從萬米高空俯瞰大地,山中鐵塔是云的起點翰谋、路的終點,飛架的銀線橫亙崇山峻嶺徊激、蜿蜒大江南北。這是特高壓電網(wǎng)將清潔電能源源不斷地送向四面八方给庶,為神州大地帶去光明與溫暖贿汞。
從云南的金沙江畔到深圳的珠江口,最快耸黑、最忙的“高速”路線是哪一條?既不是飛機航道桃煎,也不是高鐵線路篮幢,而是西電東送工程搭建起的電力高速路——不到1秒鐘,來自云南的清潔電力为迈,就通過特高壓電網(wǎng)抵達廣東用戶的桌上案頭三椿。
截至2020年底,我國已建成“14交16直”葫辐、在建“2交3直”共35個特高壓工程搜锰,在運在建特高壓線路總長度4.8萬公里,比繞地球赤道一圈還長耿战。
改革開放前蛋叼,我國電網(wǎng)的最高電壓等級僅為330千伏,如今剂陡,我國已擁有世界上電壓等級最高的±1100千伏直流輸電和1000千伏特高壓交流輸電線路鸦列。短短十余年,我國特高壓技術(shù)從“沒有路”到“蹚出路”鹏倘、從“跟隨跑”到“領(lǐng)頭跑”、從“引進來”到“走出去”电味,改變了中國的能源版圖气穴,也改寫了世界的輸變電技術(shù)格局。
從“沒有路”到“蹚出路”
在北京晌箍,故宮上演的燈光秀肉敏,離不開張北的風(fēng)電光伏;在上海,外灘的流光溢彩剿恬,來源于四川大涼山的電力;在廣州索击,“小蠻腰”電視塔的霓虹靠云貴高原的水電點亮……
展開中國的資源地圖,可以發(fā)現(xiàn)铡暂,煤炭邢侵、風(fēng)能、太陽能倡油、水能“深藏”于中國西部版鳞,而用電負荷中心遠在幾千公里外的中部和東部。
僅僅在20年前栓栋,解決發(fā)電用電區(qū)域不平衡程腹、用電供需緊張最簡單、最安全的方式仍是拉閘限電儒拂。如今寸潦,伴隨特高壓成為契合我國資源稟賦的“超級快遞”,電力的跨區(qū)域社痛、大容量见转、遠距離傳輸成為可能命雀。
目前,僅在國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)池户,每年4500多億度電通過34640公里的特高壓線路咏雌,從遙遠的大西北、大西南校焦,跨越中國地理三級階梯赊抖,自西向東,源源注入經(jīng)濟中心寨典,支撐著都市里的璀璨燈光氛雪、工廠里的飛轉(zhuǎn)馬達、千家萬戶的日常起居耸成。
從能源中心到負荷中心灶昏,汩汩流動的電力像新鮮血液為經(jīng)濟發(fā)展提供著澎湃動力。正是通過特高壓這一動脈台泥,使西電東送更有效率言雀、更加順暢。
特高壓是指直流±800千伏和交流1000千伏以上的電壓等級必胜。2006年國務(wù)院印發(fā)的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》第一次把特高壓技術(shù)寫入國家文件刚哼,特高壓列為國家重點扶持的20項科技發(fā)展項目之一。
從2009年我國第一條特高壓——晉東南-荊門1000千伏交流特高壓項目正式投入運行至今誓梦,特高壓解決了中國能源資源和負荷逆向分布的困局丹残,實現(xiàn)了能源跨區(qū)域大范圍的調(diào)配。
國網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示夯饲,±800千伏直流工程輸送容量是±500千伏直流工程的2-3倍搬体,經(jīng)濟輸送距離提高到2-2.5倍。2020年撑雨,在運特高壓輸送能力達7340萬千瓦垮川,同比提高740萬千瓦;利用小時數(shù)同比提高310小時。
特高壓工程不僅傳遞著光明拐云,還播撒著希望罢猪。
四川大涼山曾是全國最貧困的地區(qū)之一,從紅軍長征時的彝海結(jié)盟到今日的西電東送叉瘩,希望的火種薪火相傳膳帕。正是搭上了電力高速路,促使這里加快走上脫貧致富路薇缅。
從“跟隨跑”到“領(lǐng)頭跑”
特高壓工程的探索之路危彩,既是一條服務(wù)經(jīng)濟的動力之路,更是一條技術(shù)自主化的創(chuàng)新之路泳桦。在破解中國能源負荷逆向分布困局的同時汤徽,也帶動了整個輸變電設(shè)備制造娩缰、技術(shù)研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈的形成,打造出中國標(biāo)準(zhǔn)谒府,獲得了全球標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)拼坎。
回溯1989年,中國投運的第一條±500千伏直流輸電線路——葛洲壩至上海的葛滬直流線路的裝備和技術(shù)全套購買自外資企業(yè)完疫。彼時泰鸡,我國500千伏交直流電網(wǎng)的設(shè)備制造磕磕絆絆,從變壓器躯饿、高壓開關(guān)障翼、避雷器、充油電纜到絕緣器材犯弯、電纜接頭谚茅,與輸變電有關(guān)的設(shè)備制造技術(shù)都需引進。超高壓設(shè)備尚且如此意澡,特高壓技術(shù)裝備更是想都不敢想的禁區(qū)昙椭。
“特高壓設(shè)備是國際電工設(shè)備制造領(lǐng)域的珠穆朗瑪峰。”業(yè)內(nèi)人士感慨地說蒜丙。經(jīng)驗表明垃桨,特高壓設(shè)備大都達到了設(shè)計和制造的極限,常規(guī)設(shè)備的制造翰倡、運行經(jīng)驗不能確保對特高壓設(shè)備特性的精確把握,存在風(fēng)險奉堵。
上世紀(jì)60至90年代吹似,前蘇聯(lián)和日本等國先后開展了相關(guān)前期試驗研究,建設(shè)了試驗站和試驗工程抚垃,具有一定技術(shù)儲備喷楣,但由于沒有在運行的特高壓工程,沒有形成特高壓設(shè)備的商業(yè)化供貨能力鹤树,也沒有特高壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范铣焊。
