特高壓輸電技術(shù) 世界看中國

從我國首個(gè)特高壓交流試驗(yàn)示范工程2006年底開工建設(shè)，到如今“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，特高壓，這一備受社會(huì)關(guān)注、并一度伴有諸多爭議的輸電技術(shù)，終于“修成正果”。作為項(xiàng)目提出和主持實(shí)施者，國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞今天接受中共中央總書記習(xí)近平同志頒授2012年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，不禁感慨萬千：特高壓輸電技術(shù)，世界看中國。這不是哪個(gè)人、哪個(gè)團(tuán)隊(duì)、哪個(gè)企業(yè)能做到的，而是體現(xiàn)了國家意志。

說它體現(xiàn)國家意志，是因?yàn)樘馗邏簭淖钤缣岢龅巾?xiàng)目研發(fā)，再到工程實(shí)踐，自始至終瞄準(zhǔn)世界電力發(fā)展趨勢和技術(shù)制高點(diǎn)，緊密圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，政府支持，企業(yè)主導(dǎo)，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，社會(huì)各方廣泛參與，用科學(xué)手段和方法，以應(yīng)用為目的，破解了重大技術(shù)難題。

劉振亞指出，世界電力工業(yè)發(fā)展的歷史表明：用電需求持續(xù)增長推動(dòng)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、電壓等級(jí)不斷提升，相鄰電壓等級(jí)之比在2倍及以上。500千伏輸電有力支撐了我國近30年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，但我國能源資源與需求呈逆向分布，70%以上的能源需求集中在中東部，可用能源資源卻遠(yuǎn)離需求中心，76%的煤炭集中在北部和西北部、80%的水能資源集中在西南部，陸地風(fēng)能和太陽能等新能源也大量分布在西北部，供需相距800-3000公里，現(xiàn)有500千伏輸電系統(tǒng)面臨著遠(yuǎn)距離、大容量輸送能力不足，走廊資源緊缺等瓶頸制約，亟待升級(jí)至1000千伏等級(jí)。

他介紹，“特高壓交流輸電代表國際高壓輸電的最高水平。上世紀(jì)60至90年代，美國、日本、前蘇聯(lián)等發(fā)達(dá)國家曾開展過試驗(yàn)研究，但沒有形成成熟適用的技術(shù)和設(shè)備。”我國研發(fā)特高壓交流輸電技術(shù)，既面臨高電壓、強(qiáng)電流的電磁與絕緣技術(shù)世界級(jí)挑戰(zhàn)，又面臨重污穢、高海拔的嚴(yán)酷自然環(huán)境影響，創(chuàng)新難度極大。所以說，世界性的電網(wǎng)科技難題在中國，創(chuàng)新的動(dòng)力也在中國。

據(jù)介紹，我國從l986年開始，將特高壓輸電技術(shù)研究連續(xù)列入國家“七五”、“八五”和“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃，為特高壓技術(shù)研究積累了寶貴經(jīng)驗(yàn);特高壓交流輸電技術(shù)研發(fā)先后列入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》和“十一五”國家科技支撐計(jì)劃。西北750千伏輸變電國產(chǎn)化示范工程的順利投產(chǎn)和三峽送出±500千伏直流輸電工程的成功實(shí)踐，使我國輸變電設(shè)備的制造能力和水平有了很大提高，為特高壓技術(shù)裝備研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造了條件。到2006年8月國家發(fā)改委批準(zhǔn)建設(shè)晉東南至荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程時(shí)，“發(fā)展特高壓輸電，在技術(shù)上沒有難以克服的障礙，在工程上已具備實(shí)際應(yīng)用的條件”。當(dāng)然，特高壓這一引領(lǐng)國際輸電技術(shù)進(jìn)步方向的工程所提出的巨大技術(shù)挑戰(zhàn)，又是必須正視的。劉振亞強(qiáng)調(diào)，我國發(fā)展特高壓需在已有科技和工業(yè)基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，率先攻克世界上一個(gè)全新電壓等級(jí)輸電所需的全套技術(shù)，并立足國內(nèi)、在世界上首次研制全套特高壓設(shè)備。“這是我國各常規(guī)電壓等級(jí)發(fā)展過程中未曾經(jīng)歷的重大考驗(yàn)”。他介紹，需要全面攻克四大電壓控制、外絕緣配置、電磁環(huán)境控制、設(shè)備研制四大突出難題。

