特高壓具有遠距離、大容量、低損耗、節約土地等明顯優勢,在優化資源配置、保障能源安全方面發揮著重要作用——
長治市長子縣,這里因為1000千伏特高壓工程起始站的坐落而備受世人關注。
2009年1月6日是世界電力歷史值得大書特書的一天,也是中國電力工業最為揚眉吐氣的一天。這一天,代表當今世界輸電技術最高水平的1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓工程投入運行。
特高壓具有遠距離、大容量、低損耗、節約土地等明顯優勢,在優化資源配置、保障能源安全方面發揮著重要作用。
該工程安全運行6年多來,將山西500多億千瓦時的清潔電力送到了華中地區,相當于輸送原煤2300多萬噸,充分發揮了特高壓安全、經濟、清潔、環保的綜合效益和巨大作用,為山西實施變輸煤為輸煤輸電并舉戰略、加快晉電外送提供了強大支撐,有力促進了山西電力工業的升級跨越和全省經濟轉型。
效率更大損耗更小,大量運力可以節省,更高的土地利用率——
南北互供 水火互濟
在山西省長治市長子縣的郊外,赫然矗立著70多米高的輸電塔。從這里起步,是一條縱跨晉豫鄂、640余公里長的銀色長龍——國內首條特高壓輸電工程1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程。這是目前世界上運行電壓最高、技術水平最先進、我國具有完全自主知識產權的交流輸變電工程。它的建成投產,拉開了中國電力進入特高壓時代的歷史帷幕。
在長治特高壓變電站主控室,該站站長楊愛民指著大型顯示屏告訴記者,從晉東南的左權、王曲等主力電廠匯集的電量,通過特高壓線路,經河南南陽,到達湖北荊門,然后通過當地500千伏電網分配到省內各地,部分電量還送往湖南、重慶、江西等省份。線路滿負荷運轉后,可為湖北新增北方火電逾500萬千瓦,相當于再建了兩座葛洲壩水電站。不僅如此,在夏季豐水期,三峽的水電也可以送往華北,不僅降低了華北的煤炭消耗,也提高了清潔能源的利用率。
據了解,僅一期工程,晉東南—南陽—荊門特高壓線路每年南北互濟電量就高達90億千瓦時。二期擴容后,南陽也建立接入點,山西、河南、湖北三省電網全部互聯,南北互供、水火互濟的電量將會更多。
這條特高壓線的設計目標是1000千伏、500萬千瓦,現在這一運行目標已經達到。1000千伏、500萬千瓦的電力輸送能力意味著什么?
楊愛民說,這意味著更大的電力輸送效率和更小的電力輸送損耗。1000千伏交流線路的自然輸送功率約為普通500千伏線路的4倍至5倍,而同等條件下的電阻損耗僅為500千伏線路的1/4。
這意味著大量運力可以節省。若晉東南—南陽—荊門特高壓線路按此負荷運行24小時,輸送電量可達1.2億千瓦時,折算成原煤約59515噸,可少用載重50噸的運煤車1191輛,或者可少用每節載重60噸的普通列車992節。
這意味著更高的土地利用率。與輸煤相比,不僅輸電線路占用土地比交通線占地少,而且將占地更多的火電廠布局在土地資源相對富余的中西部,能夠為中東部地區騰出更多價值較高的土地資源開發空間。與500千伏普通電壓輸電相比,1000千伏特高壓輸電輸送同等電量,又可節省一半的土地。
對電磁、電暈、過電壓及變電設備、絕緣等進行全新設計——
中國創造 中國引領
特高壓,號稱世界輸電技術領域的“珠穆朗瑪峰”。這條世界上首條特高壓交流輸電工程的建設,用眾多的“中國創造”實現了在特高壓輸電領域的“中國引領”。