在這種情況下,以特高壓工程建設(shè)為依托罕伯,我國企業(yè)全面主導(dǎo)設(shè)備研制全過程曲伊,充分調(diào)用各種資源和力量,組成由專家委員會和科研追他、設(shè)計坟募、制造、試驗邑狸、建設(shè)懈糯、運行單位以及高校組成的常態(tài)設(shè)備研制工作體系涤妒,打破業(yè)主與廠家、廠家與廠家之間的技術(shù)壁壘赚哗,集中力量進行開放式創(chuàng)新她紫。如今,與特高壓相關(guān)的變壓器妈唯、開關(guān)泣幼、絕緣等關(guān)鍵設(shè)備均實行了國產(chǎn)化率100%。
柔性直流換流閥被稱為特高壓直流工程的“心臟”督近,研發(fā)難度極高江构,目前這顆國產(chǎn)“心臟”已在昆柳龍直流特高壓工程龍門換流站穩(wěn)定“跳動”。
“在西電東送工程和特高壓項目的帶動下笋途,中國輸變電產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展在缆。特變電工從一家瀕臨倒閉的街道小廠,發(fā)展成為輸變電制造行業(yè)的龍頭企業(yè)隅凡。”特變電工股份有限公司相關(guān)負責(zé)人說茫失。
“在建的白鶴灘—江蘇工程是‘十四五’開局建設(shè)的首個特高壓工程。”國網(wǎng)直流公司項目經(jīng)理鄒軍峰接受記者采訪時表示绵捡,“我們在工程建設(shè)中強化了科技創(chuàng)新真王,在世界上將首次研發(fā)柔直+常規(guī)的混合級聯(lián)特高壓直流輸電技術(shù),研發(fā)應(yīng)用能夠快速實現(xiàn)毫秒級能量平衡的可控自恢復(fù)消能裝置安揣,將特高壓直流饋入由依賴電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹坞娋W(wǎng)街立,緩解華東電網(wǎng)火電機組減少導(dǎo)致的電壓穩(wěn)定壓力,大幅提升華東電網(wǎng)受電能力埠通。”
如今赎离,我國是唯一能自主研發(fā)特高壓全套設(shè)備的國家,也是全球唯一掌握特高壓技術(shù)以及商業(yè)化運營的國家端辱,其安全穩(wěn)定性得以驗證梁剔,從未發(fā)生過類似于歐美電網(wǎng)大面積停電的事故。
從“引進來”到“走出去”
從超高壓技術(shù)設(shè)備的“引進來”舞蔽,到特高壓技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)的“走出去”荣病,這一“進”一“出”,見證了我國輸變電技術(shù)的變遷渗柿。
梳理特高壓發(fā)展脈絡(luò)个盆,僅十幾年,我國特高壓工程建設(shè)就具備了世界最高水平朵栖,創(chuàng)造了一批世界紀(jì)錄砾省。去年底剛投產(chǎn)的南方電網(wǎng)±800千伏昆柳龍直流工程是全球第一條特高壓柔性直流工程,創(chuàng)造了世界上容量最大的特高壓多端直流輸電工程、首個特高壓多端混合直流工程编兄、首個特高壓柔性直流換流站工程咕烟、首個具備架空線路直流故障自清除能力的柔性直流輸電工程等19項電力技術(shù)領(lǐng)域的世界紀(jì)錄,每一項都是輸電技術(shù)領(lǐng)域“無人區(qū)”的重要突破淀祟。
通過發(fā)展特高壓憎对,我國裝備制造技術(shù)水平和輸變電技術(shù)水平實現(xiàn)了由“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的跨越。由168項國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組成的特高壓輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)酌铺,讓我國在國際電工標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域話語權(quán)顯著提升散岩,由此成立的國際特高壓直流和交流輸電技術(shù)委員會秘書處也設(shè)在中國。
目前辕洗,特高壓帶動中國技術(shù)萌圣、裝備、工程走出去趋亡,成為能源領(lǐng)域“出海”的一張“金名片”低海。國家電網(wǎng)首個在國外獨立投資、建設(shè)和運行的特高壓工程——巴西美麗山水電±800千伏特高壓直流挪其,解決了長期困擾巴西的遠距離能源輸送難題顿蝇。
技術(shù)沒有止境,創(chuàng)新沒有終點什猖。“我們在建設(shè)中積極響應(yīng)國家新基建票彪、數(shù)字化的要求,探索智慧化管控手段不狮。布拖換流站智慧工地是迄今為止功能最全降铸、覆蓋面最廣的換流站智慧工地系統(tǒng),它包含了人員車輛管理摇零、信息采集反饋垮耳、安全監(jiān)管、質(zhì)量監(jiān)測遂黍、環(huán)境監(jiān)測以及BIM三維數(shù)字交底等多種功能,在全站設(shè)置高清攝像頭俊嗽,能夠做到全天候?qū)崟r監(jiān)測雾家。”白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流輸電工程布拖換流站智慧工地控制指揮中心項目副經(jīng)理王雪野說。
啟航新征程绍豁。“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的號角已經(jīng)吹響芯咧,特高壓正在擔(dān)起新的歷史使命。