創新驅動發展 電網由弱到強——改革開放中的國家電網·發展篇,熱點題材,股票新聞,概念股,主力資金流入

金投資訊

創新驅動發展 電網由弱到強——改革開放中的國家電網·發展篇
2018-12-20

  12月的江蘇,氣溫不斷走低,1000千伏淮南—南京—上海交流特高壓輸變電工程蘇通GIL(氣體絕緣輸電線路)綜合管廊隧道工程的施工現場卻依舊火熱,施工人員在管廊內緊張地開展電氣設備安裝。這條被稱為“萬里長江第一廊”的綜合管廊工程,是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、技術水平最高的超長距離GIL創新工程,代表著我國在特高壓電網建設方面的創新探索。

  回首40年前,改革開放的東風吹遍神州大地,各行各業活力迸發。40年來,我國經濟社會發展取得巨大進步,人民生活水平逐步提高。在此過程中,電力工業也取得了顯著成就,我國電網實現了從小到大、從弱到強、從分散孤立到互聯互通的蛻變。在經濟社會發展和科技進步的持續推動下,一張以特高壓為骨干網架,堅強智能的交直流互聯大電網逐漸形成,在提供電力保障、優化配置資源、助力綠色發展等方面發揮出巨大作用。

  電網規模和技術跨越發展——實現全國聯網

  我國是世界上較早有電的國家之一,電力工業發展起步于1882年,至今已有100多年。但因歷史原因,直到改革開放之前,我國電網整體還較薄弱、分散。1978年,我國發電裝機容量為5712萬千瓦,330千伏已是電網的最高電壓等級;主要以相對孤立的省級電網、城市電網為主,相互聯系很少,并且很多地區沒有電網覆蓋,落后于世界電網發展進程。

  20世紀被稱為電氣時代,電力是社會進步發展的重要動力。為滿足不斷增長的社會發展需求,電力工業亟須發展升級。

  1978年,改革開放的重大決策開啟了中國奮進的新征程。40年來,神州大地變化天翻地覆,改革發展成就舉世矚目。

  20世紀80年代,全國開始大規模建電廠,一批大型水電站、坑口火電站及核電站陸續興建。電網作為重要的傳輸環節,需要同步升級。

  走聯網道路——1979年5月,中國電力工業會議明確了電力工業的發展思路。

  聯網的好處,從改革開放之初的浙江溫州,可以窺見一斑。

  溫州在全國率先掀起創業潮,以家庭為單位的個體經濟迅速成長,可謂“戶戶辦工廠,家家無閑人”。溫州的第一次電力建設高潮也隨之到來。

  1983年,溫州第一個220千伏輸變電工程——慈湖變電所和臺—臨—溫輸電線路建成,溫州電網并入華東電網。原溫州電力局副局長任德豹曾任慈湖變電所所長,他說:“慈湖變是溫州電網與華東電網連接的樞紐變電所,而220千伏臺—臨—溫輸變電工程的投產,對緩解溫州電力緊缺局面起了關鍵作用。”

  之后,全國開始經濟騰飛,電網發展也隨之提速。

  從1981年的第一條500千伏超高壓輸電線路——河南平頂山至湖北武昌輸變電工程竣工,到1990年第一條±500千伏超高壓葛洲壩(600068)至上海直流輸電工程拉開跨區聯網帷幕,再到2009年我國第一條特高壓線路1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程建成,華北電網和華中電網聯結成一個同步大電網……

  改革開放以來,我國電網逐步實現了規模從小到大、輸電能力從弱到強、電網結構從孤立到互聯的升級。

  2011年12月,青藏聯網工程投運,標志著除臺灣省外全國聯網格局基本形成。國家發改委原副主任、國家能源局原局長張國寶曾感慨:“這是一個偉大的世紀工程。如果你現在到西藏,在夜晚,拉薩的巴廓街燈火通明,和內地的大城市沒有什么兩樣。”3年后,川藏聯網工程投運,結束了西藏昌都地區長期孤網運行的歷史。

