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特高壓輸電線路[繼續(xù)提高輸電能力]
特高壓輸電線路是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級(jí)輸送電能。特高壓輸電是在超高壓輸電的基礎(chǔ)上發(fā)展的,其目的仍是繼續(xù)提高輸電能力,實(shí)現(xiàn)大功率的中、遠(yuǎn)距離輸電,以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電力系統(tǒng)互聯(lián),建成聯(lián)合電力系統(tǒng)。
基本信息
中文名
特高壓輸電線路
外文名
UHV transmission line
目的
繼續(xù)提高輸電能力
建成
聯(lián)合電力系統(tǒng)
相關(guān)
超高壓輸電
成本
約降低240億元
代指
±800千伏的直流電等
技術(shù)介紹
1000千伏特高壓交流輸電線路輸送功率約為500千伏線路的4至5倍;正負(fù)800千伏直流特高壓輸電能力是正負(fù)500千伏線路的兩倍多。同時(shí),特高壓交流線路在輸送相同功率的情況下,可將最遠(yuǎn)送電距離延長(zhǎng)3倍,而損耗只有500千伏線路的25%至40%。輸送同樣的功率,采用1000千伏線路輸電與采用500千伏的線路相比,可節(jié)省60%的土地資源。到2020年前后,國(guó)家電網(wǎng)特高壓骨干網(wǎng)架基本形成,國(guó)家電網(wǎng)跨區(qū)輸送容量將超過2億千瓦,占全國(guó)總裝機(jī)容量的20%以上。屆時(shí),從周邊國(guó)家向中國(guó)遠(yuǎn)距離、大容量跨國(guó)輸電將成為可能。
對(duì)于特高壓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性,專家分析:到2020年,通過特高壓可以減少裝機(jī)容量約2000萬千瓦,節(jié)約電源建設(shè)投資約823億元;每年可減少發(fā)電煤耗2000萬噸。北電南送的火電容量可以達(dá)到5500萬千瓦,同各區(qū)域電網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行相比,年燃煤成本約降低240億元。
特高壓輸電線路
建設(shè)規(guī)劃
我國(guó)超高壓輸電線路以330千伏、500千伏交流輸電和500千伏、800千伏直流輸電線路為骨干網(wǎng)架。全國(guó)已經(jīng)形成5個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。其中:華東、華北、華中、東北4個(gè)區(qū)域電網(wǎng)和南方電網(wǎng)已經(jīng)形成了500千伏的主網(wǎng)架,西北電網(wǎng)在330千伏網(wǎng)架的基礎(chǔ)上,正在建設(shè)750千伏網(wǎng)架。但是,由于我國(guó)電網(wǎng)跨區(qū)域輸電主要依靠500千伏交流和正負(fù)500千伏直流,在提高電力輸送能力方面受到技術(shù)、環(huán)保、土地資源等多方面的制約
而特高壓電網(wǎng)能夠適應(yīng)東西2000至3000公里,南北800至2000公里遠(yuǎn)距離大容量電力輸送需求,有利于大煤電基地、大水電基地和大型核電站群的開發(fā)和電力外送。第一條由集團(tuán)公司西北電力設(shè)計(jì)院承擔(dān)設(shè)計(jì)工作的750千伏的官?gòu)d至蘭州東輸變電工程截至2012運(yùn)行安全穩(wěn)定,為規(guī)劃中的國(guó)家特高壓電網(wǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
2008年初,國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布了《關(guān)于轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式、加快電網(wǎng)建設(shè)的意見》,《意見》指出,“…轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式、加快電網(wǎng)建設(shè),就是要加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng),全面推進(jìn)'一特三大’戰(zhàn)略;就是要徹底解決電網(wǎng)建設(shè)滯后、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱問題,適應(yīng)電力需求快速增長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展;就是要根本轉(zhuǎn)變就地平衡觀念,促進(jìn)電力結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)更大范圍資源優(yōu)化配置…”
