中國儲能網(wǎng)訊：特高壓電網(wǎng)由1000千伏交流骨干網(wǎng)架和±800千伏及以上直流輸電系統(tǒng)組成。10年來，國家電網(wǎng)公司推動特高壓發(fā)展實(shí)現(xiàn)了全面突破，表現(xiàn)在：攻克了特高壓電磁環(huán)境、過電壓、潛供電流、絕緣配合等一系列世界性難題，搶占了技術(shù)制高點(diǎn);建成投運(yùn)“兩交三直”特高壓工程，一直保持安全運(yùn)行，累計送電1730億千瓦時;帶動我國電工裝備業(yè)整體升級，國內(nèi)電工裝備企業(yè)依托特高壓工程，成功研制了特高壓變壓器、開關(guān)、高抗、串補(bǔ)等全部關(guān)鍵設(shè)備。此外，特高壓還形成了我國主導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)體系。10年來的實(shí)踐全面驗(yàn)證了特高壓輸電的可行性、先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性。
全國政協(xié)5月15日下午在京召開雙周協(xié)商座談會，圍繞“發(fā)展特高壓輸電，優(yōu)化電力布局”議題座談交流。參加座談會的委員們認(rèn)為，科學(xué)推進(jìn)特高壓輸電建設(shè)、構(gòu)建智能電網(wǎng)，對保障我國能源安全、優(yōu)化資源配置、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進(jìn)清潔能源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，具有重要的戰(zhàn)略意義。結(jié)合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源供需區(qū)域不平衡這一基本國情，以及東部發(fā)達(dá)地區(qū)環(huán)境容量對發(fā)展煤電的限制，實(shí)行大規(guī)?！拔麟姈|送”“北電南送”，需要加快輸電通道建設(shè)，發(fā)展遠(yuǎn)距離大容量跨區(qū)域輸電技術(shù)。委員們建議，特高壓輸電建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持從中國的國情出發(fā)，整體規(guī)劃、科學(xué)推進(jìn)，積極推動電力科技進(jìn)步，開展電網(wǎng)建設(shè)科學(xué)論證，健全科學(xué)決策機(jī)制，進(jìn)一步深化電力體制改革，促進(jìn)電力工業(yè)健康發(fā)展。
與會專家認(rèn)為，判斷電網(wǎng)是否安全，根本要靠科學(xué)仿真計算。計算結(jié)果表明：“三華”特高壓同步電網(wǎng)的配置能力更強(qiáng)、更安全、更可靠，在遭受嚴(yán)重自然災(zāi)害和攻擊時，能夠保障大電網(wǎng)安全。特高壓交流與直流功能不同，兩者相輔相成、并行不悖，不能相互替代?！叭A”構(gòu)成以特高壓交流為骨干網(wǎng)架的堅(jiān)強(qiáng)受端電網(wǎng)，通過直流與其他同步電網(wǎng)異步聯(lián)網(wǎng)，形成“強(qiáng)交強(qiáng)直”的格局，能夠保障多回路大直流送得出、落得下、用得上。
目前，發(fā)展特高壓已納入國家“十二五”規(guī)劃綱要、能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃、中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要、大氣污染防治行動計劃等多項(xiàng)規(guī)劃和計劃，能源輸出和輸入省需求迫切。
從我國首個特高壓交流試驗(yàn)示范工程2006年年底開工建設(shè)，到如今“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎特等獎，特高壓，這一備受社會關(guān)注、并一度伴有諸多爭議的輸電技術(shù)，終于“修成正果”。
當(dāng)然，特高壓這一引領(lǐng)國際輸電技術(shù)進(jìn)步方向的工程所提出的巨大技術(shù)挑戰(zhàn)，又是必須正視的。國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞強(qiáng)調(diào)，我國發(fā)展特高壓需在已有科技和工業(yè)基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，率先攻克世界上一個全新電壓等級輸電所需的全套技術(shù)，并立足國內(nèi)、在世界上首次研制全套特高壓設(shè)備?！斑@是我國各常規(guī)電壓等級發(fā)展過程中未曾經(jīng)歷的重大考驗(yàn)。”
為破解這些世界級難題，形成擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，項(xiàng)目依托試驗(yàn)示范工程建設(shè)，堅(jiān)持“基礎(chǔ)研究——設(shè)備研制——試驗(yàn)驗(yàn)證——系統(tǒng)集成——工程示范”方針，產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān)，聯(lián)合國內(nèi)電力、機(jī)械行業(yè)的科研、制造、設(shè)計、高校等100余家單位近5萬人，共開展180余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究、9大類40余種關(guān)鍵設(shè)備研制，在電壓控制、外絕緣配置、電磁環(huán)境控制、成套設(shè)備研制、系統(tǒng)集成、試驗(yàn)?zāi)芰?大方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破，掌握了特高壓交流輸電核心技術(shù)，研制成功了全套關(guān)鍵設(shè)備，建成世界上電壓等級最高、輸電能力最強(qiáng)的交流輸電工程。
特高壓“特”在哪兒?
