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独家揭秘中国特高压宿世此生
来历:中国动力报 时候:2022-04-01 字体:[ ]

我国特高压在国际上“无规范、无履历、无装备”的情况下,胜利完成从“空手起身”到“大国重器”,从“中国缔造”到“中国引领”,从“装备中国”到“装备天下”。能够也许说,扶植特高压电网,是我国电力成长史上最艰巨、最具立异性、挑衅性的严峻成绩,更是中国乃至天下电力行业成长的首要里程碑。

在碳达峰、碳中和的大背景下,特高压电网已成为中国“西电东送、北电南供、水火互济、风景互补”的动力运输“自动脉”,破解了动力电力成长的深条理抵触,完成了动力从当场均衡到大范围设置装备摆设的底子性改变,无力鞭策了洁净低碳转型。

停止2020年末,中国已建成“14交16直”在建“2交3直”共35个特高压工程,在运在建特高压线路总长度4.8万千米。

“此刻特高压干胜利了,人们说我是'特高压之父',我以为应当是'特高压之负',输赢的负。这么多年,我因为对峙搞特高压,弄得本身创痕累累,这些又能跟谁说呢。”国度电网公司原董事长、环球动力互联网成长协作构造主席刘振亚如斯感伤。

将来,以特高压为主干网架扶植环球动力互联网,将鞭策环球洁净动力基地斥地、各洲列国电网互联,增进动力网、交通网、信息网“三网”融会成长,为破解资本严峻、情况净化、天气变更、贫苦疾病等环球性挑衅,完成人类社会可延续成长斥地新途径、作出新进献。

体育直播:(文丨本报记者 李文华)

体育直播:中巴车上“亮招”

2004年末,掌舵国度电网公司两个月的刘振亚和时任国度发改委首要带领,一起到场三峡—广东直流输电工程验收总结会。奔驰的中巴车上,谈及中国缺电的近况,刘振亚深感忧愁,国际电力供应已“严峻拖了经济成长的后腿”。

大范围、长间隔输煤一向是中国动力资本设置装备摆设的首要体例,铁路新增运力的70%以上用于煤炭运输。本世纪初我国沿长江每30千米就有一座发电厂,长三角地域每一年每平方千米二氧化硫排放量到达45吨,是天下均匀程度的20倍。这和中国资本天禀与负荷逆向散布密不可分。中国76%的煤炭、80%的风能、90%的太阳能散布在西部北部,80%的水能散布在西南部,70%以上的电力花费集合在东中部地域,动力富集地域间隔东中部电力须要中间1000到4000千米摆布。

对国度发改委首要带领对处理打算的疑难,自称“电工班班长”的刘振亚亮出“高着儿”:扶植“电力高速公路”——特高压电网,完整改变中国电力成长耐久受制于煤炭运力的坚苦。

特高压是指1000千伏交换和±800千伏及以上直流输电手艺,具备输电间隔远、容量大、效力高、消耗低、单元造价低、占地省等诸多上风,能够也许有用处理动力供应不宁静、现有电网不宁静、生态情况不宁静等题目。

若何从底子上处理化石动力资本无限与须要疾速增添、煤电运严峻与动力资本设置装备摆设才能缺乏、洁净动力成长与消纳坚苦等抵触?

刘振亚如许描写特高压思绪的构成:“2000年之前我在山东任务,那时各个处所都是那里缺电就在那里建电厂,不正视电网,也很少斟酌有不煤、运力够不够。2000年今后离开北京,从更高层面再看我国动力资本、电力供需,才深入熟悉到,当场均衡的电力成长体例,是构成我国煤电运耐久严峻,周期性、季候性缺电的本源,要底子处理这一坚苦,必须成长输电容量更大、输电间隔更远、更高电压品级的电网,进步电网'运力',有朝一日能在天下范围设置装备摆设电力。”

现实上,方才掌舵国度电网公司的刘振亚,在掌管第一次党组会上就提出要成长特高压。会后,国度电网公司就成长特高压向国度递交了一份资料。中国特高压成长的大幕由此正式拉开。

