特高压交直流混合电网时代即将到来

   2023-06-29 工业品商城150
核心提示:通过提高输电比重,变煤炭过剩为煤电同步输送,实现从西部、北部能源基地向东部、中部地区负荷中心的长距离、大规模送电, 根本解决办法。“以煤炭为主的能源结构在相当长一段时间内不会发生根本性改变”,这一对我国能源结构的基本判断几乎成为业内人士和外界都耳熟能详的口头禅。就像每年考验我们的铁路春运一样,动力煤

通过提高输电比重,变煤炭过剩为煤电同步输送,实现从西部、北部能源基地向东部、中部地区负荷中心的长距离、大规模送电, 根本解决办法。

 “以煤炭为主的能源结构在相当长一段时间内不会发生根本性改变”,这一对我国能源结构的基本判断几乎成为业内人士和外界都耳熟能详的口头禅。

就像每年考验我们的铁路春运一样,动力煤的大规模调配对于我们本来就捉襟见肘的铁路、公路运输能力来说,是几十年来难以摆脱的魔咒。 铁路运输长期以来一直忙于煤炭搬迁。 其根本原因在于,长期以煤电为主,导致电力发展呈现局部平衡、区域平衡的趋势——70%的燃煤电厂分布在东部和东部负荷中心。 中部地区(不含山西)煤炭探明储量仅占12.6%(不含山西)。 据统计,2009年,全国煤炭产量的近60%是通过铁路运输的;  “三西”(山西、陕西、蒙西)按动力煤中转口径计算,输煤与输电比例为15:1,通过输电配置煤炭资源的比例不足7%。 中部四省(湖南、湖北、河南、江西)和华东地区煤电比分别为13:1和48:1。 由于运输中间环节多、监管难度大,煤炭输入地区动力煤供应极为脆弱。 一旦出现恶劣天气等突发因素,很容易造成供需失衡、煤炭价格失控。

从这个角度来看,电网的发展应该放在能源发展的整体考虑之中。 无论从当前还是长远来看,通过提高输电比重,变煤炭过剩为输煤与输电并举,从西部、北部能源基地向东部、中部负荷中心转移。大规模输电是根本解决办法,才能在更大范围内实现能源资源的优化配置和整体平衡。 目前,各类大型能源基地正在大规模建设,特别是西南地区大型水电、北方大型火电、千万千瓦规模大型风电基地的开发 在西部和北部。 接受。

去年冬天、今年春天以来,特高压试验示范工程在中东部地区煤电运输紧张重新出现的情况下,为缓解电力供需矛盾发挥了重要作用。 加快发展特高压的重要性和紧迫性已被实践验证。

基本共识是,为实现2020年非化石能源占一次能源消费比重15%的既定目标,水电、核电、风电、太阳能发电装机容量应达到300-3.5亿千瓦。 分别为千瓦、8000万千瓦和1.5亿千瓦。 千瓦和约2000万千瓦。

但我国80%的水能资源分布在川、云、藏等西南地区,风能资源主要集中在华北、西北、东北等“三北”地区和东北地区。 东海岸。 我国蒙西、蒙东、吉林、江苏沿海共有7个千万千瓦级风电基地,其中6个位于“三北”地区。 适合大规模集中开发的太阳能发电主要分布在西部和北部的沙漠、戈壁地区。 偏远地区。 中东部地区能源资源和能源消费中心逆向分布的特点,决定了必须建立大容量、长距离的能源输送通道,在全国范围内配置和消费清洁能源。

我国西部和北部地区清洁能源基地与中东部负荷中心的距离一般在800-3000公里。 依靠现有的输电技术很难满足大规模、长距离的输电需求。 加快特高压电网建设将极大促进清洁能源的开发利用。 根据相关研究成果,如果仅考虑全省风电消纳能力,2020年全国可开发风电规模约为5000万千瓦; 电源建设可大幅增加清洁能源消纳能力,全国风电发展规模预计将达到1.5亿千瓦。

采用平均高度65米、重62吨的3939基铁塔,将额定电压±800kV、额定电流4000安培的强大电力从四川宜宾富龙换流站输送至上海奉贤 换流站距离1907公里,途经四川、重庆、湖北、湖南、安徽、浙江、江苏、上海8个省市,4次横渡长江,堪称史无前例的壮举。 要完成这一壮举,需要全面解决特高压直流工程系统解决方案、过电压与绝缘配合、电磁环境控制、成套设计和装备制造等一系列世界性难题,并创造大量世界纪录。 意味着该站处于世界直流输电技术的制高点。

上行工程率先实现了直流输电电压、电流的双升压。 不仅将输电电压提高到800kV,而且在全球首次采用6英寸晶闸管技术,将额定电流提高到4000安培,额定输电容量达到640万千瓦,最大连续输电能力 达到720万千瓦。 输电容量的增加也大大提高了工程的经济性,使得单位容量输电距离的成本水平低于±500kV直流工程。

为全面支撑关键技术攻关,国家电网公司投资建设世界一流的特高压直流试验基地、高空试验基地、杆塔试验基地、特高压直流输电工程设计开发(实验)中心和大型 电网仿真中心。 建立了世界最高参数的高压、大规模电网试验和大规模电网模拟条件,试验研究能力达到世界领先水平。 共完成130项重大关键技术和工程专题研究,涵盖规划、系统、设计、装备、施工、调试、试验、调度、运行等,成功解决了特高压直流输电关键技术问题,获得了 大量世界领先技术成果,全面掌握特高压直流输电核心技术。 目前,特高压直流输电技术已申请专利214项,已授权专利92项。

通向上工程,建立了完整的特高压输电技术标准体系。 截至目前,共发布特高压直流技术企业标准57项、行业标准8项,建立国际标准4项、国家标准14项、行业标准7项。

向上工程引入三维设计技术,方便实现阀厅设备布局和气隙检查。 通过GIS设备、交流滤波器“田”字形布置、阀厅面对面布置、优化换流变压器安装广场宽度等措施,换流站总体布局紧凑, 配电装置功能划分明确,减少占用面积。 大大节省土地资源。 提出双逆变器并联融冰理念并成功应用于工程应用。 通过简单的操作模式切换即可实现线路堵冰和融冰功能。 采用6×720mm2大截面电线、选用低噪音设备、流变变压器箱式降噪设计、墙壁加装隔音屏障等,使该项目真正做到了“环保”。

向上工程单元廊道输电容量约为±500 kV直流工程的1.5倍,单位长度和单位容量的线路电阻损耗约为±500 kV直流工程的40%。 项目总投资232.74亿元,每千瓦公里造价1.91元/(kW·km),技术经济优势明显; 两端换流站总投资110.38亿元,单位输电容量成本1725元/kW 与±500kV直流工程(三湖工程)相比,单位输电容量成本仅为1680元/kW 增长2.7%,基本达到成本水平。

 
 
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