“十一五”期間,我國(guó)電力工業(yè)持續(xù)快速發(fā)展,電源、電網(wǎng)規(guī)模分別躍居世界第二和第一位,快速扭 轉(zhuǎn)了“十五”期間全國(guó)電力大范圍缺電局面,滿(mǎn)足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的強(qiáng)勁需求。但是,總體來(lái)看,我國(guó)能源資源與能源需求逆向分布的矛盾仍然突出,跨區(qū)域能源資源優(yōu)化配置任務(wù)依舊艱巨。為了構(gòu)建安全、經(jīng)濟(jì)、清潔、可持續(xù)的能源供應(yīng)體系,保障長(zhǎng)期穩(wěn)定的電力供應(yīng),加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)成為“十二五”期間電力發(fā)展的主要任務(wù)之一。
目前,特高壓電網(wǎng)作為一種先進(jìn)的輸電技術(shù)已經(jīng)引起社會(huì)各方高度關(guān)注。在今年兩會(huì)期間,加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)成為眾多人大代表關(guān)注的焦點(diǎn)、討論的熱點(diǎn),電力行業(yè)三成以上的代表委員都提交了加快特高壓及智能電網(wǎng)建設(shè)、優(yōu)化配置資源的提案、議案和建議。2011年3月14日表決通過(guò)的《關(guān)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要的決議》也指出,要加快現(xiàn)代電網(wǎng)體系建設(shè),進(jìn)一步擴(kuò)大西電東送規(guī)模,完善區(qū)域主干電網(wǎng),發(fā)展特高壓等大容量、高效率、遠(yuǎn)距離先進(jìn)輸電技術(shù),依托信息、控制和儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù),推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè),切實(shí)加強(qiáng)城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造,增強(qiáng)電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力和供電可靠性,以適應(yīng)大規(guī)模跨區(qū)輸電和新能源發(fā)電并網(wǎng)的要求。從而將特高壓建設(shè)上升為國(guó)家戰(zhàn)略,為加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。
一、何謂特高壓電網(wǎng)
輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓。高壓通常指35-220kV的電壓;超高壓通常指330kV及以上、1000kV以下的電壓;而特高壓交流輸電是指額定電壓1000kV及以上的三相交流輸電方式,特高壓直流輸電是指電壓為±750kV及以上的直流輸電方式。特高壓電網(wǎng)就是指以1000KV輸電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,超高壓輸電網(wǎng)和高壓輸電網(wǎng)以及特高壓直流輸電、高壓直流輸電和配電網(wǎng)構(gòu)成的分層、分區(qū)、結(jié)構(gòu)清晰的現(xiàn)代化大電網(wǎng)。
特高壓電網(wǎng)代表了當(dāng)今世界最高電壓等級(jí)的輸電技術(shù),具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率輸送電力的突出優(yōu)點(diǎn),被稱(chēng)為“電力高速公路”。經(jīng)過(guò)工程驗(yàn)證表明,1000千伏特高壓交流工程的輸送能力是500千伏線(xiàn)路的4-5倍;單位輸電容量的綜合損耗、走廊寬度、工程造價(jià)分別為常規(guī)500千伏輸電的33%、40%和73%。±800千伏特高壓直流工程的輸送能力是±500千伏直流工程的2.5倍,單位輸送容量的綜合損耗、走廊寬度、工程造價(jià)分別僅為±500千伏直流工程的39%、73%和72%。
二、我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀
我國(guó)對(duì)特高壓輸電技術(shù)的研究始于上個(gè)世紀(jì)80年代,1994年武漢高壓研究所建成了我國(guó)第一條百萬(wàn)伏級(jí)特高壓輸電研究線(xiàn)段。隨著全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的需要和西電東送戰(zhàn)略的實(shí)施,長(zhǎng)距離、大容量輸電成為我國(guó)資源優(yōu)化配置的必然選擇,2004年12月27日,在國(guó)家電網(wǎng)黨組會(huì)議上,首次提出建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為核心的堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想。“十一五”期間我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)取得突破性進(jìn)展,截止“十一五”末,我國(guó)±800千伏特高壓直流以及1000千伏特高壓交流電壓線(xiàn)路長(zhǎng)度分別為3282千米、640千米。
