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國家電網:推進特高壓,建設世界一流配電網

時間:2018-12-19

來源:網絡轉載

導語:改革開放40年來,我國經濟社會發展取得巨大進步,人民生活水平得到顯著提升。電網作為現代經濟發展和社會進步的重要基礎和保障,在40年里取得了舉世矚目的成就,實現了從小到大、從弱到強、從分散孤立到互聯互通的蛻變。

改革開放40年來,我國經濟社會發展取得巨大進步,人民生活水平得到顯著提升。電網作為現代經濟發展和社會進步的重要基礎和保障,在40年里取得了舉世矚目的成就,實現了從小到大、從弱到強、從分散孤立到互聯互通的蛻變。

如今,一張以特高壓為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網已經形成,在提供電力保障、資源優化配置、助力綠色發展等方面發揮出巨大作用。作為全球能源革命的引領者,國家電網有限公司堅持電網高質量發展,大力推進特高壓建設,助力打贏“藍天保衛戰”,建設一流城市配電網,帶給人們更加可靠、清潔、智能的用電體驗,更好地服務國計民生。

從薄弱分散到廣泛互聯大電網保障居民可靠用電

1978年,改革開放的重大決策開啟了中國奮進的新征程。40年來,全社會用電量由1978年的2498億千瓦時增長到2017年的6.3萬億千瓦時,增長近24倍。

舉世矚目的成績背后,是40年來電網的高質量跨越式發展。

改革開放之初,我國電網薄弱分散,以相對孤立的省級電網、城市電網為主,相互聯系較少,一些地區還沒有電網覆蓋。1983年,溫州第一個220千伏輸變電工程——慈湖變電所及臺—臨—溫輸電線路建成,華東電網的電力得以送入溫州。之后,全國各地效仿“溫州模式”,實現經濟騰飛,電網發展也隨之提速。

實現電網高質量發展,必須要符合國情和電網發展規律,走科學發展的道路,核心是加快建設以特高壓為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網。2004年,國家電網有限公司提出建設特高壓,充分發揮其遠距離、大容量輸電的優勢,將西北部各類大型能源基地與中東部主要負荷中心相互連接,大范圍優化能源資源。

2010年7月,向家壩—上海±800千伏特高壓直流工程建成投產,標志著我國全面進入特高壓交直流混合電網時代。那年夏季,華東地區經歷持續高溫,上海地區35攝氏度及以上高溫天數累計達30天。這條特高壓將清潔水電送入華東地區,為保障上海平穩度過用電高峰提供了有力支撐。

如今,國家電網有限公司累計建成“八交十直”特高壓工程,根本扭轉了我國長期以來過度依賴輸煤、局部自求平衡的電力發展方式,使特高壓成為體現我國技術和經濟實力的“金色名片”。截至2017年年底,特高壓輸電通道累計送電超過9000億千瓦時,支撐了社會經濟快速發展。

不斷創新的特高壓輸電技術,也已經在各項特高壓重點工程中得到了廣泛的運用。昌吉—古泉±1100千伏特高壓直流輸電工程在規模和技術水平上實現了多個“世界第一”;青海—河南特高壓輸電工程建成后,將成為全國乃至全世界第一條專為清潔能源外送而建設的特高壓通道,并有望在技術上實現遠距離輸送大規??稍偕茉吹耐黄?;全球首條特高壓穿越長江綜合管廊隧道——“蘇通GIL綜合管廊”已正式貫通,被譽為“電力建設史上的創舉”,將為人們提供更加安全可靠的電力保障。

隨著特高壓工程不斷推進,堅強智能電網向廣泛互聯方向加快發展,能源互聯的嶄新時代也已到來。

“1999年前,我國各區域電網互不相連,各管各的。在地廣人稀的新疆和西藏自治區,又分為若干個小的地方電網。”國家發改委原副主任、國家能源局原局長張國寶撰文回憶我國電網早期的發展格局時曾表示,西藏最初只有連接拉薩和日喀則的藏中電網,林芝、昌都、阿里都是獨立的小電網,嚴重制約西藏經濟社會發展。

