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世界輸電難題如何破解

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:光明日報 發(fā)布時間:2013-02-28 瀏覽:
中國儲能網(wǎng)訊:按國際電工委員會(IEC)的標準:特高壓輸電對交流輸電來講,是指1000千伏及以上的輸電電壓等級,這是目前世界上最高的輸電電壓等級。從20世紀90年代起,美國、日本、前蘇聯(lián)都曾開展特高壓交流輸電技術(shù)方面的研究,但都沒能實現(xiàn)成熟使用。

  現(xiàn)在,我國在這一領(lǐng)域取得重大突破:中國國家電網(wǎng)公司等單位共同研發(fā)的特高壓技術(shù)和設(shè)備,成功攻克了百萬伏特高壓輸電的世界性技術(shù)難題,被國際電工委員會認為是“世界電力工業(yè)發(fā)展史上的一個重要里程碑”。日前,“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”項目,獲2012年度國家科學進步獎特等獎。

  國家需求是發(fā)展特高壓輸電的動力

  我國電力的主要供應(yīng)能源資源是煤炭和水,這些資源主要集中在山西、貴州、內(nèi)蒙古、甘肅等地。但我國用電的負荷需求,主要集中在長江三角洲和珠江三角洲及華北地區(qū),遠距離大容量傳輸電能的難題擺在面前。由于電線都有電阻,輸電過程中會有電能損耗,且電壓越高,損耗越小。所以遠距離大容量輸電,提高電壓成為必然選擇。目前輸電的華中、華東、華北、東北和南方電網(wǎng),都是以500千伏為主的高壓電網(wǎng)架。

  國家“973”首席科學家、國家電網(wǎng)公司交流建設(shè)部副主任陳維江介紹,“500千伏高壓輸電,支撐了我國近30年的經(jīng)濟發(fā)展,特高壓輸電技術(shù)成了我們必然的選擇。”根據(jù)計算,500千伏的輸送電壓提高到1000千伏特后,輸送相同功率的電,損耗只有原來的三分之一到四分之一。

  九千余次雷擊未引起線路跳閘

  攻克特高壓輸電這樣的世界性技術(shù)難題,中國靠什么突破?國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞總結(jié)說,“相關(guān)單位和技術(shù)人員"產(chǎn)學研用"協(xié)同攻關(guān),協(xié)同創(chuàng)新。”2004年,“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”項目由國家電網(wǎng)組織實施,國內(nèi)電力和機械行業(yè)的100余家單位,近5萬人參與了項目的研發(fā)和建設(shè)。

  在位于武漢市的國家電網(wǎng)特高壓交流輸電試驗基地,中國電力科學研究院高級工程師鄔雄介紹,“對于特高壓輸電來說,所有設(shè)備必須安全可靠,哪怕是一個螺絲松了都可能導(dǎo)致大故障,一定要有足夠能力的試驗檢測手段才行。試驗基地的裝置,跟現(xiàn)實裝置幾乎一樣,電壓達到了1000千伏特。”

  在國家電網(wǎng)環(huán)境氣候?qū)嶒炇仪?,鄔雄介紹,這個實驗室可模擬各種氣候條件,比如雷擊、冰雹等。為確保特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、工程的安全應(yīng)用,國家嚴格標準,把特高壓輸電的試驗參數(shù)、能力和規(guī)模都提升了。經(jīng)過試驗,九千余次雷擊沒引起特高壓輸電線路的跳閘。

  預(yù)計每年將節(jié)約電力供應(yīng)成本600億元

  從千里之外的“煤鐵之鄉(xiāng)”山西省長治,用特高壓把電輸送到湖北荊門,這在10年前,只是個夢想。如今,這一夢想成為現(xiàn)實。2006年,國家核準“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”示范工程建設(shè)。2009年1月,工程投入運行,從山西的晉東南,經(jīng)過河南的南陽到湖北荊門,輸電線路全長640公里。

  湖北省電力公司副總工程師楊勇介紹,“該項目建成的試驗示范工程,與采用500千伏方案相比,節(jié)省走廊占地1/2至2/3,減少輸電損耗2/3。工程投運以來,一直保持安全穩(wěn)定運行,累計向華中地區(qū)送火電185億千瓦時,節(jié)約用煤300多萬噸、減排二氧化碳近900萬噸,成為我國南北方向一條重要的能源輸送通道。”

  國家電網(wǎng)公司科技部副主任周宏介紹,發(fā)展特高壓輸電已列入國家“十二五”規(guī)劃綱要和國家能源科技“十二五”規(guī)劃。預(yù)計未來我國特高壓交流工程的線路長度將達到1.8萬公里,可向中東部地區(qū)輸入電力約2億千瓦,節(jié)約當?shù)赝恋刭Y源3400公頃,每年節(jié)約電力供應(yīng)成本600億元。
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