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    沒有特高壓輸電,中國有9億人只能靠煤電照明取暖-上海上繼科技有限公司

    發表時間:2018-07-08 07:55 瀏覽次數: 〖返回〗

    中國第六次人口普查顯示,93.43%的人生活在胡煥庸線(一條貫穿中國版圖的假想線段,用以說明中國人口分布區域差異)以東地區,這里長期依賴煤炭為主的火力發電,這同時也給中國帶來嚴峻的環境問題,大部分都市上空都被霧霾覆蓋。


      那么,有沒有可能不燒煤炭,換用更清潔的能源呢?當然可以。但是,高效清潔能源如太陽能、風能、水能等均分布在西部偏遠地區,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。


    (一)什么是特高壓輸電?


    特高壓輸電圖



    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。具體地,特高壓輸電技術又分為特高壓交流輸電(不小于1000千伏)和特高壓直流輸電(不小于±800千伏),其中特高壓直流輸電以其更適合長距離點對點輸電成為各國競相發展的前沿技術。


      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。


    (二)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,起始于新疆昌吉自治州,途經新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽6?。▍^)最終到達安徽宣城的、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施工圖)

    (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。










      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。

    (中國特高壓輸電十三五規劃圖)

    (中國特高壓輸電十三五規劃圖)

    (三)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,該閥塔重量約70噸,相當于一架C919大型客機的重量。這一特高壓柔性直流換流閥的成功研制,意味著中國在國際上首次將柔性直流技術推廣到±800千伏特高壓等級,送電容量提升至500萬千瓦,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)

    (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。它利用兩側繞組的磁耦合傳送電功率,同時實現了交流系統和直流部分的電絕緣和隔離,從而避免了交流電力網的中性點接地和直流部分的接地所造成某些元件的短路。


      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)

    (換流變壓器)


    (四)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。


      此外,中國還正積極開展與俄羅斯、哈薩克斯坦、蒙古、巴基斯坦等周邊國家的電力能源合作,加快推進有關特高壓聯網工程的規劃、前期建設工作,預計到2025年基本實現與周邊國家電網的互聯互通。

    (中國提議全球能源互聯網構想圖)

    (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。


    結語


      特高壓輸電技術已成為繼高鐵、核電之后中國在世界范圍內的第三張高科技名片,從關鍵設備到技術,中國的特高壓輸電一直處于國際領先的地位,不過,特高壓輸電目前還面臨能量儲存和對突發情況抗性等問題,要實現全面普及,中國仍有很長的路要走。


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