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特高压技术带动电工装备产业迈向高端

日期:2015-04-20  来源: 互联网    点击:
  经过多年研究与实践,我国在特高压技术领域已达到世界领先水平。截至目前,已全面掌握了特高压输变电核心技术,特高压交直流设备国产化率均超过90%,打破了欧美发达国家在国际市场上的垄断地位。
  特高压建设意义深远
  我国能源资源与生产力布局之间有一条难以逾越的鸿沟。煤炭资源保有储量的76%分布在北部地区;水能资源的80%分布在西部地区;陆地风能主要集中在北部地区,而2/3以上的能源需求集中在中东部地区。
  调研认为,建设特高压电网是我国优化资源配置和调整能源结构的基本途径。中国特高压输电技术的横空出世,为我国能源分布不均的问题打开了一扇探索之门,并以实际投运现状,充分证明了特高压是改善我国能源布局禀赋的有效途径。
  一直以来,由于我国生产力发展水平地区差异很大,一次能源分布严重不均衡。能源需求主要集中在东部和中部经济较发达地区,约占需求总量的3/4左右;用于发电的煤炭和水力资源主要分布在西部和北部地区。这种能源分布与消费的不平衡状况决定了能源资源必须在全国范围内优化配置,以大煤电基地、大水电基地为依托,实现煤电就地转换和水电大规模开发,并通过建设特高压电网实现跨地区、跨流域水火互济,将清洁电能从西部和北部大规模输送到中东部地区。
  实践证明,发展特高压电网,有利于西部地区将资源优势转化为经济优势,促进西部大开发,实现区域经济协调发展;有利于在西部和北部煤炭基地发展壮大一批大型煤炭和发电企业,提高煤炭、发电行业的集约化发展水平,提高资源的开发和利用效率。同时,我国清洁能源资源与中东部能源消费中心逆向分布的特点,也决定了必须建立大容量、远距离的能源输送通道,在全国范围内实现清洁能源的配置和消纳。
  已经成为国际标准
  根据有关规划,2015年我国特高压项目跨区输电能力将达2.1亿千瓦,输送电量将达0.74万亿度,东中部pm2.5排放比2010年将降低9.4%。到2017年,跨区输电能力将达2.9亿千瓦,输送电量将达1.18万亿度,东中部pm2.5排放比2010年将降低15.8%。到2020年,跨区输电能力将达4.5亿千瓦,输送电量将达1.87万亿度,东中部pm2.5排放比2010年将降低22.6%。
  目前,中国特高压输变电技术已成为国际标准。国际电工委员会主席克劳斯·武赫雷尔在2013年9月24日于德国举行的国际智能电网论坛上表示,中国的特高压输电技术世界领先。作为国际标准电压,中国特高压交流标准将向世界推广。这种能够减少长距离输电损耗的技术,在世界其他地区也将有广泛的应用前景。特高压国际标准制定后,国际上将形成与中国特高压输电相符的输电技术,更有利于中国特高压设备商开拓海外市场。
  目前,中国已全面掌握特高压交流和直流输电核心技术和整套设备的制造能力,在大电网控制保护、智慧电网、清洁能源接入电网等领域取得一批世界级创新成果,还参与编制了包括特高压交流电压在内的19项国际标准。正在研发1100千伏直流技术和设备,这项技术将实现更大的输电容量,可达1375万千瓦;更远的经济输电距离,可达5000公里。
  技术水平世界领先
  我国在特高压交流输电工程的建设过程中,通过对特高压交流输电关键技术的研究,攻克了安全稳定控制、外绝缘特性、过电压抑制、电磁环境监控等关键技术难题,全面掌握了特高压交流输电技术,综合实力已达到世界领先水平。我国成为世界上第一个成功设计和运行1000千伏输电工程的国家,成功解决了特高压电网建设的安全性、稳定性、潮流分布、电网结构、系统过电压,以及电磁暂态等问题,攻克了一系列关键技术难点。如:过电压与绝缘配合、特高压升压变压器技术、油气套管技术、可控并联电抗器(CSR)技术等。
