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山西境內最大的一座500千伏變電站長(cháng)治久安500千伏變電站輸電線(xiàn)路。 (本報資料照片) | 一條1000千伏的特高壓輸電線(xiàn)路能夠輸送600萬(wàn)千瓦的電力,相當于就地消化1800萬(wàn)噸的煤炭;在輸送相同功率的情況下,1000千伏線(xiàn)路可將最遠送電距離延長(cháng)3倍,而損耗只有500千伏線(xiàn)路的1/3左右,還可節省60%的土地資源。然而,這卻是世界電網(wǎng)建設史上的一次新的嘗試。
山西省電力公司總經(jīng)理王抒祥告訴記者,目前正在山西省興建的1000千伏晉東南-(河南)南陽(yáng)-(湖北)荊門(mén)653.8公里長(cháng)的特高壓交流試驗示范工程是全世界第一條準備投入商業(yè)運營(yíng)的特高壓輸電線(xiàn)路,也就是說(shuō),我們沒(méi)有現成的經(jīng)驗可以借鑒,必須結合我國電網(wǎng)的實(shí)際情況和發(fā)展趨勢,走出一條適合中國國情的自主創(chuàng )新之路。
打通煤電外輸出口路
山西的地理條件決定了能源輸出必須更多地依靠向外輸電。山西地處內陸,山高溝深,交通不便,特別是晉東南地區尤為困難。隨著(zhù)能源產(chǎn)地和消費地距離和范圍的不斷擴大,僅靠鐵路和公路運輸原煤,將越來(lái)越受到運力“瓶頸”的制約,而且還帶來(lái)沿途二次污染。山西地處中部,距京、津、冀約500公里,距離華中地區約900公里,距華東地區約1500公里,均在特高壓電網(wǎng)經(jīng)濟合理輸送電力范圍內。 據王抒祥介紹,山西煤電基地大型電站群的電力外送一直是我國電力工業(yè)長(cháng)期面臨的問(wèn)題,遠距離大容量輸電和高密度受電是必然趨勢。目前,我國跨大區電力輸送大部分是以500千伏線(xiàn)路為主,隨著(zhù)西電東輸規模、電網(wǎng)負荷密度的不斷擴大,土地資源、輸電損失開(kāi)始成為電網(wǎng)建設的重要制約因素。 目前山西已全面開(kāi)展向華中、華東地區送電的前期工作,僅晉東南地區總裝機容量就達到1.72萬(wàn)兆瓦。如此規模的電力外送,如果通過(guò)500千伏線(xiàn)路輸送,需建設外送線(xiàn)路10條,而通過(guò)1000千伏特高壓外送,僅需建設外送線(xiàn)路4條,可以顯著(zhù)減少輸電線(xiàn)路的建設數量,節約土地資源。 按照預測,2020年我國全社會(huì )用電量將比2000年凈增3.25萬(wàn)億千瓦時(shí),其中2/3以上集中在中東部地區,這些地區大多缺少一次能源。隨著(zhù)國家能源開(kāi)發(fā)的西移和北移,以及東部老礦區資源逐步枯竭,能源產(chǎn)地與能源消費地區之間的能源輸送距離越來(lái)越遠、規模越來(lái)越大。西部能源基地與東部負荷中心距離在500至2000公里左右。山西省作為西電東送的重要基地,具有廣闊的市場(chǎng)前景。建設特高壓電網(wǎng),尤其是率先建設晉東南——湖北的1000千伏特高壓試驗示范工程,將山西電網(wǎng)與特高壓電網(wǎng)緊密連接,有利于發(fā)揮大電網(wǎng)的獨特優(yōu)勢,更大范圍地把山西豐富的能源資源配置到全國市場(chǎng)。
攀登世界電網(wǎng)建設之巔
國家電網(wǎng)公司副總工程師吳玉生分析說(shuō),我國的系統條件和技術(shù)要求與其它國家均有不同,因此,我國發(fā)展特高壓技術(shù),沒(méi)有現成的經(jīng)驗可以借鑒,必須結合我國電網(wǎng)的實(shí)際情況和發(fā)展趨勢走出一條適合中國國情的自主創(chuàng )新之路。 