打造特高压直流技术国家新名片

2019-08-16 15:09:13 来源:本网专稿 

经过近20年的探索,这一技术已走向全球技术的巅峰

□中国改革报记者张宇 吴昊

位于云南省东北部的曲靖市罗平县,素以“油菜花之乡”而闻名,受南亚热带气候和高原季风气候影响,强烈的阳光让人睁不开眼睛。虽然油菜花花期已过,而坐落于此的鲁西背靠背直流异步联网工程仍然显得蔚为壮观。

“鲁西背靠背换流站是2016年下半年投运的,是目前世界上最大容量、最高电压的柔直技术工程。”南方电网超高压公司生产技术部主任高锡明接受记者采访时表示,该工程是世界上首次采用大容量柔直与常规直流组合模式的背靠背直流工程,综合自主化率达到100%,是我国特高压直流输电技术发展历程中的一项标志性工程。

记者了解到,2000年以来,西部大开发战略标志性工程“西电东送”取得了巨大发展。作为战略实施主体的南方电网公司,一大批电力科技工作者以“十年磨一剑”的恒心和韧劲,在特高压直流输电技术领域下大功夫,实现了从“跟跑”到“领跑”的战略性转变,为我国西电东送的可持续发展提供了坚强技术支撑,将其打造为走出国门的又一张“国家名片”。

从“跟跑”到“领跑”

2000年,西电东送第一条投入商业运行的直流工程天广直流投产,工程全套引进外方公司产品,甚至洗手间马桶也由外方提供,工程自主化率几乎为零。“无关人员请离场!”在天广直流工程通电调试现场,外方技术人员的这句话刺痛了在场的每一个中方技术人员的心,从那一刻起,掌握核心技术、提高国产自主化水平,成为西电东送电力科技工作者的目标。

2005年,我国第一个±500千伏超高压直流输电工程自主化依托项目——贵州至广东第二回±500千伏直流工程开工,成为我国确定的首个直流自主化依托工程。为改变特高压直流输电技术受制于人的窘境,南方电网专门组建技术研究中心,解决重大直流工程的自主化问题和生产中的重大技术问题。2007年,贵广二回直流工程建成投产,该工程综合自主化率达到70%,从此,“外方总承包”在南方电网西电东送工程建设中成为历史名词。

2010年,直流输电正式迈入特高压时代。世界首个±800千伏特高压直流工程——云广特高压直流工程建成投产,该工程同时也是我国特高压直流输电设备自主化依托工程,工程成套设备综合国产化率超过62%。随后公司建设的滇西北工程国产化率已经达到100%,中国特高压直流输电装备制造达到世界一流水平。

“特高压±800千伏直流输电工程”曾获国家科学技术进步特等奖,作为该项目的第一完成人,中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员李立浧在发表感言时说:“研究特高压直流输电技术是国家赋予我们电力人的使命,很高兴它得到国家的认可。”

李立浧院士告诉记者,我国特高压直流输电技术是国际上公认的领先世界的技术,提升了我国电工装备制造的自主创新能力和国际竞争力,使得电工装备成为中国制造的“金色名片”,同时,特高压直流输电保证了我国西电东送战略实施,有力促进了我国西部和北部水电、风电、太阳能等清洁能源的大规模集约开发和大范围消纳,为建设美丽中国奠定了坚实基础。

一山更比一山高

在高锡明看来,直流技术在中国的使用和发展,是世界直流发展史上的里程碑事件。记者了解到,特高压直流输电具有输送距离远、输送容量大、损耗低、占地省的特点,具有显著的技术经济优势,但也会给电网安全稳定运行带来一定的风险。

据了解,随着西电东送规模的不断发展,广东成为世界上直流落点最密集的一个区域电网,同样也面临着多回直流同时换相失败带来的风险,这是业内公认的难题。柔性直流技术成为解决这一难题的最佳方案。如果将电流比作河流,柔性直流输电技术就像在川流不息的江河上建造一个水库,既能接收上游河道的来水,又可以从容地控制下游水流量。

作为南方电网西电东送的建设运维管理主体,超高压公司在推动直流技术的发展和落地上一直不遗余力。从±500千伏直流到±800千伏特高压直流是一个技术跨越,而攻克高压大容量柔性直流输电技术,则是我国特高压输电技术发展历史上的一个新里程碑。2016年8月,世界上首个采用高压大容量柔性直流输电技术的工程——鲁西背靠背直流异步联网工程建成投产,工程综合自主化率达到100%。该工程创造了20项世界第一,形成国际、国家、行业标准11项,引领世界柔性直流输电技术发展。

2018年5月,我国首个特高压多端直流示范工程——乌东德电站送电广东广西特高压多端直流工程(以下简称“昆柳龙直流工程”)开工建设,该工程集“一最三首”于一身,是世界上容量最大的特高压多端直流工程,世界首个特高压多端混合直流、首个特高压柔性直流换流站工程,线路长度达1489千米。工程预计2021年全部建成投产,将确保南方电网,乃至我国电力装备制造业进一步抢占世界直流输电技术制高点,实现技术领跑。

当前,创造多个“世界第一”的昆柳龙直流工程建设正如火如荼,将对促进西部清洁能源消纳、实现资源优化配置、服务粤港澳大湾区建设等具有重要意义,对带动我国大容量柔性直流关键设备的自主研发,提升我国电力装备的国际领先地位也将发挥重要作用。

打造“国家名片”

经过近20年的探索,我国特高压直流输电技术已实现从“跟跑”到“领跑”的跨越,特高压柔性直流技术的突破更是登堂入室,走向全球技术的巅峰。这一领域的不断突破,凝聚着“西电东送”人对技术创新的巨大投入。

据南方电网公司首席技术专家饶宏介绍,为了向西电东送工程建设提供技术支持和自主掌握直流输电核心技术,打破国外技术的垄断,2003年,南方电网开始建设电网仿真实验室,“仿真实验室在2004年投入使用,构建了南方电网的一个全息镜像,能够模拟南方电网这个世界上最复杂的交直流混联电网。比如荣获2017年国家科技进步奖特等奖的世界第一个特高压±800千伏直流输电工程,其重大工程实验就是在这里完成的。”

面对占地3000多平方米、显得有些空旷的实验室和一排排有条不紊的运转的机器,饶宏表示,“别看现在科研人员数量少,在重大工程实验期间,电脑里储存的大数据也记录着好多科研人员的不眠之夜。”

经过多年的技术积累,中国的特高压直流输电技术不仅推动了西电东送发展,同时也逐渐被世界认可。随着“一带一路”走出去建设的实施,南方电网正积极与巴西、日本、韩国、东南亚建立技术培训和合作关系。曾外派日本参加交流学习的南方电网超高压输电公司天生桥局副局长郑丰说:“之前我们曾先后组团赴日本去学习,现在日本的同行也外派人员到我们公司开展培训,这也从一个侧面说明了南方电网在特高压直流输电领域的技术积累和管理经验获得了国际先进同行的认可。”

“西电东送”的实施过程是国家电力工业腾飞、民族实力进步的过程,这个过程中,以南方电网为代表的中国电力人,从零起步,实现了全部直流输电技术的消化、吸收和再创新,使得中国直流技术从设备到标准、从硬件到软件、从开发研究到设计建设,都走在世界前列,其先进经验也受到国内外业界高度认可及成功借鉴,打造了国家技术的新名片。

[责任编辑:张海莺]

相关报道:

视频新闻