――國家電網(wǎng)公司特高壓自主創(chuàng)新引領(lǐng)世界電力技術(shù)變革

科技一線采風(fēng) 走進(jìn)中國工業(yè)大獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)企業(yè)

12月9日，世界上海拔最高、高寒地區(qū)建設(shè)規(guī)模最大、施工難題最多的輸變電工程――青藏聯(lián)網(wǎng)工程提前一年建成并投入試運(yùn)行。這條跨越青海、西藏兩省區(qū)的“電力天路”，結(jié)束了西藏電網(wǎng)長期孤網(wǎng)運(yùn)行的歷史，從根本上解決了制約西藏發(fā)展的缺電問題，為青海柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)發(fā)展和國家新能源基地建設(shè)提供了電力保障。

這項(xiàng)具有里程碑意義的工程是國家電網(wǎng)公司近年來依靠自主創(chuàng)新，打造堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型升級(jí)的一個(gè)縮影。

智能用電，讓生活嗨起來

如果您是一位上班族，晚上下班前，用手機(jī)按下幾組特定號(hào)碼，家中的電飯煲、空調(diào)、加濕器甚至電動(dòng)窗簾等就會(huì)一一啟動(dòng)，半小時(shí)后當(dāng)您回到家中時(shí)，屋子里溫度怡人、空氣清新，一鍋香噴噴的米飯已經(jīng)做好了……這樣的生活是不是很嗨？如今居住在中新天津生態(tài)城的418戶人家，生活就這樣嗨起來！

在這個(gè)小區(qū)里，居民陽臺(tái)上都安裝著太陽能光伏板,百姓生活用電的20%都來自太陽能這種清潔能源。作為國內(nèi)首個(gè)智能電網(wǎng)綜合示范工程，將電力光纖和信息技術(shù)融合，小區(qū)居民實(shí)現(xiàn)了家居生活的智能化。

智能電網(wǎng)的神奇，不僅體現(xiàn)在遠(yuǎn)程操控家電洗衣做飯上，利用智能電網(wǎng)綜合管理平臺(tái)，居民還可以用家里的總遙控器了解自家各類電器的用電比例，進(jìn)行耗電分析，合理選擇用電方式，降低家庭用電支出。與此同時(shí)，智能電網(wǎng)也促進(jìn)了電動(dòng)汽車的普及與應(yīng)用，在這個(gè)小區(qū)還建有三個(gè)充電站，利用太陽能為電動(dòng)汽車充電。

“到今年底，全國將有25個(gè)智能小區(qū)、樓宇實(shí)現(xiàn)智能用電雙向交互，人們的日常生活會(huì)因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)而更加低碳環(huán)保。”國家電網(wǎng)公司科技部智能處處長林弘宇告訴記者，智能電網(wǎng)涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度6大環(huán)節(jié)。過去兩年，國家電網(wǎng)公司全面推進(jìn)智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程建設(shè)，全面啟動(dòng)了21類228項(xiàng)試點(diǎn)工程，在智能變電站、配電自動(dòng)化、用電信息采集系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充換電設(shè)施、智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)、電力光纖到戶等六個(gè)領(lǐng)域取得了重要突破。截至目前，我國已經(jīng)建成陜西750千伏、延安、江蘇220千伏等8個(gè)智能變電站，成為引領(lǐng)世界變電站技術(shù)發(fā)展的中堅(jiān)力量。在智能變電站關(guān)鍵設(shè)備研制與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建方面也不斷填補(bǔ)國內(nèi)空白，并形成了世界首個(gè)智能變電站系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，申請(qǐng)專利126項(xiàng)，整體技術(shù)水平國際領(lǐng)先。

特高壓技術(shù)，中國創(chuàng)造

12月9日，世界首條成功投入商業(yè)化運(yùn)營的“1000千伏晉東南―南陽―荊門特高壓交流試驗(yàn)示范項(xiàng)目”又傳出喜訊，作為國家電網(wǎng)公司“十二五”特高壓電網(wǎng)建設(shè)的起步工程，當(dāng)天，該項(xiàng)目的擴(kuò)建工程在大負(fù)荷試驗(yàn)階段，實(shí)現(xiàn)了持續(xù)輸送500萬千瓦電力的預(yù)期目標(biāo)，創(chuàng)造了世界新紀(jì)錄，進(jìn)一步驗(yàn)證了特高壓交流線路大容量、遠(yuǎn)距離輸電的能力及優(yōu)于常規(guī)等級(jí)輸電線路的經(jīng)濟(jì)性。

特高壓輸電關(guān)鍵技術(shù)是國家“十一五”科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目，也是世界能源領(lǐng)域的重大前沿技術(shù)，按照國際標(biāo)準(zhǔn)，特高壓(UHV)指的是1000千伏及以上電壓，在我國，特高壓電網(wǎng)是指1000千伏交流和±800千伏直流電壓等級(jí)的輸電網(wǎng)絡(luò)。

