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煤从空中走电从远方来流量

发布时间:2019-11-20 18:36:39 阅读: 来源:墙贴厂家

煤从空中走 电从远方来

国务院总理李克强在前不久的国务院常务会议上提出,要进一步加强雾霾等大气污染的治理,其中提到首要的一个措施就是实施跨区送电项目。

在近日中国科协举办的“科学家与媒体面对面”活动中,电力方面的专家把一个不太为人所知,却与人们生活和生态环境息息相关的概念—“特高压”,推到了公众的视野,并从科学的角度,对特高压输电进行了解读。

专家告诉大家:特高压可以缓解雾霾,可以解决我国日前能源资源分布于生产力布局不均衡的现状,减少煤炭运输中的尾气排放,解决煤炭“堵”在路上的困境,减少中东部地区对火电厂的需求,释放当地的环保压力……

特高压“特”在哪儿?

为什么要特高压输电?清华大学电机系教授周远翔说,社会对电能需求的不断增长是根本原因。随着社会的发展,用电需求不断增大,输电电压等级从1890年的10千伏输电电压等级发展到1985年前苏联的1150千伏输电电压等级,这期间时间跨度近100年,输电电压等级也增长了100倍。

电能输送多远的距离?周远翔解释说,输电距离是指经济输电距离,除了技术还要考虑综合的技术经济指标。

我国幅员辽阔,输电规模非常大,在此情况下,电从哪里来?

周远翔说,煤从空中走,电从远方来。这是我们国家发展特高压输电、西电东送战略的必然选择。目前,我国已经成功实现了特高压输电工程建设。

周远翔说,特高压的“特”体现在四个方面:一是输送容量特大,交流1000千伏特高压输送容量,是交流500千伏的5倍;二是送电距离特远,特高压交流1000千伏经济输电距离是500千伏的3倍,同时特高压直流正负800千伏最远经济送电距离达到2500公里以上;三是线路损耗特低,有明显的节能、提高输电效率效果;四是走廊占地特省,累计起来国土资源节省非常可观。

周远翔总结说,特高压输电是西电东送战略的必然选择,对于实现环境友好、能源跨区灵活调配和资源节约型输电网络,具有重大的意义。

电压等级世界最高

电压等级是电网发展水平的重要标志之一,反映了电网技术发展的不同阶段、不同水平。

中国电力科学研究院总工程师印永华举例说,就好比我们要实现大客流和高效率的运输,就需要实现铁路运输的提速,到现在发展为高铁技术,高铁的技术还在不断往上提升;要满足广大人口的居住需求,住房需从平房发展到低层楼房,再到高层楼房。电网等级也是从低压到高压、再到超高压、特高压,这符合事物发展的客观规律。

印永华介绍说,我国有电的历史几乎与国外同步,但是在1949年以前,电力工业发展缓慢,全国只有少数大中城市有电,电网规模很小,电压等级低。1949年新中国成立后,遵循电网发展的客观规律,电网技术取得了举世瞩目的进步。2009年,第一条1000千伏的晋东南—南阳—荆门输电线路建成,成为当前世界上电压等级最高的输电工程,标志着我国占据了世界输电技术和电工设备制造领域的制高点。

印永华说,我国原来电力工业发展比较慢,输电技术和国外比落后了将近30多年,后来迎头赶上,现已占据了世界交流输电和设备制造领域的制高点。目前1000千伏特高压已经纳入我国国标规定的电压等级系列,同时也成为国际标准电压。

三大难点和六大创新

在国家电网公司交流建设部副主任陈维江看来,是特高压电压特高、输电距离特远和输送量特大的特点,让特高压输电技术研发面临着三个难点。

首先,特高压如此之高的电压,加上上千公里的系统,需要正常的电压调节,在故障发生后如何控制住电压,难度非常大。

其次,从西向东,在绵延2000多公里长的距离中,输电线路会经过各种各样的复杂地理环境和气候环境,可能遇到雨雪冰冻、地震、雾霾等,对建设输电线路所用的绝缘影响很大。在此情况下,如何来承担高的电压?绝缘的选择和配置难度都非常大。