体育直播:若是更早追溯,刘振亚的成竹在胸,源于早在他的钻研生论文中就触及了中国须要更高电压品级这一课题。

在刘振亚脑海中酝酿多年的特高压输电这一“高着儿”,感动了大师,在当天三峡-广东直流输电工程验收总结会上,他们表现特高压输电是“处理动力题目很好的思绪和方法”,应在“电力打算中加以钻研和斟酌”。

2005年春节后,国度电网公司启动了可行性钻研。2月16日,国度发改委发文(发改办动力【2005】282号)提出“启动我国百万伏级交换、正负80万伏级直流特高压输电手艺后期钻研任务”。3月21日,国务院带领掌管集会,刘振亚作了报告请示。此次集会记要(国阅【2005】21号)明白同意成长特高压电网,并将特高压归入国度严峻装备打算。

体育直播:规画多年,特高压扶植按下了“加速键”。

体育直播:特高压“论争”

体育直播:就在成长特高压取得国务院带领承认后未几,一股否决声响也在萌发。

2005年5月,一份题为《对成长特高压电网存在的题目和倡议》的报告,提交到国务院。提呈现有的500千伏电网下面再搞一个1000千伏级电网,是不是须要,是不是宁静。

体育直播:三天后,国务院请求国度发改委构造专家会商。一场旷日耐久的特高压“论争”由此睁开。

2005年6月21-23日,国度发改委在北戴河构造召开了特高压输电手艺钻研会。会场摆的论证资料厚达半米,“200多人到场,既有电工专家,也有电力装备专家”。

体育直播:专家们提出的题目首要集合于四个方面:输煤输电比拟、特高压经济性、宁静性和电磁情况影响。

现实上,与500千伏超高压交换输电比拟,1000千伏特高压交换输电间隔增添了2-3倍,输电容量进步了4-5倍,输电消耗仅为1/3,走廊宽度仅为1/3,单元造价只要70%。

与±500千伏超高压直流输电比拟,±800千伏、±1100千伏特高压直流输电间隔别离增添了2-3倍、5-6倍,输电容量别离进步了2-3倍、4-5倍,输电消耗不到1/2、1/4,单元容量走廊宽度仅为65%、55%,单元造价只要65%、40%。

与输煤比拟,西部北部大型煤电基地的电力经由进程特高压保送到东中部负荷中间,到网电价比本地煤电标杆上彀电价低0.06-0.13元/千瓦时。

体育直播:别的,特高压输电工程的电磁情况方针均合适国标请求,噪申明显低于500千服输电工程。

从2009年我国第一条特高压工程投运到此刻,我国已建成了30个特高压交直流工程,充实考证了特高压的宁静性。在特高压电网的无力支持下,我国电网是目宿天下上独一不产生大面积停电变乱的特大型电网。

会上,大局部人都同意搞特高压,即便一些人提出了须要改良或注重的题目,但风雅向上也都同意搞。国度电网公司号令“展开实验树模工程扶植的前提已具备,倡议尽快批准实验树模工程”。

2005年9月下旬,晋东南-南阳-荆门1000千伏交换特高压实验树模工程可行性报告顺遂经由进程国度审批。

体育直播:北戴河集会后,特高压成长未能风平浪静,一些机谈判职员再次提出差别定见。

体育直播:2005年10月31日,国度发改委召开第二次论证会,并特地约请否决特高压的人来到场。

集会约请了原电力部部长史大桢、原电力部副部长陆延昌等老带领,预会专家写了书面定见资料,并都签上了名字。

两次集会事后,否决议见仍然集合在特高压的宁静性、经济性、靠得住性等题目,特别是对交换特高压手艺的操纵和由此呈现的交换同步电网、大电网宁静性等方面,另有差别定见。2006年春节后,一些人再次提出,稳重斟酌成长特高压手艺。

特高压一度成了敏感话题,起头堕入“专家上书-国度电网公司报告请示-当局论证-专家再上书-国度电网公司再报告请示-当局再论证”的“怪圈”。

厥后,国度发改委原副主任、国度动力局原局长张国宝在《筚路蓝缕》一书中回想:“因为有着过量的争议,延缓了特高压的扶植。”“不要说刘振亚了,像咱们如许的人都感应身心怠倦。其实争辩不恐怖,但只争辩不点头,这是有题目的。” 