國家電網(wǎng)公司科技部副主任沈江介紹說，我國能源與生產(chǎn)力布局呈逆向分布，能源運(yùn)輸形勢(shì)長期緊張。特高壓輸電具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率的優(yōu)勢(shì)，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，能夠促進(jìn)大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)利用。同時(shí)，特高壓電網(wǎng)可以提升電網(wǎng)抵御突發(fā)性事件和嚴(yán)重故障的能力，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，使堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)具備堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)架基礎(chǔ)。

“十一五”期間，國家電網(wǎng)公司通過特高壓重大創(chuàng)新工程建設(shè)，相繼完成晉東南―南陽―荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程、向家壩―上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程，全面掌握了特高壓核心技術(shù)，具備了特高壓全套設(shè)備制造能力，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到90%，并制定了完整的特高壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，特高壓交流電壓正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)。由于我國在特高壓技術(shù)領(lǐng)域的突破，國際電工委員會(huì)專門成立了高壓直流輸電技術(shù)委員會(huì)，秘書處設(shè)在了國家電網(wǎng)公司。

2009年，美國能源部部長朱棣文來到中國國家電網(wǎng)公司，他站在特高壓工程沙盤前不愿走開。原定5分鐘的介紹，被延長到15分鐘。 “中國的特高壓項(xiàng)目令人印象深刻，技術(shù)上達(dá)到了很高的水平。美國的風(fēng)電主要集中在北部，太陽能則多在東南部，也面臨著中國這樣的遠(yuǎn)距離、大容量輸送問題，需要這樣的特高壓技術(shù)，”朱棣文評(píng)價(jià)說，“中國為美國和世界上許多國家樹立了榜樣。我們?cè)谶@方面也有一些研究，希望能夠和中國國家電網(wǎng)公司有更多合作。”

風(fēng)光儲(chǔ)輸工程，破解新能源發(fā)電難題

隆冬時(shí)節(jié)，張北壩上草原。放眼望去，高高聳立的白色風(fēng)機(jī)和閃閃發(fā)光的太陽能光伏板，與藍(lán)天大地交相輝映，綿延不絕，尉為壯觀。半年多前，這里還是一片山丘坡地，如今一座世界級(jí)新能源示范基地已巍然屹立。

這里就是國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程現(xiàn)場(chǎng)。施工人員不懼寒風(fēng)刺骨，正在緊張地進(jìn)行著聯(lián)合發(fā)電全景智能監(jiān)控系統(tǒng)的最后調(diào)試，工程已經(jīng)進(jìn)入收官階段，年末投產(chǎn)運(yùn)行的目標(biāo)指日可待。

“實(shí)施風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程，目的就是要破解新能源發(fā)電的難題，只有在管理上和技術(shù)上取得新的突破，才能使清潔能源發(fā)得穩(wěn)、送得出、落得下、用得好。”國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理王敏介紹說，國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程是財(cái)政部、科技部、國家能源局及國家電網(wǎng)公司聯(lián)合推出的“金太陽工程”首個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，是國家電網(wǎng)公司建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)首批重點(diǎn)工程，也是目前世界上規(guī)模最大的集風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能及輸電工程四位一體的可再生能源項(xiàng)目。

風(fēng)電離不開風(fēng)，太陽能發(fā)電離不開陽光，而變幻莫測(cè)的天氣條件，使新能源發(fā)電大多具有間歇性、波動(dòng)性特點(diǎn)。這些特征打破了原有電網(wǎng)電能供給和負(fù)荷需求之間的平衡，給電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)峰及安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了影響。 該項(xiàng)工程以風(fēng)光發(fā)電控制和儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)為重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出、計(jì)劃跟蹤、削峰填谷和調(diào)頻等控制目標(biāo)，解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)的技術(shù)難題。隨著項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行，將實(shí)現(xiàn)五大技術(shù)突破，完成10項(xiàng)自主設(shè)備研發(fā)，創(chuàng)造20項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，獲得70項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，培養(yǎng)100名新能源領(lǐng)域的高層次人才，實(shí)現(xiàn)科研與產(chǎn)業(yè)的有機(jī)融合。

去年10月，《國家電網(wǎng)公司綠色發(fā)展白皮書》頒布，這是中國企業(yè)發(fā)布的首個(gè)綠色發(fā)展白皮書，向政府和社會(huì)公眾傳遞了國家電網(wǎng)公司推進(jìn)綠色發(fā)展的理性聲音：建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，推動(dòng)我國發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型。按照規(guī)劃，到2015年，我國特高壓將形成“三縱三橫一環(huán)網(wǎng)”，基本建成具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，形成以華北、華中、華東為受端，以西北、東北電網(wǎng)為送端的三大同步電網(wǎng)，初步建成世界一流電網(wǎng)。 到2020年，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建成后，可實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排量約16.5億噸，可使當(dāng)年二氧化碳排放強(qiáng)度比2005年下降8.8%，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國碳減排目標(biāo)的貢獻(xiàn)率可達(dá)20%―23%。