《意見》首次公開明確了特高壓電網(wǎng)較為詳細(xì)的建設(shè)規(guī)劃,“…'十二五’、'十三五’期間,特高壓電網(wǎng)全面發(fā)展,形成以華北、華中、華東為核心,聯(lián)結(jié)各大區(qū)電網(wǎng)、大煤電基地、大水電基地和主要負(fù)荷中心的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架。到2020年,建成特高壓交流變電站53座,變電容量3.36億千伏安,線路長(zhǎng)度4.45萬公里;建成直流輸電工程38項(xiàng),輸電容量1.91億千瓦,線路長(zhǎng)度5.23萬公里。特高壓及跨區(qū)、跨國(guó)電網(wǎng)輸送容量達(dá)到3.73億千瓦。電網(wǎng)技術(shù)裝備和運(yùn)行指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。…”
《意見》同時(shí)再次強(qiáng)調(diào)了“十一五”期間的一些規(guī)劃,“…全面建成特高壓交流試驗(yàn)示范和特高壓直流示范工程,初步形成華北—華中—華東特高壓同步電網(wǎng),基本建成西北750千伏主網(wǎng)架,公司經(jīng)營(yíng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全部聯(lián)網(wǎng),跨國(guó)電力合作取得重大突破。'十一五’公司電網(wǎng)投資12150億元。到2010年,公司220千伏及以上交直流線路達(dá)到38.9萬公里,變電容量達(dá)到16.4億千伏安,跨區(qū)、跨國(guó)輸電容量達(dá)到8500萬千瓦,交換電量達(dá)到3800億千瓦時(shí)。高嶺背靠背、中俄直流背靠背工程,2008年建成投產(chǎn)。靈寶背靠背擴(kuò)建、淮南—上海特高壓線路工程、南陽(yáng)特高壓站擴(kuò)建主變工程,2009年建成投產(chǎn)。加快建設(shè)向家壩—上?!?00千伏直流示范工程,確保2010年投產(chǎn)。開工建設(shè)錦屏—蘇南±800千伏直流,寧東—山東±660千伏直流,三滬二回、德寶、呼遼、山西—江蘇等±500千伏直流,青藏±400千伏直流等工程?!睂?duì)于2008年國(guó)網(wǎng)公司的建設(shè)計(jì)劃,數(shù)據(jù)顯示2008年將開工330千伏及以上交直流線路3.2萬公里、變電容量1.9億千伏安,計(jì)劃投產(chǎn)線路1.5萬公里、變電容量0.97億千伏安,投資2532億元。其中特高壓、750千伏及跨區(qū)電網(wǎng)計(jì)劃開工線路1.7萬公里、變電容量1.0億千伏安,計(jì)劃投產(chǎn)線路2450公里、變電容量1620萬千伏安。
國(guó)家電網(wǎng)公司還公布了2007年簡(jiǎn)要的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示2007年國(guó)網(wǎng)公司完成固定資產(chǎn)投資2254億元,其中電網(wǎng)投資2130億元;110(66)千伏及以上交流線路開工6.0萬公里,投產(chǎn)5.4萬公里;變電容量開工2.7億千伏安,投產(chǎn)2.1億千伏安。完成售電量19742億千瓦時(shí),主營(yíng)業(yè)務(wù)收入突破萬億,利稅突破千億。
2008年電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃投資2532億元,同比增幅仍然維持在10%以上,同時(shí),根據(jù)調(diào)整后的“十一五”規(guī)劃總投資額12150億元的目標(biāo),我們估計(jì)2009年仍然可以維持10%以上的增幅,即投資額將達(dá)到2850億元左右,而2010年將與2009年基本持平。
技術(shù)難點(diǎn)
