特壓：特壓推動裝備制造業(yè)跨越式發(fā)展 - 特壓 輸電技術 電網 輸配電
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從資源稟賦來看，我國能源資源與經濟發(fā)展分布并不平衡。煤炭資源的三分之二以上集中在晉陜蒙“金三角”內，水能的80%集中在西南地區(qū)，可集中開發(fā)的風能和太陽能則分布在西北和東北地區(qū)，然而70%的用電負荷卻聚集于中東部16省市。這樣的能源布局提供了兩種選擇：一是在負荷中心區(qū)建設電站;二是在能源中心區(qū)建設電站
根據國家能源局初步規(guī)劃，未來幾年我國將有一大批特壓輸電工程項目陸續(xù)上馬建設，并分別在“十二五”末期及“十三五”期間大部分投入運行，將在提升電網網架結構性能、優(yōu)化電力資源配置中發(fā)揮越來越重要的作用。
發(fā)展特壓意義重大
資料顯示，我國有將近14億人口，大多數集中在經濟較發(fā)達、人口眾多的中東部地區(qū)，必然要消耗更多的一次能源和二次能源，需要更多的電力。而能源資源豐富的內陸地區(qū)與電能需求旺盛的沿海地區(qū)之間的距離遙遠，大型能源基地與東中部地區(qū)負荷中心之間的輸電距離一般都在800公里～3000公里。
從資源稟賦來看，我國能源資源與經濟發(fā)展分布并不平衡。煤炭資源的三分之二以上集中在晉陜蒙“金三角”內，水能的80%集中在西南地區(qū)，可集中開發(fā)的風能和太陽能則分布在西北和東北地區(qū)，然而70%的用電負荷卻聚集于中東部16省市。這樣的能源布局提供了兩種選擇：一是在負荷中心區(qū)建設電站;二是在能源中心區(qū)建設電站遠距離輸送。
發(fā)展特壓電網的優(yōu)勢是：1000kV特壓交流輸電線路輸送功率約為500kV輸電線路的4～5倍;±800kV特壓直流輸電能力是±500kV輸電線路的2倍。同時，特壓交流線路在輸送相同功率的情況下，可將遠送電距離延長2～3倍，而線路損耗只有500kV線路的25%～35%。輸送同樣的功率，采用1000kV線路輸電與采用500kV的線路相比，可以節(jié)約50%～60%的土地資源。
早在1997年，中國電工技術學會就組織壓設備制造和運行方面的專家座談討論中國未來電網發(fā)展趨勢。專家一致認為，中國未來電網輸電電壓等級必須要上一個臺階。交流、直流輸電500kV電壓必須向更電壓等級發(fā)展，以適應全國聯網以后大火電、大水電、大核電及新能源風電等電源發(fā)展需求。
這一意見得到時任國家科委新技術產業(yè)司司長石定寰的支持，同意專門列出一個軟課題項目——特壓輸電技術研究，撥款20萬元人民幣，專款專用。1998年初~1999年8月中國電工技術學會先后組織三個特壓技術考察組，成員由有關科研院所、設備制造廠家及電網系統專家組成。考察組在國外考察時間均為20~25天，結合考察報告，組織武漢壓研究所、電力建設研究所、電力科學研究院、東北電力設計院等15個科研、生產、運行單位專家開會，列出發(fā)展特壓的課題內容。于1999年10月完成《發(fā)展特壓輸電技術的初期論證報告》，正式報給國家科技部等部門。從理論到實踐，提出了發(fā)展特壓的必要性和緊迫性，以及立足國內供貨的可能性。
2003年2月19日，國務院第68次總理辦公會正式通過西北電網公伯峽水電站送出及750kV輸變電示范工程的可行性研究報告。同年3月7日國家批準工程立項;同年9月19日示范工程開工建設。
750kV輸變電示范工程從電壓等級論證、工程關鍵技術研究、工程立項施工建設、設備制造到2005年9月26日工程正式投產運行歷時2年，整個工程凝聚了全國電力、機械、科研、規(guī)劃、設計、制造、試驗、施工、監(jiān)理、咨詢、調試、運行等方面人員的心血。2005年9月26日，時任國務院副總理的曾培炎在國家電網公司750kV輸變電示范工程投產儀式上，稱此項工程為“我國電力工業(yè)發(fā)展史上新的里程碑”。750kV工程設備國產率達到90%以上。