第三,在电压高的情况下制造出可使用的输变电设备,控制的难度也越来越大。

可喜的是,据陈维江介绍,面临这样的难点,国家电网公司在2004年底组织国内的科研设计、制造单位、院所高校共100多家,立足国内,自主创新,组成了一个覆盖全国范围、覆盖各个行业的产学研的协同创新团队。在近10年时间里,开展了309项特高压交直流输电技术的关键研究项目,在六大方面实现了创新突破。

一是研发建设了四个试验基地和两个研发中心,提出了一系列试验方法和规范。最终结果是使我国在高电压、强电流试验能力方面大幅提升,跃居世界领先水平。

二是电压控制,特别是系统的过电压实现了优化配置,提出了一系列的方法、措施、策略,使得大电网的电压控制、过电压的深度抑制达到了应有的程度。

三是通过在四个基地开展大量的试验研究,在国际上首次获得了特高压交直流系统的外绝缘全套的真型试验数据,建立了多个仿真计算模型,实现了绝缘的优化配置。

四是自主研制成功全套的特高压交直流输变电设备,是目前世界上电压等级最高、容量最大、损耗最低的特高压交流变压器。

五是把电磁影响降低到了人们可以接受的程度,实现了环境友好的目标。

六是形成了特高压输电工程全套的系统集成技术,截至目前,中国已经完全掌握了特高压交直流输电的核心技术,是世界上唯一能够设计、制造、运行特高压交直流输电技术的国家。

可有效缓解雾霾

国家电网公司直流建设部副主任高理迎直言,特高压可以有效缓解雾霾。

据他介绍,目前特高压与PM2.5的关系,按照国际绿色和平组织发布的报告推算,在京津冀地区,输送1亿千瓦时的电力,PM2.5就会减少7吨,PM10减少约17吨。他强调,只要在管理上、技术上前进一步,就可以大大缓解PM2.5。

根据中科院的研究报告,在PM2.5的主要来源中,燃煤贡献是18%,再加上二氧化硫、二氧化碳经过二次反应之后,对PM2.5的贡献可能会更高。可见,燃烧煤炭是雾霾的重要原因之一。

高理迎认为,鉴于煤炭消费主要分布在华中、华东、沿海地区的现实,首先我们要改变能源消费习惯,其次要改变燃烧布局,借助技术让煤就地燃烧,然后把电送到其他地方,这样就会大大缓解雾霾。

另外是优化能源消费结构。高理迎说,中国煤炭消费是世界上最多的,因此要加大绿色能源的产出,加大对风电的开发,加大对存量的处理。他认为,最终解决雾霾问题还要依靠我们增加绿色能源。

国家电网公司发展策划部副主任张正陵补充说, 以电代煤、以电代油,让电从远方来,对抑制雾霾是有明显缓解效果的。通过让电从远方来,通过输电替代一部分输煤,测算数据显示,能够减少大概23%~25%的雾霾。

实现了中国创造和引领

目前中国在特高压理论、技术、装备、标准等方面都取得了更大突破,已经建成了“两交三直”特高压工程,并在安全性、可行性和经济性方面得到了全面验证,实现了中国创造和中国引领。

那么,特高压发展的效果如何?张正陵认为,按照2020年来算,可圈可点之处有五个:

一是能够扩大西电东送规模,可以满足全面建成小康社会的用电增长需求。2013年全国消耗的电能大约是5.3万亿千瓦时,到2020年还要增加3万亿千瓦时,以保证用电的需求。

二是能源运输体系能够得到优化。目前,山西、陕西、蒙西这三个地区的煤炭利用主要是靠输煤,把煤转化成电输出去的比例不到5%,会使煤电油运输紧张的情况时有发生。例如,2010年和2011年北京八达岭高速路就常被运煤大卡车一堵就是好几公里。而通过发展特高压电网,用输电来替代一部分输煤,则可以大大缓解运输紧张的局面。

三是清洁能源得到高效利用。通过建设特高压电网,西部北部的水电、风电、太阳能都可以到中东部这样一个大市场来消化,以解决目前清洁能源发展所面临的困境。

四是能够改善东中部的生态环境。现在这已经有了直接效果。

五是拉动西部的经济增长。过去西部地区把煤挖出来就运走了,现在把煤就地发电,把煤炭基地变成煤电基地,把电输送到远方去,则可以延长当地的产业链,变资源优势为经济优势。

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