  2018年11月,藏中電力聯網工程投運,雪域高原又多了一項突破生命禁區、挑戰生存極限的輸變電工程。該工程實現了青藏聯網工程與川藏聯網工程互聯、藏中電網與全國主網統一互聯,西藏電網的電壓等級由220千伏升級至500千伏,形成較為堅強的超高壓等級骨干電網,不僅能充分滿足西藏發展(000752)對電力的需求,也對當地清潔能源外送和高原生態文明建設具有重要意義。

  用上了充足電,西藏波密縣扎木鎮通木村村民培羅布說:“我家過去做飯燒柴火,但森林要保護,不能隨便砍樹。現在電好用了,我買了電鍋,就不用木柴。磨糌粑的水磨換成了電磨,省出力氣可以干別的活。”

  40年來,在一代又一代電力人的努力下,我國電網整體水平實現了由“追趕”到“引領”。如今,我國已經建成世界上規模最大的交直流互聯電網,擁有世界上最高電壓等級的特高壓交流直流輸電線路,且近20年沒有發生過像美洲、歐洲電網曾經發生過的大面積停電事故。

  跨區跨省輸電能力不斷提升——高效配置資源

  進入21世紀,我們邁入發展日新月異的互聯網時代,互聯共享是這一時代的核心特征,人們足不出戶即知天下事。電力網絡也需要像互聯網一樣,更高效快捷地調配資源,助力經濟社會發展。進一步提升大范圍跨區輸電能力,是時代發展的必然要求。

  2003年,全國大部分區域都遭遇了缺電,“重發輕供”的問題充分凸顯,電網發展難以滿足經濟發展的需求。

  在經濟發展始終走在全國前列的浙江,這種矛盾體現得非常明顯。當時浙江的企業一周“停三開四”,有的企業選擇外遷,有的企業干脆關門。用電緊張,根源在于電力需求旺盛,而本地一次能源極度匱乏,依靠省內電力建設遠遠不夠。不單單是浙江,電力需求和能源資源逆向分布的自然稟賦,讓全國大范圍面臨缺電困局。

  在尋求如何破局的過程中,特高壓應運而生。

  2004年,國家電網公司經過充分調研和論證,提出建設特高壓輸電工程,充分發揮其遠距離、大容量送電的優勢,將西北部各類大型能源基地與中東部主要負荷中心相互連接,大范圍優化能源資源配置。

  我國第一條特高壓——1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程于2006年開工,2009年1月建成。該工程的起點山西是煤炭大省,每年輸出煤炭4億噸以上。以往的輸煤方式并沒有讓山西實現煤炭資源效益的最大化,轉變煤炭消費模式是山西轉變發展方式的重要課題。

  1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程建成后,華北的火電得以送往華中,而豐水期時華中地區的水電也可以送往華北,能源互濟作用顯著。“發展特高壓既符合國家能源戰略需要,又符合山西轉型跨越實際,利國利民,意義重大。”2011年,時任山西省人大常委會黨組書記申聯彬表示。

  2010年7月,±800千伏向家壩—上海特高壓直流工程建成投產,標志著我國全面進入特高壓交直流混合電網時代。那年夏季,華東地區經歷持續高溫,上海35攝氏度及以上高溫天數累計達30天。這條特高壓送來了西南清潔水電,為華東地區平穩度夏提供了有力支撐。

  黨的十八大以來,哈鄭直流、賓金直流、寧浙直流、錫泰直流、扎青直流等一系列特高壓重點工程投產,跨省跨區送電能力顯著提升,全國電力聯網進一步加強。全國形成了大規模西電東送、北電南供的能源配置格局。

  目前,我國已建成“八交十三直”21項特高壓輸電工程,跨區跨省輸電能力超過1.4億千瓦。其中,公司建成“八交十直”18項特高壓工程。截至2017年年底,公司經營區內的特高壓工程累計送電超過9000億千瓦時。

