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山西境內(nèi)最大的一座500千伏變電站長治久安500千伏變電站輸電線路。
(本報(bào)資料照片) | 一條1000千伏的特高壓輸電線路能夠輸送600萬千瓦的電力，相當(dāng)于就地消化1800萬噸的煤炭；在輸送相同功率的情況下，1000千伏線路可將最遠(yuǎn)送電距離延長3倍，而損耗只有500千伏線路的1/3左右，還可節(jié)省60%的土地資源。然而，這卻是世界電網(wǎng)建設(shè)史上的一次新的嘗試。
山西省電力公司總經(jīng)理王抒祥告訴記者，目前正在山西省興建的1000千伏晉東南-(河南)南陽-(湖北)荊門653.8公里長的特高壓交流試驗(yàn)示范工程是全世界第一條準(zhǔn)備投入商業(yè)運(yùn)營的特高壓輸電線路，也就是說，我們沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，必須結(jié)合我國電網(wǎng)的實(shí)際情況和發(fā)展趨勢(shì)，走出一條適合中國國情的自主創(chuàng)新之路。
打通煤電外輸出口路
山西的地理?xiàng)l件決定了能源輸出必須更多地依靠向外輸電。山西地處內(nèi)陸，山高溝深，交通不便，特別是晉東南地區(qū)尤為困難。隨著能源產(chǎn)地和消費(fèi)地距離和范圍的不斷擴(kuò)大，僅靠鐵路和公路運(yùn)輸原煤，將越來越受到運(yùn)力“瓶頸”的制約，而且還帶來沿途二次污染。山西地處中部，距京、津、冀約500公里，距離華中地區(qū)約900公里，距華東地區(qū)約1500公里，均在特高壓電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)合理輸送電力范圍內(nèi)。
據(jù)王抒祥介紹，山西煤電基地大型電站群的電力外送一直是我國電力工業(yè)長期面臨的問題，遠(yuǎn)距離大容量輸電和高密度受電是必然趨勢(shì)。目前，我國跨大區(qū)電力輸送大部分是以500千伏線路為主，隨著西電東輸規(guī)模、電網(wǎng)負(fù)荷密度的不斷擴(kuò)大，土地資源、輸電損失開始成為電網(wǎng)建設(shè)的重要制約因素。
目前山西已全面開展向華中、華東地區(qū)送電的前期工作，僅晉東南地區(qū)總裝機(jī)容量就達(dá)到1.72萬兆瓦。如此規(guī)模的電力外送，如果通過500千伏線路輸送，需建設(shè)外送線路10條，而通過1000千伏特高壓外送，僅需建設(shè)外送線路4條，可以顯著減少輸電線路的建設(shè)數(shù)量，節(jié)約土地資源。
按照預(yù)測(cè)，2020年我國全社會(huì)用電量將比2000年凈增3.25萬億千瓦時(shí)，其中2/3以上集中在中東部地區(qū)，這些地區(qū)大多缺少一次能源。隨著國家能源開發(fā)的西移和北移，以及東部老礦區(qū)資源逐步枯竭，能源產(chǎn)地與能源消費(fèi)地區(qū)之間的能源輸送距離越來越遠(yuǎn)、規(guī)模越來越大。西部能源基地與東部負(fù)荷中心距離在500至2000公里左右。山西省作為西電東送的重要基地，具有廣闊的市場前景。建設(shè)特高壓電網(wǎng)，尤其是率先建設(shè)晉東南——湖北的1000千伏特高壓試驗(yàn)示范工程，將山西電網(wǎng)與特高壓電網(wǎng)緊密連接，有利于發(fā)揮大電網(wǎng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，更大范圍地把山西豐富的能源資源配置到全國市場。
攀登世界電網(wǎng)建設(shè)之巔
國家電網(wǎng)公司副總工程師吳玉生分析說，我國的系統(tǒng)條件和技術(shù)要求與其它國家均有不同，因此，我國發(fā)展特高壓技術(shù)，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，必須結(jié)合我國電網(wǎng)的實(shí)際情況和發(fā)展趨勢(shì)走出一條適合中國國情的自主創(chuàng)新之路。
從2004年底特高壓輸電項(xiàng)目啟動(dòng)以來，為了掌握其技術(shù)特性、明確存在的問題并提出解決措施，國家電網(wǎng)公司組織實(shí)施了近百項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究課題，這些項(xiàng)目涵蓋換流技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)、運(yùn)行技術(shù)、電磁環(huán)境、建設(shè)工期等多個(gè)方面，有12項(xiàng)設(shè)備指標(biāo)或試驗(yàn)性能居世界領(lǐng)先地位。
