中国特高压线路输电容量世界最高
我国南北向的重要能源输送通道、世界上首个正式商业投运的特高压线路——晋东南—南阳—荆门特高压交流线的扩建工程正式投运。此次扩建,将这条电力“高速路”的“车道”拓宽近一倍,至此,该线路成为目前世界上电压等级最高、技术水平最高的输变电工程,输电能力超过500万千瓦,创造了世界单回交流输电容量的最高纪录。 随着扩建工程的投运,华北、华中两大区域电网的联系更加紧密,山西、河南、湖北的煤电,以及三峡的水电都将汇入大电网,电力交换、水火互济和节能输电等能力将显著增加,可以有效缓解煤电油运紧张局面。 在国家电网公司的特高压地图上,从晋东南的左权、王曲等主力电厂汇集的电量,通过特高压线路,经河南南阳,到达湖北荆门,然后通过当地500千伏电网分配到省内各地,部分电量还送往湖南、重庆、江西等省份。“线路满负荷运转后,可为湖北新增北方火电逾500万千瓦,相当于再建了两座葛洲坝水电站。”国网能源研究院院长张运洲指着地图介绍。不仅如此,在夏季丰水期,三峡的水电也可以送往华北,不仅降低了华北的煤炭消耗,也提高了清洁能源的利用率。 1000千伏、500万千瓦的电力输送能力意味着什么?这意味着更大的电力输送效率和更小的电力输送损耗。1000千伏交流线路的自然输送功率约为普通500千伏线路的4至5倍,而同等条件下的电阻损耗仅为500千伏线路的1/4。这意味着大量运力可以节省。若晋东南—南阳—荆门特高压线路按此负荷运行24小时,输送电量可达1.2亿千瓦时,折算成原煤约59515吨,可少用载重50吨的运煤车1191辆,或者可少用每节载重60吨的普通列车992节。这意味着更高的土地利用率。与输煤相比,不仅输电线路占用土地比交通线占地少,而且将占地更多的火电厂布局在土地资源相对富余的中西部,能够为中东部地区腾出更多价值较高的土地资源开发空间。与500千伏普通电压输电相比,1000千伏特高压输电输送同等电量,又可节省一半的土地。此外,特高压输电还可以有效减少煤炭运输中间环节,提高能源输送效率。据测算,由于输煤方式链条长、环节多、费用名目繁多,当前中间环节费用几乎占到东部地区煤炭到厂价的50%左右。 特高压,号称世界输电技术领域的“珠穆朗玛峰”。在晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范项目之前,我国的电力输送等级最高只有750千伏。从750千伏到1000千伏,不是简单的技术升级,而是对电磁、电晕、过电压及变电设备、绝缘等进行全新设计。这条世界上首条特高压交流输电工程的建设,用众多的“中国创造”实现了在特高压输电领域的“中国引领”。 升压,是实现特高压交流输电的前提。我国研制成功了世界上首台额定电压1000千伏、单体容量1000兆伏安的双主柱特高压变压器,单柱容量达到500兆伏安。 开关,是电网必不可少的装置。我国研制成功了世界上电压最高、电流最大、电流开断能力最强的特高压开关,实现了国际高压开关制造技术的重大突破。 安全,是特高压输电管理的重中之重。国网公司开展全站抗地震性能联合计算分析,在世界上率先进行了特高压避雷器、支柱绝缘子、旁路开关等设备的真型抗地震试验,整体工程实现了7度设防目标。 发展特高压,设备是关键。走在长治、南阳、荆门的特高压变电站里,到处可见天威保变、平高电气等国产电力设备厂商的字样。在特高压交流工程上,没有一台进口设备,所有设备全部实现国产化。 为全面考核扩容后工程的输送能力,国家电网公司在世界上首次进行了450万千瓦和500万千瓦大负荷试验、168小时大负荷试运行,其中500万千瓦大负荷累计试验时间达到了8小时,创造了单回交流输电工程输送能力的世界纪录。 截至目前,国家电网公司在特高压领域申报专利711项,已获授权457项;编制国际标准4项,已发布国家标准16项、行业标准10项、企业标准130项。 特高压技术创新,推动我国率先形成了一系列特高压技术标准,我国的特高压交流标准电压被国际电工委员会、国际大电网组织推荐为国际标准电压;国际电工委员会成立了高压直流输电新技术委员会,并将秘书处设在中国。 依托工程实践,国内骨干电工设备制造企业的自主创新能力得到了进一步增强,综合竞争力迈上了新台阶,特高压设备已成为我国电工设备制造企业走向世界的金色名片。 依据国家电网公司的规划,特高压已经成为未来我国坚强电网的重要组成部分。 由于我国的煤电基地主要分布在陕西、蒙西、山西和新疆等地,水电主要分布在四川、云南、西藏等地,风电和太阳能也主要分布在西北部,远离中东部负荷中心,因此需要通过建设坚强电网,实施远距离、大规模输电,在全国范围优化配置能源资源。 展望“十二五”,我国能源供应与需求分布不均衡的问题依然存在,其中中东部地区依然是我国的电力负荷中心,预计到2015年中东部地区用电仍占全国用电的2/3以上。而电源装机布局上,东部地区受资源和环境容量限制,新增装机将明显放缓。在装机结构上,中西部的风电、水电、太阳能等可再生能源比重将大幅上升。 以华东为例,在加快发展本地核电及风电等新能源的基础上,2020年接受外来电力的比例仍将高达30%。若扩大同步电网规模、提高电压等级,与华中、华北紧密互联,建成“三华”电网,联接各大煤电基地、大水电基地、大核电基地、大可再生能源基地和主要负荷中心,这对于建设坚强受端电网、提高受端电网接受外来电力的能力和保证能源安全,具有十分重要的意义。 随着特高压技术的不断发展、成熟,我国的特高压建设正不断推进。今年9月,我国第二个特高压交流项目——淮南—上海特高压交流工程获得国家发改委核准建设。 依据规划,“十二五”期间,国家电网公司特高压电网建设投资有望达到2700亿元,将在全国建设“三横三纵”特高压交流骨干网架,实现电力的大规模、远距离、高效率输送,构建起中国经济发展的“能源血脉”。 |