現(xiàn)在,我國在這一領域取得重大突破:中國國家電網公司等單位共同研發(fā)的特高壓技術和設備,成功攻克了百萬伏特高壓輸電的世界性技術難題,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,“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”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能源資源是煤炭和水,這些資源主要集中在山西、貴州、內蒙古、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,都是以500千伏為主的高壓電網架。
國家“973”首席科學家、國家電網公司交流建設部副主任陳維江介紹,“500千伏高壓輸電,支撐了我國近30年的經濟發(fā)展,特高壓輸電技術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難題,中國靠什么突破?國家電網公司總經理劉振亞總結說,“相關單位和技術人員"產學研用"協(xié)同攻關,協(xié)同創(chuàng)新。”2004年,“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”項目由國家電網組織實施,國內電力和機械行業(yè)的100余家單位,近5萬人參與了項目的研發(fā)和建設。
在位于武漢市的國家電網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,所有設備必須安全可靠,哪怕是一個螺絲松了都可能導致大故障,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。”
在國家電網環(huán)境氣候實驗室前,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鍵技術、設備、工程的安全應用,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。經過試驗,九千余次雷擊沒引起特高壓輸電線路的跳閘。
預計每年將節(jié)約電力供應成本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“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”示范工程建設。2009年1月,工程投入運行,從山西的晉東南,經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)約電力供應成本600億元。