“西电东送”三十载 锚定创新写“答卷”
发布时间:2024-01-03 10:48:00  点击204


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▲图为云南电力外送重要电源枢纽站——1997年8月建成投运的500千伏罗平变电站。南网超高压公司/供图

 

这是一个横跨数省区,囊括水电、火电等电源建设,以及长距离高压交直流输电工程的西部大开发标志性工程和骨干工程。它将贵州、云南、广西、四川、内蒙古、山西、陕西等西部省区的电力资源,输送至电力紧缺的广东、上海、江苏、浙江和京、津、唐地区。构成它的南、中、北三大通道,将西部能源资源优势转化为经济优势,对我国合理配置资源、优化能源结构、促进社会经济高质量发展作出了重要贡献。

 

它,就是“西电东送”工程。

 

1993年云南和贵州向广东送电至今,“西电东送”工程落地实施已整整三十年。其间,一代又一代电网人历经艰苦卓绝的攻关和创新,让这项举世瞩目的工程成功突破科技“无人区”和“封锁区”,将核心技术牢牢掌握在自己手中。尤其是,随着南方区域“西电东送”系列重点工程陆续投产,送电容量和清洁能源占比不断扩大,有效促进了粤港澳大湾区节能减排和大气污染防治。 

三十年间,我国输电技术实现从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”,一条条高压输电线、一座座高压输电塔,联通东西,打通我国经济高速发展的“快车道”。截至2023年11月底,南方区域“西电东送”累计售电量突破3.1万亿千瓦时,其中送电广东、广西分别达到2.73万亿千瓦时和0.36万亿千瓦时,约占两省区全社会用电总量的25%和13%,水电等清洁能源约占80%,相当于减少东部省份标煤消耗超7.1亿吨,减排二氧化碳约19亿吨。 

三十载春华秋实。在“双碳”目标和加快构建新型电力系统背景下,“西电东送”工程正肩负新使命,书写新“答卷”。

 

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▲图为南网超高压公司检修人员开展±500千伏牛从甲乙直流线检修工作,加强对西电东送主网架运行维护,确保设备可靠运行。保斌斌/摄 

 

大工程强力支撑 

经济高速发展

 

经济发展,电力先行。改革开放初期,我国东部确立多个经济特区,然而电力供应却跟不上经济快速发展的步伐。 

基于我国能源资源分布不均的现状,立足将西部资源优势变为经济优势,并满足东部地区电力需求的考虑,“西电东送”设想被大胆提出并付诸实践。

 

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▲图为2021年5月21日,南方电网牵头自主研制的首支800千伏柔直穿墙套管安装现场。李品/摄 

 

1993年8月3日,鲁布革—天生桥220千伏交流输变电工程顺利投产,云南开始向广东输送季节性电能,标志着“西电东送”工程正式迈出第一步。不过,由于早期我国自主研发能力尚有欠缺,输电工程全为外包项目。 

《中国能源报》记者了解到,南方电网第一条直流工程——天生桥—广州±500千伏直流输电工程,当时也引进了成套设备。“这让我们尝够了'卡脖子'的滋味。”南方电网超高压输电公司(以下简称“南网超高压公司”)创新与数字化部副总经理吕金壮感慨,“历经一步步艰难前行,后来终于实现主设备100%国产化,直至世界领先。” 

经过多年科研攻关,南网超高压公司在输电技术上取得一系列突破,打造出一批具有影响力的重点工程:实现特高压直流输电技术在世界上正式商业应用的云广特高压直流输电示范工程,我国首个超高压、长距离、大容量的海南联网工程,解决线路穿越重冰区导线选型难题的溪洛渡右岸电站送电广东直流工程,重点攻克高海拔、高地震烈度叠加世界性技术难题的滇西北直流工程,从自主设计到自主调试全过程实现“全国产化”的云贵互联直流工程,以及世界首个特高压柔性直流工程——乌东德电站送电广东广西特高压多端直流工程。 

目前,南网超高压公司运行管理着南方电网“八交十直”西电东送大通道,以及全网唯一的双回500千伏交流海南联网系统,送电能力约5320万千瓦。其中,近三年向广东、广西年售电量稳定在2000亿千瓦时左右。

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▲图为2013年9月建成投运的南方电网第二条特高压直流——±800千伏糯扎渡水电站送电广东特高压直流输电工程直流线路。杨兵/摄


