亚搏体育app网站:世界首條商業化運營特高壓交流輸電工程投產

日期:2019-08-02 09:38:21 作者:亚搏体育app网站

世界首條商業化運營特高壓交流輸電工程投產 來源:人民網 更新時間:2011-12-16 15:16:57 [我要投稿]

  2011年12月16日,由國傢電網公司承建的1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程擴建工程正式投產,單回線路輸送能力達到500萬千瓦,成為世界上運行電壓最高、輸電能力最強、技術水平最先進的交流輸電工程。

  為什麼要擴建

  我國首個特高壓工程——特高壓交流試驗示范工程於2006年8月獲得國傢核準開工建設,由我國自主研發、設計、制造和建設,北起山西晉東南站,經河南南陽站,南至湖北荊門站,全線單回路架設,線路全長640公裡。根據核準方案,該工程僅在兩端變電站各安裝瞭一組容量300萬千伏安的特高壓變壓器,最大輸電能力280萬千瓦。

  特高壓交流示范工程自2009年1月6日建成投運至今,一直保持安全穩定運行,截至今年11月,已累計輸電260億千瓦時。完成北電南送160多億千瓦時,相當於晉煤外運約800多萬噸,減輕大秦鐵路400多列火車運力,有力緩解瞭運輸壓力,提升瞭電網資源優化配置能力;華中電網向華北電網輸送清潔水電90多億千瓦時,在減少豐水期棄水的同時,節約電煤430多萬噸,減少二氧化碳排放約1000多萬噸,促進瞭節能減排,實現瞭國傢電網公司奉獻清潔能源的目標。擴建工程的及時投運,將使華中受電通道容量大幅度增至500萬千瓦,減輕鐵路運煤運輸壓力,大大緩解迎峰度冬期間華中電網的電力供需緊張局面。

  近年來,隨著我國電力需求的快速增長,局部地區電力供應偏緊的態勢逐漸蔓延,2011年全國電力最大缺口約3000萬千瓦,主要集中在華東、華中和南方電網。華中電網處於我國“西電東送,南北互供,全國聯網”的樞紐位置,但由於水電裝機比重高達43%,加上處於電煤運輸末端的區位劣勢,在當前輸電比重較小的環境下,華中地區常年在枯水期出現季節性電力供需緊張局面。2010年12月,華中電網最大限電776萬千瓦,2011年1月最大電力缺口1219萬千瓦。

  為瞭充分發揮工程的輸電能力和特高壓大容量、遠距離、低損耗輸電的優勢和資源優化配置能力,國傢發改委於2010年12月29日核準建設本期擴建工程。工程擴建後,晉東南、南陽、荊門三站均裝設兩組容量300萬千瓦的特高壓主變,線路裝設40%的串聯補償,具備瞭輸送500萬千瓦電力的能力。

  擴建工程有哪些亮點

  在工程擴建過程中,國傢電網公司組織100多傢參建單位,開展產學研用聯合攻關,攻克瞭特高壓串補等尖端技術,保證瞭特高壓設備批量生產的質量穩定性,進一步提升瞭我國電力、機械行業的自主創新能力。

  擴建工程的建成投運,進一步驗證瞭特高壓交流大容量、遠距離、低損耗輸電的優勢,是我國能源電力領域自主創新的重大成就,是世界電力發展史上的重要裡程碑,進一步鞏固、擴大瞭我國在國際高壓輸電技術開發、裝備制造和工程應用領域的領先優勢。“十二五”期間,我國將加快發展特高壓等大容量、高效率、遠距離先進輸電技術。推廣應用特高壓交流試驗示范工程擴建工程的創新成果,加快發展特高壓輸電,必將為推動我國電力工業科學發展、保障電力可靠供應和能源安全提供更為強大的動力。

  擴建工程的亮點主要表現在:

  ——代表瞭世界最高水平的交流輸電工程

  自主創新、成功建設瞭目前世界上運行電壓最高、輸電能力最強、技術水平最先進的交流輸電工程,運行穩定可靠,進一步驗證瞭特高壓交流大容量、遠距離、低損耗輸電的優勢,是我國電網建設、運行整體水平邁上新臺階的重要標志。

