特高壓技術(shù)帶動電工裝備產(chǎn)業(yè)邁向高端
發(fā)布時間：2015-04-09 08:53 來源：華電國威
經(jīng)過多年研究與實踐，我國在特高壓技術(shù)領(lǐng)域已達到世界領(lǐng)先水平。截至目前，已全面掌握了特高壓輸變電核心技術(shù)，特高壓交直流設(shè)備國產(chǎn)化率均超過90%，打破了歐美發(fā)達國家在國際市場上的壟斷地位。
特高壓建設(shè)意義深遠
我國能源資源與生產(chǎn)力布局之間有一條難以逾越的鴻溝。煤炭資源保有儲量的76%分布在北部地區(qū);水能資源的80%分布在西部地區(qū);陸地風(fēng)能主要集中在北部地區(qū)，而2/3以上的能源需求集中在中東部地區(qū)。
調(diào)研認(rèn)為，建設(shè)特高壓電網(wǎng)是我國優(yōu)化資源配置和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的基本途徑。中國特高壓輸電技術(shù)的橫空出世，為我國能源分布不均的問題打開了一扇探索之門，并以實際投運現(xiàn)狀，充分證明了特高壓是改善我國能源布局稟賦的有效途徑。
一直以來，由于我國生產(chǎn)力發(fā)展水平地區(qū)差異很大，一次能源分布嚴(yán)重不均衡。能源需求主要集中在東部和中部經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，約占需求總量的3/4左右;用于發(fā)電的煤炭和水力資源主要分布在西部和北部地區(qū)。這種能源分布與消費的不平衡狀況決定了能源資源必須在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置，以大煤電基地、大水電基地為依托，實現(xiàn)煤電就地轉(zhuǎn)換和水電大規(guī)模開發(fā)，并通過建設(shè)特高壓電網(wǎng)實現(xiàn)跨地區(qū)、跨流域水火互濟，將清潔電能從西部和北部大規(guī)模輸送到中東部地區(qū)。
實踐證明，發(fā)展特高壓電網(wǎng)，有利于西部地區(qū)將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，促進西部大開發(fā)，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展;有利于在西部和北部煤炭基地發(fā)展壯大一批大型煤炭和發(fā)電企業(yè)，提高煤炭、發(fā)電行業(yè)的集約化發(fā)展水平，提高資源的開發(fā)和利用效率。同時，我國清潔能源資源與中東部能源消費中心逆向分布的特點，也決定了必須建立大容量、遠距離的能源輸送通道，在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)清潔能源的配置和消納。
已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)有關(guān)規(guī)劃，2015年我國特高壓項目跨區(qū)輸電能力將達2.1億千瓦,輸送電量將達0.74萬億度,東中部pm2.5排放比2010年將降低9.4%。到2017年,跨區(qū)輸電能力將達2.9億千瓦,輸送電量將達1.18萬億度,東中部pm2.5排放比2010年將降低15.8%。到2020年,跨區(qū)輸電能力將達4.5億千瓦,輸送電量將達1.87萬億度,東中部pm2.5排放比2010年將降低22.6%。
目前，中國特高壓輸變電技術(shù)已成為國際標(biāo)準(zhǔn)。國際電工委員會主席克勞斯˙武赫雷爾在2013年9月24日于德國舉行的國際智能電網(wǎng)論壇上表示，中國的特高壓輸電技術(shù)世界領(lǐng)先。作為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓，中國特高壓交流標(biāo)準(zhǔn)將向世界推廣。這種能夠減少長距離輸電損耗的技術(shù)，在世界其他地區(qū)也將有廣泛的應(yīng)用前景。特高壓國際標(biāo)準(zhǔn)制定后，國際上將形成與中國特高壓輸電相符的輸電技術(shù)，更有利于中國特高壓設(shè)備商開拓海外市場。
目前，中國已全面掌握特高壓交流和直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備的制造能力，在大電網(wǎng)控制保護、智慧電網(wǎng)、清潔能源接入電網(wǎng)等領(lǐng)域取得一批世界級創(chuàng)新成果，還參與編制了包括特高壓交流電壓在內(nèi)的19項國際標(biāo)準(zhǔn)。正在研發(fā)1100千伏直流技術(shù)和設(shè)備，這項技術(shù)將實現(xiàn)更大的輸電容量，可達1375萬千瓦;更遠的經(jīng)濟輸電距離，可達5000公里。
技術(shù)水平世界領(lǐng)先
我國在特高壓交流輸電工程的建設(shè)過程中，通過對特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)的研究，攻克了安全穩(wěn)定控制、外絕緣特性、過電壓抑制、電磁環(huán)境監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)難題，全面掌握了特高壓交流輸電技術(shù)，綜合實力已達到世界領(lǐng)先水平。我國成為世界上第一個成功設(shè)計和運行1000千伏輸電工程的國家，成功解決了特高壓電網(wǎng)建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性、潮流分布、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)過電壓，以及電磁暫態(tài)等問題，攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)難點。如：過電壓與絕緣配合、特高壓升壓變壓器技術(shù)、油氣套管技術(shù)、可控并聯(lián)電抗器(CSR)技術(shù)等。
