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人民政協(xié)報(bào)刊發(fā)聚焦特高壓系列文章
2013-03-06
來源:國家電網(wǎng)
瀏覽數(shù):781
特高壓解碼
1月18日,國家電網(wǎng)公司"特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用"榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。憑借特高壓技術(shù),中國登上世界電力技術(shù)之巔,引領(lǐng)世界電力技術(shù)的前進(jìn)方向;憑借特高壓技術(shù),國家電網(wǎng)公司不負(fù)黨和人民期望,展現(xiàn)了央企自主創(chuàng)新實(shí)力、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)能力和社會(huì)責(zé)任的承諾。
解碼:科技巔峰
特高壓之高:世界電壓等級最高、最先進(jìn)的輸電技術(shù)
電是靠電力導(dǎo)線組成的電網(wǎng)傳輸?shù)角Ъ胰f戶,電網(wǎng)里的電則來自發(fā)電廠,把發(fā)電廠發(fā)出來的電傳輸?shù)诫娋W(wǎng)里,再通過電網(wǎng)傳輸?shù)轿覀兗依铩⒐S里、醫(yī)院里、學(xué)校里,這個(gè)過程叫“輸電”。輸電包括交流輸電和直流輸電兩種形式。電不能大量儲(chǔ)存,電力的生產(chǎn)、輸送和使用幾乎是同時(shí)完成的。
根據(jù)基本電學(xué)概念,電功率是電壓和電流的乘積,要想得到很大的電功率,必須加大電壓或電流,而電流太大會(huì)引起電線發(fā)熱,損耗太多,科研人員必須采取不斷升高電壓的辦法來提高輸電效率。
我國的電壓等級
我國民用電的電壓是220伏。為了提高輸電效率,電網(wǎng)中還有許多不同等級的很高的電壓。我國的電網(wǎng)有10千伏、35千伏、110千伏、220千伏/330千伏(西北地區(qū))、500千伏/750千伏(西北地區(qū))、1000千伏這些等級的高電壓。
一般把交流10千伏、35千伏、110千伏、220千伏叫做高壓,把500千伏和750千伏統(tǒng)稱作超高壓,1000千伏以上的電壓等級叫特高壓。特高壓輸電實(shí)際上是一個(gè)電壓等級的概念,按照國際權(quán)威組織國際電工委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,1000千伏及以上的交流輸電和±800千伏及以上的直流輸電稱為特高壓,是目前世界上最高的輸電電壓等級。高到什么程度?以家庭用電為例,1000千伏電壓是我們家里電壓的4500倍以上。
經(jīng)濟(jì)輸電距離
每個(gè)電壓等級的輸電線路都有最經(jīng)濟(jì)的輸送距離,如果超過經(jīng)濟(jì)輸電距離,線路的經(jīng)濟(jì)性和輸電效率就會(huì)下降。500千伏超高壓輸電線路的經(jīng)濟(jì)輸送距離為600~800公里,特高壓交流線路的經(jīng)濟(jì)輸電距離可達(dá)1500公里以上,特高壓直流線路的經(jīng)濟(jì)輸電距離可達(dá)3000公里以上。
2004年,中國開始規(guī)劃建設(shè)1000千伏的輸電工程。2009年,我國、也是世界上第一個(gè)特高壓試驗(yàn)示范工程成功投運(yùn)。目前世界上其他國家還沒有商業(yè)運(yùn)行的1000千伏輸電工程,所以我國的特高壓輸電是世界上電壓等級最高、技術(shù)最先進(jìn)的。
解碼:現(xiàn)實(shí)需求
特高壓之特:由我國獨(dú)特的國情所決定
我國的能源分布與需求逆向分布等基本國情決定了發(fā)展特高壓輸電十分必要。
電力需求持續(xù)增長
過去十年,中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化過程持續(xù)推進(jìn),人民生活水平迅速提升,電力需求持續(xù)增長。
2003年,我國人均GDP突破1000美元,2010年,我國成為全球第二大經(jīng)濟(jì)體。
黨的十八大提出到2020年要實(shí)現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值和城鄉(xiāng)居民人均收入比2010年翻一番。未來8年,預(yù)計(jì)我國經(jīng)濟(jì)年均增速7%以上;
“十二五”期間,預(yù)計(jì)我國電力需求年均增速8%以上,年均電力裝機(jī)容量增長近1億千瓦;
“十二五”末期,預(yù)計(jì)我國電力裝機(jī)將達(dá)到14.4億千瓦左右;
2020年,預(yù)計(jì)我國全社會(huì)用電量將達(dá)到8萬億度~8.6萬億度;
快速城鎮(zhèn)化過程,人民收入倍增,生活水平提高,人均用電量2015年將達(dá)到4200度/年,2020年將達(dá)到5200度/年。
一次能源分布不均
我國能源資源和負(fù)荷中心呈逆向分布,70%以上的能源需求集中在東中部經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū);
76%煤炭資源分布在北部和西北部,我國規(guī)劃建設(shè)晉、陜、寧、蒙、新等煤電基地;80%水能資源分布在西南部,我國規(guī)劃建設(shè)金沙江、雅礱江、大渡河等流域大型水電基地;
風(fēng)電等新能源主要集中在北部和西北部,我國規(guī)劃建設(shè)新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、吉林、河北等多個(gè)千萬千瓦級風(fēng)電基地;能源基地與負(fù)荷中心相距1000~3000公里。
到2015年,預(yù)計(jì)煤電、水電、風(fēng)電外送規(guī)模將分別達(dá)到1.5億千瓦、5000萬千瓦和6000萬千瓦左右。
這一基本國情和以煤為主的能源稟賦,決定了我國必須把一部分能源資源就地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏Γ瑢?shí)施遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸電,在全國范圍優(yōu)化配置。但是我國現(xiàn)有電網(wǎng)無法實(shí)現(xiàn)這樣的“電力大搬運(yùn)”,因此需要建設(shè)特高壓電網(wǎng),解決大容量遠(yuǎn)距離的跨區(qū)域送電問題,滿足快速增長的電力需求。
煤電運(yùn)緊張頑疾難解
2010年起,全國運(yùn)力持續(xù)緊張。鐵路煤炭發(fā)運(yùn)量20億噸,其中電煤14億噸;公路外運(yùn)超過5億噸;
若特高壓線路以500萬千瓦運(yùn)行24小時(shí),可輸送電量1.2億千瓦時(shí),相當(dāng)于運(yùn)輸原煤約59515噸;需要1191輛車首尾相連排11.91公里;
以鐵路運(yùn)輸折算,若按每節(jié)車廂載重60噸的普通列車,需要992節(jié)列車。載重100噸的重載列車需要596節(jié)列車。
能源運(yùn)輸方式亟待改進(jìn)
西部、北部地區(qū)電煤價(jià)格為200元~300元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤;
將煤炭從當(dāng)?shù)匮b車,經(jīng)過公路、鐵路運(yùn)輸?shù)角鼗蕧u港,再通過海運(yùn)、公路運(yùn)輸?shù)饺A東地區(qū),電煤價(jià)格增至1000多元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤,當(dāng)?shù)孛慷入姷娜剂铣杀炯s為0.3元;
煤炭產(chǎn)區(qū)建坑口電站,燃料成本0.09元/千瓦時(shí),坑口電站的電力通過特高壓輸送到中東部負(fù)荷中心,除去輸電環(huán)節(jié)費(fèi)用,到網(wǎng)電價(jià)仍低于當(dāng)?shù)孛弘娖骄暇W(wǎng)電價(jià)0.06~0.13元/度。
解碼:利國利民
特高壓之利:煤從空中走電送全中國
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