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加快发展特高压 推能源生产消费革命

作者:中国储能网新闻中心 来源:国家电网报 发布时间:2014-07-07 浏览:

中国储能网(一)推动能源生产和消费革命既是党中央的战略部署,也是我国能源经济可持续发展的必由之路。特高压正成为破解我国能源困局、推动能源生产与消费革命的重要载体。

 

今年6月13日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平主持召开中央财经领导小组第六次会议,对推动我国能源生产和消费革命做出部署,提出推动能源消费革命、抑制不合理能源消费,推动能源供给革命、建立多元供应体系,推动能源技术革命、带动产业升级等五点要求并强调要继续建设以电力外送为主的千万千瓦级大型煤电基地,继续发展远距离大容量输电技术。

 

今年4月18日,中共中央政治局常委、国务院总理李克强在主持召开的新一届国家能源委员会首次会议上强调,今年要按规划开工建设一批采用特高压和常规技术的“西电东送”输电通道。

 

改革,是中国最大的红利。中央坚定了推动能源革命的道路选择,显示出革故鼎新的强大决心,预示着我国能源战略将出现根本性重大变化。

 

能源是经济增长和社会发展的重要物质基础,能源的可持续发展是关系到我国经济社会发展全局的重大战略问题。改革开放以来,我国能源事业发展已取得了举世瞩目的成就,但同时也面临着诸多问题和挑战,诸如经济社会发展带动能源需求持续增长,资源环境约束问题日益突出,能源相对匮乏、对外依存度高等。因此,面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,保障国家能源安全,必须推动能源生产和消费革命。

 

正在世界范围内蓬勃兴起的新一轮能源变革,是以电为中心、以新能源大规模开发利用为特征的能源变革。以电为中心转变能源开发利用方式,已成为全球能源发展的战略方向。今后的能源变革都将围绕更清洁更经济的发电、更安全更高效的配置、更便捷更可靠的用电展开。

 

特高压输电是目前世界上最先进的输电技术。从中国国情和能源发展情况、生态环境保护、电网安全性和社会综合效益等多方面考虑,我国必须加快发展安全性更高、经济性更优、配置资源能力更强的特高压电网,这是构建安全、经济、清洁、高效的现代电网体系的必由之路。

 

2014年,是国家电网公司提出发展特高压战略构想的第十个年头。十年磨一剑。在党中央、国务院正确领导下,在国家有关部门大力支持下,经过奋力拼搏,克服重重困难,特高压已全面驶入发展快车道。目前我国加快发展特高压的条件和时机已经完全成熟。

 

发展特高压现已成为社会广泛共识,赢得了普遍支持。发展特高压被纳入国家“十二五”规划纲要、能源发展“十二五”规划、中长期科技发展规划纲要等多项规划。在今年全国两会期间,发展特高压电网被列为全国人大重点建议、全国政协重点提案。全国政协组织了特高压专题座谈会和现场调研,委员们肯定特高压工程重大突破和重要战略意义,建议加快输电通道建设,发展远距离、大容量、跨区域输电技术。很多省份表示将全力配合做好特高压工程建设,争取早开工、早投产、早日发挥效益。

 

另一方面,特高压线路审批在今年实现重大突破,开启了大规模、加快建设的序幕。国家电网公司“四交四直”特高压工程列入我国《大气污染防治行动计划》,将集中获批,宣告着特高压电网即将进入大规模建设的新阶段。

 

(二)发展特高压是国家电网公司结合我国经济社会发展实际,深化对经济社会发展规律、能源电力发展规律的认识,立足于“大能源观”,经过审慎思考和科学论证后做出的重大战略决策。经过十年发展,我们走出了一条中国特色电网发展道路。

 

1882年,在德国慕尼黑电气展览会上,法国物理学家德普勒展出了他在米斯巴赫与慕尼黑之间架设的第一条实验性输电线路的技术成果。关心电力技术且信奉科技促进生产力发展的马克思就此预言,远距离输电线路前途光明。

 

回顾百年发展历程,电网一直按照电压等级由低到高、联网规模由小到大、资源配置能力由弱到强的规律发展。今天,距离我国建成第一条500千伏线路已经过去了33年,当时全国的装机容量不足7000万千瓦,到现在已经增长了17倍。全国发电装机容量2000年突破3亿千瓦,2005年突破5亿千瓦,2011年突破10亿千瓦,2013年达到12.5亿千瓦,首次超越美国位居世界第一。作为发展中国家,我国未来能源需求还将持续增长。此时,500千伏电网面临越来越突出的短路电流超标、输送能力不足、走廊资源稀缺等问题。中国电网发展到一定规模,迫切需要更高的电压等级。建设特高压电网势在必行。