其中,晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程是我國(guó)首條特高壓輸電線(xiàn)路,該工程自2009年1月6日投入商業(yè)運(yùn)行以來(lái),經(jīng)受了冰凍、雷擊、暴雨、大風(fēng)、高溫等各種氣象氣候條件的考驗(yàn),累計(jì)送電逾209億千瓦時(shí),其中,將華北火電送往華中逾130億千瓦時(shí),相當(dāng)于替代運(yùn)煤逾420萬(wàn)噸;將華中水電送往華北逾79億千瓦時(shí),相當(dāng)于減少燃煤逾255萬(wàn)噸。另外,我國(guó)自2010年6月18日竣工投產(chǎn)的云廣特高壓直流輸電工程是世界上第一個(gè)±800千伏直流輸電工程,也是迄今世界電壓等級(jí)最高的直流輸電項(xiàng)目,按照工程設(shè)計(jì)指標(biāo),該工程500萬(wàn)千瓦的輸送能力,約相當(dāng)于500千伏超高壓直流線(xiàn)路的2倍,按照替換燃煤電廠測(cè)算,每年約減少二氧化碳排放1760萬(wàn)噸。2010年7月8日,向家壩-上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程也投入運(yùn)行,標(biāo)志著我國(guó)“綠色能源大通道”已經(jīng)建成。據(jù)了解,在同等條件下,該工程線(xiàn)路電阻損耗約為±500千伏直流工程的40%,最大輸送功率約占上海高峰負(fù)荷的1/3,每年可向上海輸送約320億千瓦時(shí)的清潔電能,可節(jié)省原煤約1600萬(wàn)噸,減排二氧化碳超過(guò)3000萬(wàn)噸。
總體來(lái)看,隨著我國(guó)特高壓交直流輸電工程的陸續(xù)投運(yùn),為推動(dòng)電力布局從就地平衡向全國(guó)乃至更大范圍統(tǒng)籌平衡轉(zhuǎn)變,從根本上解決長(zhǎng)期存在的煤電運(yùn)緊張矛盾奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),對(duì)促進(jìn)電力發(fā)展方式轉(zhuǎn)變發(fā)揮了重要作用。同時(shí),通過(guò)特高壓交直流輸電工程的建設(shè),國(guó)內(nèi)輸變電設(shè)備制造技術(shù)水平和國(guó)產(chǎn)化能力也得到不斷提升,為自主開(kāi)發(fā)特高壓輸電技術(shù)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和研究成果。目前,我國(guó)已經(jīng)全面攻克了特高壓交直流兩大前沿領(lǐng)域的世界性難題、搶占了制高點(diǎn),在理論研究、工程建設(shè)、運(yùn)行管理、試驗(yàn)?zāi)芰Α?biāo)準(zhǔn)制定等各方面都走在了國(guó)際前列,為我國(guó)從電力大國(guó)走向電力科技強(qiáng)國(guó)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);同時(shí),我國(guó)已經(jīng)具備了生產(chǎn)和系統(tǒng)集成全套特高壓直流關(guān)鍵設(shè)備的綜合能力,顯著提升了我國(guó)電工裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力,為我國(guó)電工裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和跨越發(fā)展創(chuàng)造了條件。
三、我國(guó)建設(shè)特高壓電網(wǎng)的意義
建設(shè)特高壓電網(wǎng),充分發(fā)揮特高壓輸電技術(shù)在遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸電等方面的優(yōu)勢(shì),不僅可以實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)資源的優(yōu)化配置,而且可以引導(dǎo)電源布局的優(yōu)化,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展;同時(shí),建設(shè)特高壓電網(wǎng),可以促進(jìn)清潔能源開(kāi)發(fā)利用,有利于電源結(jié)構(gòu)調(diào)整和電力發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。
首先,建設(shè)特高壓電網(wǎng),是實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置、解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的能源制約瓶頸的有效途徑,對(duì)確保能源安全供應(yīng)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
