电网未来发展方向
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电能计量课外选题之电网未来的发展趋势
浅析电网未来发展趋势之特高压
身为电气的一份子,自觉若能对电网未来的发展有一定把握,那么对自身未来的发展也定会助益匪浅,因而择选此题。之后几日便抽空搜寻材料,所得资料虽广,但却繁杂无序,简单堆砌略显杂乱,故以总结之形式草拟此文,自觉学艺不精,所述观点多显浅薄,望老师海涵。
-------前记
电作为一个时代的代表,引领了第二次工业革命的发展。然而,当第一缕电气之光照进中国之时,一切显得并不那么光鲜,作为侵略者扩张殖民的座驾,电被引入了中国,自此中国开启了电气时代的序幕。
当第一根电缆由电厂引出,中国也走上了电气时代的征程。作为电气时代的后起之秀,我们在电气的管理,运作等方面多借鉴于西方及苏联,在科研方向及未来的发展方面虽对自身实际情况多有考虑,但也多少受到西方影响。关于电网未来的发展趋势,目前有两个比较热门的话题,一个是智能电网,另一个便是我们将谈到的特高压。
特高压的研究始于上个世纪六十年代,由美国、前苏联、日本、意大利等国家先后开展,用于远距离大功率送电。从时间上看,特高压其实已不是什么新颖的概念了,从提出到现在也已有几十年的时间了,那么为何至今仍旧作为一种所谓的“趋势”在讨论,而不是“现状”在研究呢?
特高压概念为何会被提出?
提出之后为何却又进退维谷?
通过电力学方面知识的学习,我们知道,随着输电电压的升高可以有效提高电能的传输效率,减少线损,同时大幅提升输电距离,因而理论方面发展特高压具有现实意义。特高压可以改善输电质量,提升输电距离,可以变运煤发电为坑口发电,变运煤为直接输电,减少运煤过程中的环境污染。同时,由于线损减少,电压质量高,因而沿线变电站等配套设施建设密度降低,有效减少了建设占地面积,这对于寸土寸金的今天具有很客观的经济效益。另一方面由于输电距离的提升,便可以使区域电网之间形成互联互补,乃至全国电网大联动,从而更加有效的调配电能。区域电网相互联动,相互支持,有效杜绝电网停电事故的发生。由于全国电能实现了联动互补,从而还可以平均电价,有利于社会稳定。
从以上方面可以看出,发展特高压之于电网、环境、社会等方面都具有积极的促进意义,那么为何一个利国利民的发展方向在中国乃至世界都饱受争议,以致其发展举步维艰呢?
良好的经济利益回报,首先带来的却是高额的经济投入,伴随电压的极限升高,在科研、设备要求、绝缘代价等方面我们都要面临很高的挑战。为了迎合特高压的发展,而大面积,大规模的更换电力系统现已有的配套设施装置,那将是一笔异常庞大的天文数字。假使特高压投入商业运作,其起步便将担负巨额债务,蜗步难行。虽然目前社会上有很多人支持推进特高压建设,但其实特高压技术有些方面还不成熟,很多理论数据在现实中并不能很好地实现,甚至相去甚远。例如,设计容量280万千瓦的晋东南示范工程,进行现场输电功率波图测试,整个测试过程仅1秒钟达到最高值280万千瓦,其平均时候只到100~230万千瓦,设计与使用的巨大反差势必造成严重浪费。
特高压作为一项尚不成熟而又急待推广的技术,其最为备受争议的便是区域电网交流互联,区域电网实行交流互联乍看可以优化区域能源分配,减少停电事故。
但
与此同时也埋下了安全的重大隐患。
分层、分区、分散外接电源的三分结构,是经过我国长期实践证明的安全合理结构。特高压区域电网交流互联便是对这一规则的挑战。交流电压等级越高,覆盖范围越大,存在的安全隐患也越大。联系紧密的特高压交流电网其一局部甚至某一部分发生破坏时,其事故的影响便会迅速扩大至更大范围。
根据国家电网公司的规划,将采用1000千伏交流特高压将电网形态由原来的东北—华北—华中“长链式”,变为华北—华东—华中“团状”结构。此举形成的三华电网将覆盖我国19个省市,控制全国70%的经济规模和装机容量,近75%的电力用户和近三分之二人口的电力消费市场,由于大交流同步电网无法采取完整,可靠的三道防线,其一旦发生所谓的连锁反应,引发大的停电事故,便将导致通讯系统中断,电气化铁路系统瘫痪,危机北京、上海等我国社会经济发展心脏地带的用电与安全,给国家经济社会造成灾难性后果。
所以交流联网实现的能源优化分配是以中国要不要,以及能不能承受一个未来可能的全国大停电为前提的。
在特高压建设的反对声音中,还有军事威胁论说、电网意欲垄断说、还有甚者直指其为不顾电网安全,盲目追求政绩一说。在此,我作为一名电气本科生,见识尚浅,也就不一一论述了,仅从学术的角度说,对于这样一个富有挑战性的课题,我对其的发展抱有浓厚的兴趣。一方面特高压的发展带来的就业机会可能增加吾等小辈进入央企的机会。二方面,攻克特高压发展的难题,必将引领我国电力事业迈入更高水平。
正如人们所说,在三峡工程顺利投产,为我国带来巨大经济效益的今天,贡献最大的正是当年提出反对意见的人,或许对于特高压亦是如此,对于这样一个关系民生、国家安全、经济稳定的庞大工程,起步便无法回头,愈多的正反激辩,愈多的实践求证,都将使特高压技术更加成熟,在此仅以一电气晚辈之身份衷心祝福我国的电力事业
越走越好
越做越强!
广西大学
电气工程学院
电气工程及其自动化班