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特高(gāo)壓電網:在“中國引領”下(xià)實現全球互聯
發布時(shí)間:2016-04-07 08:56 來(lái)源:華電國威
全球能源互聯網可(kě)以将能源遠(yuǎn)距離地在國與國、區(qū)域與區(qū)域、洲際與洲際之間安全、高(gāo)效、清潔地傳輸,進而統籌全球範圍内的(de)能源資源的(de)開發、配置和(hé)利用(yòng)。随著(zhe)特高(gāo)壓輸電技術發展,幾千公裏之外的(de)北(běi)極風電、赤道太陽能發電基地的(de)電力可(kě)以輸送到各大(dà)洲用(yòng)電負荷中心,滿足人(rén)類的(de)用(yòng)電需求。

  現實需要構建全球聯網的(de)能源配置大(dà)平台

  全球能源互聯網的(de)關鍵是特高(gāo)壓電網,特高(gāo)壓輸電将輸電距離提升到2000~5000公裏乃至更遠(yuǎn),賦予電網更大(dà)範圍調配資源的(de)能力。

  全球清潔能源分(fēn)布并不均衡,風能主要分(fēn)布在北(běi)極、亞洲中部和(hé)北(běi)部、歐洲北(běi)部、北(běi)美(měi)中部、非洲東部及各洲近海地區(qū);太陽能主要分(fēn)布在北(běi)非、東非、中東、大(dà)洋洲、中南(nán)美(měi)洲等赤道附近地區(qū)。這(zhè)些清潔能源資源富集地區(qū)大(dà)多(duō)遠(yuǎn)離負荷中心,相距數百到數千公裏,這(zhè)便需要構建具有全球配置能力的(de)能源平台,以特高(gāo)壓電網、智能電網技術爲支撐,促進能源在全球範圍内的(de)交互,實現清潔能源的(de)大(dà)規模開發利用(yòng)。

  全球範圍内能源的(de)遠(yuǎn)距離、大(dà)規模輸送需要特高(gāo)壓電網提供有力支撐。從全球來(lái)看,國家和(hé)地區(qū)間的(de)能源資源與能源需求分(fēn)布不平衡,能源基地遠(yuǎn)離負荷中心,需要實施能源的(de)大(dà)規模、遠(yuǎn)距離輸送和(hé)大(dà)範圍的(de)優化(huà)配置。以我國及周邊地區(qū)能源資源情況爲例,中國新疆、俄羅斯西伯利亞和(hé)蒙古的(de)各類能源資源豐富,開發潛力巨大(dà),而當地能源需求小、能源價格水(shuǐ)平較低。這(zhè)些地區(qū)與歐洲用(yòng)電負荷密集的(de)國家和(hé)地區(qū)的(de)距離大(dà)約在4000公裏以上,一般高(gāo)壓等級的(de)輸電線路不具備如此遠(yuǎn)距離的(de)輸電能力,需要利用(yòng)特高(gāo)壓電網實現遠(yuǎn)距離跨區(qū)輸電。±800千伏直流輸電功率達到800萬千瓦,經濟輸電距離2300公裏;±1100千伏直流輸電功率超過1000萬千瓦,經濟輸電距離4500公裏。采用(yòng)特高(gāo)壓輸電,将我國及周邊地區(qū)的(de)能源送往歐洲,可(kě)以有效解決歐洲能源供應和(hé)電力保障問題。因此,基于特高(gāo)壓技術的(de)跨國、跨洲能源輸送網絡的(de)建設是實現全球能源互聯,解決能源電力遠(yuǎn)距離輸送的(de)合理(lǐ)選擇。

  成熟的(de)技術保障跨洲跨國電力輸送安全可(kě)靠

  特高(gāo)壓技術已成爲成熟适用(yòng)技術,全球各大(dà)洲之間、洲内能源基地與負荷中心之間的(de)距離都在特高(gāo)壓交、直流電網輸送範圍内。

  特高(gāo)壓交流主要用(yòng)于構建堅強的(de)國家、洲、洲際同步電網,以及遠(yuǎn)距離大(dà)容量輸電;特高(gāo)壓直流主要用(yòng)于大(dà)型能源基地超遠(yuǎn)距離、超大(dà)容量電力外送和(hé)跨國、跨洲骨幹通(tōng)道建設。可(kě)以預見,由于風電、太陽能發電相比傳統電源,容量效益較小,還(hái)需要擴大(dà)靈活調節電源的(de)建設規模;在大(dà)力發展風電、太陽能發電的(de)情況下(xià),相比傳統發展模式,全球電力總裝機将會大(dà)幅度增加,特高(gāo)壓電網、超高(gāo)壓電網、配電網的(de)投資規模也(yě)将大(dà)幅度增加。

  随著(zhe)跨洲跨國電力貿易快(kuài)速增長(cháng),全球能源互聯網在保障能源供應中的(de)作用(yòng)越來(lái)越重要。特高(gāo)壓電網是全球能源互聯網的(de)主網架,世界各大(dà)清潔能源基地與負荷中心都在特高(gāo)壓輸送範圍内。北(běi)極風電可(kě)以通(tōng)過特高(gāo)壓向亞洲、歐洲、美(měi)洲送電,構建亞洲—歐洲—美(měi)洲互聯電網;北(běi)非、中東太陽能可(kě)以通(tōng)過特高(gāo)壓向北(běi)送電歐洲、向東送電亞洲,構建歐洲—非洲—亞洲互聯電網。其他(tā)各洲之間、國與國之間都可(kě)以通(tōng)過特高(gāo)壓等多(duō)種方式實現互聯。跨洲跨國電網互聯具有顯著的(de)時(shí)區(qū)差、季節差、電價差效益,将大(dà)幅提升清潔能源的(de)安全性、經濟性和(hé)穩定性,實現能源生産全球化(huà)、配置全球化(huà)、貿易全球化(huà)。