  伴隨經濟社會發展,特高壓電網正不斷變得更完善。2016年開工的昌吉—古泉±1100千伏特高壓直流輸電線路工程投運在即,這是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的直流輸電工程。北京西—石家莊、山東—河北環網、蒙西—晉中等1000千伏特高壓輸電線路也相繼于今年開工。交直流互聯大電網的建設如同打通了能源傳輸的“任督二脈”,將在更大范圍內促進能源資源的優化配置與高效利用。

  清潔能源外送通道加速建設——助力綠色發展

  今年11月7日,又一條“西電東送”電力大動脈——青海—河南±800千伏特高壓直流工程正式開工建設,這是世界上第一條專為清潔能源外送而建設的輸電大通道。該工程建成后將有力推動青海千萬千瓦級新能源基地集約化開發建設和大規模外送,讓更多人用上遠方來的綠色電能。

  經歷40年不斷升級發展的過程,我國目前已建成以特高壓為骨干網架的堅強智能電網,不僅保證電網安全經濟運行,還在輸送清潔能源、助力污染防治多方面都發揮著顯著作用。

  特高壓并沒有在國外大規模建設發展,其在我國發展之初,安全性、經濟性曾受到一定質疑。

  “特高壓輸電技術是一項資源節約型、環境友好型的技術,具有輸送容量大、節約線路走廊、降低損耗、節省工程投資、提高系統穩定性等優點。”2011年,我國高電壓領域專家、時任國網武漢高壓研究院院長的中國科學院院士陳維江接受媒體采訪時表示。他說,特高壓的性能經過了專家團隊的嚴密論證。武漢高壓研究院從1985年起就開始研究特高壓技術,經過20多年的基礎研究,特高壓才進入工業化實驗階段。

  近10年過去,我國大電網從未發生過大面積停電事故,也印證了當初專家團隊的論證。“我們先后研制了大型電力系統分析軟件和大電網全數字實時仿真裝置等,目前我們在電力系統規劃、設計、調度運行方面的應用軟件都實現了自主可控。”中國科學院院士、中國電科院名譽院長周孝信在接受采訪時說。

  如今,大電網不僅實現了安全經濟穩定運行、資源優化配置,在推動清潔能源消納、助力節能減排和大氣污染防治等方面,也發揮了越來越明顯的效用。

  2005年以來,我國可再生能源發電持續快速增長,目前,水電、風電、太陽能發電裝機均位居世界第一,三者合計在總體能源供應中的比重超過35%。可再生能源資源最豐富的“三北”地區,目前新能源裝機合計超過1.7億千瓦,僅靠本地無法消納。

  加緊建設外送通道至關重要。依靠大電網把西部、北部大型水電、風電、太陽能發電基地的電能輸送到東中部負荷中心,不僅能降低清潔能源發電企業的損失,也將大大減少負荷中心的本地燃煤排放。

  2014年1月投運的±800千伏哈密南—鄭州特高壓直流工程是實施“疆電外送”的首個特高壓直流輸電工程,有效推動了西北煤電、風電、太陽能的集約化開發。

  新疆新能源開發有限公司是受益的發電企業之一。2016年12月,該公司220千伏國電景峽東風電二場投運并網。副場長馮文新提起“電力援疆”時說:“這下新疆的富余新能源又有了不小的市場,我們的電能可以更多地送往全國各地了。”

  數據顯示,2016年,“電力援疆”讓全疆13個地州的27家火電企業和337家新能源企業受益,提升火電平均利用小時數194小時、新能源發電平均利用小時數27小時。

  今年10月初,內蒙古鄂托克前旗境內的±800千伏伊克昭換流站正式投入運行,內蒙古的“三交三直”6個特高壓工程全部投運。內蒙古境內建有大型火電、風電基地,自2014年起,公司在內蒙古投資303億元,先后開工建設了“三交三直”特高壓外送通道,將內蒙古電力外送能力提高至7000萬千瓦,提高了發電企業的收入,也有力緩解了東北地區電力供大于求的壓力。