提示：2013年1月18日，特高壓交流輸電項(xiàng)目獲國家科技進(jìn)步獎特等獎后，國家電網(wǎng)公司交流建設(shè)部副主任、項(xiàng)目第二完成人陳維江作為獲獎團(tuán)隊(duì)代表，做客人民網(wǎng)，解讀“什么是特高壓、我國為什么需要特高壓”等。
人民網(wǎng)：提到特高壓輸電，可能老百姓聽起來會覺得比較陌生，請您先給我們科普一下什么叫做特高壓。
陳維江：特高壓輸電實(shí)際上是一個電壓等級的概念，按照國際權(quán)威組織國際電工委員會(IEC)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，特高壓輸電對于交流輸電來講是1000千伏及以上的輸電電壓等級，這個電壓等級目前是世界上最高的輸電電壓等級了。它高的程度是怎么樣的呢?我舉一個例子，我們每個人家里都用電，用的電是低壓系統(tǒng)的電。1000千伏的電壓跟低壓系統(tǒng)的電壓相比，它是低壓系統(tǒng)的2500倍以上，這個電壓是非常之高的。
人民網(wǎng)：我們國家為什么要開展特高壓項(xiàng)目呢?
陳維江：我們國家要發(fā)展和應(yīng)用特高壓輸電技術(shù)，這主要是由國情決定的。第一，我們國家自改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，這幾年對電力的需求一直十分旺盛。第二，我國用于發(fā)電的能源資源主要是煤炭和水。但是，有能源的地方用不了，用能源的地方又不夠用，這樣就必然帶來一個遠(yuǎn)距離、大容量傳輸能源資源的問題。第三，500千伏的電壓等級叫超高壓輸電等級。但是它是不經(jīng)濟(jì)的，環(huán)境上也不是友好的?；谶@樣一些國情，需要研發(fā)和應(yīng)用遠(yuǎn)距離、大容量的輸電技術(shù)。
特高壓恰恰就是遠(yuǎn)距離、大容量的輸電技術(shù)，因?yàn)樗碾妷菏?000千伏，是以前的最高電壓等級500千伏的兩倍。從損耗上來講，原來500千伏超高壓電壓等級，如果它的損耗是1的話，特高壓電網(wǎng)輸送相同容量，則它的損耗只有原來的1/3到1/4。另外，一條特高壓線路，能輸送這么大的容量，占的地就少了?？偟膩砜?，特高壓能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量傳輸，又能低損耗，還能節(jié)省土地資源。
人民網(wǎng)：現(xiàn)在特高壓輸電項(xiàng)目已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，我們已經(jīng)建設(shè)成了世界上首個特高壓交流試驗(yàn)示范工程。比如說再次遇到冰雪冰凍災(zāi)害，或者說遇到類似地震之類的自然災(zāi)害，我們的抗擊打能力有多強(qiáng)?
陳維江：這也是很多朋友所關(guān)心的問題。一個事物都有雙重性，有優(yōu)勢的一面，也有劣勢的一面。特高壓具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、少占地的優(yōu)點(diǎn)，正是因?yàn)檫h(yuǎn)距離、大容量，使得大家對其安全性就更擔(dān)心了。因?yàn)橐坏┯辛斯收?，對國民?jīng)濟(jì)會帶來比較大的影響。關(guān)于特高壓輸電工程的安全性，我們高度重視，也就是說要把安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，通過技術(shù)的研發(fā)實(shí)現(xiàn)它的高度有機(jī)融合。
對于安全性，比如說雨雪冰凍災(zāi)害，要從幾個方面考慮。第一方面，設(shè)計是源頭，這個設(shè)計包括系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備的建設(shè)、每個元件的設(shè)計。在源頭上，提高設(shè)計等級、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。比如我們的輸電線路，多是架在田野、荒地、崇山峻嶺，肯定會遇到惡劣的自然環(huán)境、自然災(zāi)害，我們從源頭上就要提高一個等級設(shè)防。原來超高壓電壓等級(500千伏)，按照50年一遇的水平來設(shè)計。但是到了特高壓輸電線路，提高了一倍，按照100年一遇的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。從防雷擊上，我們也提高了性能指標(biāo)的要求，超高壓輸電線，耐雷的可靠性指標(biāo)，我們要求能夠耐受800年，這是一個理論上的計算指標(biāo)。對于1000千伏，我們提高到1500年來設(shè)計。另外是抗震，我們提高一個等級來設(shè)防，按照地震強(qiáng)度，該7級的，采用8級標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)防，提高源頭的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
剛才這些都是一些設(shè)計條件或者宏觀上的可靠性指標(biāo)，我們得落實(shí)到元件，落實(shí)到設(shè)備。
我們這個系統(tǒng)是個非常龐大的復(fù)雜的系統(tǒng)，不可能沒有故障，但是有了故障以后，我們要很好地把故障控制和處理，讓它不至于有較大的影響，這樣就靠一套自動化控制系統(tǒng)。我們研發(fā)了一套先進(jìn)的控制保護(hù)系統(tǒng)，能夠保證特高壓輸電系統(tǒng)是可靠的。譬如，1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程是國家2006年核準(zhǔn)建設(shè)，2009年1月份正式投入運(yùn)行，這個工程從山西的晉東南，經(jīng)過河南的南陽到湖北荊門，全長640千米，有3個變電站。到現(xiàn)在為止，這個工程已經(jīng)安全運(yùn)行了4年了。系統(tǒng)日常操作總體來講，運(yùn)行平穩(wěn)，設(shè)備也表現(xiàn)很好，性能還是優(yōu)異的，所以特高壓工程的安全性可以放心。
人民網(wǎng)：示范工程運(yùn)行4年多，經(jīng)受了很多考驗(yàn)。有沒有可能讓這個示范工程在全國更大范圍擴(kuò)展，或者再大范圍地鋪開呢?
