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特高压,彰显自主创新的中国力量

2018-01-09 10:47
高科魂
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一是揭示特高压直流高海拔污闪特性、电晕与电磁环境特性等基础理论规律,攻克±800千伏直流系统过电压与绝缘配合、外绝缘设计、电磁环境预控等关键技术难题,实现了安全性、经济性和环境友好的有机统一;二是首创±800千伏双十二脉动阀组(400千伏+400千伏)均衡串联主接线拓扑结构,攻克了超大容量、极高可靠性要求的特高压直流系统构建难题,成为特高压直流输电工程标准范式;三是成功研制世界首批双十二脉动换流阀、换流变压器、干式平波电抗器、控制保护系统等±800千伏特高压直流输电成套装备并实现产业化;四是攻克特高压±800千伏直流接入超大规模交直流混联电网的安全稳定运行控制技术难题,提出了源/网/直流多元综合控制方法,建立了多直流和交直流大电网安全稳定控制系统,保障了超大容量特高压直流工程安全可靠接入电网;五是建成国际领先的特高压直流输电试验平台和国家工程实验室,攻克特高试验电压下的复杂运行环境模拟和设备协调控制等试验技术难题,形成了世界领先的特高压直流试验研究体系;六是首次掌握了超大容量特高压直流成套设计和调试技术,实现了工程设计、施工调试及运行维护等直流技术集成,在世界上首次建成±800千伏特高压直流输电工程,构建了完整的特高压直流输电技术体系。

正是基于这些新突破,特高压±800千伏直流输电技术在技术指标、设备参数、可靠性等方面与±500千伏相比具有全面优势——特高压直流工程的输送容量是±500千伏直流工程的2~3倍,经济输送距离提高到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%……

在新技术的支撑之下,从国内应用本技术已建成的特高压直流输电工程中,我们看到了更多的社会效益——

项目打通了西电东送的通道,以清洁能源为主的西部电力,得以源源不断涌入中东部地区,项目成为了“绿色通道”。

1亿千瓦时电等于5万吨煤炭,特高压±800千伏直流输电技术每天最多输送2.4亿千瓦时电,即12万吨煤炭。这相当于,载重为5吨的卡车,满载2.4万辆,或载重100吨的卡车,满载1200辆。

据了解,国内已建成的12回特高压直流输电工程,输送电量中清洁能源占比超过80%,相当于每年减少东中部地区煤炭消耗1.7亿吨,减少二氧化碳排放4.5亿吨——特高压直流工程成为了“大气污染防治行动计划”的主要输电通道。同时,项目的成功,使西南水电、西北风能太阳能资源的集约开发和大范围消纳成为可能,为加速能源革命、实现能源绿色低碳发展、应对全球气候变化奠定了技术基础。目前,工程已支撑西南水电开发超过6000万千瓦,西部、北部风能太阳能超过3000万千瓦。

标准引领,

助力“一带一路”建设

当今世界正在经历一轮新的变革,全球经济需要寻找新的发展引擎。推动能源革命,实现清洁能源转型,是全球经济、社会、环境可持续发展的必由之路。中国的特高压,正为世界提供着可借鉴的经验、技术。

就在2017年12月21日,由国家电网公司与巴西国家电力公司联合投资建设的巴西美丽山±800千伏特高压直流输电一期工程,在受端巴西伊斯特雷都换流站举行投运仪式。这条贯穿巴西南北的“电力高速公路”,纵穿四州,将美丽山水电站的清洁能源输送到东南部经济发达地区,以清洁能源均衡当地电力供需。

我国成功中标巴西美丽山水电送出±800千伏直流一、二期项目,实现了中国特高压输电技术、标准、装备、工程总承包和运行管理全产业链、全价值链输出。已投运的一期工程,标志着中国特高压“走出去”的首个项目正式投入商业运行。是自“一带一路”国际合作高峰论坛以来,我国在国外取得成功的、最有影响力的工程之一,充分彰显了“中国质量”和“中国速度”。

日益成熟的高新技术正在成为一张新的中国名片,其中,经过十余年的不懈努力,中国全面掌握了特高压核心技术,成为世界首个成功掌握并实际应用特高压技术的国家。凭借“领跑者”的硬实力,中国已在全球产业链中占据着最高端位置,为全球能源互联提供着中国方案。

特高压早已成为“中国创造”和“中国引领”的金色名片。

依托特高压的先进技术,我国电工装备制造的自主创新能力和国际竞争力得到了显著提升。行业骨干企业掌握了核心技术,国产设备的竞争优势显著增强,中国电工装备制造业跨入国际第一阵营。800万千瓦级特高压直流工程设备已具备全部国产化的能力。

当前,我国对外开放进入新阶段,推进国际产能和装备制造合作,成为推动新一轮高水平对外开放、增强国际竞争优势的重要内容。随着特高压技术的“领跑”,国内制造企业已全面主导国内市场并进军国际市场,研发的大功率器件和先进控制技术延伸应用到军工和工业自动化领域,电工装备成为中国制造的金色名片。近年来带动超、特高压设备累计出口超过350亿美元。

围绕“一带一路”建设,依托特高压直流技术,公司正在积极推进与俄罗斯、哈萨克斯坦、巴基斯坦等周边国家能源电力设施互联互通合作项目。这对于落实能源生产与消费革命、加快我国能源转型升级和促进“一带一路”建设具有特别重大的意义。

惟创新者强,惟领跑者强。基于特高压直流工程,公司主导编制并发布相关国际标准6项,建立了世界上首个特高压直流全套技术标准体系;受中国特高压直流输电技术蓬勃发展影响,IEC专门成立直流输电技术委员会,这是首个由我国自主提出并获得批准的IEC技术委员会,其秘书处设在了中国,其中6个工作组的召集人由国家电网公司专家担任;在国际大电网组织(GIGRE)成立直流输电仿真建模工作组,极大提升了我国在国际电工标准领域的话语权和影响力。

“充分利用技术优势,加快标准‘走出去’,大力推进国际标准化”已出现在国家电网公司近日制定的《关于服务和推进“一带一路”建设指导意见》中。公司贯彻落实党的十九大精神,全面深入服务和推进“一带一路”建设,加强全产业链、全价值链“走出去”。

从南至北,由内及外,特高压

±800千伏直流输电工程正凭借其先进技术,影响着世界。这基于电力工业的创新,随着“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑”的顶层设计,加快建设创新型国家的强劲号角吹响,不驰于空想,不骛于虚声,公司在科技创新领域将带来更多突出成就,彰显国家创新能力和综合实力,为世界展现更多中国智慧。

来源:国家电网报 作者:本报记者 侯帅

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