2006年11月27日,国度电网公司举行了特高压输电手艺国际钻研会。会上,时任国际大电网集会秘书长科瓦尔以为,成长特高压不存在手艺可行性题目。对是不是成长特高压手艺,那时定见已比拟分歧。

但在第一条特高压工程已宁静运转了5年多,后续多条特高压工程接踵建成并宁静运转的现实眼前,仍然有人不时质疑。

为此,2014年3月,天下政协构造了一次专题调研。5月15日,天下政协双周协商漫谈会专题钻研特高压成长有关严峻题目。会上,国度电网公司就为甚么要成长特高压手艺、为甚么要构建“三华”同步电网、为甚么特高压电网要交直流调和成长等严峻题目停止了周全系统报告请示。此次集会对特高压成长有很大的鞭策感化,但本来否决的人仍然对峙否决。

不管若何,天下政协漫谈会、北戴河集会、发改委集会、特高压国际集会,在中国特高压成长史上,都是绕不过的思惟论争。

体育直播:“思惟束缚”的窘境

体育直播:特高压成长进程中,面临的最大坚苦起首是思惟熟悉题目。

中国电力行业,几十年来已习气了跟着西欧发财国度走,有些人起首思惟上就有定式,以为本国人搞不成的中国人也搞不成。

但仿佛不管特高压成长到甚么程度,永久也叫不醒那些装睡的人。因而,在特高压成长差别阶段,总会呈现差别声响。初期,有人提出我国不须要特高压,现有电压品级就能够知足请求;今后,又提出特高压焦点手艺中国人处理不了、关头装备造不出来;工程扶植阶段,提出电磁情况题目没法处理;工程投运后,提出装备不靠得住、电网不宁静不经济;多条工程宁静不变运转多年后,又提出不须要特高压交换、只须要特高压直流。争辩层层加码。正如原电力部部长史大桢所说:“若是要抱着旧概念不放,谁也不会成长,我就但愿有些人能够也许早一点醒曩昔就行。”

2006年除夕前两天,特高压输电手艺被正式参加《国度中耐久迷信和手艺成长打算纲领(2006-2020年)》。但有人仍指出该打算纲领不说电压品级,不明白说是特高压。

对此,张国宝回想:“有人说《纲领》里不说电压品级是几多,不指出来特高压。厥后我翻了一下,里边是写清晰了的,直流是±800千伏,交换是1000千伏。”“我以为成长特高压仍是大都科技任务者的共鸣。”

为了主动应答,国度电网公司曾屡次到国务院报告请示任务,写了多份报告请示资料,申明电网电压品级、范围与宁静性不一定接洽。保证电网宁静关头是电网的结谈判手艺手腕的进步前辈性、合用性和运转办理程度。

为了周全领会特高压成长情况,国度电网公司前后构造专家屡次赴日本、俄罗斯等国度实地考查。2005年,刘振亚在日本考查时期,乃至特地半途泊车徒步上山,听特高压线路噪声。昔时日本扶植了特高压输电线路,但一向降压500千伏运转;特高压实验站三台实验用单相变压器,别离由日立、东芝、三菱制作,一向带电试运转。在俄罗斯考查时,看到前苏联期间研发的特高压开关断口多达12个(中国特高压开关断口普通是2个),又轻巧又粗拙,这也是受那时的手艺和资料所限。

体育直播:经由进程考查,外洋特高压成长要末是尚处于钻研阶段,要末是因为手艺或经济的启事,不贸易运转。

“那时看到日本和俄罗斯的特高压都不胜利,我压力很大,但为了国度成长,面临再大的危险,也要把特高压搞胜利。”多年今后,刘振亚用了“后怕”两个字来描述这段心路进程。 

思惟束缚的进程固然艰苦,但不束缚,就不能够也许鞭策特高压立异成长。平和解议最好的方法明显是用现实来证实。正如2015年原电力部部长史大桢所说,国际对特高压的争辩至今不竣事,可是这十几年取得的现实结果证实,即便有差别定见,特高压这条路果断非走不可。

