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特高压:全国一张网 高效优化配置资源

[日期:2018-10-12]   来源:苏州市光电缆业商会  作者:苏州市光电缆业商会   阅读:11次[字体: ]

改革开放40年来,我国经济社会发展取得巨大进步,人民生活水平逐步提高。在此过程中,电力工业也取得了显著成就,我国电网实现了从小到大、从弱到强、从分散孤立到互联互通的蜕变。在经济社会发展和科技进步的持续推动下,一张以特高压为骨干网架,坚强智能的交直流互联大电网逐渐形成,在提供电力保障、资源优化配置、助力绿色发展等方面发挥出巨大作用。

从薄弱分散到全国联网

实现世界领先

20世纪被称为电气时代,电力是社会进步发展的重要动力。社会发展需求的不断增强,促进了电力工业的发展。

我国的电力工业发展起步于1882年,是世界上较早有电的国家之一。但因历史原因,直到改革开放之前,我国电网整体还很薄弱、分散,主要以相对孤立的省级电网、城市电网为主,相互联系很少,并且很多地区没有电网覆盖,落后于世界电网发展进程。

1978年,改革开放的重大决策开启了中国奋进的新征程。40年来,神州大地变化天翻地覆,改革发展成就举世瞩目。

一批大型水电站、坑口火电站陆续兴建。电网作为中间环节,需要同步升级。

1979年5月,中国电力工业会议明确了电力工业的发展思路——走联网道路。

联网的好处,从改革开放之初的浙江温州,可以窥见一斑。

温州在全国率先掀起创业潮,可谓“户户办工厂,家家无闲人”。以家庭为单位的个体经济迅速成长,温州的第一次电力建设高潮也随之到来。

1983年,温州第一个220千伏输变电工程——慈湖变电所及台—临—温输电线路建成,华东电网的电力得以送入温州。原温州电力局副局长任德豹曾任慈湖变电所所长,他说:“慈湖变是温州电网与华东电网连接的枢纽变电所,而220千伏台—临—温输变电工程投产,对缓解温州电力紧缺局面起了关键作用。”

之后,全国各地效仿“温州模式”,实现经济腾飞,电网发展也随之提速。

从1981年的第一条500千伏超高压输电线路——河南平顶山至湖北武昌输变电工程投产,到1989年第一条±500千伏超高压葛洲坝至上海直流输电工程拉开跨区联网帷幕,再到2009年我国第一条特高压线路1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程建成,华北电网和华中电网联结成一个同步大电网……

回顾发展足迹,改革开放以来,我国电网一步一个脚印,实现了规模从小到大,输电能力从弱到强,电网结构从孤立到互联。

2011年11月,±400千伏青藏联网工程投运,标志着除台湾外全国联网格局基本形成。国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝曾感慨:“这是一个伟大的世纪工程。如果你现在到西藏,在夜晚,拉萨的巴廓街灯火通明,和内地的大城市没有什么两样。”

40年来,在一代又一代电力人的努力下,我国电网整体水平实现了由“追赶”到“引领”。如今,我国已经建成世界上规模最大的全国互联互通的电网,拥有世界上最高电压等级的特高压交流直流输电线路,且迄今没有发生过像美洲、欧洲电网曾经发生过的大面积停电事故。

全国一张网

高效优化配置资源

21世纪是发展日新月异的互联网时代,互联共享是这一时代的核心特征,人们足不出户即知天下事。电力网络也需要像互联网一样,更高效快捷地调配资源,助力经济社会发展。进一步提升大范围跨区输电能力,是时代发展的必然要求。

2003年,全国大部分区域都遭遇了缺电,充分反映出“重发轻供”以及电网发展仍然满足不了经济发展需求的问题。

在经济发展始终走在全国前列的浙江,这种矛盾体现得非常明显。当时浙江的企业一周“停三开四”,有的企业选择外迁,有的企业干脆关门。用电紧张,根源在于电力需求旺盛,而本地一次能源极度匮乏,依靠省内电力建设远远不够。不单单是浙江,电力需求和能源资源逆向分布的自然禀赋,让全国大范围面临缺电困局。

一举扭转这种困局的正是特高压。

2004年,国家电网公司经过充分调研和论证,提出建设特高压,充分发挥其远距离、大容量送电的优势,将西北部各类大型能源基地与中东部主要负荷中心相互连接,大范围优化能源资源。

1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程于2006年开工,2009年1月建成。从此,华北的火电可以送往华中,丰水期时华中地区的水电则可以送往华北,能源互济作用显著。

该工程的起点山西是煤炭大省,每年输出煤炭4亿吨以上。如何转变煤炭消费模式,实现煤炭资源效益最大化,是山西转变发展方式的重要课题。“发展特高压既符合国家能源战略需要,又符合山西转型跨越实际,利国利民,意义重大。”2011年,时任山西省人大常委会党组书记申联彬表示。