  ——實現瞭特高壓交流輸電技術的新突破

  在特高壓輸電系統的串聯補償技術、過電壓控制技術、特快速暫態過電壓測量與控制技術、潛供電流、電磁環境、大型復雜電極操作沖擊放電特性、大型電力設備抗地震技術、大電網運行控制技術等方面取得新突破,在世界上率先掌握瞭特高壓大容量輸電系統集成技術。

  ——創造瞭國際高壓輸變電設備的新紀錄

  立足國內,研制成功瞭特高壓串補、大容量特高壓開關、雙柱特高壓變壓器等代表世界最高水平的特高壓交流新設備,指標優異、性能穩定,綜合國產化率超過90%,刷新瞭主要輸變電設備的世界紀錄。依托工程實踐,國內骨幹電工設備制造企業的自主創新能力得到瞭進一步增強,國產設備的工藝質量水平和安全可靠性有瞭顯著提升,在國際特高壓設備制造領域形成瞭相對技術優勢和競爭優勢。特高壓設備已成為我國電工設備制造企業走向世界的金色名片。

  ——標定瞭國際高壓交流輸電能力的新高度

  在單回640公裡的特高壓交流輸電線路上,成功實現瞭500萬千瓦電力的穩定輸送,電網運行控制平穩、設備狀態正常,創造瞭高壓交流輸電能力的世界紀錄。

  ——建立瞭特高壓交流輸電技術標準體系

  在世界上率先建立瞭從系統集成、工程設計、設備制造、施工安裝、調試試驗到運行維護的全套技術標準和試驗規范,在工程中得到全面應用和檢驗,為特高壓交流輸電大規模發展應用奠定瞭堅實基礎。

  為什麼選擇特高壓

  我國76%的煤炭資源分佈在北部和西北部;80%的水能資源分佈在西南部;絕大部分陸地風能、太陽能資源分佈在西北部。同時,70%以上的能源需求卻集中在東中部。能源基地與負荷中心的距離在1000到3000公裡。

  這樣一種佈局提供瞭兩種選擇:要麼在負荷中心區建設電站,要麼在能源中心區建設電站後外送電力。

  在負荷中心區大規模展開電源建設會受到煤炭運輸、環境容量等問題的制約。而且,建設火電還可以靠煤炭運輸,而水電、風電由於不可能把水和風像煤那樣運輸,因此就更是無法實現。一邊是無法大規模建設電源點,一邊又守著水能、風能等寶貴的清潔能源望洋興嘆。

  於是,在能源資源豐富的西部、北部地區建設電源,然後把電力送到負荷中心就成為最優選擇。然而,我國現有的電網主要以500千伏超高壓線路為主,不僅輸電量小,更主要是無法實現遠距離輸送。這就好比一座高度較低的水塔,它無法實現更遠距離的供水。

  因此,電網專傢指出,通過建設可以大容量遠距離而且低損耗輸電的特高壓電網就成為“十二五”電網建設的重中之重,而且是最佳選擇。所謂特高壓電網是指交流1000千伏、直流正負800千伏及以上電壓等級的輸電網絡,它的最大特點就是可以長距離、大容量、低損耗輸送電力。按自然功率測算,1000千伏交流特高壓輸電線路的輸電能力超過500萬千瓦,接近500千伏超高壓交流輸電線路的5倍。±800千伏直流特高壓的輸電能力達到700萬千瓦,是目前多數±500千伏超高壓直流線路輸電能力的2.4倍。