對(duì)于交流特高壓而言,主要有兩大技術(shù)攻關(guān)重點(diǎn):一是制造出可調(diào)的并聯(lián)電抗器,二是研制1000千伏電壓等級(jí)的雙斷口斷路器,這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題已經(jīng)基本解決。對(duì)于直流特高壓電網(wǎng)而言,其技術(shù)攻關(guān)關(guān)鍵是開發(fā)6英寸晶閘管。日本已經(jīng)研制出了6英寸晶閘管,我國(guó)在研制6英寸晶閘管方面也已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)。我國(guó)晉東南—南陽(yáng)—荊門的特高壓交流試驗(yàn)示范工程的意義在于:它將真正實(shí)現(xiàn)全電壓、滿容量、長(zhǎng)距離輸電。
此外,對(duì)于我國(guó)電網(wǎng)設(shè)備制造業(yè)而言,中國(guó)建設(shè)特高壓電網(wǎng)對(duì)我國(guó)民族工業(yè)無疑是一個(gè)巨大的推動(dòng)。中國(guó)從2006年開始要發(fā)展特高壓電網(wǎng),表明中國(guó)已經(jīng)有勇氣解決特高壓這一世界性的難題。
2006年8月9日,國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)印發(fā)《關(guān)于晉東南至荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程項(xiàng)目核準(zhǔn)的批復(fù)》(發(fā)改能源[2006]1585號(hào)),正式核準(zhǔn)了晉東南經(jīng)南陽(yáng)至荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司報(bào)道,該特高壓線路,全長(zhǎng)654公里,申報(bào)造價(jià)58.57億元,動(dòng)態(tài)投資200億元。起于山西省長(zhǎng)治變電站,經(jīng)河南省南陽(yáng)開關(guān)站,止于湖北省荊門變電站,聯(lián)接華北、華中電網(wǎng),將于2008年建成后進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。如在全國(guó)全面推開,未來投資4060多億元,配套動(dòng)態(tài)投資將達(dá)8000多億元,總投資相當(dāng)于3到4個(gè)長(zhǎng)江三峽工程項(xiàng)目。這一巨額工程,并未納入國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要。
2006年8月19日-26日,特高壓試驗(yàn)工程分別在山西長(zhǎng)治、河南南陽(yáng)和湖北荊門三地盛大奠基。10月30日,國(guó)家電網(wǎng)公司在山西、河南、湖北四地同時(shí)召開晉東南-南陽(yáng)-荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)工程建設(shè)誓師動(dòng)員大會(huì)。
2016年,首條入京特高壓線路——錫盟-北京東-山東1000千伏特高壓交流工程將建成投運(yùn),將送電100萬千瓦。家發(fā)改委核準(zhǔn)北京東特高壓站配套500千伏輸變電項(xiàng)目以配合特高壓輸電入京。[1]
中國(guó)幅員遼闊,可開發(fā)的水力資源的三分之二分布在西北和西南地區(qū),煤炭資源大部分蘊(yùn)藏在西北地區(qū)北部和華北地區(qū)西部,而負(fù)荷中心主要集中在東部沿海地區(qū)。由于電力資源與負(fù)荷中心分布的不均勻性,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,特高壓輸電的研究開發(fā)亦將會(huì)提上日程。
經(jīng)濟(jì)收益
特高壓輸電具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)估計(jì),1條1150千伏輸電線路的輸電能力可代替5~6條500千伏線路,或3條750千伏線路;可減少鐵塔用材三分之一,節(jié)約導(dǎo)線二分之一,節(jié)省包括變電所在內(nèi)的電網(wǎng)造價(jià)10~15%。1150千伏特高壓線路走廊約僅為同等輸送能力的500千伏線路所需走廊的四分之一,這對(duì)于人口稠密、土地寶貴或走廊困難的國(guó)家和地區(qū)會(huì)帶來重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