 

建设特高压电网战略构想的提出,缘起于2003年中国开始的一场“缺电阵痛”,以及伴随电力紧缺而来的煤炭供应和运输紧张。这一年,我国人均GDP突破1000美元,城镇化、工业化进程加快,能源供需矛盾加剧,对转变发展方式提出紧迫要求。同时,长期以煤电就地平衡为主,东中部地区环境不堪重负,已经难以为继。我国煤炭资源近80%集中在西部、北部地区,而75%左右的煤电装机分布在东中部地区。京津冀鲁、长三角地区单位国土面积煤电装机分别是西北地区的13倍、26倍,沿长江平均30公里一个电厂,从南京到镇江平均10公里一个电厂,严重超出环境承载能力。大规模、远距离向东中部输煤还在运、储环节造成多重污染。可以说,大量的能源消耗既对保障能源安全可靠供应带来巨大压力,也对环境造成了严重影响。

 

求变!突围!国家电网公司党组在对我国能源格局进行全面、深入的思考后,做出了发展特高压的重大战略性决定。

 

在2004年12月27日召开的一次公司党组扩大会议上,时任公司总经理、党组书记刘振亚阐述了发展特高压电网的必要性、可行性和紧迫性。他提出,建设特高压电网,是落实科学发展观,满足日益增长的电力需求的根本保证,是提高电力工业整体效益和效率的必然选择,是实现更大范围的资源优化配置、推动我国能源的高效开发利用的基本途径,是培育和发展国家电力市场的重要条件,是电力工业自主创新的重大举措,对促进经济社会可持续发展和全面建设小康社会具有重大意义。

 

由此,特高压建设正式启航。

 

有什么样的思路,就有什么样的出路;有什么样的战略,就有什么样的前途。

 

面对我国能源资源禀赋“先天不足”与能源发展方式“后天失调”这一对矛盾,面对煤电油运紧张问题,面对严重的环境污染,国家电网公司遵循中国能源和电力发展的基本规律,提出并实施“一特四大”发展战略,加快发展特高压电网,走出了一条中国特色电网创新发展之路,既满足了经济社会发展需要,又释放了生态环境约束。公司董事长、党组书记刘振亚指出,解决我国能源和电力供应问题,关键要实施“一特四大”战略,加快发展特高压电网,规模、集约、高效开发大煤电、大水电、大核电和大型可再生能源。这对于高效开发能源资源,优化能源布局,保护生态环境,具有重大而深远的意义,是能源和电力可持续发展的必由之路。

 

(三)十年辛苦不寻常,特高压发展道路充满艰辛。十年来,我们“咬定青山不放松”,以高度的责任感和担当意识,在特高压发展道路上义无反顾、勇往直前。

 

任何新生事物的发展都不会一帆风顺,特高压电网也不例外。上世纪60年代至90年代末,苏联、日本、意大利和美国等发达国家都曾开展过特高压的试验研究,但没有形成成熟适用的技术和设备,没有实现特高压电网商业运行。面对这个全新的电压等级,国外没有实际运行的先例,我们到底能不能成功?

 

发展特高压,是一项复杂且具有挑战性的系统工程,它具有规模庞大、技术先进、因素众多、时空深广、目标多元的特点。一系列难题,考验着国家电网公司党组谋划发展的智慧,考验着国家电网人攻坚克难的信心和决心。

 

特高压走过的是一条充满艰辛与坎坷的道路。技术上,电压控制难、系统外绝缘难、电磁环境控制难,没有成熟可借鉴的经验,没有标准依据,没有成型设备;建设上,经验的缺乏与协调难度大是主要问题,特高压线路长、途经省份多、涉及单位和专业事项繁杂,施工要实施高难度的操作,还要应对重污秽、高海拔、多变天气等严酷自然环境的影响,周期紧、任务重、质量要求高;舆论环境上,有少部分人对建设特高压的安全性、可行性、经济性提出质疑和争论,也夹杂着一些批评和攻击;国际上,跨国“大鳄”们对待输电核心技术的态度出奇地一致——不发文章、不开会交流、不降低价格,核心资料对中国保密,实行严密的技术封锁。

 

面对重重困难,我们“咬定青山不放松”,以高度的责任感和担当意识,攻坚克难,取得一个又一个胜利。

 

