2018年7月25日晚上8點,中央電視臺《經濟半小時》欄目播出專題片“電力輸送走上高速路”,對獲得國家科學技術進步獎特等獎的南方電網特高壓±800千伏直流輸電工程進行了深入采訪和報道。以30分鐘整集的篇幅,對南網“特高壓±800千伏直流輸電工程”背后科研人員的艱辛探索和努力進行深度報道。
報道說,南方電網近期開工建設的烏東德項目是世界上首個特高壓柔性直流換流站工程,公司副總畢亞雄表示,“這是南網向輸電技術新的高峰的又一個邁進。比如說以后海上風電的接入,或者是較長距離的輸送上都可應用多端柔性直流技術。今后在東南亞,或者一帶一路的互聯互通輸電方面,這個技術都將會被廣泛采用。”
看完了這個視頻,小編有一個真切的感受——中國特高壓輸電技術正在領跑世界 !那么,今天小編就為您扒一扒特高壓輸電那點事!
要想把西部這些清潔能源輸送到中東部地區,需要跨越2000多公里以上的距離,而要解決這么遠距離的能源輸送,就不得不提到一項全世界只有中國全面掌握并且開始大規模工程應用的技術——特高壓輸電技術。什么是特高壓輸電?
特高壓是世界上最先進的輸電技術。大家都知道,電是要靠電線傳輸的。我們家里、企業工廠里、商店學校醫院里到處都用電,這些電都是通過電網輸進來的。電網里的電是從發電廠發出來的。發電廠我們也許見過,也可能從來沒見過,這沒關系,因為發電廠大都建設在離我們很遠的地方。把發電廠發出來的電傳輸到電網里,再通過電網一直傳輸到我們家里、工廠里、商店里、學校里、醫院里,這就要“輸電”。
輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓。國際上,高壓通常指35—220千伏的電壓,超高壓則指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓,而特高壓則是1000千伏及以上的電壓。
在利用特高壓輸電技術輸送電力時,發電廠發出的電先要通過升壓變壓器將電壓升高至1000(±800)千伏以上,然后到用電地區再通過降壓變壓器將電壓降至220/380伏供用戶使用。
中國的特高壓輸電技術牛在哪?
?中國特高壓輸電不斷刷新世界紀錄
2011年3月,中國將特高壓工程列入國家"十二五"規劃,計劃建設“三橫三縱一環網“特高壓骨干網架和13項直流輸電工程(其中特高壓直流10項),這一過程中,中國的特高壓輸電在電壓等級、輸送電量、距離等方面不斷刷新世界紀錄。
2016年1月11日,全長3324公里的準東-皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程開工, 工程建成后將是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的特高壓輸電工程。
天山腳下,準東——皖南±1100千伏特高壓直流工程正在加緊施工
除了在建的項目,截至2017年9月,中國已經建成投運的就有“八交九直”17個特高壓工程,初步形成了西電東送,北電南供的特高壓輸電網絡,使中東部近9億人用上了西部的清潔能源,節省煤炭9500萬噸,相當于四川省一年的煤炭消耗量。
十二五國家特高壓線路規劃圖
在“四交五直”工程基礎上,中國后續還將建設三批特高壓工程,首先是加快建設“五交八直”特高壓工程,其次在2018年以前開工建設“十交兩直”特高壓工程,加快統一同步電網建設,最后,2020年以前開工建設“十三五”規劃的特高壓網架加強和完善工程。
?特高壓輸電設備,中國同樣領先世界
要使用特高壓直流輸電技術,離不開一些關鍵的設備,具體包括:換流閥、換流變壓器、平波電抗器、直流濾波器和避雷器,其中在換流閥和換流變壓器上,中國的制造技術國際領先。
1、換流閥
作為特高壓直流輸電的核心裝備,多組換流閥按照程序觸發可實現換流器電壓、電流及功率的控制與調節。
中國今年成功研制出世界首個特高壓柔性直流換流閥,實現了開關器件、電容部件集成的功率模塊單元,并以“搭積木”的方式構建成800千伏大型閥塔,這一特高壓柔性直流換流閥的成功研制,打破了ABB和西門子對這一技術的壟斷。
