的富余电力资源输送到中东部成为了亟待解决的问题。

据“特高压±800kV直流输电工程”项目第一完成人、南方电网公司专家委员会主任李立浧院士介绍,在特高压技术出现之前,金沙江下游向家坝、溪洛渡等水电的规模开发使得我国面临近4000万千瓦水电的远距离输送问题。实践发现,交流输电方案技术并不可行,而以当时最先进的±500千伏直流输电技术来说,每回只能输送300万千瓦电量,需要至少13回,且直流输电方案占地大、损耗高,极不经济。在此背景下,从2004年开始,李立浧院士开始主持特高压±800kV直流输电工程的建设。

据悉,当时我们国家的±500千伏直流输电工程技术需要从国外引进,在实践过程中遇到了各种技术壁垒。从±500千伏到±800千伏直流输电的跨越,国内外都没有可以借鉴的产品和经验,面临特高压、大电流下的绝缘物理特性、电磁环境、设备研制、系统控制等四大挑战和难题。所以在研发和建设过程中,这项艰难而伟大的工程一直在质疑声中缓缓推进,一直到落成并运行,很多人都还难以相信。

6年之后,我国特高压±800kV直流输电示范工程“云南-广东”、“ 向家坝-上海”投运,据悉,这两项工程每回输送容量可达500至1000万千瓦,输电距离超过2000公里,投运7年多以来,一直保持稳定可靠运行。

相关数据显示,特高压直流工程的输送容量是±500千伏直流工程的2-3倍,经济输送距离提高2-2.5倍,单位走廊输送容量提高40%,单位输送距离损耗降低45%,单位容量造价降低28%,强迫能量不可用率降低80%。

国家电网公司副总经理刘泽洪介绍,作为连接我国能源基地与负荷中心的“电力动脉”,特高压±800kV直流输电工程一天可以输送2.4亿度电,相当于1200辆100吨卡车送的煤。从中国创造到中国引领,特高压直流输电技术对于加快我国能源转型升级具有重大意义。

金色名片“走出去”

目前,经过近10年的发展,我国已经基本搭建完成特高压直流输电工程骨干网架,陆续建成了13项特高压直流工程,除了在2010年首次建成的云南-广东、向家坝-上海±800千伏特高压直流输电示范工程之外,还有国网经营区的锦屏-苏南、哈密南-郑州、溪洛渡-浙西、宁东-浙江、酒泉-湖南、晋北-江苏、锡盟-泰州、上海庙-山东、扎鲁特-青州±800千伏特高压直流输电工程,以及南网经营区的云南普洱-广东江门、滇西北-广东±800千伏特高压直流输电工程。

特高压的10年:从诞生到引领全球

据统计,这些特高压直流工程累计换流容量2.2亿千瓦、线路长度2.5万公里,总输电能力11060万千瓦,输送电量中80%以上为清洁能源。在此基础上,我国的特高压技术的发展仍然持续创新发展之中,目前在建的昌吉-古泉±1100千伏直流输电工程横跨6个省,输送容量达1200万千瓦,线路全长3324公里,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。

作为一项引领全球的技术,特高压工程解决国内的电力输送问题的同时,在国际上也大有可为,目前正在像高铁一样走向全球。李立浧认为,特高压“出海”能在一定程度上缓和市场相对饱和的问题,特别是在与“一带一路”沿线国家的合作方面大有可为。

近年,我国先后成功中标巴西美丽山水电±800千伏特高压直流送出一期和二期项目,实现特高压直流技术和设备的双输出,其中美丽山一期工程已于2017年12月投产。据悉,与我国能源分布相似,巴西地域辽阔,80%用电负荷集中在东南部发达地区,而发电资源则集中分布在北部亚马逊河流域,供需分布极不平衡。依托我国“西电东送”的经验,特高压将完美解决巴西的电力输送问题。

此外,特高压技术还是我国推广全球能源互联网的核心技术之一。全球能源互联网是以特高压电网为骨干网络、全球互联的坚强智能电网。特高压及智能电网的发展是全球能源互联网的基础,我国特高压技术的“走出去”,对我国的全球能源互联网大计将起到巨大的推动作用。

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