论证过程中,2004年以来,国家电网公司联合10多个行业组织、国务院发展研究中心等权威机构、8所高等院校、200多家工程设计和设备制造单位,院士30多人、教授和工程技术人员3000多人,围绕发展特高压的必要性、安全性、经济性和环境友好性进行了深入论证,对大型煤电基地开发及水资源支撑条件、电力布局及环保空间、输煤输电比较、电力需求及电力流等重大专题进行了系统研究,形成了94卷、近500万字的论证报告。经过多个方案比选,结果表明,我国发展特高压电网势在必行。很多老专家评价:特高压的论证过程体现了国家电网公司作为一个负责任的特大型国有企业所拥有的宽广胸怀和科学精神。

 

建设过程中,特高压建设者以高度负责的态度,严把质量关和安全关,付出了极其艰辛的努力、克服了意想不到的困难,铸就出一个个精品工程,同时也积累了很多宝贵的建设经验。为了确保工程成功,电网建设者跋山涉水、风餐露宿,忍受风吹雨淋、严寒酷暑,夜以继日地工作在建设一线,完成了在世界电力工业范围内来说都极具挑战性的任务。

 

运行过程中,专业人员不断提高管理水平,运用先进技术、设备,提升对特高压性能的了解、对大电网的驾驭能力。从2009年第一条特高压交流输电工程投运至今,在运行人员全天候的精心呵护下,特高压工程经受住了雷雨、高温、冰雪等极端恶劣天气和地震、台风、洪水等重大自然灾害的考验,始终保持安全稳定运行,没有发生大规模停电事故,累计送电近2000亿千瓦时,充分发挥了远距离、大容量、低损耗送电的优势。

 

在特高压建设中,国家电网人铸就了伟大的特高压精神——忠诚报国的负责精神、实事求是的科学精神、敢为人先的创新精神、百折不挠的奋斗精神和团结合作的集体主义精神。特高压精神是“努力超越、追求卓越”企业精神在特高压事业中的具体体现,是“诚信、责任、创新、奉献”企业核心价值观的真实写照,是我们进一步推动国家电网创新发展的强大动力。

 

空谈误国、实干兴邦。特高压工程,寄托着几代电力工作者的殷殷期待,凝结着万千工程技术人员的智慧和心血,取得的经验弥足珍贵。发展特高压,我们付出的是劳动和艰辛,实现的是电网事业的价值和意义,创造的是对国家和人民的贡献,赢得的是世界的尊重。我们无怨无悔!

 

(四)作为高效的能源配置平台,特高压对保障经济社会发展,推动电力发展方式转变以及能源生产和消费革命,具有重要作用。

 

今年7月3日,世界上输送容量最大的直流输电工程——溪洛渡左岸—浙江金华±800千伏特高压工程投运,这是国家电网公司建设投运的第6个特高压工程。作为高效的能源配置平台,特高压在保障能源安全、经济、清洁发展中发挥出显著功效。

 

——特高压输电,大幅提高了电网配置能源的能力,大幅拓宽了电网配置能源的范围。

 

1000千伏特高压交流的输电功率约500万千瓦,是500千伏交流输电的5倍;经济输电距离可达1500千米,为500千伏交流输电的3倍。±800千伏特高压直流的输电功率达到800万千瓦,是±500千伏直流输电的2.6倍;经济输电距离达到2500千米,为±500千伏直流输电的2.5倍。

 

从西南地区的四川到华东地区的上海、江苏、浙江,尽管相距约2000千米,但借助特高压线路,强大的电流畅通无阻,能够在几乎一瞬间完成能源输送的全过程。输电能力强、经济输电距离远、中间环节少、节约土地、能源利用效率高,特高压电网成为现代能源输送体系中至关重要的一环,真正实现了“煤从空中走、电送全中国”。

 

——特高压输电,拉动了内需,保证了经济快速发展所需要的能源供给。

 

电力是经济发展的晴雨表和助推器,承担着保障经济发展供给的重要任务。近年来,一边是中东部用电负荷快速增长,迎峰度夏期间用电形势紧张,部分地区存在电力缺口;一边是我国能源开发加速向西部和北部转移,内蒙古、新疆、宁夏、四川等省(区)相继建立大型能源基地,电力外送需求迫切。

 

通过特高压工程,西部的煤炭、风能、水能、太阳能等发电潜能得到激活,大型能源基地不再为“窝电”而担忧,能源优势可迅速转化为经济优势;东中部地区电力短缺状况将极大缓解,迎峰度夏电力紧张期不再拉闸限电,当地能源消费需求得到满足。有人这样比喻,特高压为华北、华东、华中等负荷中心打了一剂“强心针”,也为西部等资源富集区吃了一颗“定心丸”。

 

