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优势显著特高压技术成中国电力行业新名片

企业新闻 / 2021-07-19 10:40

本文摘要:我国能源资源和电力负荷产生近不平衡,80%以上的能源资源产生在西部、北部,70%以上的电力消费集中在东部、中部。能源供应与经济发展的对立备受瞩目,发展大容量、远距离、高效率的电缆技术成为中国电力能源跨地区优化设备的必然选择。在这种客观形势下,中国特高压电缆技术取得了长足的发展,目前已经避难所世界一流行列,成为中国对外辉煌的名片。

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我国能源资源和电力负荷产生近不平衡,80%以上的能源资源产生在西部、北部,70%以上的电力消费集中在东部、中部。能源供应与经济发展的对立备受瞩目,发展大容量、远距离、高效率的电缆技术成为中国电力能源跨地区优化设备的必然选择。在这种客观形势下,中国特高压电缆技术取得了长足的发展,目前已经避难所世界一流行列,成为中国对外辉煌的名片。

技术领先的特高压电网包括1000千伏及以上交流电网和800千伏及以上直流电缆,具有运输容量大、距离远、效率高、损耗低等明显优势,是世界上最先进的设备电缆技术。目前,该电缆技术只由中国全面控制,开始大规模工程应用。具体来说,中国已经全面控制了特高压交流和直流电缆的核心技术和一套设备的生产能力,在大电网控制维护、智能电网、清洁能源连接人电网等领域取得了世界性的创造性成果,制作了系统的特高压和智能电网技术标准体系,制作了多个国际标准进入2000年以来,中国特高压电网发展迅速,国内企业已经控制了超强、特高压直流电缆工程用换流变压器的设计、生产、试验技术,整体技术水平全面提高。

2013年1月,特高压交流电缆技术、设备和工程应用于获得国家科学技术进步奖特等奖,中国几乎拥有自律知识产权,也是世界上唯一控制该技术的国家。中国在世界特高压电缆领域的引导地位从此确立。2016年,西电西变技术团队解决了800千伏特高压大容量换流变压器绝缘结构、漏磁控制、温度上升、噪音等重要问题,构筑了800千伏特高压高级换流变压器国产化的突破。

然而,国家电网、中国南方电网有限公司等究建设完成的特高压800千伏直流电缆工程,获得2017年度国家科技转型特等奖,该技术是目前世界上应用顺利的电压最低、容量仅次于、经济电缆距离更远的电缆技术。我国特高压技术赞扬的成果背后是世界性创造性成果国家电网竣工特高压交流、特高压直流、高海拔、工程力学四个试验基地和大电网建模、直流设计两个研发中心,构成功能齐全的特高压、大电网试验研究体系,全面控制特高压直流电缆的核心技术和设备生产能力目前,我国在特高压技术领域已发布国际标准6项、国家标准46项、行业标准61项、企业标准171项。

国际电工委员会有4名专业委员会秘书位于国家电网公司,国家电网公司主要负责人兼任国际电工委员会亲信,明显加强了我国在全球电工标准领域的话语权和影响力。经济社会效益明显与超高压交流电缆线路相比,特高压交流电缆线路运输容量大,检查距离宽,网损小,走廊利用率低,特高压需要增加长距离电缆损失,提高电网安全性、可靠性、灵活性和经济性,具有明显的技术优势,同时特高压电缆更安全、更高效、更环保特高压800千伏直流电缆项目带来的经济和社会效益明显。

其运输容量是500千伏直流工程的2、3倍,经济运输距离上升到2~2.5倍,运营可靠性上升8倍,单位运输距离损失减少45%,单位容量线路走廊占地面积增加30%,单位容量消费减少28%。据估计,1150千伏电缆的电缆能力可以更换5~6条500千伏电缆或3条750千伏电缆。铁塔材料的三分之一可以增加,导线的二分之一可以节省,电网的成本也可以节省10~15%,包括变电。1150千伏特高压线路走廊仅为同等运输能力的500千伏线路需要走廊的四分之一,对人口密集、土地宝贵、走廊困难的国家和地区没有根本的经济和社会利益。

市场前景寄予厚望的特高压电缆技术虽然不是中国第一个,但首次大规模应用于该技术,开发世界性行业标准的是中国企业。2010年,我国自律完成云南广东、家坝上海特高压800千伏直流模板工程,截至2017年底,全国共完成12次特高压直流电缆工程,年运输电力达4500亿千瓦时。目前,我国已铺设或建设的特高压电线为3.7万公里,可支撑的电力负荷为150吉瓦,相当于英国仅次于电力负荷的2.5倍。

以中国电力行业代表企业中国国家电网为例,首个特高压工程安全性顺利运营7年来,国家电网共完成三交四直七项特高压工程,建设五交六直十一项特高压工程特高压工程合计检验达5000亿千瓦时,成为中国西南水电、西部和北部煤电、风电、太阳能发电大规模运输的主要渠道。预计到2020年,国家电网跨省电缆规模将超过2.5亿千瓦。西电东送来主力军的中国南方电网公司已经构成了8条交流、10条直流共计18条500千伏以上的西电东送来大通道,仅次于检查能力达到4750万千瓦,年送来电量超过2000亿千瓦时,占广东省年用电量的三分之一。特高压在推进我国能源变革和绿色发展中发挥着越来越重要的作用。

在普遍布局国内的同时,我国特高压技术在国际上也发挥了更重要的作用。2014年、2015年,国家电网公司分别中标巴西美丽山一期、二期800千伏特高压直流电缆线路项目。2017年12月21日,美丽山一期工程月投入商业运营,这是中国特高压进入国门的重大突破,增进了中巴全面战略伙伴关系。

目前,中国国家电网已成为巴西仅次于的发电和配电企业,投资超过210亿美元。除巴西外,中国国家电网还面向全球,相继顺利投资运营菲律宾、巴西、意大利、希腊等7个国家和地区的中坚能源网,共竣工中俄、中蒙、中吉等10条电缆线路,大力推进全球能源互联网。

2016年1月,全球电压等级最低,运输容量仅次于,运输距离更远,技术水平最先进的设备特高压电缆工程准东皖南1100千伏特高压直流工程开工。1100千伏特高压直流电缆平均距离5000千伏,世界各清洁能源基地与负荷中心之间的距离在特高压运输范围内。据报道,目前我国大力设计了以特高压技术为中心的能源互联网计划。计划通过建设跨国特高压骨干地下通道,构成大型能源基地与亚洲、欧洲、非洲、北美、南美的全球能源系统相连,通过建设跨国清洁能源的全球能源系统,建设跨国特高压线路,满足洲内国家之间的大容量、远距离电缆或电力交换市场需求,提高洲内电网的互助能力预计特高压技术这张中国名片将发挥更大的作用。


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