示范工程
在去年下半年緊張的電煤供應形勢下,備受冬季缺電煎熬的華中電網尤其是湖北電網得到了我國首條特高壓輸電線路——“晉東南—南陽—荊門”特高壓交流試驗示范工程的有力支援,部分緩解了我國能源基地與負荷中心之間遠距離、大規模、大容量電力輸送難的局面。截至去年11月,這一工程已累計輸電260億千瓦時,完成北電南送160多億千瓦時,相當于晉煤外運800多萬噸,減輕大秦鐵路400多列火車運力,有力緩解了運輸壓力,提升了電網資源優化配置能力。同時,華中電網向華北電網輸送清潔水電90多億千瓦時,在減少豐水期棄水的同時,節約電煤430多萬噸,減少二氧化碳排放1000多萬噸,促進了節能減排。
占領世界電網技術制高點
特高壓交流試驗示范工程是世界電網建設的領跑工程,從一定意義上講,其本身就是一項舉世矚目的科研課題。
1000千伏“晉東南—南陽—荊門”特高壓交流試驗示范工程由我國自主設計、制造、建設和運行,是目前世界上運行電壓最高、技術水平最先進的高壓輸電工程,自2009年1月6日正式投運以來系統運行穩定、安全,這不僅表明我國已經全面掌握特高壓交流輸電關鍵技術,而且驗證了我國自主設計、自主建造的特高壓設備的安全可靠性。
“我們沒有可以借鑒的現成經驗,創新極具挑戰性。”國家電網特高壓建設部交流處處長王紹武談到特高壓電網時如是說。盡管國外開展了特高壓電網的一些前期研究,并建成了少數試驗工程,但沒有成熟的經驗、設備和商業化運行的工程,更沒有技術標準和規范。
為什么要建設特高壓電網?王紹武為記者“科普”,特高壓電網是指交流1000千伏、直流±800千伏及以上電壓等級的輸電網絡,與我國目前主要以500千伏交流和±500千伏直流為主的電網相比,前者如高速公路,后者如普通快速路,兩者在流量、流速、經濟性等方面均不可同日而語。被稱為“電力高速公路”的特高壓電網是代表了當今世界最高電壓等級的輸電技術,具有遠距離、大容量、低損耗輸送電力及節約土地資源等特點,能夠適應遠距離大容量電力輸送需求,有利于大煤電基地、大水電基地和大型核電站群的開發和電力外送。
“研究、發展特高壓電網對于我國電網技術而言,不亞于一次科技革命。這個項目是我國能源工業領域推動科技創新的重要實踐載體。”武漢大學特高壓專家周文俊如此評價。特高壓交流試驗示范工程是世界電網建設的領跑工程,從一定意義上講,其本身就是一項舉世矚目的科研課題。
這一工程作為目前全世界運行電壓最高的輸電工程,開發了全套具有自主知識產權的特高壓交流輸電工程技術,實現了科研攻關、工程設計、設備研制、成套設計、運輸安裝、調試試驗和調度運行的全面自主化,在世界上率先掌握了特高壓大容量輸電系統集成技術。
電力設備制造業的“金色名片”
特高壓電網設備綜合國產化率達到90%,逐步改變了我國電力裝備受制于人的局面。
“我國建設第一條500千伏高壓輸電線路時,所用的設備全都來自國外。”在國家電網武漢特高壓交流試驗基地,運行管理部負責人姚濤指著基地附近的500千伏高壓輸電線平武變電站告訴記者。而特高壓試驗示范工程卻卓有成效地推動了我國裝備制造業自主創新能力的提升。
“特高壓試驗示范工程建設給我國裝備制造企業帶來了兩個機遇。一是技術提升的機遇,二是擴大國際國內份額的機遇。”神馬電力科技有限公司負責人黃利祥說。神馬電力自籌資金6000多萬元,成功研發出填補國際空白的特高壓交流1000千伏空心復合絕緣子并在示范工程中得到應用。神馬電力也因此擁有了自己的核心關鍵技術,市場競爭力明顯增強。
在特高壓電網示范工程建設中,國內100多家電工裝備企業參與了特高壓項目,國家電網公司專門成立了特高壓專家委員會,組織國內外專家對關鍵問題進行會診,為制造廠家提供強有力的技術支持。目前,特高壓電網設備綜合國產化率達到90%,超過國家發改委最初規定的70%的目標,變壓器和高壓電抗器供貨完全立足國內,自主開發、自主設計、自主制造,以關鍵材料和設備實現自主化為標志,逐步改變了我國電力裝備受制于人的局面,拉動我國電力裝備業全面升級。
通過特高壓試驗示范工程的建設,西電集團、特變電工等國內輸變電設備制造企業掌握了特高壓變壓器的研制技術,填補了該領域的世界空白。特高壓設備已成為我國電工設備制造企業走向世界的“金色名片”。
依托重大工程形成創新合力
把國內最好的專家資源、企業資源組合起來,建立試驗基地,實現真正緊密的產學研結合。
“看我們申報的專利會發現,基本上都是幾個單位聯合署名。這正是我們打破常規模式創新的體現。你會看到,工程使用的變壓器來自不同廠家,但性能是一樣的。”為實現緊密的產學研結合,王紹武跑過1000多家生產企業。他告訴記者,國家電網主導的合作研發,不是指定哪一個廠家生產某一設備,合同一簽就了事;也不是找一兩個專家進行技術咨詢,而是把國內最好的專家資源、企業資源組合起來,建立強大的試驗基地,實現真正緊密的產學研結合。“必須有廣泛的參與,在反復比較中找到最佳設計者和生產者,并實現最大范圍的資源共享。”王紹武強調。
“很多創新是結合我國實際在多領域的交集中實現的。”王紹武說。特高壓電網需要性能優越的變壓器套管和開關套管,而國際上能生產這種3層樓高的磁套管的廠家只有一家國外企業,我國在自主建造這種電磁材料的套管上尚不具備能力,但我國在有機絕緣材料領域已經達到國際先進水平。能不能把這種優勢運用到套管研制上?國家電網提出使用有機絕緣材料的套管,由西電集團與西安交通大學一起聯合進行設計,然后交由江蘇的一家企業來生產。
“我們在全面掌握了特高壓交流輸電核心技術和制造優勢的同時,更重要的是占領了這一領域技術標準的制高點。”國家電網公司發展策劃部副主任張正陵說。“通過這個工程,我們在世界上率先建立了從系統集成、工程設計、設備制造、施工安裝、調試試驗到運行維護的全套特高壓交流輸電技術標準體系和試驗規范,并在工程中得到全面應用和檢驗,為特高壓交流輸電大規模發展應用奠定了堅實基礎。”目前,特高壓工程的多項技術標準已被IEC(國際電工委員會)采納為國際標準,“中國標準”正在大步走向世界。
來源:經濟日報
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