2010年7月,±800千伏向家坝—上海特高压直流工程建成投产,标志着我国全面进入特高压交直流混合电网时代。那年夏季,华东地区经历持续高温,上海地区35摄氏度及以上高温天数累计达30天。这条特高压将华中地区清洁水电送入华东地区,为保障上海平稳度过用电高峰提供了有力支撑。

党的十八大以来,特高压工程建设进一步加速,全国电力联网进一步加强,跨省跨区送电能力显著提升。随着哈郑直流、宾金直流、宁浙直流、锡泰直流、扎青直流等重点工程投产,全国形成了大规模西电东送、北电南送的能源配置格局。

目前,国家电网已建成“八交十三直”21项特高压输电工程,跨区跨省输电能力超过1.4亿千瓦。截至2017年年底,特高压输电通道累计送电超过9000亿千瓦时。

助力绿色发展

加紧建设外送通道至关重要

改革开放40年,我国已形成以特高压为骨干网架的坚强智能电网,不仅能保证电网安全经济运行,还在输送清洁能源、助力污染防治多方面都发挥着显著作用。

时间退回到2011年,那时,特高压工程在国内运行时间还不久,其安全性、经济性受到过一些质疑。

“特高压输电技术是一项资源节约型、环境友好型的技术,具有输送容量大、节约线路走廊、降低损耗、节省工程投资、提高系统稳定性等优点。”2011年,我国高电压领域专家、时任国网武汉高压研究院院长的中国科学院院士陈维江接受媒体采访时表示。武汉高压研究院从1985年起就开始研究特高压技术,经过20多年的基础研究,特高压才进入工业化实验阶段,其安全性、经济性都经过了专家团队的严密论证。

近十年过去,我国大电网保持了长期的安全稳定运行,从未发生过大面积停电事故。

“我们先后研制了大型电力系统分析软件和大电网全数字实时仿真装置等,目前我们在电力系统规划、设计、调度运行方面的应用软件都实现了自主可控。”中国科学院院士、中国电科院名誉院长周孝信今年9月在接受采访时说。

如今,大电网不仅实现了安全经济稳定运行、资源优化配置,在推动清洁能源消纳、助力节能减排和大气污染防治等方面,发挥的效用也越来越明显。

2005年以来,我国可再生能源发电持续快速增长,目前,水电、风电、太阳能发电装机均位居世界第一,三者合计在总体能源供应中的比重超过35%。可再生能源资源最丰富的“三北”地区,目前新能源装机合计超过1.7亿千瓦,仅靠本地无法消纳。

进一步加紧建设外送通道至关重要。依靠大电网把西部、北部大型水电、风电、太阳能基地的电能经济高效地输送到东中部负荷中心,不仅能降低新能源发电企业的损失,也将大大减少负荷中心的本地燃煤排放。

2014年1月投运的±800千伏哈密南—郑州特高压直流工程是实施“疆电外送”的首个特高压直流输电工程,有效推动了西北煤电、风电、太阳能的集约化开发。

新疆新能源开发有限公司就是受益的发电企业之一。2016年12月,该公司220千伏国电景峡东风电二场投运并网。副场长冯文新提起“电力援疆”由衷地高兴:“这下新疆的富余新能源又有了不小的市场,我们的电能可以更多地送往全国各地了。”

数据显示,2016年,“电力援疆”让全疆13个地州的27家火电企业和337家新能源企业受益,提升火电平均利用小时数194小时、新能源发电平均利用小时数27小时。

今年10月初,内蒙古鄂托克前旗境内的±800千伏伊克昭换流站正式投入运行,内蒙古的“三交三直”6个特高压工程全部投入运行。内蒙古境内建设有大型火电、风电基地,自2014年起,国家电网有限公司在内蒙古投资303亿元,先后开工建设了“三交三直”特高压外送通道,将内蒙古电力外送能力提高至7000万千瓦,不但提高了发电企业的收入,也有力缓解了我国东北地区电力供大于求的压力。

特高压不仅给西部、北部地区发电企业带来了效益,也为东中部地区送去了清洁电能,助力区域节能减排和绿色发展。

近年来,中东部地区雾霾问题备受关注。2013年,国务院发布实施《大气污染防治行动计划》。2016年,国家能源局批准了12条跨区输电通道,纳入《大气污染防治行动计划》,其中包括“四交四直”共8条特高压线路。

落点在用电大省江苏的±800千伏锡盟—泰州特高压直流输电工程就是输电通道的其中一条。该工程于2017年9月投运,每年可从内蒙古向华东负荷中心输送550亿千瓦时的电力,减少燃煤运输2520万吨,减排烟尘2.0万吨、二氧化碳4950万吨、氮氧化物13.1万吨。如今,江苏使用的每4千瓦时电中,就有1千瓦时是来自西部的清洁电。

大电网发展完善,将随着经济社会发展的需求,永不止步。预计到2020年、2025年和2035年,国家电网跨区跨省输电能力将分别达到2.5亿、3.6亿和6亿千瓦,满足清洁能源装机6.5亿、9亿和15亿千瓦发展需要。

 

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