輸電電壓一般分高壓、超高壓和特高壓。國際上,高壓(HV)通常指35——220kV的電壓;超高壓(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的電壓;特高壓(UHV)指1000kV及以上的電壓。高壓直流(HVDC)通常指的是±600kV及以下的直流輸電電壓,±800 kV及以上的電壓稱為特高壓直流輸電(UHVDC)。特高壓電網,指1000kV交流或±800kV直流電網。
由國家電網、中國南方電網有限公司等單位研究建設完成的特高壓±800千伏直流輸電工程,1月8日獲得2017年度國家科學技術進步獎特等獎。該技術是目前世界上已成功應用的電壓最高、容量最大、經濟輸電距離最遠的輸電技術。在“一帶一路”建設中,加大對該技術的推廣力度,使其成為我國“走出去”的亮麗“中國名片”。
特高壓投資額增速瓶頸凸顯
據前瞻產業研究院發布的《特高壓設備行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,我國電網投資市場空間在5000億元左右。國家電網投資額從2008年2500億元增長至2016年近5000億元,8年時間投資額增長一倍,年均復合增速達到9%,近年國家電網投資額保持在4500億元以上,投資額增速逐年下降,市場空間保持在5000億元左右。
特高壓累計投資額在2012年之前年均復合增速在20%左右,2014年開始進入快速增長,2015年增速超過50%,增速見頂,2016年特高壓累計投資額增速同比下降超過20個百分點。特高壓累計投資額增速與高鐵、核電行業增速相似。
2008-2017年我國電網投資市場空間及增速情況
±800千伏直流輸電技術優勢明顯
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、北部,70%以上的電力消費集中在東部、中部。能源供應與經濟發展之間的矛盾突出。發展大容量、遠距離、高效率的輸電技術是我國電力能源跨區域大范圍優化配置的必然選擇。
特高壓±800千伏直流輸電項目帶來顯著的經濟與社會效益。它的輸送容量是±500千伏直流工程的二三倍,經濟輸送距離提高到2-2.5倍,運行可靠性提高了8倍,單位輸送距離損耗降低45%,單位容量線路走廊占地減小30%,單位容量造價降低28%。
特高壓直流輸電技術是國際上公認的我國領先世界的技術,目前只有我國全面掌握這項技術,并開始了大規模工程應用。2010年,我國自主建成云南-廣東、向家壩-上海特高壓±800千伏直流示范工程,截至2017年底,全國共建成12回特高壓直流輸電工程,年輸送電量超過4500億千瓦時,其中清潔能源占比超80%,相當于每年減少東中部地區標煤消耗1.7億噸,減少二氧化碳排放4.5億噸,是“大氣污染防治行動計劃”的主要輸電通道。
推動特高壓技術成為“中國名片”
們的特高壓輸電的技術理論、機理、工程建設、設備制造能力方面都創造了很多紀錄。從中國創造到中國引領,占領了世界電網技術的制高點。建議像推進高鐵、“華龍一號”核電等項目一樣,推進電工裝備走出國門,特別是特高壓直流輸電工程的承包和設備出口。
一方面,把特高壓直流輸電技術、工程運行設計技術和中國的大電網運行技術,作為中國名片輸送出去。我國有很好的技術基礎和制造能力、設計能力,針對不同國家對輸電技術的不同需求,中國有能力提供不同的解決方案,這些技術方案可以抱團出海,提升中國“走出去”產品和設備的附加值。
另一方面,持續投入,不斷優化現有技術水平,從2016年起,南方電網承擔國家重點研發計劃項目,自主研發柔性直流輸電技術。目前南方電網正在建設的從云南輸電到廣東的特高壓直流輸電工程,采取傳統直流和柔性直流混合模式,可以提高電網的安全可靠性,是世界首創。
柔性直流輸電技術是未來電網的發展方向
該技術在數字化、智能化方面要求更高,希望在項目立項、軟硬件研發和人才引進等方面得到國家相關部門的支持,讓這項“中國智慧”有更大的發展空間。