  我国在特高压直流输电领域亦取得了举世瞩目的成绩。向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程,在输送容量、送电距离、技术水平、电压等级等方面均达到了当时的世界之最。溪洛渡左岸—浙江金华±800千伏特高压直流输电工程在输送容量、技术应用等方面再次创国际领先水平。在继承原有技术水平的基础之上,我国在更高电压等级±1100千伏直流输电和特高压直流接入特高压交流方面又取得了持续性的突破与创新。
  提高了核心竞争力
  制定行业标准,就能够抢占技术制高点,这已经成为业界共识。世界知名企业无不通过增强标准制定方面的能力以提高核心竞争力,参与全球竞争。我国以往电气行业标准的制定都是把国际电工委员会(IEC)的标准直接拿来采用或修改后采用,而特高压领域原来没有相应的标准,这就使得国内企业必须自主创新,这也为我们抢占特高压领域技术制高点创造了机会。
  依托特高压交流技术科研成果和试验示范工程建设,我国在世界上率先提出了特高压交流输电技术标准体系,全面涵盖了七大类共79项标准,并且这些标准在特高压交流试验示范工程扩建工程和皖电东送工程中得到了全面应用,有力地推动了工程的标准化建设。
  我国在特高压交流输电技术标准化领域的多项技术成果已被IEC、国际大电网组织(CIGRE)以及电气和电子工程师学会(IEEE)等世界性权威技术组织采纳,主要体现在中国的特高压交流标准电压已被IEC采纳;CI鄄GRE和IEEE先后成立了多个由我国主导的特高压工作组;IEC成立了特高压交流输电系统技术委员会(TC122);我国成为第6个国际电工委员会常任理事国。
  以特高压直流相关的科技项目和特高压试验研究平台为基础,国家电网公司建立了包含64项标准的世界首套±800千伏特高压直流成套标准,该标准促进了中国特高压直流输电技术的研发以及应用,该标准不仅在国内后续建设的多项特高压直流工程中得到应用,也成为国际项目的建设标准。中国在特高压直流输电技术标准制定方面取得的成就,促成IEC将新的高压直流技术委员会秘书处设在中国,并且中国获得4项IEC标准制定的主导权。
  带动装备产业发展
  在特高压示范工程的研究与建设过程中,我国已掌握特高压设备制造的核心技术。在特高压交流输电全套设备和直流输电关键设备的研制方面,已达到世界领先水平,推动了我国电工设备制造业的蓬勃发展。
  特高压工程的建设与投运,让国内设备制造企业掌握了一批具有自主知识产权的设备制造核心技术,形成了全套特高压输变电设备的批量生产能力,实现了中国输变电设备制造业的技术升级。特高压交流试验示范工程的设备采购全部立足于国内,100多家电工装备企业参与了特高压设备的研制和供货,设备国产率达到了90%以上。特高压变压器和高压电抗器完全自主开发、设计和制造,使我国相关产品的制造能力处于世界领先水平;在开关设备制造和串联补偿装置制造方面的技术创新,带动了相关设备研发与制造企业的发展,使其产品研发与制造水平均达到世界领先。
  特高压直流输电工程的建设与投运,带动了国内直流输电关键设备制造企业的飞速发展。特高压直流输电的关键设备,如换流阀、换流变压器、平波电抗器、直流滤波器、直流测量装置以及控制保护装置,已经逐渐从“中外联合研制、外方提供关键零部件”转变为“中方掌握知识产权的设计制造能力、主要元件均由中国自主采购”的生产制造模式。目前,国内自主企业在特高压直流输电设备制造的技术能力日臻成熟,锦屏—苏南、哈密南—郑州、溪洛渡左岸—浙江金华等特高压直流输电工程的核心设备均由国内厂家提供。特高压设备已经成为我国电工装备制造企业走向世界并领先世界的“闪亮名片”。 

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