1000千伏電壓等級(jí)的特高壓輸電線路均需采用多根分裂導(dǎo)線,如8、12、16分裂等,每根分裂導(dǎo)線的截面大都在600平方毫米以上,這樣可以減少電暈放電所引起的損耗以及無線電干擾、電視干擾、可聽噪聲干擾等不良影響。桿塔高度約40~50米。雙回并架線路桿塔高達(dá)90~97米。許多國(guó)家都在集中研制新型桿塔結(jié)構(gòu),以期縮小桿塔尺寸,降低線路造價(jià)。前蘇聯(lián)、美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家都已經(jīng)著手規(guī)劃和建設(shè)1000千伏等級(jí)的特高壓輸電線路,單回線的傳輸容量一般在600~1000萬千瓦。例如,前蘇聯(lián)正加緊建設(shè)?;退箞D茲、坎斯克-阿欽斯克、秋明油田等大型能源基地,已經(jīng)有裝機(jī)容量達(dá)640萬千瓦的火電廠,還規(guī)劃建設(shè)裝機(jī)容量達(dá)2000萬千瓦的巨型水電站以及大裝機(jī)容量的核電站群。這些能源基地距電力負(fù)荷中心約有1000~2500公里,需采用1150千伏、±750千伏直流,以至1800~2000千伏電壓輸電。前蘇聯(lián)已建成1150千伏長(zhǎng)270公里的輸電線路,兼作工業(yè)性試驗(yàn)線路,于1986年開始試運(yùn)行,并繼續(xù)興建長(zhǎng)1236公里的1150千伏輸電線路,20世紀(jì)末將形成1150千伏特高壓電網(wǎng)。美國(guó)邦維爾電力局所轄電力系統(tǒng)預(yù)計(jì)20世紀(jì)末將有60%的火電廠建在喀斯喀特山脈以東地區(qū),約有3200萬千瓦的功率需越過這條山脈向西部負(fù)荷中心送電,計(jì)劃采用1100千伏電壓等級(jí)輸電。每條線路長(zhǎng)約300公里,輸送容量約1000萬千瓦。意大利計(jì)劃用1000千伏特高壓線路將比薩等沿地中海地區(qū)的火電廠和核電站基地的電力輸送到北部米蘭等工業(yè)區(qū)。日本選定1000千伏雙回并架特高壓輸電線路將下北巨型核電站的電力輸送到東京,線路長(zhǎng)度600公里,輸送容量1000萬千瓦。這些特高壓輸電線路均計(jì)劃于20世紀(jì)90年代建成。
投運(yùn)線路
美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本和意大利都曾建成交流特高壓試驗(yàn)線路,進(jìn)行了大量的交流特高壓輸電技術(shù)研究和試驗(yàn),最終只有前蘇聯(lián)和日本建設(shè)了交流特高壓線路。
1.前蘇聯(lián):在前期研究的基礎(chǔ)上,從1981年開始動(dòng)工建設(shè)1150千伏交流特高壓線路,分別是?;退箞D茲-科克契塔夫494公里,科克契塔夫-庫(kù)斯坦奈396公里。1985年8月,世界上第一條1150千伏線路埃基巴斯圖茲-科克契塔夫在額定工作電壓下帶負(fù)荷運(yùn)行,后延伸至庫(kù)斯坦奈。1992年1月1日,通過改接,哈薩克斯坦中央調(diào)度部門把1150千伏線路段電壓降至500千伏運(yùn)行。在此期間,?;退箞D茲-科克契塔夫線路段及兩端變電設(shè)備在額定工作電壓下運(yùn)行時(shí)間達(dá)到23787小時(shí),科克契塔夫-庫(kù)斯坦奈線路段及庫(kù)斯坦奈變電站設(shè)備在額定工作電壓下運(yùn)行時(shí)間達(dá)到11379小時(shí)。從1981年到1989年,前蘇聯(lián)還陸續(xù)建成特高壓線路1500公里,總體規(guī)模達(dá)到2400公里。全部降壓至500千伏運(yùn)行。
2.日本:1988年秋動(dòng)工建設(shè)1000千伏特高壓線路。1992年4月28日建成從西群馬開關(guān)站到東山梨變電站的西群馬干線138公里線路,1993年10月建成從柏崎刈羽核電站到西群馬開關(guān)站的南新瀉干線中49公里的特高壓線路部分,兩段特高壓線路全長(zhǎng)187公里,2000年開始,均以500千伏電壓降壓運(yùn)行。1999年完成東西走廊從南磐城開關(guān)站到東群馬開關(guān)站的南磐城干線194公里和從東群馬開關(guān)站到西群馬開關(guān)站的東群馬干線44公里的建設(shè),兩段特高壓線路全長(zhǎng)238公里。日本共建成特高壓線路426公里,由于國(guó)土狹小,日本特高壓線路全部采用雙回同桿并架方式。
參考資料
[1]
首條入京特高壓線路將于明年建成投運(yùn) · 電纜網(wǎng)[引用日期2016-10-24]
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