  結構堅強的(de)電網網架是保障安全可(kě)靠供電的(de)基礎。構建特高(gāo)壓/超高(gāo)壓同步電網,能夠充分(fēn)發揮大(dà)電網優勢,有效抵禦重大(dà)自然災害和(hé)各類嚴重事故沖擊,顯著提高(gāo)電網的(de)安全穩定性、運行可(kě)靠性。中國國家電網加快(kuài)建設特高(gāo)壓交直流電網和(hé)跨區(qū)電網,初步形成結構合理(lǐ)、交直流協調發展的(de)堅強網架,電網安全穩定水(shuǐ)平顯著提高(gāo)。

  成功的(de)實踐提升我國在世界能源領域影(yǐng)響力

  以特高(gāo)壓爲基礎的(de)“全球能源互聯網”戰略打破了(le)西方以油氣爲基礎的(de)傳統能源體系,提升了(le)我國在世界能源領域的(de)影(yǐng)響力,也(yě)鞏固了(le)我國特高(gāo)壓、智能電網技術的(de)領先優勢,增強國際标準制定的(de)話(huà)語權,極大(dà)地帶動國内智能電網、儲能、電動汽車、新能源等戰略型産業發展。

  在标準方面,經過十年不懈努力,國家電網公司已掌握了(le)建設運營特高(gāo)壓交直流混合電網的(de)核心技術和(hé)全套設備制造能力,我國成爲世界唯一成功掌握并實際應用(yòng)特高(gāo)壓這(zhè)項尖端技術的(de)國家。随著(zhe)全球能源互聯網構想逐步赢得(de)國際認同,中國特高(gāo)壓技術和(hé)電工裝備産品也(yě)将赢得(de)更廣闊的(de)市場(chǎng)前景。全球能源互聯網構想的(de)落地,必将推動能源行業技術更新換代和(hé)産業升級,帶動中國标準、中國技術、中國産品“走出去”。

  目前構建全球能源互聯網的(de)條件已經具備。中國電網發展的(de)成功實踐爲構建全球能源互聯網奠定了(le)重要基礎。目前,中國國家電網已建成投運“三交四直”7項特高(gāo)壓工程、在建“四交六直”10項特高(gāo)壓工程。已建成智能變電站2286座,建成電動汽車充換電站1500餘座、充電樁3萬個(gè)。中國風電裝機1.3億千瓦,光(guāng)伏發電裝機4200萬千瓦,比2010年分(fēn)别增長(cháng)3.3倍和(hé)45倍。國家電網成爲全球接入風電、光(guāng)伏發電規模最大(dà)的(de)電網。特高(gāo)壓輸電技術先進成熟,爲跨洲跨國電網互聯奠定了(le)堅實基礎。

  特高(gāo)壓電網的(de)三大(dà)優勢

  1. 社會效益

  特高(gāo)壓相關行業具有資金密集、技術密集和(hé)勞動密集的(de)特點,産業鏈長(cháng),影(yǐng)響面廣,對(duì)經濟發展的(de)帶動效應明(míng)顯。發展全球特高(gāo)壓電網,可(kě)以有效促進世界各國電力工業結構調整;同時(shí),還(hái)可(kě)以直接拉動國家之間的(de)投資和(hé)能源貿易,帶動設備制造、冶金、建材、信息等行業發展和(hé)技術升級,擴大(dà)就業,具有顯著的(de)社會效益。

  2. 節能減排效益

  以中國至歐洲的(de)跨洲際電網爲例,構建長(cháng)達4000至8000公裏的(de)超遠(yuǎn)距離中—歐特高(gāo)壓輸電通(tōng)道,可(kě)以把中國、俄羅斯西伯利亞、蒙古、哈薩克斯坦等地的(de)風能、太陽能、水(shuǐ)能等清潔能源打捆向歐洲輸送。經研究論證,一條輸送功率1000萬千瓦的(de)線路每年可(kě)向歐洲提供600億度清潔能源,替代2052萬噸标準煤,減排5705萬噸二氧化(huà)碳、41萬噸二氧化(huà)硫。

  3. 能源互濟效應

  時(shí)差導緻了(le)人(rén)類自然生産和(hé)生活規律的(de)差異,不同時(shí)區(qū)電力負荷需求的(de)波動具有很強的(de)互補性,利用(yòng)這(zhè)種互補性實現全球範圍内電力負荷的(de)削峰填谷是可(kě)行的(de)。以歐亞地區(qū)爲例,歐亞地域遼闊,東西時(shí)差大(dà),不同地區(qū)負荷特性、電源結構差異較大(dà),洲際特高(gāo)壓、智能電網的(de)建設可(kě)以實現整個(gè)歐亞大(dà)陸範圍内的(de)跨區(qū)域餘缺調劑、錯峰避峰、互爲備用(yòng)等效益。

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