朱祥雷
摘要:新基建計(jì)劃著重明確了特高壓輸電的重要性,這是國(guó)家未來(lái)工業(yè)發(fā)展的能源命脈,針對(duì)交流特高壓輸電技術(shù)和直流特高壓輸電技術(shù),本文對(duì)它們的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)
關(guān)鍵詞:特高壓輸電;直流特高壓輸電;交流特高壓輸電;應(yīng)用現(xiàn)狀;新基建計(jì)劃
電力發(fā)展的歷史始終遵循著其自身發(fā)展的自然規(guī)律,盡管隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,發(fā)展方向會(huì)有或多或少的變化,但是由于技術(shù)發(fā)展必然跟隨社會(huì)的進(jìn)步和時(shí)代的更新,所以技術(shù)進(jìn)步的規(guī)律是有跡可循的。特高壓技術(shù)是國(guó)際電網(wǎng)行業(yè)尖端技術(shù),我國(guó)是世界首個(gè)也是唯一一個(gè)將特高壓輸電用于商業(yè)用途的國(guó)家。在特高壓輸電行業(yè)中,我國(guó)有著別國(guó)不可比擬的經(jīng)驗(yàn),下面本文將針對(duì)特高壓輸電在國(guó)內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行具體的分析。
一、特高壓輸電分析
特高壓,指的是 ±800 千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級(jí)。特高壓輸電是目前世界最先進(jìn)的輸電技術(shù)。特高壓輸電技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是超高壓輸電,發(fā)展特高壓是為了解決電力分布不均、提高商業(yè)電網(wǎng)輸電能力、實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)距離下的大功率輸電和電力系統(tǒng)互聯(lián)。
特高壓輸電有著其他輸電無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。和傳統(tǒng)的輸電方式相比,特高壓輸電可以極大地提高輸電量,特高壓輸電減少外部環(huán)境因素對(duì)傳輸過(guò)程的干擾;特高壓輸電還不需要無(wú)功補(bǔ)償,并且輸電能力僅受導(dǎo)體熱阻的限制。特高壓輸電可以提高輸電的穩(wěn)定性和可靠性,避免在輸電過(guò)程中浪費(fèi)電能,并可以在環(huán)境中長(zhǎng)距離實(shí)現(xiàn)高功率輸電。具體而言,應(yīng)用高壓輸電技術(shù)有利于降低能源傳輸成本。據(jù)統(tǒng)計(jì),特高壓電纜的輸電能力是超高壓電路的三倍,這就說(shuō)明,用于特高壓輸電的電線和鐵塔材料僅代表傳統(tǒng)輸電方式的一半,可以節(jié)省約1/10的輸電網(wǎng)絡(luò)成本。特高壓輸電在促進(jìn)電力平衡發(fā)展方面也發(fā)揮了關(guān)鍵技術(shù)作用。如果在煤或水豐富的地區(qū)建造大型發(fā)電廠,然后使用特高壓輸電技術(shù)在電費(fèi)高的地區(qū)分配電力資源,則可以降低運(yùn)輸能源的成本。
與此同時(shí),特高壓輸電也有著不可忽視的缺點(diǎn)。特高壓技術(shù)是否對(duì)人類健康造成隱患是關(guān)注的主要重點(diǎn),但是由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不充分,無(wú)法確切得知特高壓輸電對(duì)于人類的健康是否造成影響。特高壓輸電雖然有著良好的前景,充分的材料,可是特高壓技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用收到諸多其他技術(shù)條件的限制,其中直流特高壓技術(shù)需要換流閥、換流變壓器、互感器、控制保護(hù)、直流斷路器、高壓電抗器、電容器、高壓組合、斷路器、避雷器等多種技術(shù)綜合使用,交流特高壓技術(shù)需要GIS、特高壓變壓器、特高壓抗壓器、550千伏組合電器、互感器、斷路器隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、避雷器、變電站監(jiān)控等技術(shù)的應(yīng)用??傮w而言特高壓輸電每提高一點(diǎn),都需要數(shù)十乃至數(shù)百種技術(shù)的一大步飛躍。
二、我國(guó)特高壓發(fā)展背景
