在江西泰和縣水槎鄉(xiāng)海拔1152米的天湖山上,90臺風(fēng)機(jī)矗立在延綿山脈,,一座座巨型“風(fēng)車”迎風(fēng)旋轉(zhuǎn),,顯得雄偉壯觀。
鄧和平攝
“堅強(qiáng)+智能”中國電網(wǎng)技術(shù)通聯(lián)世界(改革開放40周年科技系列報道之能源篇⑧)
它就像中國能源體系中的“大動脈”,,把各類能源轉(zhuǎn)化而成的電能匯聚,、整合起來,跨過高山峽谷,、邁過湖泊河流、越過沙漠戈壁,,源源不斷地把電力輸送給工廠,、礦山、城市,、鄉(xiāng)村……它就是中國電網(wǎng),。
改革開放40年來,中國電網(wǎng)作為連接電廠與用戶,、優(yōu)化配置能源資源的基礎(chǔ)平臺,,按照國家能源戰(zhàn)略部署,致力于為人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更安全,、更經(jīng)濟(jì),、更清潔、更可靠的電力供應(yīng),,有效支撐了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,,并在規(guī)模、能力,、創(chuàng)新技術(shù)等方面不斷創(chuàng)造新紀(jì)錄,、提升國際影響力。同時,,以特高壓技術(shù)為代表的中國電網(wǎng)技術(shù)和輸電標(biāo)準(zhǔn)正在大踏步走向世界,,為促進(jìn)互聯(lián)互通和國際電力事業(yè)發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)。
①從區(qū)域性電網(wǎng)邁向全國網(wǎng)
電網(wǎng)又稱電力網(wǎng),,是電力系統(tǒng)中各種電壓的變電所及輸配電線路組成的整體,,它包含變電、輸電,、配電3個單元,。電力網(wǎng)的任務(wù)是輸送與分配電能,改變電壓,。
與改革開放以來中國經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展相適應(yīng),,中國電網(wǎng)實現(xiàn)了跨越式大發(fā)展,在電網(wǎng)規(guī)模不斷壯大的同時,,其聯(lián)網(wǎng)范圍也逐步擴(kuò)大,。
根據(jù)國家能源局發(fā)布的《2017年全國電力可靠性年度報告》,全國當(dāng)年220千伏及以上輸電線路總長度約68.8萬千米,,而改革開放起步之年,,這類線路長度僅2.3萬千米,40年間大幅增長了約29倍,。從變電容量指標(biāo)來看,,1978年僅為2528萬千伏安,到2017年則大幅躍升至37.3億千伏安,,增長了超過146倍,。從輸電量指標(biāo)來看,電網(wǎng)建設(shè)保證了新增17億千瓦電源實現(xiàn)并網(wǎng),,滿足了新增6萬億千瓦時的電量需求,。
從分散、孤立的各種區(qū)域型電網(wǎng)逐步實現(xiàn)整合,,達(dá)到互聯(lián)互通,,并為最終邁向全國一張電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)是改革開放以來電力事業(yè)發(fā)展的一個重大成就。
國家能源局原局長張國寶曾撰文講述了其發(fā)展建設(shè)歷程,。張國寶指出,,由于諸多原因,中國電網(wǎng)長期以來形成了孤立分散,、多頭管理的局面,,到1999年,200萬千瓦以上裝機(jī)的電網(wǎng)系統(tǒng)就有11個之多,。
針對此局面,,有關(guān)部門按照分步走方式,拉開了構(gòu)建全國互聯(lián)互通互供的統(tǒng)一大電網(wǎng)的大幕,,陸續(xù)完成了東北電網(wǎng)與華北電網(wǎng),、華中電網(wǎng)與西北電網(wǎng)等的互聯(lián)互通,,乃至完成了海南島與大陸的聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)地向港澳的供電,。
張國寶特別提到大陸與臺灣的電網(wǎng)互聯(lián)互通,。他認(rèn)為單純從技術(shù)層面看并不復(fù)雜,從福建平潭到臺灣新竹海上距離僅140公里左右,,比海南島的海底電纜長不了太多,,完全可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。
?、谔馗邏狠旊娂夹g(shù)突飛猛進(jìn)
