9月26日,目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的特高壓輸電工程——準東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程正式投運。來自新疆的電力跨越千山萬水,行程3324公里,源源不斷地輸送至華東大地。
這個創(chuàng)造了世界電力建設(shè)史上多個第一的工程,2016年1月開工建設(shè),歷時3年多的建設(shè)過程中體現(xiàn)了中華民族逢山開路、遇水架橋的奮斗精神,為新中國成立70周年,獻上了一份彰顯中華民族自主創(chuàng)新能力、勇創(chuàng)世界一流的賀禮。
中國智慧創(chuàng)造世界工程
“準東—皖南特高壓工程是搶占世界電網(wǎng)技術(shù)制高點的創(chuàng)新工程?!眹译娋W(wǎng)有限公司新疆電力有限公司建設(shè)分公司第一項目管理部副主任徐玉波說。
工程創(chuàng)新在哪里?從220千伏到500千伏,從750千伏到1000千伏,從800千伏到1100千伏,每一次電壓等級的提升不僅僅是數(shù)字的變化,更意味著電力工業(yè)技術(shù)的一次次跨越。
要實現(xiàn)電壓等級從現(xiàn)有的±800千伏上升至±1100千伏,輸送容量從640萬千瓦上升至1200萬千瓦,經(jīng)濟輸電距離提升至3000—5000公里,這是工程建設(shè)伊始首要解決的世界級難題。
如何跨越3324公里實現(xiàn)1200萬千瓦大容量供電?這一難題被列入“十三五”國家創(chuàng)新規(guī)劃的重點攻關(guān)方向,得到國家“863計劃”和重點研發(fā)計劃支持。
國網(wǎng)公司組織國內(nèi)外數(shù)百家單位進行了大規(guī)模協(xié)同攻關(guān),克服了諸多困難,發(fā)現(xiàn)并成功解決了超大型套管澆注工藝不過關(guān)、交直流混合強電場作用下絕緣放電、光通信時延影響送受端控制保護協(xié)同等超出已有認知的工程難題。
工程系統(tǒng)和設(shè)備在實驗室的試驗歷時1年,完成各類科學(xué)試驗2368項。在現(xiàn)場的調(diào)試試驗歷時1年,完成了5個階段863項工程試驗,進行了長時大負荷、15次人工短路接地、大功率階躍等苛刻試驗,通過了全面嚴格考核。
最終,國網(wǎng)公司全面掌握±1100千伏特高壓輸電系統(tǒng)分析、工程設(shè)計、設(shè)備制造、施工安裝和調(diào)試試驗核心技術(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)運行平穩(wěn)、設(shè)備質(zhì)量優(yōu)良、達到設(shè)計預(yù)期,擴大了我國高壓輸電技術(shù)的國際領(lǐng)先優(yōu)勢。
“建設(shè)±1100千伏特高壓在國內(nèi)外沒有任何可遵循的標準和規(guī)范,工程的首創(chuàng)性決定了它要面臨許多前所未有的困難和挑戰(zhàn)。這條創(chuàng)新之路上充滿了汗水與艱辛,也承載著光榮與夢想?!毙煊癫ㄕf。
準東—皖南特高壓工程實現(xiàn)了輸電電壓在已有800千伏特高壓的基礎(chǔ)上再提升37.5%,每千公里輸電損耗降至約1.5%,進一步提高了輸電效率。
新疆制造鑄就工程“心臟”
“準東—皖南特高壓工程的技術(shù)創(chuàng)新有九成體現(xiàn)在換流站中?!毙煊癫ㄕf。
在準東經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi),一座座鐵塔從四面八方而來,匯聚于±1100千伏昌吉換流站。
“昌吉換流站和古泉換流站是準東—皖南特高壓工程的心臟,代表目前頂級的電力設(shè)備技術(shù)?!毙煊癫ㄕf。
在建設(shè)準東—皖南特高壓工程中,我國成功研發(fā)了15大類30余種代表國際同類設(shè)備最高水平的成套新設(shè)備,帶動了我國輸變電設(shè)備制造水平邁上新臺階。
這些設(shè)備體現(xiàn)了多年來電力行業(yè)最先進的技術(shù)成果。其中,一個新疆企業(yè)的名字閃耀其中,那就是特變電工股份有限公司。