為破解這些世界級(jí)難題，形成擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，項(xiàng)目依托試驗(yàn)示范工程建設(shè)，堅(jiān)持“基礎(chǔ)研究-設(shè)備研制-試驗(yàn)驗(yàn)證-系統(tǒng)集成-工程示范”方針，產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān)，聯(lián)合國內(nèi)電力、機(jī)械行業(yè)的科研、制造、設(shè)計(jì)、高校等100余家單位近5萬人，共開展180余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究、9大類40余種關(guān)鍵設(shè)備研制，在電壓控制、外絕緣配置、電磁環(huán)境控制、成套設(shè)備研制、系統(tǒng)集成、試驗(yàn)?zāi)芰?大方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新突破，掌握了特高壓交流輸電核心技術(shù)，研制成功了全套關(guān)鍵設(shè)備，建成世界上電壓等級(jí)最高、輸電能力最強(qiáng)的交流輸電工程。

依托項(xiàng)目，我國電力科技和輸變電裝備制造水平大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，改變了我國輸變電行業(yè)長期跟隨西方發(fā)達(dá)國家發(fā)展的被動(dòng)局面，確立了在高壓輸電領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。

項(xiàng)目建成試驗(yàn)示范工程，與采用500千伏方案相比，節(jié)省走廊占地1/2至2/3，減少輸電損耗2/3。工程投運(yùn)以來，一直保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，累計(jì)向華中地區(qū)送火電296.44億千瓦時(shí)，替代輸煤約960萬噸、極大緩解了華中地區(qū)嚴(yán)重缺電局面，拉動(dòng)GDP增長達(dá)3200多億元;向華北地區(qū)送水電122.81億千瓦時(shí)，減少棄水電量55億千瓦時(shí)，節(jié)約用煤400多萬噸、減排二氧化碳1200多萬噸，成為我國南北方向一條重要能源輸送通道。

項(xiàng)目帶動(dòng)我國輸變電裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)。特高壓設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)、制造工藝和試驗(yàn)檢測能力達(dá)到國際領(lǐng)先水平。研發(fā)成果還反哺應(yīng)用到超高壓設(shè)備技術(shù)改進(jìn)，特高壓主設(shè)備制造企業(yè)核心競爭力大幅提升，已掌握國內(nèi)市場主導(dǎo)權(quán)，并全面進(jìn)軍國際市場，實(shí)現(xiàn)了高端產(chǎn)品出口零的突破。2009年以來，在國際金融危機(jī)的不利影響下，特高壓主設(shè)備制造企業(yè)出口不降反升，500千伏以上產(chǎn)品的出口總額達(dá)100億元、年增長率超過40%，特高壓業(yè)績已成為國內(nèi)企業(yè)打開國際市場的金色名片。

項(xiàng)目大幅提升我國在國際電工領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)。我國特高壓標(biāo)準(zhǔn)電壓已成為國際標(biāo)準(zhǔn)。國際電工委員會(huì)(IEC)認(rèn)為中國的特高壓工程是“電力工業(yè)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑”。國際大電網(wǎng)委員會(huì)(CIGRE)、電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)成立了8個(gè)由我國專家主導(dǎo)的特高壓工作組，正在主導(dǎo)編制相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。

劉振亞介紹，項(xiàng)目成果除應(yīng)用于已建成投運(yùn)的特高壓交流試驗(yàn)示范工程及其擴(kuò)建工程，還在在建的安徽“兩淮”煤電基地送上海特高壓交流工程中得到應(yīng)用。發(fā)展特高壓輸電已列入國家“十二五”規(guī)劃綱要和國家能源科技“十二五”規(guī)劃。預(yù)計(jì)“十二五”末，將建成特高壓交流工程線路1.8萬公里、變電容量約1.6億千伏安，可支撐中東部地區(qū)受入電力約2億千瓦，節(jié)約當(dāng)?shù)赝恋刭Y源3400公頃，每年節(jié)約電力供應(yīng)成本600億元。