我國(guó)幅員遼闊,各地發(fā)展情況不一致,用電大戶大多集中在華東,華南和東南沿海地區(qū),據(jù)統(tǒng)計(jì),七成用電集中在東部和中部。與之相對(duì)應(yīng)的東部電力資源的緊缺。我國(guó)有著相當(dāng)優(yōu)質(zhì)的電力來(lái)源,包括水電,地?zé)岬鹊?,但這些優(yōu)質(zhì)資源集中在地廣人稀的西部地區(qū),這就造成了西部電力資源富余,東部電力資源匱乏的現(xiàn)象。據(jù)測(cè)算,有多達(dá)2.7億千瓦電力需要跨越2000多公里輸送至電力負(fù)荷中心,而已有500千伏輸電技術(shù)面臨輸電能力不足、損耗高、走廊資源稀缺等一系列突出問(wèn)題,無(wú)法滿足高效送出的要求。
在此情況下我國(guó)必須發(fā)展更先進(jìn)的輸電線路,特高壓輸電項(xiàng)目也因此列入各大研究院的列表中。早在2004年,國(guó)家電網(wǎng)公司就聯(lián)合科研院所、高校、設(shè)備制造等160多家單位協(xié)同攻關(guān),開(kāi)展309項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)研究,連續(xù)攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環(huán)境、設(shè)備研制、試驗(yàn)技術(shù)等世界級(jí)難題,成功研制世界上通流能力最大的6英寸晶閘管、換流閥、變壓器等一批國(guó)際領(lǐng)先的電工裝備,在世界上率先掌握了特高壓大容量輸電系統(tǒng)集成、大電網(wǎng)運(yùn)行控制等技術(shù),研制成功了全套特高壓設(shè)備,建立起完整的特高壓輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。這代表著國(guó)家輸電終于有了更高效更環(huán)保更安全的輸電線路選擇。
黨的十九大提出我國(guó)的工業(yè)決策中,能源的轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展是重中之重。強(qiáng)調(diào)“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系?!薄懊闇?zhǔn)世界科技前沿,強(qiáng)化基礎(chǔ)研究,實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破”。截止2019年1月,國(guó)家已經(jīng)規(guī)劃的各類特高壓項(xiàng)目大概在 50-60條之間。
三我國(guó)特高壓發(fā)展未來(lái)展望
特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),維護(hù)和管理是輸電系統(tǒng)的新主題。因此,有必要嚴(yán)密組織,科學(xué)管理,建立和完善規(guī)章制度,樹(shù)立電力建設(shè)系統(tǒng)人員的責(zé)任心;堅(jiān)持傳統(tǒng)電網(wǎng)管理的基本原則,嚴(yán)格執(zhí)行各種操作規(guī)程,確保電網(wǎng)的建設(shè),維護(hù)和管理規(guī)范化。
新的特高壓輸電技術(shù)需要大量合格的工程師來(lái)進(jìn)行操作,因此有必要高度重視人才隊(duì)伍的建設(shè)。必須按類別和職位儲(chǔ)備專業(yè)人才。嚴(yán)格執(zhí)行在職培訓(xùn)和技能考核,確保實(shí)地人員的能力和技能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)大學(xué)培訓(xùn),定制培訓(xùn),專家會(huì)議等,培訓(xùn)UHV網(wǎng)絡(luò)管理員的人才。
新世紀(jì)以來(lái)我國(guó)特高壓行業(yè)迅猛發(fā)展,新基建計(jì)劃的七大項(xiàng)目,特高壓輸電名列其中,而與之并列的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),城際軌道交通等項(xiàng)目與之關(guān)系密切,特高壓輸電技術(shù)在未來(lái)將會(huì)更加普及,促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展,幫助我們實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。
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