体育直播:驯服电力“珠穆朗玛峰”

体育直播:特高压在中国属于“空手起身”。

2004年以来,国度电网公司前后构造几十家科研机谈判高校、200多家装备制作企业、500多家扶植单元、几十万人到场了特高压根本钻研、手艺研发、装备研制、系统设想、实验考证、工程扶植和调试运转等任务,霸占了310项关头手艺,处理了过电压与绝缘配合、电磁情况节制、特高压交直流夹杂大电网宁静节制等天下级坚苦。

判定电网是不是宁静,天下列国都因此仿真计较作为评估根据。中国电科院建成了天下最进步前辈的电力系统仿真平台,对包含220千伏到1000千伏电网、2258台发机电、35932条线路、11547个节点的超大型特高压交直流夹杂电力系统停止了全景仿真计较,摹拟了10万多个毛病前提和运转体例,充实考证特高压电网的宁静靠得住性。

2010年,在“三华”电网争议沸点之时,国度动力委专家征询委员会特地构造专家、院士到中国电科院调研。中国电科院经由进程仿真摹拟计较和多打算比拟,以为“三华”同步电网不是优和劣比选,而是电网成长的一定挑选。

特高压装备国产化,须要进步前辈的实验前提。今朝,中国建成了天下上电压品级最高、手艺最进步前辈、功效最完整的特高压实验钻研系统,并依托自立立异胜利研制了天下上电压品级最高、容量最大的单体变压器、直流换流阀、换流变压器,开断才能最强的开关装备等21大类、百余项首台首套特高压关头装备完成国产化。

“不逼上死路,都不晓得立异潜力有多大。”特高压的良多关头装备便是这么逼出来的。晶闸管是特高压直流输电的“CPU”,决议了特高压直流的输电才能。那时,有5英寸和6英寸两个打算。大都定见以为,“5英寸晶闸管手艺成熟,国际能够也许出产,而6英寸晶闸管国际外均未出产操纵过,靠国际自立研发很坚苦”“那时,我是对峙接纳6英寸打算,国度电网公司外部有些同道其实也有畏难情感,担忧搞不成。但天下上哪有简简略单,就能够完成的国际抢先?”刘振亚在回想这段履历时表现。

此刻来看,6英寸的打算选对了。6英寸晶闸管,将通流才能从5英寸晶闸管的3000安培,进步到6000安培以上。新疆准东-皖南±1100千伏特高压直流线路长度3324千米,输电容量到达1200万千瓦。将来,±1100千伏特高压直流输电间隔可达6000千米、输电容量可达1500万千瓦。

恰是依托立异精力,中国拟定了环球首个具备完整自立常识产权的特高压手艺规范系统,构成了特高压交直流工程从设想到制作、施工、调试、运转、保护的全套手艺规范和规范。中国特高压交换电压成为国际规范。

特高压的胜利动员了我国电工装备制作财产周全进级,完成了我国特高压周全“走进来”。2014年和2015年,国度电网公司前后中标巴西斑斓山川电特高压直流送出一期和二期工程,今朝两项工程均已建成并对峙宁静不变运转。

2008年路透社曾发文称,中国打算在2020年时建成一个特高压电网,这项打算“出其不料地抢在那些在进级老电网步履缓慢的东方国度的前头”。

俄罗斯联邦电工钻研院院长、俄罗斯迷信院院士吉哈捷耶夫,在旁观中国特高压的功效后两次堕泪。固然特高压在前苏联起步更早,但终究中国攀缘上了天下电力手艺的岑岭,不免失踪和遗憾。

体育直播:雾霾“催化剂”

体育直播:2011年,特高压扶植真正驶上“慢车道”与一场从天而降的雾霾密不可分。 

那时,国度颁布发表报告称,西南、华北、东南“三北”地域风电并网装机容量和发电量均占天下85%以上,但弃风情况比拟严峻。2011年,“三北”地域弃风电量达123亿千瓦时,对应电费损践约66亿元。