      特高压直流技术

      破解远距离输电难题 

一个个输电工程的落成,为“西电东送”打下坚实基础,但电能远距离输送始终是个世界级难题。 

据南网超高压公司创新与数字化部副总经理夏谷林介绍,本世纪初,我国“西电东送”工程全面启动,南方电网陆续建成投产天广直流、高肇直流等一批±500千伏超高压直流工程。随着澜沧江、金沙江等水电站陆续开发,近4000万千瓦水电需要远距离、高效率、低损耗送到珠三角负荷中心,但当时的±500千伏超高压直流输电技术已不能满足大规模清洁电力输送要求。“在此背景下,契合新发展需要的新型输电技术亟待研究,特高压直流输电技术也应运而生。”

 

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▲图为2016年6月建成投运的世界首个柔性直流和常规直流组合模式的背靠背工程,也是我国首个省级电网与大区域电网实现异步互联的背靠背直流工程。陆军/摄 

 

通过特高压直流输电技术进行远距离、大规模电力输送,“西电东送”线路上先后增添了不少工程。夏谷林介绍,2006年南网超高压公司开工建设云南送广东的±800千伏特高压直流输电示范工程,2010年正式投运。“这是世界上第一个特高压直流输电工程,标志着我国进入特高压直流输电时代。” 

人无我有,人有我优。光实现技术远远不够,还要实现国际领先,在此情境下,我国一系列柔性直流技术取得突破。其中,2020年底正式投产送电的昆柳龙直流工程在国际上率先攻克±800千伏特高压混合多端柔性直流输电关键技术,创造19项世界第一,实现理论突破、技术创新、装备创造,引领世界特高压输电技术进入柔性直流新时代。 

今年5月,±800千伏直流高速开关研发成功,并顺利通过中国机械工业联合会组织的产品鉴定,在关键性能水平上超越进口产品,整体性能达到国际领先水平,实现特高压直流高速开关国产化“从0到1”的突破,填补我国直流高速开关设备系列产业链空白。 

“我们的目标是,不仅要实现国产化,还要性能更优、更有竞争力。”南网超高压公司项目攻关团队成员邵震表示,“攻关团队系统分析了目前运行的高速直流开关运行工况,结合后续工程的通用性要求,对新研制的设备结构、尺寸、性能等提出要求——性能指标全覆盖、现有工程可直接替代、后续工程留有裕度。” 

据《中国能源报》记者了解,进入“十四五”以来,在南方电网领导下,南网超高压公司将创新摆在主网架发展的核心位置,瞄准建设直流输电领域国家战略科技力量和原创技术策源地目标,以产业链和创新链“双链”融通发展增动力,以人才体制改革强活力,围绕重大工程、重大科研、主网架运维三大创新主战场接续攻坚,取得系列重大创新成果,科技创新体系化能力不断提升,企业核心竞争力不断增强。

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▲图为2009年12月建成投运的世界首条±800千伏特高压直流——±800千伏云南至广东特高压直流输电示范工程受端站穗东换流站。李品/摄 

 

体制机制创新

      助力打造世界一流企业 


      “西电东送”工程建得起、接得下、管得好,离不开电网人对科技创新的不懈追求,离不开企业深厚的技术积累。作为优化电力资源配置、促进东西部协调发展的国家战略,“西电东送”在延续历史责任的基础上被赋予新的使命,成为能源低碳转型的中坚力量。

       三十年间,除了“上接天线”的科技,南网超高压公司改革科技体制机制,激发基层创新动力活力。该公司的职工发明创造在服务生产业务等方面成绩亮眼。例如,南网超高压公司百色局研发的“特高压线路大吨位机械丝杠的设计及实用化研究”,获评全国能源化学地质系统优秀职工技术创新一等奖;南网超高压公司南宁局的“一种多接口变电站(换流站)光纤校验仪”,获评2022年全国能源化学地质系统优秀职工技术创新成果一等奖;“自适应高精度光纤校验仪”获得2021年中电联职工技术创新一等奖…… 

面向未来,南网超高压公司将深入落实科技强国建设战略部署,强化企业科技创新主体地位,发挥骨干央企引领支撑作用,坚持“四个面向”,健全科技创新体系,优化创新资源配置,增强自主创新能力。“要落实好新一轮国企改革行动,深化科技创新体制机制改革,发挥骨干央企支撑引领作用,持续优化创新体系,打造原创技术策源地,取得更多实质性、突破性成果。”夏谷林说。 

高水平科技,也为“西电东送”开拓发展空间提供了强有力支撑。南网超高压公司计划部总经理董言乐告诉《中国能源报》记者:“未来,我们将着眼于南方五省区社会经济发展需要,全力推动引入西藏、西北清洁能源基地等区外电力,全力推动藏粤等直流工程'十四五'期间开工建设,实现电力资源更大范围共享互济和优化配置,助力打造清洁能源消纳比重最高的世界级湾区电网,助力南方五省区新型电力系统建设,助力构建新型能源体系,支撑和服务'双碳'目标实现。”

 

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