發(fā)展特高壓，設(shè)備是關(guān)鍵。特高壓電網(wǎng)建設(shè)在引領(lǐng)中國電網(wǎng)科技水平走在世界前列的同時(shí)，也為中國電工設(shè)備制造行業(yè)提供了巨大的市場空間，增強(qiáng)了企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。眾多企業(yè)把特高壓看作是電工設(shè)備行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重大機(jī)遇。
目前，5英寸晶閘管在±500千伏直流輸電工程中已被廣泛采用，其額定電流只有3000安培。如果直接應(yīng)用于±800千伏直流特高壓輸電工程，其輸送功率只有480萬千瓦。為擴(kuò)大輸送功率，國家電網(wǎng)公司決定在世界上首次自主開發(fā)并應(yīng)用6英寸晶閘管，將額定電流增加到4000安培，使±800千伏直流特高壓輸電工程輸送功率提升到640萬千瓦。許繼集團(tuán)有限公司承擔(dān)了這次科技攻關(guān)任務(wù)。董事長王紀(jì)年認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)有利于自主創(chuàng)新發(fā)展，不僅可以打破國外企業(yè)的技術(shù)壟斷，還能夠大大增強(qiáng)我國在直流輸電領(lǐng)域的核心競爭力，具有極強(qiáng)的創(chuàng)新意義。
將開啟國家電網(wǎng)全新發(fā)展階段
據(jù)山西省電力公司特高壓建設(shè)辦公室主任閆曉丁介紹，晉東南-南陽-荊門特高壓試驗(yàn)示范工程，包括三站兩線，起于山西省長治的1000千伏變電站，經(jīng)河南省南陽開關(guān)站，止于湖北省荊門變電站，連接華北、華中兩大電網(wǎng)。自2006年8月經(jīng)國家發(fā)改委核準(zhǔn)項(xiàng)目以來，工程建設(shè)取得了重大進(jìn)展。晉東南、南陽、荊門三座變電站(開關(guān)站)土建工程正在有序展開；黃河大跨越、漢江大跨越灌注樁基礎(chǔ)施工基本完成；變電站特高壓主設(shè)備的研制工作正在緊鑼密鼓地進(jìn)行，同時(shí)，直升機(jī)組塔應(yīng)用、塔吊組塔、索道運(yùn)輸?shù)纫幌盗芯�路施工技術(shù)研究課題取得重要階段性成果，為線路工程施工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，工程將于2008年建成投運(yùn)。
“這一工程將開啟國家電網(wǎng)全新的發(fā)展階段。”在國家電網(wǎng)公司建運(yùn)部主任喻新強(qiáng)眼中，這條試驗(yàn)示范工程凝聚了太多期望：全面掌握1000千伏交流輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，全面實(shí)現(xiàn)自主規(guī)劃、科研、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，建設(shè)安全可靠，自主創(chuàng)新、商業(yè)運(yùn)行、世界一流的交流特高壓典范工程。
對(duì)這一工程進(jìn)行論證的中國工程院專家組認(rèn)為，工程建成后，通過嚴(yán)格試驗(yàn)和運(yùn)行考核，完全有條件轉(zhuǎn)入商業(yè)化運(yùn)行，將成為我國能源輸送的一條重要通道，有利于實(shí)現(xiàn)華北和華中電網(wǎng)的水火調(diào)劑、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，具有良好的應(yīng)用前景。
在對(duì)特高壓的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了深入分析以后，國網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院的專家們得出結(jié)論：到2020年，通過互為備用、水火互劑所獲取的聯(lián)網(wǎng)效益，可以有效降低備用容量，從而減少裝機(jī)容量約2000萬千瓦，節(jié)約電源建設(shè)投資約823億元；由于地區(qū)煤價(jià)差異，北電南送的火電容量可以達(dá)到5500萬千瓦，同各區(qū)域電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行相比，年燃煤成本約降低240億元；此外，建設(shè)特高壓電網(wǎng)，可以有效降低500千伏電網(wǎng)的短路電流，減少500千伏電網(wǎng)的改造成本。 |