截至2023年年底,我国共建成39项特高压输电工程。跨省区输电能力超3亿千瓦,累计送电超3万亿千瓦时,累计减排二氧化碳31.8亿吨,打造了特高压交直流混合电网世界级样板。中国电网成为世界上输电能力最强规模最大的新型电网。
前言
特高压输电线路
最近,在芯片领域,由于中国的技术积累不够,导致被美国等西方国家卡脖子,但是在有一个领域,中国却有着独步全球的技术,那就是特高压输电技术。
曾经我们的特高压技术被西方人嘲笑“落后40年”,但随着中国科研和技术人员几十年如一日的艰苦攻关和科技创新,现在中国的特高压输电技术已经成为了我国的一个“大国重器”。
一、特高压输电技术是什么
特高压直流输电线路
特高压输电技术,是指1000千伏交流电压和±800千伏直流电压输电工程和技术。特高压电网是以1000千伏输电网为骨干网架,超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电、高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。
二、我国为何要发展特高压输电技
我国西电东送三大线路示意图
中国有着十几亿人口的用电需求,然而其中大多数人口都集中在中东部地区。因为中东部特别是沿海地区经济相对发达,生产生活条件较好,而西部、西北地区多山少地,条件相对艰苦,人口分布相对较少。
这样一来,中东部及沿海地区需要大量电力供应,又没有用来发电的资源,能用来发电的煤炭、水力资源却远在上千公里之外的西部地区。所以中国有了长距离大容量传输电能的需求。而能够解决这个需求问题的技术就是特高压输电技术。
三、特高压输电技术的优势
±800kV特高压直流输电工程
一、可实现超远距离输电:特高压输电技术能实现数千公里的超远距离输送,有效解决了能源分布不均的问题,实现了电力资源的优化配置。
二、可以促进节能减排和清洁能源发展:特高压输电为风能、太阳能等可再生能源的大规模并网提供了条件,同时可以减少输电过程中的能量损耗,有助于减少对传统化石能源的依赖,也有利于推动能源结构的优化升级。
三、线路损耗低、输电效率高:在长距离输电过程中,特高压技术能有效降低线路损耗,提高输电效率,从而减少能源浪费。
四、可以提高经济效益:特高压输电工程初期投资较大,但由于其高效、可靠的性能,从长远来看,可以降低运营成本,提高电力系统的整体经济效益,为电力成本的降低做出了巨大贡献。
1000kV交流特高压输变电工程
四、特高压输电技术的世界工程
一、前苏联1150kV工程
20世纪70年代,前苏联开始1000kV特高压交流输变电技术的研究工作,1985年8月建成了埃基巴斯图兹—科克切塔夫线路(497km)以及2座1150kV变电站(升压站),并按照系统额定电压1150kV投入工业运行。
前苏联1150kV输电线路工程
二、意大利1050kV试验工程
20世纪70年代,意大利和法国受西欧国际发供电联合会的委托进行欧洲大陆选用交流800kV和1050kV输电方案的论证工作,之后意大利特高压交流输电项目在国家主持下进行了基础技术研究,设备制造等一系列的工作,并于1995年10月建成了1050kV试验工程,至1997年12月,在系统额定电压(标称电压)1050kV电压下进行了2年多时间,取得了一定的运行经验。
三、晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程
2009年1月6日,我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程——晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程顺利通过试运行。这是中国第一条特高压交流输电线路,标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压(UHV)核心技术和设备国产化上取得重大突破,对优化能源资源配置,保障国家能源安全和电力可靠供应具有重要意义。
1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程
四、“皖电东送”工程
我国首条同塔双回路特高压交流输电工程——“皖电东送”工程西起安徽淮南,经皖南、浙北到达上海,线路全长656公里,共有1421座铁塔,整个工程计划2013年底建成投运。工程建成后,每年将能输送超过500亿度电,相当于为上海新建了6座百万千瓦级的火电站。
“皖电东送”工程
五、我国特高压输电技术厉害之处
1、世界最长的输电距离和输电量
国家电网特高压线路全景图
2013年9月25日,世界首条1000千伏同塔双回特高压交流工程--皖电东送正式投运,至此,国家电网已建成2项1000千伏交流和2项±800千伏直流工程,标志着我国特高压建设取得了新成果。到目前为止,我国特高压输电距离累计超过4.1万公里,变电(换流)容量超过4.4亿千伏安(千瓦),累计送电超过1.8万亿千瓦时,当之无愧的世界第一。
2、自主研制特高压技术的核心设备
在使用特高压输电技术的过程中,离不开一些核心设备。中国已建成了数条特高压直流(±800kV以上)输电线路,其中,在换流变压器,换流阀,控制保护系统和平波电抗器四种特高压直流设备中取得了巨大成果。
灵州-绍兴±800kV特高压工程换流变压器
3、我国的特高压技术走出国门
随着我国特高压技术的不断成熟,我国的特高压技术走出国门。在“一带一路”等国家战略的推动下,我国的特高压输电技术已经开始在沿线国家得到应用。通过与这些国家的合作,我们不仅向他们输出了先进的技术和设备,还提供了全面的技术支持和解决方案。就拿巴西美丽山特高压直流输电工程来说,这是中国首个在海外的特高压直流项目,将美丽山水电站的电能输送至巴西东南部。
中国特高压落地巴西