
成果簡介 特高壓±800kV直流輸電技術是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的輸電技術,是解決我國能源資源與電力負荷不均衡分布問題、實施國家“西電東送”戰略和電力跨區域大范圍輸送的核心技術。2009年6月30日,由南方電網超高壓輸電公司負責建設和管理的云南—廣州±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱“云廣直流工程”)成功實現單極投產,2010年6月18日雙極竣工投產。這是世界第一條特高壓直流輸電工程,一舉創造37項世界第一,榮獲國家優質工程金獎。云廣直流工程西起云南楚雄,東至廣東廣州,輸電距離1373千米,額定電壓±800千伏,額定容量500萬千瓦,由楚雄換流站、穗東換流站、直流線路、兩側接地極和接地極線路五大部分組成。截至2020年4月,云廣直流工程累計送電量達2503億千瓦時,跨區外送累計清潔能源居國內特高壓直流工程前列,每天可將云南瀾滄江、金沙江流域清潔水電近1.2億度送至粵港澳大灣區中心。 歷史背景 特高壓輸變電技術指的是電壓等級在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的輸電技術,具有輸電損耗低、走廊利用率高等優點,適合超大容量、超遠距離的電力傳輸,是推動我國大規模跨區域能源優化配置的核心技術,是加快構建以新能源為主體的新型電力系統的重大關鍵技術。我國能源資源與電力負荷分布極不均衡,80%以上的能源資源分布在西部和北部,70%以上的電力消費集中在中東部等經濟發達地區,能源供應與經濟發展之間的矛盾十分突出。因此,發展大容量、遠距離、高效率的輸電技術是實現我國電力能源跨區域大范圍優化配置的必然選擇。
云南水電可開發容量近1億千瓦,煤炭保有儲量270億噸,是水火互濟的重要能源基地。隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡等水電站的開發,近4000萬千瓦水電需要遠距離、高效率、低損耗送到其他地區。然而,過去我國主要是利用±500千伏高壓直流輸電技術來解決遠距離輸電難題,而修建±500千伏直流輸電方案又有占地大、運輸損耗高的缺點。我國由此提出要發展輸送容量大、送電距離遠、輸電效率高的特高壓±800千伏直流技術來運輸電力。正是在這種背景下,云廣直流工程于2006年12月19日開工。 創新歷程 云廣直流工程最大的特點是建成了一條資源節約型的輸電通道。相較于輸送容量為3000MW、線路走廊寬度為59米、單位線路走廊輸電能力為50.8MW/m的±500千伏直流輸電工程來說,云廣直流工程輸送容量5000MW、線路走廊寬度為62米、單位線路走廊輸電能力為80.6MW/m,單位線路走廊輸電能力提高了58.6%,能夠較大幅度提高土地資源的有效利用率。
南方電網為了提高工程建設的土地資源利用率,從整體規劃角度全面謀劃了云廣直流工程的選址和路徑走向。例如在對穗東換流站選址時,首要考慮因素是電網應靠近廣州市和東莞市等負荷中心,減少線路出線走廓占地,節約珠江三角洲腹地寶貴的土地資源。在踏勘了19個地址后選取進出線合理的豐湖作為站址,大大節約了線路走廊的土地資源。此外,南方電網公司在承擔該項目的特高壓直流部分建設時,從電網安全穩定影響、外絕緣特性、電磁環境、過電壓與絕緣配合、特高壓技術標準、試驗調試和運行技術等7個方面開展了專項研究,解決了多項關鍵技術問題,突破許多世界級難題。由于工程的開創性意義,于2009年榮獲“亞洲最佳輸配電工程”獎。
2013年春季,國家發改委發文宣布云廣±800千伏特高壓直流輸電工程通過國家驗收,文中提到:該工程使我國掌握了±800千伏特高壓直流輸電工程設計、成套設備、施工建設、試驗調試、生產運行的全套核心技術,形成了適用于±800千伏特高壓直流輸電系統的相關規程規范和標準,促進了國內相關裝備制造產業升級,提升了行業核心競爭力。2017年,該技術獲得國家科技進步獎特等獎。 重大意義和深遠影響 特高壓直流輸電技術是國際上公認的我國占據世界領先地位的技術,是我國在能源電力領域的重大創新,實現了中國創造和中國引領。云廣直流工程建成以后,每年都在滿負荷送電時長、輸送電量等方面爭創新高,該工程對保障汛期云南水電送出,確保南方地區迎峰度夏發揮了重要作用。云廣直流工程的建設,對推動我國特高壓輸電技術的發展和實施西電東送戰略,優化區域資源配置,提高我國電力工業設計水平和設備制造水平,都具有重大意義,也為世界直流輸電工程的建設提供了示范和借鑒,走出了一條輸變電技術可持續發展之路
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