特高压输电影响深远

二、 计划中的主要特高压项目
十一五 期间, 高压直流输电工程、 特高压输 电工程总投资约 800~ 950 亿元, 一次设备需求约 为 320~ 380 亿元( 折 64~ 76 亿元 / 年) , 二次设备 需求约 120~ 140 亿元( 折 24~ 28 亿元 / 年) 。 十 一五 之后的 10 年间 , 我们预计每年开建 1~ 4 个 特高压交直流线路( 总计大约 15~ 25 个 ) , 年投资 100~ 300 亿元左右, 总投资超过 2 000 亿元。目 前已经开工和规划的特高压项目主要有 : 1) 晋东南 - 荆门特高压交流试验示范工程。 该工程全长 645 km , 总投资 58 57 亿元, 计划于 2008 年 建 成。特 高 压 变 电 站 2 座 , 变 电 容 量 6 000 MVA, 特高压开关站 1 座。晋东南 荆门 试验示范工程 58 57 亿元总投资中 , 开关订单约 10 亿元左右 , 变压器订单金额要多一些。 2006 年 开工 , 预计 2008 年投运。 2) 云 - 广正负 800 kV 直流输电工程。项目概 况: 线路 1 438 km, 建设规模主要包括新建楚雄换 流站、 穗东换流站、 楚雄 穗东直流线路、 控制和保 护系统等, 工程静态总投资 132 38 亿元。其中, 小 湾水电站( 4 200 MW) 、 金安桥水电站 ( 2 400 MW) 于 2009 年投 产。该 工程 于 2006 年 12 月 开 工, 2009 年 6 月单极投运, 2010 年双极投运。 3) 淮南 芜湖 浙北 上 海特高 压线 路工 程。项目概况: 双回交流特高压线路 2 657 km, 特高压变电站 4 座, 变电容量 18 000 MVA 。 4) 晋东南 北京、 晋东南 陕北特高压工程。 项目概况: 线路 1 170 km, 新 建北京、 陕 北、 石家 压特高压变电站, 新增变电容量 9 000 M VA 。 5) 晋东南 南阳 荆门二回输变电和荆门 武汉特高压工 程。项目概况 : 线路 1 140 km, 新 建武汉特高压变电, 扩建南阳开关站为变电站, 新 增变电容量 6 000 MVA 。 6) 溪洛渡水电站到浙西、 株洲; 向家坝到上海 的输电工程。项目概况: 金沙江一期溪洛渡、 向家 坝电站, 装机容量 18 600 MW, 计划于 2012~ 2017 年 陆续 投 产 ; 金 沙 江 一 期 采 用 3 回 800 kV 、 6 400 MW 直流工程送电华东、 华中, 直流线路总
500 kV 线路走廊宽度的 40% , 也就是说输送同样 的功率( 如 5 000 MW) , 采用 1 000 kV 线路输电与 采用 500 kV 的线路相比 , 可节省 60% 的土地 资 源。因此特高压输电节省了走廊的土地占用、 减少 了土地的征用、 减少了植被破坏和土地流失, 是一 项体现环保和节约资源的工程。 从世界各国电网发展的经验看 , 高一级电压 输电比低一级电压输电表现出明显的经济性。研 究表明, 1 条 1 000 kV 线路输送容量相当于 5 条 500 kV 线路的容量 , 其钢材用量和铝材用量分别 降低 1/ 3 和 1/ 2 左右 , 包括变电站在内的电网造 价要降低 10~ 15% 左右。国内在对金沙江水电 和华东送电进行初步技术经济比较中 , 认为输送 容量在 10 000~ 15 000 MW, 输送距离 2 000 km 以上 , 用 500 kV 等级从技术上是不合 适的。从 经济 上 分 析, 若 输 送 容 量 10 000 MW, 采 用 500 kV 电压约需 10 回线路, 每回中间需约 7 个 开关站, 投资估计 370 亿元。采用 1 000 kV 特高 压输电仅需 2 回、 中间 4 个开关站 , 投资估计 240 亿元, 因此 , 用特高压输电比用 500 kV 输电可节 省投资 130 亿元左右。 2 超远距离大容量外送 发展特高压 , 既是为了适应我国经济和电力 工业的快速发展, 也和我国的能源基地分布与区 5