750kV輸變電示范工程成功投運，為發(fā)展特壓交流1000kV和±800kV直流輸電工程積累了寶貴經驗。
“十二五”期間，國家電網公司投入6200億元人民幣建設特壓電網。到2020年，特壓的輸電功率將達到2.1億kW，而目前為7000萬kW。到2020年前后，國家電網和南方電網特壓骨干網架基本形成，跨區(qū)輸送容量將過2億kW，占全國總裝機容量的20%以上。屆時，從周邊國家向境外遠距離、大容量跨國輸電將成為可能。
從特壓電網的經濟性剖析，到2020年，通過特壓輸電可以在沿海負荷中心減少煤電裝機容量約2000萬kW，節(jié)約電源建設投資近千億元。
煤從空中走 電從遠方來
特壓1000kV交流輸電及±800kV直流輸電成功投運以來，性能良好，標志著我國輸變電設備制造業(yè)跨入一個新的階段，對中國乃至電網建設、電網裝備技術發(fā)展、技術創(chuàng)新都產生重大而深遠的影響。
目前，我國特壓輸電和發(fā)展清潔能源已經走在前列，自主建設投產了的“兩交四直”特壓輸電工程，創(chuàng)造了上電壓等級、輸送功率大、額定電流大、輸送距離遠的奇跡。
此外，獲得國家能源局“批條”正在建設和待建的還有七條±800kV特壓直流輸電工程。未來，國家還要把新疆的電輸送到華東地區(qū)，輸電距離將過3000公里。預計“十三五”至“十四五”期間，“疆電外送”±1100kV直流輸電便可實現，新疆將成為能源后備基地，新疆的資源優(yōu)勢也將變成經濟優(yōu)勢。
據專家測算，哈鄭線直接拉動了新疆投資1000億元，拉動河南GDP增長2500億元。而且這條輸電線路架起來之后，負荷中心的煤電項目就會減少，可減少城市的大氣污染，加大治理力度，從而提電廠煤電的脫硫脫硝比重。
生態(tài)發(fā)展的需要也是中國適合發(fā)展特壓輸電的一個重要原因，近年來持續(xù)的霧霾天氣讓人們“談霾色變”，中東部重酸雨城市的不斷增加，也將環(huán)境改善推上了風口浪尖。實際上生態(tài)環(huán)境保護與能源生產和消費方式密切相關，因此加快轉換能源和電力發(fā)展方式，加快實施電能替代，實現“煤從空中走，電送大中華”，不僅急需而且緊迫。
從“中國創(chuàng)造”到“中國引領”
特壓工程是“電力工業(yè)發(fā)展史上的一個重要里程碑”，特壓輸電技術大幅提升了我國在國際電工領域的影響力和話語權，實現了“中國創(chuàng)造”和“中國引領”。從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”是質的提升，從“中國創(chuàng)造”到“中國引領”則是革命性的飛躍。迄今為止，公認的中國在整個產業(yè)領域全方位成為“領跑者”的，唯有特壓輸電技術。
發(fā)展特壓和智能電網給電工裝備制造業(yè)發(fā)展提供了極大機遇和挑戰(zhàn)，大范圍的特壓電網建設對中國電力裝備優(yōu)化升級作用非常明顯。
已投運的±800kV特壓直流輸電工程中，制造業(yè)提供的特壓輸變電設備，除少量端換流變壓器和直流場設備外，其余主設備——GIS壓開關、大容量主變壓器、可控并聯及干式平波電抗器、電力電容器、避雷器、互感器、絕緣子等30多種成套集成產品，以及直流輸電的換流閥和大功率晶閘管組件等關鍵設備基本上可以立足于國內供貨，還有電氣設備的關鍵零部件，過去長期依賴進口，現在也取得自主化的突破。為了保證設備的正常運行，制造廠家在主設備上都能提供具有診斷、監(jiān)測、保護、控制、通信的功能。
在特壓領域，有一些技術頗具先進水平。從系統設計到主設備制造、調試、運行等實現了國產化;國內自主研發(fā)制造的特壓直流輸電換流閥核心設備用關鍵器件——大功率5英寸、6英寸電控及光控晶閘管，技術水平居前列。未來，還將進一步建立健全關鍵技術和共性技術研發(fā)平臺，完善和提檢測、認證試驗技術的支撐能力，進一步推進我國特壓輸變電設備國產化，提升“中國品牌”的國際競爭力。
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