如今的西藏,早已不是從前那般模樣。西藏逐漸形成“一大兩小”三個電網,即藏中電網、阿里電網和昌都電網,藏中電網通過青藏聯網與西北電網相連;2014年11月,川藏聯網工程投運,使昌都電網與四川電網接通,結束昌都地區長期孤網運行的歷史;今年11月23日,藏中電力聯網工程投入運行,實現了青藏聯網工程與川藏聯網工程互聯,并使藏中電網與全國主網統一互聯,推動西藏電網邁入超高壓時代。

“從技術特征上看,未來的電網將向新一代電力系統演進;從功能形態上看,將向能源互聯網演進?!边@是國家電網有限公司對未來電網發展的精準判斷。2018年,國家電網有限公司提出建設世界一流能源互聯網企業的目標。建設世界一流能源互聯網,核心正是建設世界一流的堅強智能電網,打造新一代電力系統。這一新型電力系統適應新能源高比例接入、新型用能設備廣泛應用,集成先進輸電、大規模儲能、新能源友好并網、源網荷儲互動、智能控制等先進技術,具有廣泛互聯、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享特征。

40年來,隨著用電量高速增長,電網配置范圍也在不斷擴大,從1981年的第一條500千伏超高壓輸電線路——河南平頂山至湖北武昌輸變電工程投產,到1989年第一條±500千伏超高壓葛洲壩至上海直流輸電工程拉開跨區聯網帷幕,再到2009年我國第一條特高壓線路1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程建成,華北電網和華中電網聯結成一個同步大電網……電網發展一步一個腳印,實現了規模從小到大、輸電能力從弱到強、電網結構從孤立到互聯的蛻變。2005年以來,我國電網規模穩居世界第一,電網建設總體保證了新增17億千瓦電源的接入,滿足了新增電量6萬億千瓦時的供電需求,有力支撐了社會經濟的快速發展。

新時代開啟新征程。未來,國家電網有限公司將以堅強智能電網為核心,有機融合能源系統、信息系統、社會系統,實現網絡廣泛互聯,用戶靈活參與,有效支撐可再生能源大規模開發利用,滿足各種能源設施便捷接入,支持能源新模式新業態發展,推動與“一帶一路”國家電網互聯互通,推動全球能源互聯網創新發展。

助力打贏“藍天保衛戰”清潔發展推動能源轉型與再電氣化

張北壩上,“風光”無限,高高聳立的白色風機和閃閃發光的光伏板與藍天碧野交相輝映,滿載“風光”的綠色能源通過一條條銀線被送至遠方。截至目前,冀北電網新能源累計裝機1689萬千瓦,占統調電源裝機比例為58.8%,新能源發電已成為主力。

1978年,人們只知道火電和水電,在我國電源結構中,分別占比69.7%和30.3%;今天,我國能源結構發生了深刻變化,新能源發電投資占比顯著提高,太陽能、風電、核電發電投資比重分別為9.8%、23.5%、15.7%,排名世界前列。

新能源發電比重的持續增加,隨之而來的是風電、光電消納難題的不斷增加,超出消納能力的風電、光電“擠著”上網,給電網安全穩定運行帶來重重壓力。如何緩解這一矛盾?“依托大電網,構建大市場”,這一觀點的正確性,從2017年和2018年國家電網有限公司清潔能源消納的多組數據中得到了印證。