2018年5月26日,±1100千伏特高壓換流變壓器在特變電工±1100千伏特高壓生產(chǎn)基地試制成功。特變電工承擔(dān)了準東—皖南特高壓工程發(fā)送端全部高端產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)。
由于±1100千伏特高壓換流變壓器在國內(nèi)生產(chǎn)尚屬首次,其結(jié)構(gòu)特殊、復(fù)雜,技術(shù)難度高,生產(chǎn)時間緊、任務(wù)重,對制造環(huán)境和加工質(zhì)量均有嚴格要求。特變電工歷時9個月,首臺產(chǎn)品一次性通過全部試驗,各項性能指標均優(yōu)于技術(shù)協(xié)議要求。
±1100千伏特高壓換流變壓器的應(yīng)用,是特變電工在成功突破±800千伏直流輸電技術(shù)的基礎(chǔ)上,攻克了特高壓的絕緣設(shè)計,解決了遠距離輸送上由于電壓升高而帶來的絕緣、直流偏磁等一系列世界級技術(shù)難題后孕育出的“孩子”。
特變電工股份有限公司黨委書記、董事長張新表示,昌吉換流站最核心設(shè)備就是特高壓換流變壓器,產(chǎn)品的安全投運是工程取得發(fā)電效益的關(guān)鍵和重要保證。這一設(shè)備安全投運,代表了公司目前最先進的裝備制造能力,激勵企業(yè)進一步加大科技投入、促進科技成果轉(zhuǎn)化,推動企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展。
能源通道喚醒新疆能源基地
我國西部能源資源豐富,華東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達、用電基數(shù)大,是我國的負荷中心,能源基地距離東中部負荷中心1000—4000公里。
新疆能源資源豐富,是我國五大綜合能源基地之一,具備同時開發(fā)煤電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電的條件。受輸電能力、走廊資源的限制,新疆現(xiàn)有的輸電通道已不能滿足大規(guī)模電力外送需求。
“±1100千伏特高壓直流輸電技術(shù)經(jīng)濟輸電距離長,輸電損耗低,大范圍配置資源能力強,適用于新疆電力外送等超遠距離的送電項目?!毙煊癫ㄕf。
準東—皖南特高壓工程起于新疆昌吉換流站,止于安徽古泉換流站,途經(jīng)6省區(qū),翻越天山、秦嶺,跨過長江、黃河,直接連接了準東大型能源基地和華東負荷中心。
準東—皖南特高壓工程的起始地位于準東經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū),這個開發(fā)區(qū)是依托準東煤田規(guī)劃建設(shè)的大型煤炭煤電煤化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。
“我們?yōu)闇蕱|—皖南特高壓工程共配套了9個電源項目,總裝機容量1188萬千瓦,項目總投資419.98億元,截至8月底已累計完成投資230.8億元。”準東經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展局二級主辦夏鵬程說。
準東—皖南工程投運后,具備年送電600—850億千瓦時的能力,可使華東地區(qū)每年減少燃煤約3800萬噸,可就近滿足當?shù)亟?jīng)濟及負荷發(fā)展,有效緩解華東地區(qū)中長期電力供需矛盾。
“依托準東—皖南特高壓工程,新疆可配套建設(shè)520萬千瓦風(fēng)電、250萬千瓦太陽能發(fā)電及適當?shù)拿弘?,這將有力促進當?shù)卮笠?guī)模能源基地開發(fā),推進風(fēng)電、太陽能發(fā)電、火電聯(lián)合外送,提高資源利用效率,擴大清潔能源消納范圍,有力促進當?shù)刭Y源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢?!毙煊癫ㄕf。
由于疆電外送的迫切需求,準東—皖南特高壓工程邊調(diào)試、邊送電、分階段投產(chǎn),已累計向華東送電90億千瓦時。