——特高压输电,推动了能源结构调整,促进了清洁能源发展,为治理雾霾、消除“心肺之患”提供了治本之策。

 

特高压电网一头连着西部清洁能源开发利用,一头连着东中部雾霾治理。

 

我国清洁能源丰富,目前水电装机、风电装机均居世界第一,是全球光伏发电增长最快的国家。然而,这些清洁能源资源主要分布在西部和北部地区,远离负荷中心。可以说,正因为有了成熟的特高压技术和工程,新能源的大规模开发利用不再是遥不可及的梦想,输送大型水电、风电、太阳能基地能源的任务才得以完成。反言之,如果没有特高压,清洁能源大规模开发后产生的弃水、弃风、弃光问题将难以避免。2013年,特高压送华东地区电量占其总外受电量的比例达到64%;在上海和江苏苏州,特高压输送的电能占到当地用电量的三分之一。

 

针对我国东中部地区出现的严重雾霾天气,公司认为,治理雾霾的关键是要加快发展特高压电网,推进“一特四大”战略和电能替代战略,转变能源发展方式,实现我国能源从以化石能源为主、清洁能源为辅,向以清洁能源为主、化石能源为辅的战略转型。面对西部环境容量较大,而东中部地区火电厂过于集中,已超出环境承载极限的现状,特高压电网与西部能源基地大容量、高效率的机组配套,向东中部地区输送清洁电能,增加东中部外受电比例。特高压电网统筹利用了全国环境资源,优化了电源结构和布局,推动了能源结构调整。“把西部的新能源用高效的电力输送通道送到东部,减轻东部的环境负荷是一种积极的探索。”中国工程院院士李兰娟说。

 

(五)特高压是中国工程科技走出国门的新名片,是电工装备制造企业抢占国际市场的敲门砖,在电力科技领域实现了“中国创造”和“中国引领”。特高压正走向世界。

 

前不久,美国前能源部长比尔˙理查森发表了一篇题为《美国的第三世界电网》的文章,认为中国特高压输电技术可以解决困扰了中国和很多其他国家几十年的电力问题,美国也必须建设一个全国范围的输电高速公路,这样才能高效利用可再生能源,并保证美国继续拥有可靠、高效的供电系统。是什么原因让被誉为世界能源霸主的美国做出此番表态?

 

特高压出现之前,我国在输电关键领域的核心技术与设备处于“受制于人”的局面,外国几家大型电工装备制造企业占据着高端市场,中国的电力技术和设备在竞争中没有什么发言权。使用国外设备,价格高不说,还不利于保护我国能源安全;总搞一些小项目,不足以引起世界对我国电力发展水平的重视。怎样打破垄断,形成具有自主知识产权的输电技术成果,在国际市场竞争中占据一席之地,是国家电网人一直思考并努力解决的问题。

 

2013年,“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”荣获国家科学技术进步奖特等奖。同获特等奖的是刷新我国深空探测最远距离纪录的“嫦娥二号”工程。这说明,特高压输电技术已成为我国当代最尖端的科学技术之一。

 

放眼世界电力工业,由中国国家电网公司主导突破的特高压输电技术,亦是迄今为止难度最大、最复杂的一项电力技术成就。特高压的突破恰逢其时,彻底扭转了我国电力工业长期跟随西方发达国家发展的被动局面。它诞生了“中国标准”,实现了“中国创造”和“中国引领”,使中国电力人近一个世纪不懈奋斗、赶超世界先进水平的夙愿得偿。

 

就在近日,公司在电气与电子工程师学会(IEEE)发起的三项特高压交流国际标准正式发布,填补了特高压交流国际标准的空白。特高压工程的创新实践让中国电力数十年来第一次在国际上抢到了制定标准的话语权,中国在世界上率先建立了完整的特高压交直流标准体系。

 

中国特高压的创举,得到了国际同行的赞许与认可。国际大电网委员会(CIGRE)秘书长科瓦尔表示:“特高压交流试验示范工程是一个伟大的技术成果,是电力发展史上的里程碑。”国际电工委员会(IEC)主席克劳斯˙乌赫勒说:“中国的特高压输电技术在世界上处于领先水平,中国的特高压交流电压标准将向世界推广。”电气电子工程师学会(IEEE)秘书长詹姆斯˙普兰德加斯特则表示:“中国的特高压技术是世界上独一无二的,是最领先的。”

 

习近平总书记今年5月在河南考察工作时指出,装备制造业是一个国家制造业的脊梁,目前我国装备制造业还有许多短板,要加大投入、加强研发、加快发展,努力占领世界制高点、掌控技术话语权,使我国成为现代装备制造业大国。