近年來,為進一步解決“三棄”難題,國家電網有限公司加快建設新能源并網工程和跨區跨省輸電通道,促進清潔能源大范圍優化配置,滿足新能源集中大規模開發和大范圍消納需求。在國家大氣污染防治行動計劃12條重點輸電通道中,國家電網有限公司負責11項輸電工程建設,其中特高壓工程8項。同時,為解決甘肅清潔能源外送和東北“窩電”問題,國家電網有限公司積極推進酒泉—湖南、扎魯特—青州兩項特高壓直流工程建設。這10項特高壓工程全面建成投運后,將增加東中部地區受電能力8000萬千瓦,每年減少燃煤運輸1.8萬噸,降低PM2.5濃度4%~5%。

除了進行跨區通道建設,在構建清潔低碳高效能源體系的過程中,國家電網有限公司充分發揮電網平臺作用,打造全國電力市場。通過制定全國統一電力市場深化設計方案,加大與地方政府在現貨市場建設試點等方面的溝通力度,穩妥推進交易機構股份制改造和規范化建設;建設抽水蓄能電站、實施跨區和跨流域風光水火聯合調度、挖掘用戶可中斷負荷資源、增強電網對大規模清潔能源并網的適應能力,大力推進再電氣化,在電力生產、消費端持續發力,促進能源清潔低碳轉型和電網綠色發展。

清潔發展,不僅僅體現在清潔能源的大規模并網消納,還體現在電能替代的深入推進。“以電代煤,以電代油,電從遠方來”讓清潔電真正進入消費端,為助力打好“藍天保衛戰”提供了現實路徑。

2013年8月,國家電網有限公司印發“電能替代實施方案”,積極實施電能替代戰略,2017制訂發布“十三五”電能替代規劃,明確5800億千瓦時替代電量目標,實現電能替代總體布局。

2017年3月18日,北京最后一座燃煤電廠停機備用,北京實現了電廠無煤化,并成為全國首個清潔能源發電城市。來之不易的成績背后,電能替代發揮了巨大作用。2010年~2013年,首都核心區約12.2萬戶居民所在地區也接連完成了“煤改電”施工;截至2015年年底,國網北京市電力公司已累計完成東城、西城區31萬戶居民分散電采暖改造,基本實現首都核心區“無煤化”。環保部消息顯示,今年3月~8月,北京市細顆粒物(PM2.5)月均濃度均實現歷史同期最低,2017年京津冀區域內13個主要城市PM2.5平均濃度同比下降近10%。

“煤改電”給老百姓帶來的變化,不僅僅發生在北京。近年來,國家電網有限公司積極貫徹落實中央要求,大力推動清潔取暖項目落地。截至2017年9月底,國家電網有限公司在經營區域內共推廣實施清潔電采暖項目1.8萬個,推廣電采暖面積約5億平方米,累計完成替代電量277億千瓦時。

要藍天,也要綠水。40歲的杜國文是土生土長的“三峽人”,這幾年,他親眼見證了三峽庫區首個岸電試點工程完工后家鄉翻天覆地的變化。“以前,路過港口的時候,總會看到那些船只燒柴油,冒著黑煙,許多污染物還流進了江里,而如今,港口的所有游輪全部用上了清潔岸電,母親河也變得清澈了?!?/p>

三峽庫區首個岸電試點工程只是國家電網有限公司推動長江流域港口岸電全覆蓋的一個縮影。據了解,國家電網有限公司推動建立長江流域岸電設施建設長效工作機制,設立長江流域船舶污染排放控制區,打造三峽壩區綠色岸電發展試驗區,完善支持政策,統一技術標準,強化關鍵設備研制,引領長江流域岸電設施建設除了三峽壩區。國家電網有限公司還不斷擴大港口岸電建設范圍,在京杭大運河水上公共服務區實現綠色岸電全覆蓋,并將在東部沿海、長江沿線全面推進港口岸電工程建設,打造“兩縱一橫”綠色運輸線,形成國際領先的水陸交通綠色發展樣板。

不僅如此,自啟動電能替代戰略以來,國家電網有限公司還積極推廣電動汽車、電蓄能、農業電力排灌等方式,有力降低了燃煤燃油排放量。國家電網有限公司正以“再電氣化”為引領,將“電能替代”作為發展戰略,服務能源行業向清潔、低碳轉型升級。