1972年6月6日,,龍羊峽——天水——關(guān)中的330千伏交流輸電線路建成投產(chǎn),這是改革開放初期中國在高壓輸電領(lǐng)域的最高建設(shè)水平,。對之后中國輸電線路電壓升級提升情況,,張國寶介紹說,1981年通過全套引進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),,中國建成了第一條500千伏交流輸電線路,,即河南平頂山到湖北武昌線路。3年后,,在對國外技術(shù)引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上,,中國建成了第一條自行設(shè)計、建造的元錦遼海500千伏交流輸電線路,,即從元寶山電廠經(jīng)錦州,、遼陽到達(dá)海城的線路。1989年,,中國第一條±500千伏直流輸電線路——葛洲壩至上海的葛滬直流建成投入使用。之后輸電等級穩(wěn)步提升,。2005年,,達(dá)到750千伏;2009年建成投運(yùn)第一條1000千伏特高壓輸電線路,。中國電網(wǎng)大踏步邁進(jìn)特高壓時代,。
2010年是中國特高壓技術(shù)和建設(shè)的豐收年。6月18日,,國家“十一五”重點建設(shè)項目及直流特高壓輸電自主化示范工程云南——廣東±800千伏特高壓直流輸電工程,,雙極投產(chǎn),這是世界第一條高海拔,、長距離,、大容量的輸電線路,標(biāo)志著我國電力技術(shù),、裝備制造達(dá)到國際先進(jìn)水平,。此后約20天,向家壩——上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程投入運(yùn)行,,這是中國自主研發(fā),、自主設(shè)計和自主建設(shè)的,世界上電壓等級最高,、輸送容量最大,、送電距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的直流輸電工程,,是中國能源領(lǐng)域取得的世界級創(chuàng)新成果,,代表了當(dāng)今世界高壓直流輸電技術(shù)的最高水平。特高壓直流輸電示范工程在世界范圍內(nèi)率先實現(xiàn)了直流輸電電壓和電流的雙提升,、輸電容量和送電距離的雙突破,。
此后,全國特高壓線路建設(shè)步伐加快,。目前,,已經(jīng)建成“八交十三直”21項特高壓工程,線路長度達(dá)3.8萬千米,,輸電能力超1.4億千瓦,。目前,線路長度3324千米±1100千伏新疆準(zhǔn)東——安徽皖南特高壓直流輸電線路正在建設(shè)中,,建成投產(chǎn)后,,該線路將創(chuàng)下多項特高壓世界紀(jì)錄。
中國電力科技工作者以踏實進(jìn)取的創(chuàng)新精神,,不斷實現(xiàn)中國特高壓技術(shù)的新突破,,贏得一個又一個榮譽(yù),特別是“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù),、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”“特高壓±800千伏直流輸電工程”兩大創(chuàng)新成果,,分別摘得2012年和2017年的國家科技進(jìn)步特等獎。電網(wǎng)企業(yè)在特高壓,、智能電網(wǎng),、柔性直流輸電、大電網(wǎng)安全控制,、新能源并網(wǎng)等領(lǐng)域取得了突出成果,,獲得一大批專利和科技獎項。
?、垭娋W(wǎng)安全創(chuàng)多項世界紀(jì)錄
電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,,輸電電壓持續(xù)升高,這使得電力跨地區(qū)調(diào)配和傳輸更加合理,,效率更高,,但同時可能增加電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險,,局部問題引發(fā)全局性癱瘓的可能性增加。在這方面國際上已經(jīng)有很多教訓(xùn),。比如,,2006年11月4日,發(fā)生了波及德,、法,、意、西,、荷等國,、直接影響人數(shù)達(dá)1000萬的大停電。再比如,,2003年8月,,發(fā)生了波及美國東北部和加拿大東南部、影響人口5000萬的大停電,。
多年來,,中國電網(wǎng)本著積極進(jìn)取的精神,堅持在技術(shù)進(jìn)步,、建設(shè)發(fā)展中尋求安全,,致力于打造確保安全穩(wěn)定運(yùn)行的“堅強(qiáng)智能電網(wǎng)”。