楊愛民介紹,在晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范項目之前,我國的電力輸送等級最高只有750千伏。從750千伏到1000千伏,不是簡單的技術升級,而是對電磁、電暈、過電壓及變電設備、絕緣等進行全新設計。
安全,是特高壓輸電管理的重中之重。國家電網公司開展全站抗地震性能聯合計算分析,在世界上率先進行了特高壓避雷器、支柱絕緣子、旁路開關等設備的真型抗地震試驗,整體工程實現了7度設防目標。
每天清晨,在特高壓長治站內,一臺白色的智能巡檢機器人緩緩駛出充電室,開始了它一天的工作。它時而穿梭在高大的設備之間,時而自動停住腳步抬頭觀望,把紅外測溫數據和巡檢數據實時傳輸到主控室。在加強人工紅外測溫的同時,該站有效利用巡檢機器人進行輔助紅外測溫,對有發熱問題的設備可進行機器人不間斷測溫,更好地掌握設備的運行狀態。
發展特高壓,設備是關鍵。走在長治特高壓變電站里,到處可見國產電力設備。“在特高壓交流工程上,國產設備采用率達91%以上。”楊愛民說,“依托工程,國內骨干電工設備制造企業的自主創新能力得到了進一步增強,綜合競爭力邁上了新臺階,特高壓設備已成為我國電工設備制造企業走向世界的金色名片。”
作為山西轉型發展的重點扶持產業,隨著一系列重大先進裝備制造項目的成功布局,山西省裝備制造業增勢強勁、發展迅速,截至2014年已連續3年成為繼煤炭、冶金之后的第三大產業。不過令人遺憾的是,因為競爭力不強、技術相對薄弱等因素,特高壓工程中尚難看到山西電工設備制造企業生產的產品。如何抓住山西省特高壓建設的戰略機遇期,提升省內電工設備制造企業的綜合實力,讓其產品走出山西、走向全國,是一個值得考慮的問題。
“蒙西—晉北—天津南”特高壓工程開工,今后還將陸續建設多項重點輸電工程——
建設提速 拉動發展
由于我國的煤電基地主要分布在陜西、蒙西、山西和新疆等地,水電主要分布在四川、云南、西藏等地,風電和太陽能也主要分布在西北部,遠離中東部負荷中心,因此需要通過建設堅強電網,實施遠距離、大規模輸電,在全國范圍優化配置能源資源。
特高壓輸電的遠距離、大容量、低損耗特點正好能滿足這一需求。隨著特高壓技術的不斷發展、成熟,我國的特高壓建設正不斷推進。
隨著日前“蒙西—晉北—天津南”特高壓工程的正式開工,山西省特高壓建設進入了新的提速期,拓展外送電力大通道的帷幕正在徐徐拉開,這對山西省經濟發展必將產生重要而深遠的影響。
“蒙西—晉北—天津南”特高壓工程是落實國家大氣污染防治行動計劃重點建設的12條輸電通道之一,是特高壓骨干網架的重要組成部分。該工程在山西省境內的投資達60.2億元,將建設晉北1000千伏變電站一座,并架設268.8公里的同塔雙回輸電線路。工程建成后,初期輸電能力約為250萬千瓦,相當于外輸原煤425萬噸;遠期輸送能力將達到500萬千瓦,相當于外輸原煤850萬噸。這對于滿足京津冀電力供應、改善華北地區生態環境,帶動山西轉型發展、創新發展具有重大深遠意義,為山西帶來了新的發展機遇。
以此項工程開工為標志,山西省進入特高壓大規模建設的新階段,今后還將陸續開工建設榆橫—晉中—濰坊特高壓交流、晉北—江蘇特高壓直流等重點輸電工程。
業內人士表示,特高壓項目的開工建設,被認為是當前穩增長的重要手段之一。同時,特高壓電網投運后的長遠效益同樣引人注目。研究表明,輸電對山西GDP的貢獻為輸煤的6倍,輸電的就業拉動效應為輸煤的2倍。
促進電力工業發展,加快電網建設,提高晉電外送的能力和水平,對于山西建設國家新型綜合能源基地具有十分重要意義。新常態下,特高壓或將成為山西又一個強有力的經濟支撐點,讓我們拭目以待。
責任編輯: 江曉蓓