  特高壓為西部、北部地區發電企業帶來了效益,也為東中部地區送去了清潔電能,助力區域節能減排和綠色發展。

  近年來,中東部地區頻受霧霾之擾。2013年,國務院發布實施《大氣污染防治行動計劃》。2014年,國家能源局提出加快推進《大氣污染防治行動計劃》12條跨區輸電通道建設,其中包括“四交五直”共9條特高壓線路。

  落點在用電大省江蘇的±800千伏錫盟—泰州特高壓直流輸電工程就是其中一條輸電通道。該工程于2017年9月投運,每年可從內蒙古向華東負荷中心輸送550億千瓦時的電力,減少燃煤運輸2520萬噸,減排煙塵2.0萬噸、二氧化碳4950萬噸、氮氧化物13.1萬噸。如今,江蘇使用的每4千瓦時電中,就有1千瓦時是來自西部的清潔電。

  特高壓大電網的發展完善,將隨著經濟社會發展的需求永不止步。預計到2020年、2025年、2035年,公司跨區跨省輸電能力將分別達到2.5億、3.6億和6億千瓦,滿足清潔能源裝機6.5億、9億和15億千瓦發展需要。

  40年來,我國電網每一步的升級發展都印刻著鮮明的時代烙印。隨著我國邁入高質量發展的新時代,電網發展也站在了新的起點,未來將向世界一流能源互聯網不斷邁進,推動經濟社會的持續健康發展。

  特高壓技術實現“中國引領”

  在我國電網升級發展的歷程中,特高壓技術無疑至關重要和備受關注。自2004年年底提出發展特高壓以來,我國跨越式地走過了國外十幾年的發展歷程,成為國際特高壓輸電技術發展的引領者和有力推動者。

  我國已經全面攻克了特高壓交、直流兩大前沿領域的世界性難題,在理論研究、工程建設、運行管理、試驗能力、標準制定等各方面都走在國際前列。

  為全力支撐特高壓輸電技術創新發展,我國建成了世界上功能最完整、技術水平最先進的特高壓試驗研究平臺。

  我國研制成功了世界最高水平的大容量特高壓換流變壓器和特高壓變壓器、6英寸晶閘管和換流閥、套管、絕緣子等全套特高壓關鍵設備和元器件。

  “特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”榮獲2012年度國家科技進步特等獎和第二屆中國工業大獎。該項目通過產、學、研、用協同攻關,在電壓控制、外絕緣配置、電磁環境控制、成套設備研制、系統集成、試驗能力六大方面實現了創新突破。

  通過特高壓工程的實踐,我國打造了特高壓設備制造產業鏈,具備了生產和系統集成全套特高壓直流關鍵設備的綜合能力,實現了國內電工裝備制造業從低端向高端的成功轉型。

  我國已形成一套完整的特高壓輸電技術標準體系,主導成立了國際電工委員會(簡稱IEC)高壓直流標準化技術委員會(TC115)和特高壓交流輸電技術委員會(TC122),實現了“中國創造”和“中國引領”。

  【聲音】

  中國挑戰美國創新領導地位并快速發展的相關領域包括:最高電壓、最高輸送容量的特高壓交流輸電。——諾貝爾物理學獎獲得者、美國能源部前部長朱棣文

  談到特高壓,IEC堅信,這種輸電技術能夠極大地解決未來的能源危機。之所以這么說,關鍵在于它擁有大容量、高效率、長距離輸電優勢,這是解決問題的關鍵。——國際電工委員會(IEC)前副主席恩諾.里斯

  在高壓輸電的領域,世界無人能撼動中國地位,中國現在有“三高”在世界上的頂尖地位是公認的、不可動搖的,那就是高拱壩、高鐵和高電壓。——清華大學電機系教授、中國科學院院士盧強

  伴隨著特高壓工程的建設,我們的電網防御體系,不管是理念還是應用經驗,在世界上均處于引領的地位。——中國工程院院士、國網電力科學研究院名譽院長薛禹勝

  通過這么多年的努力,現在我們跟人家平起平坐,而且有些領域還超過了人家,特別是我們發展特高壓以后,在輸變電技術領域,可以說我們已經達到國際先進水平。——國家能源委員會專家咨詢委員會主任張國寶

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