特高壓推動裝備制造業(yè)跨越式發(fā)展

       根據(jù)國家能源局初步規(guī)劃，未來幾年我國將有一大批特高壓輸電工程項目陸續(xù)上馬建設(shè)，并分別在“十二五”末期及“十三五”期間大部分投入運行，將在提升電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)性能、優(yōu)化電力資源配置中發(fā)揮越來越重要的作用。

發(fā)展特高壓意義重大　　

       資料顯示，我國有將近14億人口，大多數(shù)集中在經(jīng)濟較發(fā)達、人口眾多的中東部地區(qū)，必然要消耗更多的一次能源和二次能源，需要更多的電力。而能源資源豐富的內(nèi)陸地區(qū)與電能需求旺盛的沿海地區(qū)之間的距離遙遠，大型能源基地與東中部地區(qū)負荷中心之間的輸電距離一般都在800公里～3000公里。從資源稟賦來看，我國能源資源與經(jīng)濟發(fā)展分布并不平衡。煤炭資源的三分之二以上集中在晉陜蒙“金三角”內(nèi)，水能的80%集中在西南地區(qū)，可集中開發(fā)的風能和太陽能則分布在西北和東北地區(qū)，然而70%的用電負荷卻聚集于中東部16省市。這樣的能源布局提供了兩種選擇：一是在負荷中心區(qū)建設(shè)電站；二是在能源中心區(qū)建設(shè)電站遠距離輸送。 　

       發(fā)展特高壓電網(wǎng)的優(yōu)勢是：1000kV特高壓交流輸電線路輸送功率約為500kV輸電線路的4～5倍；±800kV特高壓直流輸電能力是±500kV輸電線路的2倍。同時，特高壓交流線路在輸送相同功率的情況下，可將最遠送電距離延長2～3倍，而線路損耗只有500kV線路的25%～35%。輸送同樣的功率，采用1000kV線路輸電與采用500kV的線路相比，可以節(jié)約50%～60%的土地資源。
早在1997年，中國電工技術(shù)學會就組織高壓設(shè)備制造和運行方面的專家座談討論中國未來電網(wǎng)發(fā)展趨勢。專家一致認為，中國未來電網(wǎng)輸電電壓等級必須要上一個臺階。交流、直流輸電500kV電壓必須向更高電壓等級發(fā)展，以適應全國聯(lián)網(wǎng)以后大火電、大水電、大核電及新能源風電等電源發(fā)展需求。　　

       這一意見得到時任國家科委高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)司司長石定寰的支持，同意專門列出一個軟課題項目——特高壓輸電技術(shù)研究，撥款20萬元人民幣，?？顚Ｓ?。1998年初~1999年8月中國電工技術(shù)學會先后組織三個特高壓技術(shù)考察組，成員由有關(guān)科研院所、設(shè)備制造廠家及電網(wǎng)系統(tǒng)專家組成?？疾旖M在國外考察時間均為20~25天，結(jié)合考察報告，組織武漢高壓研究所、電力建設(shè)研究所、電力科學研究院、東北電力設(shè)計院等15個科研、生產(chǎn)、運行單位專家開會，列出發(fā)展特高壓的課題內(nèi)容。于1999年10月完成《發(fā)展特高壓輸電技術(shù)的初期論證報告》，正式報給國家科技部等部門。從理論到實踐，提出了發(fā)展特高壓的必要性和緊迫性，以及立足國內(nèi)供貨的可能性?！　?br />
       2003年2月19日，國務院第68次總理辦公會正式通過西北電網(wǎng)公伯峽水電站送出及750kV輸變電示范工程的可行性研究報告。同年3月7日國家批準工程立項；同年9月19日示范工程開工建設(shè)?！　?50kV輸變電示范工程從電壓等級論證、工程關(guān)鍵技術(shù)研究、工程立項施工建設(shè)、設(shè)備制造到2005年9月26日工程正式投產(chǎn)運行歷時2年，整個工程凝聚了全國電力、機械、科研、規(guī)劃、設(shè)計、制造、試驗、施工、監(jiān)理、咨詢、調(diào)試、運行等方面人員的心血。2005年9月26日，時任國務院副總理的曾培炎在國家電網(wǎng)公司750kV輸變電示范工程投產(chǎn)儀式上，稱此項工程為“我國電力工業(yè)發(fā)展史上新的里程碑”。750kV工程設(shè)備國產(chǎn)率達到90%以上。750kV輸變電示范工程成功投運，為發(fā)展特高壓交流1000kV和±800kV直流輸電工程積累了寶貴經(jīng)驗。 　　“十二五”期間，國家電網(wǎng)公司投入6200億元人民幣建設(shè)特高壓電網(wǎng)。到2020年，特高壓的輸電功率將達到2.1億kW，而目前為7000萬kW。到2020年前后，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)特高壓骨干網(wǎng)架基本形成，跨區(qū)輸送容量將超過2億kW，占全國總裝機容量的20%以上。屆時，從周邊國家向境外遠距離、大容量跨國輸電將成為可能。從特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟性剖析，到2020年，通過特高壓輸電可以在沿海負荷中心減少煤電裝機容量約2000萬kW，節(jié)約電源建設(shè)投資近千億元。 　　