世界首個特高壓柔性直流換流閥
2、換流變壓器
換流變壓器是整個直流輸電系統的心臟。換流變壓器作用是將送端交流系統的電功率送到整流器,或從逆變器接受電功率送到受端交流系統。
目前,中國已經能夠自主研發±800kV特高壓直流換流變壓器,創造了世界單體容量最大(493.1MVA)、技術難度最高、產出時間最短的世界紀錄,突破了變壓器的絕緣、散熱、噪音等技術難題。
換流變壓器
?特高壓輸電技術,全世界都在用中國標準
中國跨越3000多公里送電的特高壓技術的成熟,讓跨國跨州電力聯網成為可能,目前,中國正在加速推進全球能源互聯互通,特高壓項目在國外不斷落地。
2009年1月,中國獲得菲律賓國家輸電網特許經營權40%股權,此后,中國特高壓輸電的觸角先后伸向葡萄牙、澳大利亞、意大利、希臘及香港等7個國家和地區骨干能源網,基本實現了全球布局。目前,境外投資項目做一個成一個,境外資產規模逐年上升,總額達568億美元,且無一虧損,全部盈利。
中國提議全球能源互聯網構想圖
目前,中國共制定特高壓輸電國際標準14項、國家標準50項、行業標準73項、企業標準189項,全世界都在使用中國的這一套標準。
特高壓輸電有什么好處?
我國幅員遼闊、人口眾多,社會經濟正處于快速發展階段,對電能的需求也持續大幅增長。發展特高壓輸電技術,不僅可以解決我國能源資源與能源需求逆向分布、區域電網互聯等問題,為我國經濟社會可持續發展提供穩定可靠電力供應,還將為大規模開發利用清潔能源提供重要技術保障,具有顯著的規模經濟效益。特高壓輸電的優勢主要表現在以下幾個方面:
1
可以滿足大規模、遠距離、高效率電力輸送要求。我國能源資源與負荷中心逆向分布的特征明顯,能源資源大部分中在西部、北部地區,負荷中心集中在中東部、東南部地區,大型能源基地與負荷中心的距離可達1000~3000km,因此,要保障大型能源基地的集約開發和電力可靠送出,需要大力發展具有輸送容量大、距離遠、效率高等特點的特高壓輸電技術。
2
有利于改善環境質量。采用特高壓輸電,可以推動清潔能源的集約化開發和高效利用,將我國西南地區的水電、西北和北部地區的風電、太陽能發電等清潔電能大規模、遠距離輸送至東中部、東南部負荷中心,實現“電從遠方來、來的是清潔電”,減少化石能源消耗及污染物排放,具有顯著的環境效益。
3
有利于提高電網運行的安全性。采用“強交強直”的特高壓交直流混合電網輸電,可以大大降低直流系統故障情況下500kV電網潮流轉移能力不足、無功電壓支撐弱等問題,降低電網大面積停電風險,并可為下一級電網逐步分層分區運行創造條件,解決短路電流超限等限制電網發展的問題,提高電網運行的靈活性和可靠性。
4
有利于提高社會綜合效益。相對于高壓、超高壓輸電,采用特高壓輸電能夠大量節省輸電走廊,顯著提高單位走廊寬度的輸送內容,節約寶貴的土地資源,提高土地資源的整體利用效率。
那么,可能您會問——電壓如此之高的輸變電設施,算不算“大型電磁輻射設施”呢?
A
答案是:NO!NO!NO!
這是因為,原國家環境保護總局環辦函[2008]664號“關于界定《電磁輻射環境保護管理辦法》中‘大型電磁輻射發射設施’的復函”中明確了大型電磁輻射設施的釋義如下:
《電磁輻射環境保護管理辦法》第二十條第二款規定:“在集中使用大型電磁輻射發射設施或高頻設備的周圍,按環境保護和城市規劃劃定的規劃限制區內,不得修建居民住房和幼兒園等敏感建筑。”該款所稱“集中使用大型電磁輻射發射設施”是指在同一個用地范圍內建設使用的以下發射設施:①總功率在200kW以上的電視發射塔;②總功率在1000kW以上的廣播臺、站。
由此可見,輸變電設施的電壓等級再高,也仍然不算是大型電磁輻射設施的,請大家放心用電。
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原文標題:中國的特高壓輸電技術牛在哪?
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