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，搶占了技術制高點;建成投運“兩交三直”特高壓工程，一直保持安全運行，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、高抗、串補等全部關鍵設備。此外，特高壓還形成了我國主導的標準體系。10年來的實踐全面驗證了特高壓輸電的可行性、先進性、安全性、經(jīng)濟性和環(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為，科學推進特高壓輸電建設、構建智能電網(wǎng)，對保障我國能源安全、優(yōu)化資源配置、帶動相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進清潔能源開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護，具有重要的戰(zhàn)略意義。結合我國經(jīng)濟發(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)達地區(qū)環(huán)境容量對發(fā)展煤電的限制，實行大規(guī)?！拔麟姈|送”“北電南送”，需要加快輸電通道建設，發(fā)展遠距離大容量跨區(qū)域輸電技術。委員們建議，特高壓輸電建設應堅持從中國的國情出發(fā)，整體規(guī)劃、科學推進，積極推動電力科技進步，開展電網(wǎng)建設科學論證，健全科學決策機制，進一步深化電力體制改革，促進電力工業(yè)健康發(fā)展。
與會專家認為，判斷電網(wǎng)是否安全，根本要靠科學仿真計算。計算結果表明：“三華”特高壓同步電網(wǎng)的配置能力更強、更安全、更可靠，在遭受嚴重自然災害和攻擊時，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”構成以特高壓交流為骨干網(wǎng)架的堅強受端電網(wǎng)，通過直流與其他同步電網(wǎng)異步聯(lián)網(wǎng)，形成“強交強直”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示范工程2006年年底開工建設，到如今“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”獲國家科學技術進步獎特等獎，特高壓，這一備受社會關注、并一度伴有諸多爭議的輸電技術，終于“修成正果”。
當然，特高壓這一引領國際輸電技術進步方向的工程所提出的巨大技術挑戰(zhàn)，又是必須正視的。國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞強調(diào)，我國發(fā)展特高壓需在已有科技和工業(yè)基礎上自主創(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，并立足國內(nèi)、在世界上首次研制全套特高壓設備?！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?！?
為破解這些世界級難題，形成擁有自主知識產(chǎn)權的核心技術，項目依托試驗示范工程建設，堅持“基礎研究——設備研制——試驗驗證——系統(tǒng)集成——工程示范”方針，產(chǎn)學研用協(xié)同攻關，聯(lián)合國內(nèi)電力、機械行業(yè)的科研、制造、設計、高校等100余家單位近5萬人，共開展180余項關鍵技術研究、9大類40余種關鍵設備研制，在電壓控制、外絕緣配置、電磁環(huán)境控制、成套設備研制、系統(tǒng)集成、試驗能力6大方面實現(xiàn)了創(chuàng)新突破，掌握了特高壓交流輸電核心技術，研制成功了全套關鍵設備，建成世界上電壓等級最高、輸電能力最強的交流輸電工程。
特高壓“特”在哪兒?
提示：2013年1月18日，特高壓交流輸電項目獲國家科技進步獎特等獎后，國家電網(wǎng)公司交流建設部副主任、項目第二完成人陳維江作為獲獎團隊代表，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：特高壓輸電實際上是一個電壓等級的概念，按照國際權威組織國際電工委員會(IEC)的標準規(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目呢?
陳維江：我們國家要發(fā)展和應用特高壓輸電技術，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)濟的，環(huán)境上也不是友好的?；谶@樣一些國情，需要研發(fā)和應用遠距離、大容量的輸電技術。
特高壓恰恰就是遠距離、大容量的輸電技術，因為它的電壓是1000千伏，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)在特高壓輸電項目已經(jīng)應用到實踐當中，我們已經(jīng)建設成了世界上首個特高壓交流試驗示范工程。比如說再次遇到冰雪冰凍災害，或者說遇到類似地震之類的自然災害，我們的抗擊打能力有多強?
陳維江：這也是很多朋友所關心的問題。一個事物都有雙重性，有優(yōu)勢的一面，也有劣勢的一面。特高壓具有遠距離、大容量、低損耗、少占地的優(yōu)點，正是因為遠距離、大容量，使得大家對其安全性就更擔心了。因為一旦有了故障，對國民經(jīng)濟會帶來比較大的影響。關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)濟性，通過技術的研發(fā)實現(xiàn)它的高度有機融合。
對于安全性，比如說雨雪冰凍災害，要從幾個方面考慮。第一方面，設計是源頭，這個設計包括系統(tǒng)的設計、設備的建設、每個元件的設計。在源頭上，提高設計等級、設計標準。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、自然災害，我們從源頭上就要提高一個等級設防。原來超高壓電壓等級(500千伏)，按照50年一遇的水平來設計。但是到了特高壓輸電線路，提高了一倍，按照100年一遇的標準設計。從防雷擊上，我們也提高了性能指標的要求，超高壓輸電線，耐雷的可靠性指標，我們要求能夠耐受800年，這是一個理論上的計算指標。對于1000千伏，我們提高到1500年來設計。另外是抗震，我們提高一個等級來設防，按照地震強度，該7級的，采用8級標準來設防，提高源頭的設計標準。
剛才這些都是一些設計條件或者宏觀上的可靠性指標，我們得落實到元件，落實到設備。
我們這個系統(tǒng)是個非常龐大的復雜的系統(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)了一套先進的控制保護系統(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示范工程是國家2006年核準建設，2009年1月份正式投入運行，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)安全運行了4年了。系統(tǒng)日常操作總體來講，運行平穩(wěn)，設備也表現(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)：示范工程運行4年多，經(jīng)受了很多考驗。有沒有可能讓這個示范工程在全國更大范圍擴展，或者再大范圍地鋪開呢?
陳維江：我們研發(fā)特高壓輸電技術以及建設這個試驗示范工程的目的，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推廣應用，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是要形成一個網(wǎng)絡，電也要形成網(wǎng)絡才行，這樣才能保障電力的可靠供應。
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，要么大風電，然后送到負荷中心。如果能實現(xiàn)這樣一個網(wǎng)絡的規(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，未來的應用前景非常廣闊，這也是國家經(jīng)濟發(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：第一是大規(guī)模、集中式的發(fā)展。像風能，多分布在比較偏遠的北部、西部，我們國家規(guī)劃了有9個千萬千瓦級的風電基地，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)劃和技術上的儲備也有一些跟不上。另外，新能源主要集中在風能和太陽能，這兩種新能源形式，特點是隨機性比較強，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。
我們通過分析認為，如果用特高壓輸電方式，把當?shù)氐幕痣姾退?，糅和在一起，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，再利用特高壓的高效率、低損耗，把它送到負荷中心。
所以現(xiàn)在發(fā)展特高壓輸電技術，對我國來講，有利于促進目前這種大規(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，受電比例達到40%以上，可替代火電裝機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。
