中國已投運40余項特高壓交直流工程——
特高壓架起電力“閃送通道”
今年7、8月份,中國的單月全社會用電量連破萬億千瓦時,相當于日本全年的用電量,引起海外關注。這背后,離不開一項項特高壓交直流工程的“硬保障”。
特高壓輸電線路,宛如能源版圖中的“高速公路”,它將豐沛的電能資源,輸送至千里之外的用電地區,確保電力平穩供應?!笆奈濉睍r期,中國特高壓工程穩步發展,截至目前,已累計投運特高壓工程45項,預計今年底“西電東送”輸電能力超過3.4億千瓦,較“十三五”末的2.7億千瓦提升了25%。
全球規模最大
——跨省跨區特高壓直流輸電通道加快建設,區域電網結構顯著加強完善
要把位于川滇交界的白鶴灘水電站發出的綠色電能,送往千里之外的江蘇,需要多長時間?
答案是7毫秒。
白鶴灘至江蘇±800千伏特高壓直流工程,是我國實施“西電東送”戰略的重點工程,全長2080公里,途經四川、重慶、湖北、安徽、江蘇5省市。若以白鶴灘水電站泄洪時每秒48米的最大水流速計算,江水從四川省涼山彝族自治州流至江蘇蘇州市約需12個小時。但有了特高壓直流工程,這里發出的水電輸送至江蘇,只需耗時7毫秒。
為何需要這樣的輸電線路?這與中國的能源資源和電力負荷分布格局有關。
在中國,能源生產和消費呈逆向分布。中東部地區能源消費量大,但生產量占比卻與之有差距;多數重要能源基地則位于西部。長久以來,便形成了“西電東送”的能源傳輸格局。
特高壓直流,具有點對點直達、輸送容量大、送電距離長、線路損耗低等優勢,其輸電距離,可達到2000至3000公里。這好比西部發的電搭上了直通車,能快速送往中東部用電需求較高的地區。
“十四五”時期,中國跨省跨區特高壓直流輸電通道加快建設。據國家電網特高壓事業部有關負責人介紹,近5年來,公司已投產陜北至湖北、雅中至江西、白鶴灘至江蘇、白鶴灘至浙江、隴東至山東、寧夏至湖南、哈密至重慶、金上至湖北等8項特高壓直流工程,線路長度1.36萬公里,形成超5000萬千瓦的特高壓直流跨區輸電能力。
國家能源局提供的數據顯示,“十四五”時期,中國特高壓直流線路長度由2.8萬公里增長至4萬公里以上,全國“西電東送”輸電能力由2.7億千瓦提升至約3.4億千瓦,能源資源大范圍優化配置能力有效提升,充分保障西部、北部地區電力外送消納和中東部地區用能需求。截至目前,中國共建成1條±1100千伏、23條±800千伏和21條1000千伏特高壓線路,構成了全球規模最大、技術最先進的超遠距離輸電網絡。
如果說特高壓直流工程是直達列車,那么交流工程則更像一條允許“隨上隨下”的公路,具有延伸、拓展的功能,可以新建出入口,輸電距離通常在1000公里內。
國家能源局有關負責人介紹,“十四五”時期,中國的區域電網結構顯著加強完善,在“十三五”華北、華東建成特高壓主網架的基礎上,“十四五”華中四省、川渝地區也構建形成特高壓交流主網架,華北、華東主網架布局持續優化,特高壓交流線路長度由1.4萬公里增長至2萬公里,大電網電力輸送水平和抵御故障能力大幅提升。
放眼全國,如今,一張以西北、西南區域為送端,華北、華東、華中為受端,以特高壓電網為主網架、區域間交直流混聯的西電東送電網已然成形。
送出更多綠電
——2024年,跨區特高壓直流通道輸送清潔能源電量占總送出電量的比重接近60%
起于甘肅慶陽,止于山東泰安,每年可向山東輸送電能360億千瓦時——今年5月,隴東至山東±800千伏特高壓直流工程正式竣工投產,“西電東送”又迎一條能源大動脈。
隴東至山東工程是中國首個“風光火儲一體化”大型綜合能源基地外送工程,采用±800千伏額定電壓、800萬千瓦額定容量的特高壓直流輸電技術,輸電距離915公里,每年可向山東輸送電能360億千瓦時,為山東發展注入綠色動能。這條特高壓輸送的電能,超過一半是風能、光伏、儲能等純綠色能源。