陳維江：我們研發(fā)特高壓輸電技術(shù)以及建設(shè)這個試驗(yàn)示范工程的目的，不是到此就為止了。
從國家層面目前來看，發(fā)展特高壓輸電技術(shù)已經(jīng)列入了國家“十二五”規(guī)劃綱要，以及國家能源科技“十二五”規(guī)劃。這里簡單介紹一下國家電網(wǎng)公司的規(guī)劃。我們的規(guī)劃是到2017年，要把特高壓輸電技術(shù)推廣應(yīng)用，在中國形成一個特高壓交直流的骨干網(wǎng)架，通俗講就像無線電通信技術(shù)是要形成一個網(wǎng)絡(luò)，電也要形成網(wǎng)絡(luò)才行，這樣才能保障電力的可靠供應(yīng)。
我們規(guī)劃未來5年要形成一個特高壓的電網(wǎng)，一個網(wǎng)架。這個網(wǎng)架包括三條縱向的，還有三條橫向的，都是連接電源的，要么大煤電，要么大水電，要么大風(fēng)電，然后送到負(fù)荷中心。如果能實(shí)現(xiàn)這樣一個網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，就可以很好地改變我們國家的能源資源和生產(chǎn)力發(fā)展不均衡的情況，在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置能源資源，這是非常好的一個事情。所以，未來的應(yīng)用前景非常廣闊，這也是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需要的。
人民網(wǎng)：我國現(xiàn)在大力發(fā)展新能源。特高壓項(xiàng)目對于未來整個國家新能源的格局會發(fā)揮什么樣的作用?
陳維江：我們國家的新能源發(fā)展也有自身的特點(diǎn)：第一是大規(guī)模、集中式的發(fā)展。像風(fēng)能，多分布在比較偏遠(yuǎn)的北部、西部，我們國家規(guī)劃了有9個千萬千瓦級的風(fēng)電基地，其中有7個都在西北地區(qū)，像內(nèi)蒙古、新疆、甘肅等。第二個是發(fā)展速度很快。我們有哪個產(chǎn)業(yè)有比較好的前景，大家都爭先發(fā)展，爭先參與，發(fā)展起來的規(guī)劃和技術(shù)上的儲備也有一些跟不上。另外，新能源主要集中在風(fēng)能和太陽能，這兩種新能源形式，特點(diǎn)是隨機(jī)性比較強(qiáng)，發(fā)電的利用小時數(shù)還是比較低的;是間歇性的，不可控，是靠天吃飯的。
我們通過分析認(rèn)為，如果用特高壓輸電方式，把當(dāng)?shù)氐幕痣姾退姡酆驮谝黄?，就像個大水庫一樣，我再修條水渠給它送水過去，就保證這個水渠不干了，如果單獨(dú)一條水渠，水源一干就完了，影響就大了。這樣可以調(diào)節(jié)或者可以互補(bǔ)，再利用特高壓的高效率、低損耗，把它送到負(fù)荷中心。
所以現(xiàn)在發(fā)展特高壓輸電技術(shù)，對我國來講，有利于促進(jìn)目前這種大規(guī)模、集中式的新能源開發(fā)。
河北電網(wǎng)特高壓規(guī)劃情況
按照國家電網(wǎng)公司總體規(guī)劃，到2020年，河北電網(wǎng)規(guī)劃建成“四交”(錫盟～北京東～濟(jì)南～南京、榆橫～石家莊～濰坊、蒙西～北京西～天津南、張北～北京西～石家莊～贛州)和“三直”(±800千伏呼盟～唐山、俄羅斯～霸州、蒙古～滄州)特高壓工程。屆時，河北電網(wǎng)將形成特高壓交流和直流相互配合的輸電通道，實(shí)現(xiàn)多方向、多通道、多輸電方式分散受電，輸入?yún)^(qū)外電力能力超過4500萬千瓦，受電比例達(dá)到40%以上，可替代火電裝機(jī)5400萬千瓦，每年減少電煤消耗1億噸，減排SO234萬噸、NOx36萬噸、煙塵8萬噸，同時在更高層次上滿足河北經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展的電力需求，保障河北能源安全和電力可靠供應(yīng)。