 

已建、在建、将建的一批特高压工程,成为巨大的支撑平台,使中国输变电装备制造业从过去的“仰人鼻息”转变为现在的“舍我其谁”,掌握了国际市场主动权、赢得了发展机遇。通过参与特高压工程,仅用4年时间,我国电工装备企业就达到发达国家用了15~20年才达到的技术高度,不仅研制成功了代表世界最高水平的特高压输电全套设备,而且设计研发、制造工艺和试验检测能力达到世界领先水平。

 

中国工程院院士黄其励评价:国内特高压技术反哺其他电压等级,大大拉升了超高压产品性能,帮助中国产品成功打入海外市场,实现了高端产品出口零的突破。国内知名电工企业负责人均认为:在国际竞争中实现从“跟跑者”向“并行者”“领跑者”华丽转身,中国电工装备受益于特高压。

 

目前,特高压设备已成为国内电工制造企业打开国际市场大门的一张金色名片。今年,公司正式以±800千伏特高压直流技术中标巴西大型水电送出工程项目,竞标的成功充分体现了公司在特高压输电方面的优势,标志着中国特高压输电技术“走出去”取得重大突破,并将进一步推动中国特高压输电技术、设备和经验走出国门,进入海外市场。

 

我国特高压技术的发展和实践,为特高压输电技术在世界范围内更广泛的应用积累了经验,带动了世界特高压技术的发展。从世界电力发展角度来看,特高压是具有划时代意义的。特高压不仅属于中国,更属于全世界。

 

(六)展望特高压发展前景,我们有理由相信:特高压技术及工程,必将持续推动能源生产与消费革命,更好地造福人类、创造未来。

 

过去十年,特高压已经取得了世人瞩目的成就。未来,特高压将在推进能源生产和消费革命中发挥不可替代的作用。

 

从技术性能和工程建设方面展望,特高压发展空间依然很大,将更好地保证我国电力供应和能源安全。

 

随着±1100千伏特高压直流输电技术的发展,以及可再生能源技术和储能技术的突破,特高压的输送容量将更大、输送距离将更远、造价将更经济、抵御事故和自愈能力将更强。按照公司规划,2017年“四交四直”特高压工程有望全部投产,2020年将建成“五纵五横”特高压交流骨干网架和27回特高压直流工程。未来十年,我国特高压装备制造、建设与投产进度都会加快。

 

从发展方向和实际效用方面展望,特高压将构建“强交强直”格局,建成覆盖大面积国土的大电网网络,进一步发挥资源优化配置平台作用,促进能源可持续发展。

 

交流输电和直流输电的功能和特点各不相同,二者相辅相成,不可偏废其一。特高压将坚持交直流并重、同步协调发展。预计到2020年前,我国“三华”地区将构成以特高压交流为骨干网架的坚强受端电网,通过直流与其他同步电网异步联网,形成“强交强直”的格局,保障多回路大直流送得出、落得下、用得上。工程全部建成后,特高压跨区输电能力将达到4.5亿千瓦,满足5.5亿千瓦清洁能源输送需求,每年可消纳清洁能源1.7万亿千瓦时,替代原煤7亿吨,减排二氧化碳14亿吨、二氧化硫390万吨。

 

从功能定位和远景规划方面看,特高压将不仅仅是传统意义上的电能输送载体,还是功能强大的能源转换、高效配置和互动服务平台。

 

纵观国际,以清洁能源开发利用为特征的新一轮能源革命正在推动第三次工业革命孕育发展。抢占第三次工业革命先机,亟须我们大力实施“一特四大”战略,加快建设特高压电网,着力转变能源发展方式,促进能源安全发展、清洁发展、环保发展、友好发展。

 

中国工程院院士薛禹胜曾表示,电网互联的范围越大,经济上互补性的优势越能发挥出来。公司已经提出在未来以特高压为基础构建洲际输电大通道,建立“全球能源互联网”的构想。未来,采用先进的特高压交流和直流输电技术,洲际输电大通道将不再是遥远的梦想。特高压将像石油、天然气管道那样,成为重要的能源输送方式之一,促进全球能源优化配置,构建全球电力市场,从根本上推动全球能源开发方式、能源消费方式、生产生活方式的改变。

 

一个时代有一个时代的历史使命。在建设美丽中国、全面建成小康社会、实现中华民族伟大复兴中国梦的历史进程中,国家电网承担着重要的使命和责任。坚强智能电网将推动能源生产与消费革命,承载起人民对美好生活的向往,为经济社会发展、社会进步注入源源不断的动力,更好地造福人类、创造未来!

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