从“拉闸限电”到“放心用”电力“高速公路”立大功

2019-11-13 15:38 | 达峰网

“伟大历程辉煌成就——庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”自9月24日向公众开放以来,有一个展位前的参观者就络绎不绝,它就是世界上第一个特高压直流输电工程——2006年12月开工建设的云南至广东800千伏特高压直流输电示范工程。

就在成就展开放两天后,9月26日,我国两大特高压创新工程——新疆准东送安徽皖南±1100千伏特高压直流输电工程、穿越长江底的苏通1000千伏特高压综合管廊工程双双投运。其中,新疆送安徽特高压工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的超级输电工程,它的建成使来自3300公里外的新疆丰富电能源源不断送达安徽直抵华东。

“拉闸限电”已经成为一个历史名词。从不够用到敞开用,从电器一多就跳闸到家家户户电器繁多,特高压在背后是个“大功臣”。

为什么要建特高压?

特高压由1000千伏及以上交流和±800千伏及以上直流输电构成,具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势。2006年12月,我国首个也是世界上第一个特高压直流输电示范工程开工建设。

为什么要建特高压?谈到它就不能不提新中国成立70年来咱们老百姓的用电史。就拿北京来说,新中国成立时,北京只有三成的居民家里通电。计划经济时期,电网发展动力严重不足。改革开放后,北京社会经济快速发展,电源不足,电网供电能力也不足,频繁拉闸限电,让北京市民屡尝停电之苦。

1986年,拉闸限电达到了历史最高点,全年共拉闸11万条次,平均每天300多条次。1992年8月28日是个有名的“黑色星期五”,因北京地区正常限电和华北电网紧急限电,全市拉闸765路,拉掉负荷84.35万千瓦,相当于当时总负荷的约三成。隆福大厦建店40年也头回遭遇停电,营业损失近百万元。

进入新世纪后,这种状况依然没有改观。翻阅2004年初的报纸,上面写道:“2003年出现了22个省(自治区、直辖市)拉闸限电,局部地区经济发展遇到了‘瓶颈’;2004年,全国供需形势仍然紧张,总体缺额同2003年大体相当。”这一年,国家电网公司全面启动特高压发展战略。

据国家能源局一位老领导回忆,当时流传一句话,“重发、轻供、不管用”。大家很重视发电,建电厂积极性都很高,但对输变电重视不够,对用户侧管得更少。所以,当时发电增长很快,但输变电没有能够及时跟上。

上世纪80年代,我国引进了电压等级为500千伏的输变电技术,在这之前,西北地区的最高电压等级是330千伏,多数地方是220千伏,再低就是110千伏。国家电网公司主张发展更高电压等级,是因为随着经济发展,装机容量越来越大,输送距离越来越长。我国远距离输电一直在增加,特别是西电东送以后。因为在东部沿海,除核电站外,建设大型火电和水电的机会不多,所以需要大规模远距离输电等。

国家电网公司提出发展特高压之后,国家发展改革委等有关部门认真地做了多次论证,综合各方面意见,最后同意上马特高压项目。

如何攀上技术高峰?

特高压输电,是世界电能输送领域的重大前沿技术。为满足电力负荷的快速增长,实现远距离、大容量输电,前苏联、美国、日本、意大利等国从上个世纪60~70年代开始特高压输电技术的探索,但都没有形成成熟适用的技术和设备。

经验不足,但需求又迫在眉睫。本着“科学论证,示范先行,自主创新,扎实推进”的原则,2005年,国家电网公司迈开了自己的特高压之路。

国家电网公司认真听取各方面的意见和建议,联合10多个行业和咨询机构、8所高等院校、100多家工程设计和设备制造单位,组织包括30多名院士在内的各相关行业专家学者和工程技术人员,在全面深入开展特高压重大问题研究论证、关键技术攻关、设备研发、标准制订等工作的基础上,提出了“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展”的战略构想,并规划了我国第一条特高压试验示范线路方案。

2006年8月,国家发展改革委正式核准1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程。2008年9月,线路工程全线架通。2009年1月6日,工程正式投入运行。

特高压交流试验示范工程的投运,实现了华中、华北电网的水火互济、南北互供。夏季是水电发电高峰期,湖北的水电源源不断向北输送,使湖北及西部省份的清洁水电在夏季用电高峰支持华北电网,降低华北的煤炭消耗,减少华北地区城市的大气污染,同时也拓展了湖北和西部省份的水电能源市场。

通过1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程的建设,我国全面掌握了特高压核心技术和全套设备制造能力,研制成功了特高压串补、大容量特高压开关、双柱特高压变压器等代表世界最高水平的特高压交流新设备,刷新了主要输变电设备的世界纪录,形成了一系列国际标准和国家标准,验证了发展特高压的可行性、安全性、经济性和环保性,实现了“中国创造”和“中国引领”。

给中国和世界带来什么?

十几年来,从西南群山到江南水乡,从西部戈壁到中部平原,从东北雪原到渤海之滨,国家电网经营区域内“八交十直”特高压串珠成线、连线成网,逐步形成“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源互联网新格局。

纵横交错的特高压,满足了更大范围优化配置能源资源的需求,成为推动能源转型升级的重要力量,创造了中国电力科技创新的新高度,改变着中国,也影响着世界。

今天,我们俯视地图,已经投运的国家电网“八交十直”特高压,起点多位于能源资源丰富的地区,而落点均在东中部地区——这些地区集中了我国70%以上的电力消费。特高压纵横千里,使全国范围内优化配置资源成为可能。

就拿刚刚投运的新疆准东送安徽皖南±1100千伏特高压直流输电工程来说,它西起新疆昌吉,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽6省(区),东到安徽宣城,送电距离3324公里,输送容量1200万千瓦。每年可以向华东用电负荷中心输送600亿~850亿度电能,这相当于上海市半年的用电量。

“±1100千伏特高压直流输电技术的研发成功,对于我们国家输电技术由2000公里及以下的距离,迈向3000公里到5000公里,又是一个新的里程碑。”中国科学院院士陈维江说。这一超级工程,每8小时20分就可以送出1亿度的新疆电。这些电能,可以驱动上千列高铁从北京开到广州;可以为200万辆电动汽车充满电。将有效带动新疆清洁能源的大规模开发利用,为“疆电外送”拓展了远在3000公里之外的华东市场。

目前,国家电网在运在建28条特高压电力大通道,线路总长度达到了3.9万公里,累计送电超过9000亿千瓦时,从空中运输的电量相当于3亿吨标准煤发的电。

特高压还“走出”了国门。2017年12月21日,由中国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举行投运仪式,这标志着中国特高压“走出去”的首个项目正式投入商业运行。目前,由国家电网公司独立中标的美丽山二期项目正在建设中。美丽山二期项目实现了中国特高压输电技术、电工装备和运行管理一体化“走出去”,标志着中国特高压输电技术、规范和标准在全球范围内进入实质应用阶段。

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