具體來說,,就是以通信信息平臺為支撐,,以智能控制為手段,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電,、輸電,、變電、配電,、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié),,覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)“電力流,、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合,,是堅強(qiáng)可靠,、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保,、透明開放,、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng)。充分利用現(xiàn)代傳感技術(shù),,通過溫度在線監(jiān)測裝置,、斷路器在線監(jiān)測裝置,、避雷器在線監(jiān)測、容性設(shè)備在線監(jiān)測等對全網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控,,然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集,、整合,最后通過對數(shù)據(jù)的分析,、挖掘,,達(dá)到對整個電力系統(tǒng)的優(yōu)化管理和安全管理。
多年的運(yùn)行實踐證明,,中國電網(wǎng)經(jīng)受了各種風(fēng)險考驗,,保持了全國電力安全形勢總體穩(wěn)定,事故程度,、事故次數(shù)長期得到有效控制,。即使遭受汶川特大地震的嚴(yán)重破壞,當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)經(jīng)過5天5夜搶修,,也恢復(fù)了災(zāi)區(qū)相當(dāng)一部分電力供應(yīng),,為搶險救災(zāi)和災(zāi)后恢復(fù)重建提供了電力支持。中國電網(wǎng)已經(jīng)成為世界上安全運(yùn)行水平最高,、安全運(yùn)行紀(jì)錄最長的特大型電網(wǎng),。
④參與國際標(biāo)準(zhǔn)帶動“走出去”
2017年12月21日,,歷時44個月奮戰(zhàn),,中國國家電網(wǎng)公司參與投資建設(shè)的巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電一期工程正式投入運(yùn)營,這是中國特高壓“走出去”正式投入商業(yè)運(yùn)行的首個項目,,是中國特高壓技術(shù)服務(wù)世界的一座里程碑,。
在此前約3個月,國家電網(wǎng)獨立參與并成功中標(biāo)的巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電二期工程拿到開工許可證,,這將是國家電網(wǎng)首個在海外獨立投資,、建設(shè)和運(yùn)維的特高壓輸電項目。值得注意的是這兩期項目不僅帶動中國國內(nèi)近80億元人民幣的國產(chǎn)高端電力裝備和總承包服務(wù)出口海外,,而且向世界貢獻(xiàn)了電網(wǎng)輸電的中國標(biāo)準(zhǔn),。
多年來,中國電網(wǎng)企業(yè)大力加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化工作,,實施標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略,。截至目前,中方提交并立項的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織,、國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)大約600項,。2008年以來,國際電工委員會新成立的5個新技術(shù)委員會全部由中方企業(yè)發(fā)起成立,。中國的電動汽車充換電標(biāo)準(zhǔn)體系與美國,、德國,、日本并列為世界四大標(biāo)準(zhǔn)體系,主導(dǎo)制定的特高壓,、新能源并網(wǎng)等國際標(biāo)準(zhǔn)成為全球相關(guān)工程建設(shè)的重要規(guī)范,。上述努力助力中國技術(shù)、裝備,、管理,、品牌“走出去”,更好地服務(wù)于“一帶一路”建設(shè),。
國家電網(wǎng)公司是中國電網(wǎng)企業(yè)走出的排頭兵,,該公司先后投資運(yùn)營菲律賓、巴西,、葡萄牙,、澳大利亞、意大利,、希臘及香港等7個國家和地區(qū)的骨干能源網(wǎng),,境外工程承包合同額累計達(dá)400億美元,帶動電工裝備出口80多個國家和地區(qū),。此外,,國家電網(wǎng)與哈薩克斯坦、俄羅斯等國開展了互聯(lián)互通特高壓直流項目可行性研究,,深化國際產(chǎn)能合作,,帶動中國高端電力裝備產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。