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特高压输电影响深远
胡志鹏 ( 解放军 76140 部队研究所 , 广西 桂林 541001) 摘要: 介绍特高压输电的电压等级、 流量流速及其发展的经济意义, 阐述了我国目前正在规划和开 工建设的特高压项目及特高压输电的配套设备。 关键词: 特高压输电 ; 经济性 ; 配套产品 HU Zhipeng
中图分类号 : T M 723
economicalit y;
文献标识码 : B
accessory equipm ent
文章编号 : 1672- 1314( 2007) 01- 0005- 03
特 高压 ( ultra high volt age ) 电 网 是 指交 流 1 000 kV 、 直流正 负 800 kV 及以上电 压等级的 输电网络。将它和我国现有主要以 500 kV 交流 和正负 500 kV 直流系 统为主要的电网 相比较, 前者如同高速公路, 后者如同普通快速路, 两者在 流量、 流速、 经济性等方面均不可同日而语。 2006 年 8 月 19 日, 我国第一项特高压试验示范工程开 工, 标志着我国特高压电网建设大幕正式拉开。
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长 4 770 km, 工程静态投资 484 亿元。 2008 年开
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也不存在技术上的障碍。
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工建设向家坝至华东直流工程, 2011 年底投运。 7) 锦屏一二级水电站至苏南等华东的输电工 程。项目概况: 锦屏一、 二级水电站装机容量设计 8 400 MW。采用一回 800 kV 直流送电华东, 输电 容量 6 400 MW, 输电线路长约 2 300 km, 静态投资 约 155 亿元。工程于 2010 年开工, 2013 年投运。
三、 பைடு நூலகம்高压电网建设的市场机遇
特高压电网建设主要需要的产品或设备 : 1 变压器 目前, 国内 3 大变压器厂特变电工、 西变、 保 定天威已经成功研制出特高压试验变压器 , 载波 过程计算、 电场设计、 端部出线设计、 漏磁场计算、 机械力计算等主要方面具有成熟的技术和应用实 例, 具备特高压变压器的设计和制造能力, 完全可 实现国产化供货目标。 2 可控高压电抗器 特高压输电需要根据输电负荷自动调了容量 的可控高压电抗器, 目前特变电工、 西变与中国电 科院合作 , 已分别启动高阻抗和磁饱和 2 种原理 的 500 kV 可 控高抗的研制。并将在此基 础上, 结合 1 000 kV 固定高抗研制技术 , 将进一步开发 1 000 kV 可控高抗 , 填补国际空白, 因此可以说, 国内设备商制造 1 000 kV 级固定式并联电抗器
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域经济结构不均衡有直接关系。根据国家电网公 司发布的特高压发展规划, 到 2020 年前后 , 特高 压电网形成以华北、 华中、 华东为核心, 联结我国 各大区域电网、 大煤电基地、 大水电基地和主要负 荷中心的坚强的电网结构。其中, 华北 - 华中 华东电网为交流特高压同步电网, 东北电网、 西北 电网、 南方电网与特高压同步电网采用直流异步 联网, 形成已各大能源基地和主要符合中心的特 高压交直流混合电网。其中, 晋东南、 陕北、 蒙西、 宁东、 呼盟煤电基地以交流特高压分散接入南北 方向多条大通道上 , 四川水电的部分容量通过东 西方向的交流特高压通道送往华中和华东 ; 东北 电网以呼盟煤电基地向辽宁输电为契机 , 适时建 设交流特高 压输变电工程。金沙江 一、 二期、 锦 屏、 呼盟、 哈密等大型水、 火电基地采用 800 kV 直流送出。俄罗斯、 哈萨克斯坦电力采用直流特 高压向我国送电; 西藏水电和新疆煤电外送将主 要采用直流特高压方式向中东部地区送电。 