時(shí)間:2020年05月25日 分類:電子論文 次數(shù):
摘要:本篇文章針對(duì)我國(guó)特高壓交流輸電創(chuàng)新技術(shù)一題展開(kāi)了較為深入的研究,同時(shí)結(jié)合特高壓交流輸電的發(fā)展歷程與筆者的自身經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了幾點(diǎn)可行性較高的建議措施,其中包括統(tǒng)一認(rèn)識(shí),建設(shè)試驗(yàn)線路、加大對(duì)1000kV輸電技術(shù)與設(shè)備的科研力度以及研究編制1000kV電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃等等,以期能夠?qū)ξ覈?guó)特高壓交流輸電技術(shù)的創(chuàng)新帶來(lái)一些具有參考性的意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞:特高壓;交流輸電;創(chuàng)新技術(shù)
一、前言
在最近幾年來(lái),伴隨著社會(huì)的快速發(fā)展與時(shí)代的不斷進(jìn)步,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提升也對(duì)電力工業(yè)提出了更高的要求。然而,由于我國(guó)的電力能源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域之間存在著分布不均勻的情況,如果不加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和更新是很難達(dá)到更高水平的電壓等級(jí)的,從而嚴(yán)重阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提升。本文的研究重點(diǎn)特高壓交流輸電技術(shù)在國(guó)外的一些發(fā)達(dá)國(guó)家中已經(jīng)得到了較大范圍的普及和應(yīng)用,我國(guó)也需要結(jié)合自身的現(xiàn)實(shí)情況與資源挑戰(zhàn)來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用特高壓的交流輸電技術(shù)。
二、特高壓交流輸電的發(fā)展歷程
隨著電力系統(tǒng)與輸電規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,世界各國(guó)都開(kāi)始相繼研發(fā)出了更高水平與效率的高新技術(shù),在無(wú)形當(dāng)中促進(jìn)了特高壓輸電技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。早在上世紀(jì)中期,美國(guó)和加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家中的電力系統(tǒng)就基本達(dá)到了380kV與500kV的電壓等級(jí),在經(jīng)過(guò)了約十年左右的發(fā)展時(shí)間,美國(guó)、意大利以及日本等國(guó)家又相繼取得了突破性的研究成果,基本已經(jīng)全面達(dá)到了750kV的電壓等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。二十世紀(jì)的六十年代是第三次工業(yè)革命的高潮時(shí)期,各個(gè)國(guó)家對(duì)電網(wǎng)的輸電容量都產(chǎn)生了更高水平的要求,而750kV很顯然已經(jīng)無(wú)法匹配這些發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度了。基于此,研究學(xué)者們紛紛整合自身的條件資源與研究經(jīng)驗(yàn),建立起了大量的試驗(yàn)線路與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,將更多的精力都投放到了對(duì)1000-1200kV特高壓交流輸電技術(shù)的研究上。
在這個(gè)過(guò)程中,前蘇聯(lián)的研究學(xué)者充分發(fā)揮出了煤炭資源的實(shí)際效用,在哈薩克斯坦當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)了多個(gè)4-6GW的發(fā)電廠,而后又采用750kV的直流輸電線路和1150kV的交流輸電線路來(lái)相互匹配,在兩者的共同作用下朝向俄羅斯內(nèi)部的部分城市輸送電力。除此之外,前蘇聯(lián)還在1150kV交流輸電線路的所經(jīng)線路中額外增加了幾個(gè)變壓站,通過(guò)它們來(lái)為沿線城市供電。直至上世紀(jì)的八十年代末期,前蘇聯(lián)已經(jīng)成功完成了約2300多千米的1150kV交流輸電線路。
再看美國(guó),在二十世紀(jì)的七十年代中,美國(guó)的計(jì)劃是要在15年以內(nèi)建設(shè)出一定數(shù)量的3-4GW核電站,但是這一計(jì)劃卻因經(jīng)濟(jì)危機(jī)的出現(xiàn)而被迫中止。直到八十年代初期,美國(guó)在當(dāng)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了特高壓交流輸電的條件標(biāo)準(zhǔn),但迫于對(duì)環(huán)境保護(hù)觀念的執(zhí)行和顧慮,不得不將大多數(shù)的建設(shè)重心都放到天然氣電廠中,從而停止了對(duì)特高壓輸電技術(shù)的研究與應(yīng)用。
三、采用特高壓交流輸電技術(shù)的重要性
在針對(duì)我國(guó)當(dāng)前電力工業(yè)與電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究和分析后可知,進(jìn)一步加大對(duì)特高壓電網(wǎng)的研究力度是非常有必要的一項(xiàng)舉措。其不僅能夠?qū)ΜF(xiàn)有的電力資源進(jìn)行有效的優(yōu)化和充足,同時(shí)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來(lái)了非常重要的促進(jìn)作用。
首先,特高壓電網(wǎng)可以達(dá)到提高能源開(kāi)發(fā)與利用效率的作用。由于我國(guó)的人口眾多且地大物博,因此目前是全世界收首屈一指的煤炭與電力能源的消費(fèi)國(guó),其中的煤炭消耗總量更是占據(jù)了全球的2/3左右。此種能源開(kāi)發(fā)與消費(fèi)高度不平衡的狀態(tài)嚴(yán)重阻礙了和諧社會(huì)的構(gòu)建與可持續(xù)發(fā)展原則的落實(shí)。而特高壓電網(wǎng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與應(yīng)用一方面能夠幫助西部地區(qū)將資源優(yōu)勢(shì)逐漸轉(zhuǎn)變成為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),為西部大開(kāi)發(fā)提供主要的動(dòng)力來(lái)源,另一方面則可以有效實(shí)現(xiàn)我國(guó)西部和北部地區(qū)煤炭基地的建設(shè),從根本上提高資源的開(kāi)發(fā)效率;其次,特高壓電網(wǎng)的建設(shè)還是滿足于我國(guó)電力需求持續(xù)增長(zhǎng)的重要條件。我國(guó)當(dāng)前的電網(wǎng)主要為500kV交流與500kV直流系統(tǒng),無(wú)論是電力的輸送能力還是輸送規(guī)模都比較的落后。只有進(jìn)一步加快對(duì)電壓等級(jí)的提高速度,構(gòu)建出更加強(qiáng)大的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與更具規(guī)模的資源配置,才能夠讓我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平出現(xiàn)快速的提升。
