
成果簡介 特高壓±800kV直流輸電技術是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的輸電技術,是解決我國能源資源與電力負荷不均衡分布問題、實施國家“西電東送”戰(zhàn)略和電力跨區(qū)域大范圍輸送的核心技術。2009年6月30日,由南方電網(wǎng)超高壓輸電公司負責建設和管理的云南—廣州±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱“云廣直流工程”)成功實現(xiàn)單極投產,2010年6月18日雙極竣工投產。這是世界第一條特高壓直流輸電工程,一舉創(chuàng)造37項世界第一,榮獲國家優(yōu)質工程金獎。云廣直流工程西起云南楚雄,東至廣東廣州,輸電距離1373千米,額定電壓±800千伏,額定容量500萬千瓦,由楚雄換流站、穗東換流站、直流線路、兩側接地極和接地極線路五大部分組成。截至2020年4月,云廣直流工程累計送電量達2503億千瓦時,跨區(qū)外送累計清潔能源居國內特高壓直流工程前列,每天可將云南瀾滄江、金沙江流域清潔水電近1.2億度送至粵港澳大灣區(qū)中心。 歷史背景 特高壓輸變電技術指的是電壓等級在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的輸電技術,具有輸電損耗低、走廊利用率高等優(yōu)點,適合超大容量、超遠距離的電力傳輸,是推動我國大規(guī)模跨區(qū)域能源優(yōu)化配置的核心技術,是加快構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重大關鍵技術。我國能源資源與電力負荷分布極不均衡,80%以上的能源資源分布在西部和北部,70%以上的電力消費集中在中東部等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),能源供應與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾十分突出。因此,發(fā)展大容量、遠距離、高效率的輸電技術是實現(xiàn)我國電力能源跨區(qū)域大范圍優(yōu)化配置的必然選擇。
云南水電可開發(fā)容量近1億千瓦,煤炭保有儲量270億噸,是水火互濟的重要能源基地。隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡等水電站的開發(fā),近4000萬千瓦水電需要遠距離、高效率、低損耗送到其他地區(qū)。然而,過去我國主要是利用±500千伏高壓直流輸電技術來解決遠距離輸電難題,而修建±500千伏直流輸電方案又有占地大、運輸損耗高的缺點。我國由此提出要發(fā)展輸送容量大、送電距離遠、輸電效率高的特高壓±800千伏直流技術來運輸電力。正是在這種背景下,云廣直流工程于2006年12月19日開工。 創(chuàng)新歷程 云廣直流工程最大的特點是建成了一條資源節(jié)約型的輸電通道。相較于輸送容量為3000MW、線路走廊寬度為59米、單位線路走廊輸電能力為50.8MW/m的±500千伏直流輸電工程來說,云廣直流工程輸送容量5000MW、線路走廊寬度為62米、單位線路走廊輸電能力為80.6MW/m,單位線路走廊輸電能力提高了58.6%,能夠較大幅度提高土地資源的有效利用率。
南方電網(wǎng)為了提高工程建設的土地資源利用率,從整體規(guī)劃角度全面謀劃了云廣直流工程的選址和路徑走向。例如在對穗東換流站選址時,首要考慮因素是電網(wǎng)應靠近廣州市和東莞市等負荷中心,減少線路出線走廓占地,節(jié)約珠江三角洲腹地寶貴的土地資源。在踏勘了19個地址后選取進出線合理的豐湖作為站址,大大節(jié)約了線路走廊的土地資源。此外,南方電網(wǎng)公司在承擔該項目的特高壓直流部分建設時,從電網(wǎng)安全穩(wěn)定影響、外絕緣特性、電磁環(huán)境、過電壓與絕緣配合、特高壓技術標準、試驗調試和運行技術等7個方面開展了專項研究,解決了多項關鍵技術問題,突破許多世界級難題。由于工程的開創(chuàng)性意義,于2009年榮獲“亞洲最佳輸配電工程”獎。
2013年春季,國家發(fā)改委發(fā)文宣布云廣±800千伏特高壓直流輸電工程通過國家驗收,文中提到:該工程使我國掌握了±800千伏特高壓直流輸電工程設計、成套設備、施工建設、試驗調試、生產運行的全套核心技術,形成了適用于±800千伏特高壓直流輸電系統(tǒng)的相關規(guī)程規(guī)范和標準,促進了國內相關裝備制造產業(yè)升級,提升了行業(yè)核心競爭力。2017年,該技術獲得國家科技進步獎特等獎。 重大意義和深遠影響 特高壓直流輸電技術是國際上公認的我國占據(jù)世界領先地位的技術,是我國在能源電力領域的重大創(chuàng)新,實現(xiàn)了中國創(chuàng)造和中國引領。云廣直流工程建成以后,每年都在滿負荷送電時長、輸送電量等方面爭創(chuàng)新高,該工程對保障汛期云南水電送出,確保南方地區(qū)迎峰度夏發(fā)揮了重要作用。云廣直流工程的建設,對推動我國特高壓輸電技術的發(fā)展和實施西電東送戰(zhàn)略,優(yōu)化區(qū)域資源配置,提高我國電力工業(yè)設計水平和設備制造水平,都具有重大意義,也為世界直流輸電工程的建設提供了示范和借鑒,走出了一條輸變電技術可持續(xù)發(fā)展之路
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