提供“零停電”“零閃動”電力保障一流配電網引領美好新生活

1997年以來,我國電網從沒有發生過電網穩定破壞事故,成為了世界上唯一沒有發生大停電事故的特大型電網。如今,我國城市供電可靠率達到99.948%,重點城市核心區戶均停電時間不超過5分鐘,居民已經享受到了“零停電”甚至是“零閃動”的電力保障。

在北京北運河畔,與崔家樓毗鄰的北京城市副中心行政辦公區,世界一流智能配電網示范區已經初步建成。國網北京電力副總經理賴祥生告訴記者,這里有世界最先進“雙花瓣”式配電網架結構,保證每個開關站有來自3個不同方向的電源,網架結構供電可靠率達到99.9999%以上,年均停電時間低于28秒,達到國際領先水平。

如此之高供電可靠性的背后,是新時代一流現代化配電網的堅強保障。

配電網是大電網的“毛細血管”,它分布在城市的角角落落,與我們的生活最密切,是電能輸送的最后一公里。近年來,國家電網有限公司推進城市配電網建設,采用成熟可靠、技術先進、自動化程度高的配電設備,建成堅強合理、靈活可靠、標準統一的配電網架結構,供電可靠性顯著提升。

為加快推進中心城市智能配電網建設,全力支撐京津冀、長江三角洲等世界級、國家級城市群建設發展,2017年國家電網有限公司決定在北京、天津、上海、青島、南京、蘇州、杭州、寧波、福州、廈門10個大型城市,全面提高城市配電網的可靠性和供電質量,計劃用4年左右時間,打造“安全可靠、優質高效、綠色低碳、智能互動”的世界一流城市配電網。未來,這些城市中的核心、中心區域用戶年平均停電時間分別不超過5分鐘和30分鐘,供電可靠率分別達到99.999%和99.994%,讓人們基本感受不到停電,助力城市轉型升級。

從“用上電”到“用好電”,堅強、智能的一流配電網正為中國城鄉注入生機勃勃的發展動力,為人們創造更加智慧的用電新生活。

走進雄安新區市民服務中心,智慧能源管控系統通過監測所有變壓器運行狀態,實時調節用能側負荷水平,實現柔和調節。樓內人員沒有明顯感知變化的情況下,系統已經完成對空調溫度參數的調節,達到最佳用能狀態。依托“互聯網+”技術,雄安新區將建成能源計量一體化采集平臺,智能電表覆蓋率和水電氣“多表合一”信息采集率達到100%。

這樣的驚喜,將在一流配電網的發展建設中源源不斷地出現。隨著再電氣化水平的不斷提高,電力流、智能配電網的信息流與業務流相互融合,用電需求變得越來越個性化、多元化。面對能源消費方式、轉換利用等方面的挑戰,配電網也正在從傳統放射型向多段互聯網絡轉變,從單一供電向綜合能源服務平臺轉變。

在能源消費方面,國家電網有限公司將整合各類能源的轉化和應用,促進各類能源的富余部分向電能方式進行二次轉換,為用戶打造以電為主的智能化能源消費方式,充分滿足各類用戶的個性化用能需求;在能源綜合利用方面,依托配電網構建綜合能源服務平臺,充分發揮電能的驅動作用,應用智能化技術,提高各類能源系統的自調節和自適應能力,促進以電為中心的多能融合,提高各類能源的供給質量,提升各類能源設備的運行效率,實現各類能源綜合利用效率的最大化,更好地滿足人民美好用能需求。

40年的時光變遷,見證了電網發展的巨變。作為全球能源革命的引領者,國家電網有限公司堅持電網高質量發展,大力推進特高壓建設,助力打贏“藍天保衛戰”,建設世界一流配電網,帶給人們更加可靠、清潔、智能的用電體驗,更好地服務國計民生。

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