体育直播:一面是从天而降的雾霾,一面是洁净动力严峻华侈。

体育直播:但在2011年前后,新的特高压线路批复仍然是个未知数。

恰是这段时候,有人提出,只须要成长特高压直流,不须要成长特高压交换,否决扶植特高压交换“三华同步电网”。

“交换、直流只是功效感化差别,就像汉子和女人,只是性别差别,不好坏之分。”刘振亚夸大。现实上,不管国际仍是国际,交换电网都是主体。特高压直流比如万吨巨轮,特高压交换电网比如深水港,成长万吨巨轮就必须扶植深水港。若是只成长特高压直流、不成长交换,构成“强直弱交”布局,很轻易因交换毛病致使直流系统换相失利,乃至多条直流同时毛病,致使产生大面积停电变乱。

2013年9月,国务院《大气净化防治步履打算》提出,力图完成京津冀、长三角、珠三角等地区煤炭花费总量负增添,慢慢进步接管外输电比例。2014年2月12日国务院钻研安排增强雾霾办理的常务集会上明白“实行跨区送电名目”。

4月18日,新一届国度动力委员会初次集会明白提出,成长远间隔大容量输电手艺,完工扶植一批特高压输电通道。5月,国度提出加速鞭策大气净化防治步履打算12条重点输电通道扶植,国度电网公司担任11项输电工程扶植,此中特高压工程8项,2017年12月25日全数投运。

2018年新基建初次出此刻中间经济任务集会上,特高压也许等来了春季。9月3日,国度动力局筹办了一个特高压批准打算:12条特高压工程,算计输电才能5700万千瓦。

能够也许预感,“一头连着西部洁净动力斥地操纵、一头连着东中部雾霾办理”的特高压电网必将会愈来愈取得正视。

体育直播:非手艺身分的“怪圈”

特高压和高铁、5G别离是我国动力、交通、信息通讯三大根本财产严峻手艺立异典型。本世纪初,中国高铁和特高压几近同时起步,2004年国度出台了“四纵四横”高铁打算,厥后又打算了“八纵八横”。5G成长更是热火朝天。

但与高铁和5G比拟,特高压电网笼盖天下另有相称大的差异。成长了十几年,特高压电网“强直弱交”这柄“达摩克里斯之剑”一向悬在头上。

刘振亚以为,有些特高压直流工程操纵率低,要末是送端电源扶植没跟上,不那末多电可送,要末是受端特高压交换工程扶植没跟上,电网消纳才能缺乏,接管不了那末多电力,终究构成特高压直流输电才能闲置和华侈。若是不成长交换电网,直流送电才能也会受限。

从2009年到此刻,华北、华中两大电网仍然仅靠着一条特高压交换线路对峙着弱联网,就像“大象走钢丝”。无法之下,国度电网公司昔时大范围扶植抽水蓄能电站、调相机,进步电网的有功和无功调理才能,也能够也许视为一种确保宁静的“自救”。

体育直播:特高压成长难,题目究竟在那里?

是手艺题目吗?张国宝在书中回想:“国度电网公司对峙要建特高压交换线路,想把'三华'(华东、华中、华北)电网联起来,而有人否决三华电网,应当是手艺之争的题目掺进了非手艺身分。”

是系统体例题目吗?开国以来,铁道部一向是最不变的部委之一,而电力是办理机构变更次数最多的行业,履历了燃料产业部、水利电力部、动力部、电力部、电监会、动力局等屡次变更。1996年末,组开国度电力公司,2002年撤消后,组建了两家电网公司、五家发电团体和打算设想、装备制作、工程扶植等一批相干电力企业。山头林立,不免会有流派之见。

特高压争辩多年,跟着手艺题目一个个处理,否决议见最初城市归罪到鼎新上,这是近20年中国电力行业独占的一个“怪圈”。更有人以为,国度电网公司借成长特高压增强电网把持,而成长特高压交换、搞同步电网,便是增强把持的“罪证”。

