
今年7、8月,中国每月总用电量突破万亿千瓦时,相当于日本一年用电量,引起其他国家关注。其背后,离不开一系列特高压交直流工程的“硬保障”。
特高压输电线路就像能源地图上的“车道”。它们为千里之外的枯竭地区带来了丰富的电能,保证了电力的稳定供应。 “十四五”期间,我国特高压工程持续发展。迄今为止,共有45个特高压项目已投入运营。 “西电东送”输电容量预计今年年底将突破3.4亿千瓦,比“十三五”末的2.7亿千瓦增长25%。
世界上最大的
----跨省区跨地区直流输电通道建设加快,区域结构调整区域电网显着加强和完善。
川滇交界的白鹤滩水电站发出的绿色电力需要多长时间才能输送到千里之外的江苏?
答案是7毫秒。
白鹤滩至江苏±800KV特高压直流工程是我国实施“西电东送”战略的重点工程。全长2080公里,途经四川、重庆、湖北、安徽、江苏5省市。如果按照白鹤滩水电站泄洪时最大水速48米/秒计算,河水从凉山彝族自治州经拉川河流至江苏省苏州市,大约需要12小时。但有了特高压直流工程,这里发出的水电只需7毫秒就能送到江苏。
为什么需要这样的传输线?它是重新与我国能源资源和电力负荷分布格局有关。
在中国,能源生产和消费的分布不加区别。中东部地区能源消费量大,但产量比重存在差距;最重要的能源基地位于西部。长期以来,形成了“西电东送”的能源输送格局。
特高压直流具有点对点直接输电、输电容量大、输电距离远、线路损耗低等优点。其传输距离可达2000至3000公里。就像西部发来的电上了火车,可以快速送往中东部地区用电需求较高的地区。
“十四五”期间,省际跨地区特高压直流输电通道加快建设。据电网国家相关负责人介绍特高压事业部,近五年来,公司已投产陕北至湖北、亚中至江西、白鹤滩至江苏、白鹤滩至浙江、陇东至山东、宁夏至哈闽、哈密至湖北重庆等8个特高压直流项目。线路全长1.36万公里,特高压直流跨区输电能力超过5000万千瓦。
国家能源局提供的数据显示,“十四五”期间,我国特高压直流线路长度从2.8万公里增加到4万多公里,全国“西电东送”输电容量从2.7亿千瓦增加到近3.4亿千瓦。能源资源大规模优化配置能力有效提升,充分保障西部、北部地区输电用电和中东部地区能源需求。到现在为止,ChINA共建成1±1100kV、23±800kV和21条1000kV特高压线路,形成了完整的规模最大、技术最先进的超长距离输电。
如果说特高压直流工程是直达列车,那么交流工程就像是一条可以“随上随下”的高速公路。具有扩建、扩建功能,可开发多个出入口。配送距离一般在1000公里以内。
国家能源局相关负责人介绍,“十四五”期间,我国区域结构显着强化和完善。在“十三五”华北、华东地区建设特高压主电网的基础上,“十四五”期间中部四省和川渝地区也建设了特高压交流主电网。华北、华东地区主电网布局不断优化,特高压线路长度交流线路由1.4万公里增加到2万公里。大电网输电水平和容错能力大幅提升。
据此,形成了以西北、西南地区为送端,华北、华东、华中地区为接收端,特高压电网为主网架,跨区域交直流混合连接的西电东送电网格局。
输送更多绿色电力
——到2024年,跨区域特高压直流通道输送的清洁能源电力占总输送电量的比例接近60%。
起于甘肃庆阳,止于山东泰安,每年可为山东带来360亿千瓦时的电能。今年5月,陇东至山东±800kV特高压直流工程正式竣工开工。 “西电东送”迎来又一条能源大动脉。陇东至S邯郸项目是首个“风、光、热、储一体化”大型综合能源基地输电工程。采用特高压直流输电技术,额定电压±800kV,额定容量800万千瓦。配送距离915公里。每年可为山东带来360亿千瓦时电能,为山东发展注入绿色动能。这条特高压线路承载的电能一半以上是风能、光伏、储能等纯绿色能源。