  特高壓的價值

  在運輸成本方面,專傢根據等價熱值法測算,若特高壓線路以500萬千瓦運行24小時,可輸送電量1.2億千瓦時,相當於運輸原煤約59515噸。以公路運輸進行折算,每輛汽車運煤50噸,需要1191輛車,若每輛車10米長,首尾相連,要排11.91公裡。以鐵路運輸進行折算,若按每節車廂載重60噸的普通列車,需要992節列車。即使按每節車廂載重為100噸的重載列車,也需要596節列車進行運輸。在目前公路和鐵路運輸形勢比較緊張的現狀下,更多的煤炭運輸會造成較嚴重的運輸壓力。據國傢發改委公佈數據:2010年全國鐵路煤炭發運量20億噸,其中電煤14億噸;公路外運超過5億噸,運力持續緊張。目前西部、北部地區電煤價格一般為200元-300元/噸標準煤。將煤炭從當地裝車,經過公路、鐵路運輸到秦皇島港,再通過海運、公路運輸到華東地區,電煤價格則增至1000多元/噸標準煤。折算後每千瓦時電僅燃料成本就達到0.3元左右。但是,在煤炭產區建坑口電站,燃料成本僅0.09元/千瓦時。坑口電站的電力通過特高壓輸送到中東部負荷中心,除去輸電環節的費用後,到網電價仍低於當地煤電平均上網電價0.06—0.13元/千瓦時。

  在節能減排方面,特高壓更是清潔能源大發展的必要支撐。我國風電主要集中在“三北”地區,當地消納空間非常有限。風電的進一步發展,客觀上需要擴大風電消納范圍,大風電必須融入大電網,堅強的大電網能夠顯著提高風電消納能力。特高壓電網將構成我國大容量、遠距離的能源輸送通道。據測算,如果風電僅在省內消納,2020年全國可開發的風電規模約5000萬千瓦。而通過特高壓跨區聯網輸送擴大清潔能源的消納能力,全國風電開發規模則可達1億千瓦以上。從資源優化配置來看,隨著我國能源戰略西移,大型能源基地與能源消費中心的距離越來越遠,能源輸送的規模也將越來越大。在傳統的鐵路、公路、航運、管道等運輸方式的基礎上,提高電網運輸能力,也是緩解運輸壓力的一種選擇。

  在推動產業技術升級方面,特高壓工程實現瞭我國能源基礎研究和建設領域的重大自主創新。通過工程實踐,我國建成瞭世界一流的特高壓試驗研究體系,全面掌握瞭特高壓輸電的核心技術,大幅提升瞭我國電網技術水平和自主創新能力。研制成功代表世界最高水平的全套特高壓交直流設備,設備國產化率達到90%,掌握瞭特高壓設備制造的核心技術,具備瞭特高壓交直流設備的批量生產能力,推動國內電工裝備制造業實現瞭產業升級和跨越式發展。在世界上首次研究提出瞭特高壓交直流輸電技術標準體系,確立瞭我國在特高壓輸電技術研究、裝備制造、工程設計、建設和運行領域的國際領先地位。目前,特高壓輸電技術已經納入《國傢中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020)》、《國務院關於加快振興裝備制造業的若幹意見》、《國傢自主創新基礎能力建設“十一五”規劃》等國傢重大規劃。

  展望

  目前,我國已建成兩個特高壓工程:一個是1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示范工程,另一個是±800千伏向傢壩-上海特高壓直流輸電工程。在建工程主要有:皖電東送淮南~浙北~上海特高壓交流工程,今年9月獲得國傢發改委核準,已開工建設,計劃2013年投運;錦屏~蘇南±800千伏特高壓直流工程,2008年11月獲得核準,輸電能力720萬千瓦,計劃2012年建成投運。另外,錫盟~南京特高壓交流工程,溪洛渡~浙西、哈密~鄭州、寧東~浙江特高壓直流工程已獲得國傢能源局同意開展前期工作的批復。

  國傢電網公司提出,“十二五”期間將建設聯接大型能源基地與主要負荷中心的“三縱三橫”特高壓骨幹網架和16項直流輸電工程(其中特高壓直流14項),形成大規模“西電東送”、“北電南送”的能源配置格局,基本建成以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展,具有信息化、自動化、互動化特征的堅強智能電網,形成“三華”(華北、華中、華東)、西北、東北三大同步電網,使國傢電網的資源配置能力、經濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。(記者 王靜)

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