现实上,增强电网同步互联是保证大电网宁静的有用手腕。2012年7月30日和31日,印度延续产生大面积停电,涉及跨越6亿人。从变乱阐发,那时印度电网网架以400千伏为主,还不构成天下同步联网,五大地区电网之间接洽软弱,电力供应和变乱增援才能严峻缺乏。

变乱产生后,印度增强天下联网和电网统一办理,2013 年建成了765千伏的天下交换同步电网,电力供应才能明显晋升,尔后再未产生大面积停电。

与我国“三华”电网比拟,印度电网供电范围是“三华”电网的1.2倍,供电生齿数目和密度别离是1.7倍和1.3倍。印度早在八年前就完成了天下交换联网,而我国“三华”电网扶植仍在频频争议中。

2018年9月,由南边电网公司专家牵头构造了一份《我国将来电网款式钻研(2020年)征询定见》报告。有业内助士阐发称:“报告中说'特高压交换普通不作为输电工程操纵''不倡议扶植特高压交换同步电网'。为甚么会得出特高压交换既不合适输电也不合适联网的论断?面前的启事,颇回味无穷。”

因为系统体例启事,手艺仿佛也会有流派之争。来看一组数据:南边电网公司前后建成了4条±800千伏特高压直流线路,有3条接纳5英寸晶闸管,输电容量都是500万千瓦。国度电网公司第一条±800千伏特高压直流输电容量640万千瓦、第二条720万千瓦、厥后又进步到800万千瓦、再到1000万千瓦。一样是±800千伏特高压直流,输电才能相差了一倍。

体育直播:将来,特高压路在何方?新时期又将付与特高压甚么样的汗青任务?这些题目值得咱们感性思虑。

体育直播:碳中和“风口”

体育直播:是一种偶合,也或是一种必定。

2020年9月22日,我国在第七十五届结合国大会普通性争辩上颁布发表碳达峰、碳中和方针敏捷激发环球热议。就在统一天,环球动力互联网成长协作构造举行破解天气情况危急国际服装论坛t.vhao.net,正式颁布发表《破抒难急》和《可延续成长之路》两项功效。半年今后的2021年3月18日,协作构造又颁布发表了中国2030年前碳达峰、2060年前碳中和、2030年中国动力电力成长打算和2060年瞻望等钻研功效,提出了中国碳达峰、碳中和线路图。

中国特高压成长的胜利,已为构建环球动力互联网摊平了途径。环球动力互联网因此特高压为主干网架,在环球范围设置装备摆设动力、鞭策实行“两个替换”(动力斥地实行洁净替换、动力操纵实行电能替换)的平台,因此新动力为主体的新型电力系统,终究构成洁净主导、电为中间、绿色低碳、经济高效的古代动力系统。

结合国秘书长古特雷斯曾表现,中国特高压手艺对可再生动力成长相当首要,环球动力互联网是完成人类可延续成长的焦点和环球容纳性增添的关头。

诺贝尔物理学奖取得者、美国动力部原部长朱棣文以为,中国挑衅美国立异带领位置并疾速成长的相干范畴就包含特高压交、直流输电。

“若是不宽带手艺,天下能成为'地球村'吗?”刘振亚曾如许比喻,“可延续成长的焦点是洁净成长,完成洁净成长就要大范围斥地洁净动力,洁净动力变为电力保送就离不开特高压。若是不特高压手艺,环球动力互联网是想都不敢想,此刻这是实其实在可操纵的。”

跟着时期成长,特高压不只是新的输电手艺,更是新的资本设置装备摆设平台、新的低碳成长途径。负担着动力转型和永续供应、洁净低碳和绿色成长、立异驱动和民族回复、可延续成长和人类运气配合体扶植等多重任务。

回首曩昔,特高压鞭策了我国电力反动,完成了动力电力成长体例的严峻改变。安身此刻,我国特高压电网周全扶植,主动鞭策天下动力电力变更转型。瞻望将来,以特高压电网为焦点,加速构建我国和环球动力互联网,增进“三网”(动力、交通、信息)融会成长,将为完成碳达峰、碳中和方针,鞭策人类社会可延续成长阐扬更大感化。

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