3 提高自主创新能力 特高压电网建设项目的上马, 对于我国整个装 备制造业水产的提高具有重要意义, 特高压输变电 备国产化进程也随之提速 , 它将使我国的输变电设 备制造技术提升到国际先进水平。发展特高压输 电有利于提高国内电力设备企业制造水平提升自 主创新能力 , 增强电力装备制造商的国内外市场竞 争力。2 个示范试验工程项目, 不但填补我国交流 MV 伏电压等级和直流 800 kV 等级的空白, 而且 将开创世界电网建设和商业运营的新纪元 , 对我国 发展特高压电网和推动电网发展方式转变有决定 性作用。国内设备制造商将依托这些重点工程, 在 重大技术装备国产化的过程中, 实现一批核心技术 的突破, 形成一批拥有自主知识产权的技术、 产品 和标准, 加强电力装备基础共性技术、 关键材料研 究, 增强原始创新能力 , 使电力装备技术水平尽快 达到或接近世界同期产品先进水平。可以说, 特高 压交流试验示范程的建设将成为我国电网发展和 输电技术的一次革命, 为实现我国东西部区域经济 协调发展带来巨大的推动力, 同时将极大地提高我 国输电技术水平和输变电设备企业的自主创新能 力, 提升国内重大装备制造水平。 6
3 开关设备 国内 3 大开 关厂 目前 已经具 有在 550 kV、 750 kV 等输变电工程中成功消化吸收引进的高 压断 路器技术, 已经具有一 定的批量生产能力。 但国内高压断路器制造起步相对较晚 , 研究能力 和制造水平有待进一步提高, 需要加强对外合作。 在特高压示范工程中采用国产 GIS 设备有利于 推动国内厂商尽快掌握 GIS 的核心技术。 4 套管 套管是高压设备的重要部件, 技术难度高。国 内抚瓷、 西瓷、 南通神马等企业的套管制造技术有了 长足进展, 初步具备研制特高压套管瓷套的能力。 5 晶闸管 晶闸管是直流输电的重要元件 , 决定直流的 容量和规模。目前国内在 500 kV 直流输电工程 中仍 多 采 用 127 mm ( 5in ) 晶 闸 管, 未 来 在 800 kV 特 高 压 直 流 属 电 工 程 中 计 划 采 用 152 4 mm( 6in) 晶闸管。西电集团和株洲南车世 代公司正在积极进行 152 4 mm( 6in) 晶闸管及相 关设备的研发、 寻求合作等。 6 输电线路 特高压输电线路所采用的特高压架空导线、 铁塔、 金具、 绝缘子等设备国内厂商已经具备国产 化供货能力, 国内潜在供货厂商众多( 表 1) 。
一、 发展特高压输电的积极意义
1 节约资源 我国土地资源十分紧张, 人均耕地面积不足 1 3 亩, 仅为世界平均水平的 30% , 特别是工业发 达的沿海地区 , 人均占有量只有 0 3 亩。随着人 口的增长、 工业和住房占地的增加 , 耕地减少趋势 还在增加。因此 , 在电网建设中, 应该把土地的有 效使用作为重要因素 , 尽可能地节约土地资源。 输电线路走廊是指线路路径的通道, 线路走廊 宽度一般由地面电场强度满足有关要求来确定。 按照我国环保标准规定邻近民房的地面电场强度 4 kV/ m 的要求, 500 kV 线路走廊宽度为 40~ 48 m, 1 000 kV 线路走廊宽度为 81~ 97 m 。由此可 见, 1 回 1 000 kV 电压输电线路的走廊宽度为 5 回
( Researc Institute of 76140 T roop, Peo ple s L ibration A my of China, Guilin, Guangx i Prov ince 541001)
Deep significance of UHV power transmission
Abstract: Introduces to the volt age level, current level and econom ical signif icance of such develop ment , describes planning and underway UH V project s and accessory equipments. Key words: UH V t ransmission;