從2004年底特高壓輸電項目啟動(dòng)以來(lái),為了掌握其技術(shù)特性、明確存在的問(wèn)題并提出解決措施,國家電網(wǎng)公司組織實(shí)施了近百項關(guān)鍵技術(shù)研究課題,這些項目涵蓋換流技術(shù)、設備技術(shù)、試驗技術(shù)、運行技術(shù)、電磁環(huán)境、建設工期等多個(gè)方面,有12項設備指標或試驗性能居世界領(lǐng)先地位。 發(fā)展特高壓,設備是關(guān)鍵。特高壓電網(wǎng)建設在引領(lǐng)中國電網(wǎng)科技水平走在世界前列的同時(shí),也為中國電工設備制造行業(yè)提供了巨大的市場(chǎng)空間,增強了企業(yè)的自主創(chuàng )新能力。眾多企業(yè)把特高壓看作是電工設備行業(yè)實(shí)現跨越式發(fā)展的重大機遇。 目前,5英寸晶閘管在±500千伏直流輸電工程中已被廣泛采用,其額定電流只有3000安培。如果直接應用于±800千伏直流特高壓輸電工程,其輸送功率只有480萬(wàn)千瓦。為擴大輸送功率,國家電網(wǎng)公司決定在世界上首次自主開(kāi)發(fā)并應用6英寸晶閘管,將額定電流增加到4000安培,使±800千伏直流特高壓輸電工程輸送功率提升到640萬(wàn)千瓦。許繼集團有限公司承擔了這次科技攻關(guān)任務(wù)。董事長(cháng)王紀年認為,這項技術(shù)的研發(fā)有利于自主創(chuàng )新發(fā)展,不僅可以打破國外企業(yè)的技術(shù)壟斷,還能夠大大增強我國在直流輸電領(lǐng)域的核心競爭力,具有極強的創(chuàng )新意義。
將開(kāi)啟國家電網(wǎng)全新發(fā)展階段
據山西省電力公司特高壓建設辦公室主任閆曉丁介紹,晉東南-南陽(yáng)-荊門(mén)特高壓試驗示范工程,包括三站兩線(xiàn),起于山西省長(cháng)治的1000千伏變電站,經(jīng)河南省南陽(yáng)開(kāi)關(guān)站,止于湖北省荊門(mén)變電站,連接華北、華中兩大電網(wǎng)。自2006年8月經(jīng)國家發(fā)改委核準項目以來(lái),工程建設取得了重大進(jìn)展。晉東南、南陽(yáng)、荊門(mén)三座變電站(開(kāi)關(guān)站)土建工程正在有序展開(kāi);黃河大跨越、漢江大跨越灌注樁基礎施工基本完成;變電站特高壓主設備的研制工作正在緊鑼密鼓地進(jìn)行,同時(shí),直升機組塔應用、塔吊組塔、索道運輸等一系列線(xiàn)路施工技術(shù)研究課題取得重要階段性成果,為線(xiàn)路工程施工提供了強有力的技術(shù)支撐,工程將于2008年建成投運。 “這一工程將開(kāi)啟國家電網(wǎng)全新的發(fā)展階段!痹趪译娋W(wǎng)公司建運部主任喻新強眼中,這條試驗示范工程凝聚了太多期望:全面掌握1000千伏交流輸電系統的關(guān)鍵技術(shù),全面實(shí)現自主規劃、科研、系統設計、工程設計、設備制造、施工調試和運行維護,建設安全可靠,自主創(chuàng )新、商業(yè)運行、世界一流的交流特高壓典范工程。 對這一工程進(jìn)行論證的中國工程院專(zhuān)家組認為,工程建成后,通過(guò)嚴格試驗和運行考核,完全有條件轉入商業(yè)化運行,將成為我國能源輸送的一條重要通道,有利于實(shí)現華北和華中電網(wǎng)的水火調劑、優(yōu)勢互補,具有良好的應用前景。 在對特高壓的經(jīng)濟性進(jìn)行了深入分析以后,國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院的專(zhuān)家們得出結論:到2020年,通過(guò)互為備用、水火互劑所獲取的聯(lián)網(wǎng)效益,可以有效降低備用容量,從而減少裝機容量約2000萬(wàn)千瓦,節約電源建設投資約823億元;由于地區煤價(jià)差異,北電南送的火電容量可以達到5500萬(wàn)千瓦,同各區域電網(wǎng)單獨運行相比,年燃煤成本約降低240億元;此外,建設特高壓電網(wǎng),可以有效降低500千伏電網(wǎng)的短路電流,減少500千伏電網(wǎng)的改造成本。 |