作为首个“风光储一体化”大型综合能源基地交付项目,陇东至山东项目供电装机容量1450万千瓦,其中新能源1050万千瓦。此外,作为主要电源点的中国华能龙东能源基地,还拥有全球最大、最低的能源消耗量。火电厂碳捕集,俗称“碳捕集”,每年可捕集150万吨二氧化碳,相当于处理60万辆汽车一年的碳排放量。
向西北走。今年10月,宁夏至湖南±800kV特高压直流工程全面竣工并开工建设。该项目是户外特高压直流通道,主要用于将风电、光伏基地的新能源引入沙漠、戈壁、荒漠。起自宁夏中卫,途经甘肃、陕西、重庆、湖北,止于湖南衡阳。该项目最大输电功率800万千瓦,其中新能源占比超过50%,每年可为湖南输送电力超过360亿千瓦时。
今年以来,山东省陇县电力有限公司供电工程、新疆电力有限公司新疆电力有限公司供电工程等特高压项目从“一次火电外送”到“清洁能源优先”,我国加快特高压工程建设,有效推动“绿色”能源发展。
“‘十四五’期间,支持西南地区水电新能源跨省跨区输电通道建设加快,首条“风光储一体化”特高压输电通道特别是陇东至山东特高压直流工程、首条“沙格皇”新能源基地特高压输电通道宁夏至湖南 特高压直流工程已建成并投入运行。西南大型水电区还新增3条输电通道。同时,依托现有跨省、跨地区输电通道,加大风电、光伏发电配置力度,输电结构不断优化。 ”国家能源局相关负责人表示,到2024年,跨区域特高压直流通道输送的清洁能源电力将达到约4200亿千瓦时,较“十三五”末增长70%,占输送总量的近60%。
前沿技术
——首次形成±800kV/800万千瓦特高压直流系列标准成果,形成500多个不同标准规范文件。
一个特高压项目能创造多少新纪录?在国网川渝1000kV特高压交流工程中,这一数字为26台。
作为西南首个特高压交流工程,国网川渝1000kV特高压交流工程创造了26个“世界第一”。这条特高压交流输电线路是世界上第一条高度最高、世界上第一条冰最重的输电线路,世界上第一个沿线地震烈度最高的项目,也是世界上第一个采用非常分裂的电线和配套施工工具和方法的项目……
这是我国特高压工程技术创新取得惊人成就的一个缩影。国家能源局相关负责人表示,为应对新能源大规模输送和多直流电网安全稳定运行的需要,“十四五”期间,特高压电网技术在拓扑结构、柔性输电、高要求等方面实现了创新突破和工程化应用。
“例如,白鹤滩-江苏工程是首条采用混合级联输电技术和柔性直流技术的直流通道,有效解决了多回直流接入密集地区的安全运行压力。川渝特高压交流和晋上-湖北特高压直流工程均已实现了安全运行。”d-end-end-end-end-end-end和3000米以上的站点,使特高压进入高海拔地区成为可能。大型能源基地开发输送需求将进一步向西、北移。”国家能源局相关负责人表示。
更好的技术带来稳定的电力供应,带动相关产业持续增长,为经济社会发展注入动力。国家特高压业务部相关负责人表示,通过总结提炼先进典型经验,国家电网首次形成±800kV/800万千瓦特高压直流系列标准化成果,覆盖设计、装备、建设、调试、管理全领域。制定了500多个不同标准规范文件,促进了传动产业链和装备改造的强化、固化和补充。更好的技能技术意味着更多的技术主动性力量。国家电网特高压事业部相关负责人表示,“十四五”期间,不少特高压的“卡脖子”瓶颈得到突破。 “陇东至山东±800kV特高压直流工程是首家采用国产分接开关和基于自主可控芯片的直流控制保护系统的企业,助力我国从电力生产国升级为制造强国。”该负责人说道。