一方面,從我國(guó)能源資源分布需求特征來(lái)看,我國(guó)76%的煤炭資源分布在北部和西北部;80%的水能資源分布在西南部;絕大部分陸地風(fēng)能、太陽(yáng)能資源分布在西北部;同時(shí),70%以上的能源需求卻集中在東中部。隨著大煤電、大水電、大核電、大型清潔能源基地的建設(shè)的加速推進(jìn),為實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源資源大規(guī)模、跨區(qū)域、長(zhǎng)距離輸送,迫切需要加快特高壓電網(wǎng)建設(shè)。
另一方面,我國(guó)以煤為主的能源資源特點(diǎn)決定了我國(guó)以煤電為主的電源結(jié)構(gòu)將長(zhǎng)期難以改變。目前我國(guó)有80%的電力都來(lái)自于火電,我國(guó)鐵路、公路輸送的煤中,超過(guò)一半是電煤,從而為運(yùn)輸部門(mén)帶來(lái)巨大的運(yùn)輸壓力,如果能把一部分煤炭在產(chǎn)出地就地轉(zhuǎn)化為電能,再通過(guò)特高壓傳輸?shù)较M(fèi)地,實(shí)現(xiàn)輸煤輸電并舉,不僅能夠有效緩解煤電運(yùn)緊張局面,從根本上解決中東部地區(qū)電力能源供應(yīng)緊張問(wèn)題;同時(shí)也可以大幅減少煤炭運(yùn)輸過(guò)程中的環(huán)境污染與資源浪費(fèi),促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。
其次,建設(shè)特高壓電網(wǎng),轉(zhuǎn)變我國(guó)能源運(yùn)輸方式,將使得電力產(chǎn)業(yè)布局重新調(diào)整,有利于促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
一方面,從電能輸出地區(qū)來(lái)看,通過(guò)加大電站建設(shè)力度,加快輸電發(fā)展,可以促進(jìn)該地區(qū)高附加值電力產(chǎn)品的出口,提高這些地區(qū)資源和生產(chǎn)要素的回報(bào)率,增加就業(yè)機(jī)會(huì),從而將該地區(qū)的能源資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢(shì),為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力,縮小地區(qū)之間的差距。另一方面,由于受電地區(qū)接收的是清潔的電力,這使得當(dāng)?shù)厝济弘姀S建設(shè)減少,從而在較大程度上減輕其環(huán)保壓力,有利于促進(jìn)受電地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變;同時(shí),對(duì)于受電地區(qū)而言,通過(guò)特高壓電網(wǎng)可以大幅降低電力供應(yīng)成本,從而提高當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)快速發(fā)展。
另外,建設(shè)特高壓電網(wǎng),可以大幅增加清潔能源的消納能力,促進(jìn)清潔能源的加快開(kāi)發(fā)與充分利用,推動(dòng)電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整和電力發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)劃,2015年國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)域清潔能源裝機(jī)比例達(dá)到29.2%,其中非水可再生能源為11.1%;發(fā)電量比例達(dá)到20.2%,其中非水可再生能源為8.2%。2015年,清潔能源發(fā)電量占一次能源消費(fèi)的比例由2005年的6.8%提高到11.1%,其中非水可再生能源由2005年的0.3%提高到4.5%。整體來(lái)看,我國(guó)清潔能源開(kāi)發(fā)主要集中在西北地區(qū),而當(dāng)?shù)貙?duì)電能的消化吸收能力有限,特高壓電網(wǎng)的遠(yuǎn)距離輸送、大范圍消納能力則可以有效解決風(fēng)電等清潔能源的上網(wǎng)難問(wèn)題,為清潔能源的跨區(qū)域轉(zhuǎn)移提供支撐,從而推動(dòng)電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整和電力發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。
當(dāng)前,我國(guó)在特高壓領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些重要的科研成果,培養(yǎng)了一大批理論水平高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)專(zhuān)家,為建設(shè)特高壓電網(wǎng)提供了技術(shù)基礎(chǔ);同時(shí)我國(guó)電工裝備業(yè)水平不斷提高,尤其是在輸變電設(shè)備制造方面具有較強(qiáng)的自主研發(fā)和創(chuàng)新能力,為建設(shè)特高壓電網(wǎng)提供了設(shè)備基礎(chǔ)。總體來(lái)看,我國(guó)已經(jīng)具備大規(guī)模建設(shè)特高壓電網(wǎng)的條件,在“十二五”規(guī)劃綱要的推動(dòng)下,我國(guó)特高壓電網(wǎng)建設(shè)將迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間。
責(zé)任編輯: 江曉蓓