我國在特高壓直流輸電領(lǐng)域亦取得了舉世矚目的成績。向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程，在輸送容量、送電距離、技術(shù)水平、電壓等級等方面均達到了當(dāng)時的世界之最。溪洛渡左岸—浙江金華±800千伏特高壓直流輸電工程在輸送容量、技術(shù)應(yīng)用等方面再次創(chuàng)國際領(lǐng)先水平。在繼承原有技術(shù)水平的基礎(chǔ)之上，我國在更高電壓等級±1100千伏直流輸電和特高壓直流接入特高壓交流方面又取得了持續(xù)性的突破與創(chuàng)新。
提高了核心競爭力
制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，就能夠搶占技術(shù)制高點，這已經(jīng)成為業(yè)界共識。世界知名企業(yè)無不通過增強標(biāo)準(zhǔn)制定方面的能力以提高核心競爭力，參與全球競爭。我國以往電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定都是把國際電工委員會(IEC)的標(biāo)準(zhǔn)直接拿來采用或修改后采用，而特高壓領(lǐng)域原來沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這就使得國內(nèi)企業(yè)必須自主創(chuàng)新，這也為我們搶占特高壓領(lǐng)域技術(shù)制高點創(chuàng)造了機會。
依托特高壓交流技術(shù)科研成果和試驗示范工程建設(shè)，我國在世界上率先提出了特高壓交流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，全面涵蓋了七大類共79項標(biāo)準(zhǔn)，并且這些標(biāo)準(zhǔn)在特高壓交流試驗示范工程擴建工程和皖電東送工程中得到了全面應(yīng)用，有力地推動了工程的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
我國在特高壓交流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的多項技術(shù)成果已被IEC、國際大電網(wǎng)組織(CIGRE)以及電氣和電子工程師學(xué)會(IEEE)等世界性權(quán)威技術(shù)組織采納，主要體現(xiàn)在中國的特高壓交流標(biāo)準(zhǔn)電壓已被IEC采納;CI鄄GRE和IEEE先后成立了多個由我國主導(dǎo)的特高壓工作組;IEC成立了特高壓交流輸電系統(tǒng)技術(shù)委員會(TC122);我國成為第6個國際電工委員會常任理事國。
以特高壓直流相關(guān)的科技項目和特高壓試驗研究平臺為基礎(chǔ)，國家電網(wǎng)公司建立了包含64項標(biāo)準(zhǔn)的世界首套±800千伏特高壓直流成套標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)促進了中國特高壓直流輸電技術(shù)的研發(fā)以及應(yīng)用，該標(biāo)準(zhǔn)不僅在國內(nèi)后續(xù)建設(shè)的多項特高壓直流工程中得到應(yīng)用，也成為國際項目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。中國在特高壓直流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定方面取得的成就，促成IEC將新的高壓直流技術(shù)委員會秘書處設(shè)在中國，并且中國獲得4項IEC標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)權(quán)。
帶動裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展
在特高壓示范工程的研究與建設(shè)過程中，我國已掌握特高壓設(shè)備制造的核心技術(shù)。在特高壓交流輸電全套設(shè)備和直流輸電關(guān)鍵設(shè)備的研制方面，已達到世界領(lǐng)先水平，推動了我國電工設(shè)備制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。
特高壓工程的建設(shè)與投運，讓國內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)掌握了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)備制造核心技術(shù)，形成了全套特高壓輸變電設(shè)備的批量生產(chǎn)能力，實現(xiàn)了中國輸變電設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)升級。特高壓交流試驗示范工程的設(shè)備采購全部立足于國內(nèi)，100多家電工裝備企業(yè)參與了特高壓設(shè)備的研制和供貨，設(shè)備國產(chǎn)率達到了90%以上。特高壓變壓器和高壓電抗器完全自主開發(fā)、設(shè)計和制造，使我國相關(guān)產(chǎn)品的制造能力處于世界領(lǐng)先水平;在開關(guān)設(shè)備制造和串聯(lián)補償裝置制造方面的技術(shù)創(chuàng)新，帶動了相關(guān)設(shè)備研發(fā)與制造企業(yè)的發(fā)展，使其產(chǎn)品研發(fā)與制造水平均達到世界領(lǐng)先。
特高壓直流輸電工程的建設(shè)與投運，帶動了國內(nèi)直流輸電關(guān)鍵設(shè)備制造企業(yè)的飛速發(fā)展。特高壓直流輸電的關(guān)鍵設(shè)備，如換流閥、換流變壓器、平波電抗器、直流濾波器、直流測量裝置以及控制保護裝置，已經(jīng)逐漸從“中外聯(lián)合研制、外方提供關(guān)鍵零部件”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;中方掌握知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計制造能力、主要元件均由中國自主采購”的生產(chǎn)制造模式。目前，國內(nèi)自主企業(yè)在特高壓直流輸電設(shè)備制造的技術(shù)能力日臻成熟，錦屏—蘇南、哈密南—鄭州、溪洛渡左岸—浙江金華等特高壓直流輸電工程的核心設(shè)備均由國內(nèi)廠家提供。特高壓設(shè)備已經(jīng)成為我國電工裝備制造企業(yè)走向世界并領(lǐng)先世界的“閃亮名片”。