作為我國首個“風光火儲一體化”大型綜合能源基地的外送工程,隴東至山東工程配套電源裝機1450萬千瓦,其中新能源1050萬千瓦。此外,在主要電源點,也就是中國華能隴東能源基地,還建有全球規模最大、能耗最低的燃煤電廠碳捕集工程,被稱為“碳捕快”,每年可捕集二氧化碳達150萬噸,相當于處理了60萬輛汽車一年的碳排放量。
往西北走。今年10月,寧夏至湖南±800千伏特高壓直流工程全面建成投運。這項工程,是以輸送沙漠、戈壁、荒漠風電光伏大基地新能源為主的外送特高壓直流通道,起于寧夏中衛,途經甘肅、陜西、重慶、湖北,止于湖南衡陽。該工程最大輸送功率達800萬千瓦,其中新能源電量占比超過50%,每年可向湖南輸送電量超360億千瓦時。
今年以來,隴電入魯、疆電入渝、寧電入湘等特高壓工程相繼投運。從“輸送火電為主”,逐步轉向“清潔能源優先”,中國的特高壓工程加快建設,有力推動了能源發展“向綠而行”。
“‘十四五’時期,支撐西南地區水電、西北地區新能源外送的跨省跨區輸電通道加快建設,首條‘風光火儲一體化’特高壓輸電通道即隴東至山東特高壓直流工程、首條‘沙戈荒’新能源大基地特高壓外送通道即寧夏至湖南特高壓直流工程建成投運,西南大型水電流域也新增3條電力送出通道。同時,依托存量跨省跨區輸電通道,風電和光伏配置有所增加,輸送電量結構不斷優化?!眹夷茉淳钟嘘P負責人介紹,2024年,跨區特高壓直流通道輸送清潔能源電量已達約4200億千瓦時,較“十三五”末增長70%,占總送出電量的比重接近60%。
領跑技術革新
——首次形成±800千伏/800萬千瓦特高壓直流標準化系列成果,形成500余項各類標準規范文件
一項特高壓工程,能創造多少項新紀錄?在國家電網川渝1000千伏特高壓交流工程中,這個數字是26項。
作為中國西南地區首個特高壓交流工程,國家電網川渝1000千伏特高壓交流工程創造了26項“世界首個”。這條特高壓交流輸電線路,為世界首條海拔最高、世界首條冰區最重、世界首條途經地震烈度最高、世界首條采用十分裂導線及配套施工工器具和工藝……
這是中國特高壓工程技術革新成果顯著的一個縮影。國家能源局有關負責人說,為應對大規模新能源外送、多直流饋入電網安全穩定運行等形勢要求,“十四五”時期,特高壓電網技術在拓撲結構、柔性輸電、高海拔建設等方面實現創新突破和工程應用。
“比如,白鶴灘至江蘇工程,是首條采用混合級聯輸電技術的直流通道,集成了特高壓常規直流輸電技術與柔性直流技術的優勢,有效化解多回直流密集接入地區的安全運行壓力。川渝特高壓交流、金上至湖北特高壓直流工程,送端站址均達到3000米以上,為特高壓進入高海拔地區應用提供了理論依據和實際數據基礎。近期核準的藏東南至粵港澳大灣區工程,是首個采用四端拓撲結構、輸送容量最大、換流站海拔最高的特高壓柔性直流輸電工程,對于適應后續進一步西移、北移的大型能源基地開發外送需求,具有重要的創新示范作用?!眹夷茉淳钟嘘P負責人說。
更優的技術,帶來穩定的電力供應,也引領相關產業繼續壯大,為經濟社會發展注入動能。國家電網特高壓事業部有關負責人說,通過總結提煉先進典型經驗,國家電網首次形成±800千伏/800萬千瓦特高壓直流標準化系列成果,覆蓋設計、裝備、施工、調試、管理全領域,形成500余項各類標準規范文件,促進了輸變電裝備產業鏈的強鏈、固鏈、補鏈。
更優的技術,意味著更強的技術主動權。國家電網特高壓事業部有關負責人介紹,“十四五”時期,多項特高壓工程“卡脖子”技術瓶頸取得突破?!半]東至山東±800千伏特高壓直流工程首次應用國產分接開關、基于自主可控芯片的直流控保系統,張北柔直工程掛網國產直流干式電容器,成功打破核心裝備的國外技術壟斷,全面提升我國電工裝備企業技術水平和生產制造能力,助力我國由電力裝備‘制造大國’向‘制造強國’升級?!痹撠撠熑苏f。
《人民日報海外版》(2025年10月23日 第 04 版)
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