四、創(chuàng)新我國(guó)特高壓交流輸電技術(shù)的幾點(diǎn)建議
(一)統(tǒng)一認(rèn)識(shí),建設(shè)試驗(yàn)線路
通過(guò)上文中的內(nèi)容可知,特高壓交流輸電技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用在我國(guó)已經(jīng)勢(shì)在必行,并且相關(guān)的設(shè)備制造與技術(shù)應(yīng)用也并非特別困難。但是為何此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用屢屢受阻呢?其主要原因就是因?yàn)閷?duì)特高壓交流輸電技術(shù)的認(rèn)識(shí)不夠。有很多研究學(xué)者認(rèn)為,我國(guó)在特高壓交流輸電技術(shù)的應(yīng)用上遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國(guó)家有經(jīng)驗(yàn),并且也沒(méi)有豐富的財(cái)力來(lái)用于對(duì)此類設(shè)備的采購(gòu)上,所以在2020年之前并沒(méi)有必要去大力發(fā)展特高壓交流輸電技術(shù)。事實(shí)上,即使有再多的質(zhì)疑和反對(duì),實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),只有通過(guò)實(shí)踐結(jié)果才能夠說(shuō)明特高壓交流輸電技術(shù)在我國(guó)的可行性。為此,筆者總結(jié)出了如下三個(gè)試驗(yàn)線路方案來(lái)可供參考:首先,從宜賓開(kāi)始修建,到重慶停止。此線路的輸電容量為2-3GW,總長(zhǎng)度為250km;其次,從寧海開(kāi)始,途徑杭州,到上海結(jié)束。此線路的輸電容量為2-3GW,總長(zhǎng)度為350km;最后,在華北或南方電網(wǎng)中挑選出一個(gè)適合的項(xiàng)目,進(jìn)一步落實(shí)對(duì)特高壓交流輸電技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究工作,在設(shè)備正式投入應(yīng)用之前,可以將所有參與線路降壓至500kV,在升壓到1000kV并得以成功運(yùn)行后,再根據(jù)最終應(yīng)用結(jié)果來(lái)實(shí)施大范圍的推廣。
(二)加大對(duì)1000kV輸電技術(shù)與設(shè)備的科研力度
早在1984年的5月20日,我國(guó)的重大技術(shù)裝備領(lǐng)導(dǎo)小組與國(guó)家經(jīng)貿(mào)委就曾在國(guó)重裝[1984]7號(hào):《關(guān)于確定提高超高壓輸變電電壓等級(jí)聯(lián)合通知》中明確規(guī)定:“500kV以上電壓等級(jí)以采用1000kV為宜,750kV電壓等級(jí)與500kV電壓等級(jí)相差太近,不宜采用。除西北電網(wǎng)希望采用750kV電壓等級(jí)外,其他廣大電網(wǎng)都不希望在500kV之上再架設(shè)750kV線路。因?yàn)檫@不僅增加建設(shè)投資而且于安全運(yùn)行不利”。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前特高壓交流輸電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看,這一決策是非常正確的,同我國(guó)的實(shí)際情況十分吻合。由于特高壓輸輸電的電壓等級(jí)是在事先確定好的,因此當(dāng)務(wù)之急是需要進(jìn)一步加大對(duì)1000kV輸電技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備的制造與科研力度,盡快的制定出符合當(dāng)前國(guó)情的設(shè)備試用計(jì)劃。基于此,國(guó)家的相關(guān)管理機(jī)構(gòu)、電網(wǎng)企業(yè)以及制造企業(yè)都應(yīng)當(dāng)對(duì)此項(xiàng)計(jì)劃給予最大的支持,積極的引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù),盡可能在2-3年以內(nèi)得出滿意的研究成果。
(三)研究編制1000kV電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃
在過(guò)去很長(zhǎng)的一段時(shí)間之內(nèi),我國(guó)有關(guān)于1000kV電壓等級(jí)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)資料都非常的稀缺,國(guó)內(nèi)的各個(gè)電網(wǎng)企業(yè)在針對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行研究和落實(shí)的過(guò)程中,將絕大多數(shù)的精力都投放在了對(duì)500kV交流加直流輸電的電網(wǎng)方案研究上。筆者建議,在針對(duì)1000kV試驗(yàn)線路進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)在得到1000kV輸變電設(shè)備技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)信息以后,在國(guó)內(nèi)開(kāi)展大范圍的發(fā)展規(guī)劃研究工作,同時(shí)針對(duì)500kV已經(jīng)無(wú)法適用的地區(qū)應(yīng)優(yōu)先考慮1000kV交流電壓輸電的可行性,在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上制定出1000kV電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展方案。
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電力論文投稿刊物:《四川電力技術(shù)》(雙月刊)1978年創(chuàng)刊,是四川省唯一一份電力科技期刊,其辦刊宗旨和原則是緊密聯(lián)系四川電網(wǎng)實(shí)際,交流電力科研和技術(shù)改造成果,介紹電力生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)。刊載的主要內(nèi)容有:專題研究、綜述評(píng)論、技術(shù)改進(jìn)、技術(shù)討論、簡(jiǎn)訊等。