自主创新建成中国首条输电高速路
一条1000千伏的特高压输电线路能够输送600万千瓦的电力,相当于就地消化1800万吨的煤炭;在输送相同功率的情况下,1000千伏线路可将最远送电距离延长3倍,而损耗只有500千伏线路的1/3左右,还可节省60%的土地资源。然而,这却是世界电网建设史上的一次新的尝试。
目前正在山西省兴建的1000千伏晋东南-(河南)南阳-(湖北)荆门653.8公里长的特高压交流试验示范工程是全世界第一条准备投入商业运营的特高压输电线路,也就是说,我们没有现成的经验可以借鉴,必须结合我国电网的实际情况和发展趋势,走出一条适合中国国情的自主创新之路。
目前山西已全面开展向华中、华东地区送电的前期工作,仅晋东南地区总装机容量就达到1.72万兆瓦。如此规模的电力外送,如果通过500千伏线路输送,需建设外送线路10条,而通过1000千伏特高压外送,仅需建设外送线路4条,可以显著减少输电线路的建设数量,节约土地资源。
按照预测,2020年我国全社会用电量将比2000年净增3.25万亿千瓦时,其中2/3以上集中在中东部地区,这些地区大多缺少一次能源。随着国家能源开发的西移和北移,以及东部老矿区资源逐步枯竭,能源产地与能源消费地区之间的能源输送距离越来越远、规模越来越大。西部能源基地与东部负荷中心距离在500至2000公里左右。山西省作为西电东送的重要基地,具有广阔的市场前景。建设特高压电网,尤其是率先建设晋东南——湖北的1000千伏特高压试验示范工程,将山西电网与特高压电网紧密连接,有利于发挥大电网的独特优势,更大范围地把山西丰富的能源资源配置到全国市场。
发展特高压,设备是关键。特高压电网建设在引领中国电网科技水平走在世界前列的同时,也为中国电工设备制造行业提供了巨大的市场空间,增强了企业的自主创新能力。众多企业把特高压看作是电工设备行业实现跨越式发展的重大机遇。
目前,5英寸晶闸管在±500千伏直流输电工程中已被广泛采用,其额定电流只有3000安培。如果直接应用于±800千伏直流特高压输电工程,其输送功率只有480万千瓦。为扩大输送功率,国家电网公司决定在世界上首次自主开发并应用6英寸晶闸管,将额定电流增加到4000安培,使±800千伏直流特高压输电工程输送功率提升到640万千瓦。许继集团有限公司承担了这次科技攻关任务。董事长王纪年认为,这项技术的研发有利于自主创新发展,不仅可以打破国外企业的技术垄断,还能够大大增强我国在直流输电领域的核心竞争力,具有极强的创新意义。
在对特高压的经济性进行了深入分析以后,国网北京经济技术研究院的专家们得出结论:到2020年,通过互为备用、水火互剂所获取的联网效益,可以有效降低备用容量,从而减少装机容量约2000万千瓦,节约电源建设投资约823亿元;由于地区煤价差异,北电南送的火电容量可以达到5500万千瓦,同各区域电网单独运行相比,年燃煤成本约降低240亿元;此外,建设特高压电网,可以有效降低500千伏电网的短路电流,减少500千伏电网的改造成本。