煤從空中走 電從遠方來 　　

       特高壓1000kV交流輸電及±800kV直流輸電成功投運以來，性能良好，標志著我國輸變電設(shè)備制造業(yè)跨入一個新的階段，對中國乃至世界電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)裝備技術(shù)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新都產(chǎn)生重大而深遠的影響。目前，我國特高壓輸電和發(fā)展清潔能源已經(jīng)走在世界前列，自主建設(shè)投產(chǎn)了世界領(lǐng)先的“兩交四直”特高壓輸電工程，創(chuàng)造了世界上電壓等級最高、輸送功率最大、額定電流最大、輸送距離最遠的奇跡。

       此外，獲得國家能源局“批條”正在建設(shè)和待建的還有七條±800kV特高壓直流輸電工程。未來，國家還要把新疆的電輸送到華東地區(qū)，輸電距離將超過3000公里。預計“十三五”至“十四五”期間，“疆電外送”±1100kV直流輸電便可實現(xiàn)，新疆將成為能源后備基地，新疆的資源優(yōu)勢也將變成經(jīng)濟優(yōu)勢。

       據(jù)專家測算，哈鄭線直接拉動了新疆投資1000億元，拉動河南GDP增長2500億元。而且這條輸電線路架起來之后，負荷中心的煤電項目就會減少，可減少城市的大氣污染，加大治理力度，從而提高電廠煤電的脫硫脫硝比重。生態(tài)發(fā)展的需要也是中國適合發(fā)展特高壓輸電的一個重要原因，近年來持續(xù)的霧霾天氣讓人們“談霾色變”，中東部重酸雨城市的不斷增加，也將環(huán)境改善推上了風口浪尖。實際上生態(tài)環(huán)境保護與能源生產(chǎn)和消費方式密切相關(guān)，因此加快轉(zhuǎn)換能源和電力發(fā)展方式，加快實施電能替代，實現(xiàn)“煤從空中走，電送大中華”，不僅急需而且緊迫。　　

       從“中國創(chuàng)造”到“中國引領(lǐng)”特高壓工程是“電力工業(yè)發(fā)展史上的一個重要里程碑”，特高壓輸電技術(shù)大幅提升了我國在國際電工領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)，實現(xiàn)了“中國創(chuàng)造”和“中國引領(lǐng)”。從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”是質(zhì)的提升，從“中國創(chuàng)造”到“中國引領(lǐng)”則是革命性的飛躍。迄今為止，世界公認的中國在整個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域全方位成為“領(lǐng)跑者”的，唯有特高壓輸電技術(shù)。發(fā)展特高壓和智能電網(wǎng)給電工裝備制造業(yè)發(fā)展提供了極大機遇和挑戰(zhàn)，大范圍的特高壓電網(wǎng)建設(shè)對中國電力裝備優(yōu)化升級作用非常明顯。　　

       已投運的±800kV特高壓直流輸電工程中，制造業(yè)提供的特高壓輸變電設(shè)備，除少量高端換流變壓器和直流場設(shè)備外，其余主設(shè)備——GIS高壓開關(guān)、大容量主變壓器、可控并聯(lián)及干式平波電抗器、電力電容器、避雷器、互感器、絕緣子等30多種成套集成產(chǎn)品，以及直流輸電的換流閥和大功率晶閘管組件等關(guān)鍵設(shè)備基本上可以立足于國內(nèi)供貨，還有電氣設(shè)備的關(guān)鍵零部件，過去長期依賴進口，現(xiàn)在也取得自主化的突破。為了保證設(shè)備的正常運行，制造廠家在主設(shè)備上都能提供具有診斷、監(jiān)測、保護、控制、通信的功能?！　?br />
       在特高壓領(lǐng)域，有一些技術(shù)頗具先進水平。從系統(tǒng)設(shè)計到主設(shè)備制造、調(diào)試、運行等實現(xiàn)了國產(chǎn)化；國內(nèi)自主研發(fā)制造的特高壓直流輸電換流閥核心設(shè)備用關(guān)鍵器件——超大功率5英寸、6英寸電控及光控晶閘管，技術(shù)水平居世界前列。未來，還將進一步建立健全關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)研發(fā)平臺，完善和提高檢測、認證試驗技術(shù)的支撐能力，進一步推進我國特高壓輸變電設(shè)備國產(chǎn)化，提升“中國品牌”的國際競爭力。