高壓電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢論文
1能源資源與消費呈逆向分布，需要大范圍優(yōu)化配置資源
能源基地與負荷中心距離1000～3000km左右。我國區域煤炭生產(chǎn)消費分布情況:東部地區煤炭缺口逐步加大，中部地區煤炭輸出不斷下降，對西部煤炭輸入依存度增加。
2煤電油運緊張矛盾日趨嚴峻，輸煤輸電并舉是當務(wù)之急
煤炭的高效開(kāi)發(fā)利用事關(guān)能源發(fā)展全局，電力就地平衡發(fā)展模式帶來(lái)一系列矛盾，造成煤價(jià)不斷攀升，運力持續緊張，缺煤停機頻繁發(fā)生，電設備利用率大幅下降。煤電運緊張反復出現:(1)2008年初，全國普遍出現電煤緊張，缺煤停機達40GW，占全國總裝機的5。6%。(2)2009年11月，受大雪影響，山西煤炭外運受阻，秦皇島港口平均煤價(jià)上漲30－40元/噸。(3)2009年末到2010年初枯水期，電煤緊張導致華中電網(wǎng)限電1.175×103GWh，高峰時(shí)期湖北電網(wǎng)日均缺電5×102GWh。鐵路輸煤中間環(huán)節多、成本高:單純依靠輸煤難以為繼。公路輸煤能耗更高，是鐵路的17。7倍，水運的22倍;我國輸煤輸電比例失衡，電煤運輸體系亟待優(yōu)化:“三西”(山西、陜西、蒙西)輸煤輸電比例按電煤外調口徑計算為20∶1。華東地區輸煤輸電比例按電煤調入口徑計算為48∶1。華中地區為13∶1。煤炭運輸量長(cháng)期超過(guò)鐵路貨運量的一半，鐵路運輸長(cháng)期面臨巨大壓力。未來(lái)煤炭基地70%產(chǎn)量用于發(fā)電，電煤運輸任務(wù)將更加艱巨。(1)發(fā)展大煤電需要特高壓國家正加快建設山西、陜北、寧東、準格爾、錫盟、呼倫貝爾、霍林河、寶清、哈密、彬長(cháng)、準東、伊犁、淮南等13個(gè)煤電基地，裝機規模1。8×108kW左右，通過(guò)特高壓輸送煤電約1。3×108kW。2020年，煤電基地外運的輸煤量與輸電量之比約為4∶1，能夠解決我國煤電運緊張和東部能源短缺問(wèn)題。(2)發(fā)展大水電需要特高壓我國水能資源豐富，經(jīng)濟可開(kāi)發(fā)容量約4×108kW，待開(kāi)發(fā)的水電主要分布在四川、云南、西藏等西南地區，國家正在加快金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江、怒江以及雅魯藏布江下游等水電基地的開(kāi)發(fā)建設，需要走大規模、集約化開(kāi)發(fā)，遠距離輸送的道路。(3)發(fā)展大核電需要特高壓加快核電開(kāi)發(fā)是能源發(fā)展的基本國策，國家優(yōu)先在一次能源資源缺乏的東部沿海等負荷中心開(kāi)發(fā)核電，盡早在能源資源匱乏、經(jīng)濟條件及站址條件較好的中部?jì)汝懙貐^延伸。我國大型核電站規模達到8×106kW，需要特高壓電網(wǎng)支撐。(4)發(fā)展大風(fēng)電需要特高壓我國風(fēng)能資源具有分布集中、規模大、遠離負荷中心等特點(diǎn)，國家規劃建設河北、蒙東、蒙西、吉林、江蘇沿海、甘肅酒泉、新疆哈密等七個(gè)千萬(wàn)千瓦級風(fēng)電基地，需要走大規模、集約化開(kāi)發(fā)，遠距離、高電壓輸送和大范圍消納的道路。(5)大規模開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能需要特高壓我國太陽(yáng)能資源非常豐富，理論儲量達每年1。7萬(wàn)億噸標準煤。我國已經(jīng)成為世界上最大的太陽(yáng)能光伏電池組件的生產(chǎn)國。我國沙漠、戈壁和沙漠化土地的分布范圍相當廣闊，總面積約130。8×104km2，為太陽(yáng)能發(fā)展提供廣闊空間。
3發(fā)展特高壓是解決電網(wǎng)突出問(wèn)題，實(shí)現科學(xué)發(fā)展的內在要求
3.1電網(wǎng)建設嚴重滯后于電源發(fā)展
建國以來(lái)，我國累計電網(wǎng)投資約占電力工業(yè)投資的36。2%(其中2001－2009年約占電力投資的.45%)，遠低于國際上50%－60%的水平，電網(wǎng)電源發(fā)展不協(xié)調，尤其是骨干網(wǎng)架與配電網(wǎng)“兩頭”薄弱的問(wèn)題尤為突出。
3.2短路電流超標問(wèn)題越來(lái)越嚴重
華東電網(wǎng)等部分地區500kV網(wǎng)絡(luò )已相當密集，短路電流問(wèn)題十分突出，甚至超出現有斷路器制造能力水平，給電網(wǎng)和設備的安全運行帶來(lái)影響，廠(chǎng)家生產(chǎn)最大短路電流50kA。
3.3走廊資源緊缺矛盾越來(lái)越突出
東部地區站址、輸電走廊越來(lái)越緊張，征地、拆遷費用大幅增長(cháng)。西電東送走廊資源有限，常規方法提升送電能力余地有限，迫切需要通過(guò)特高壓建設提高單位走廊的送電能力。
3.4電網(wǎng)安全水平亟待進(jìn)一步提高
長(cháng)鏈式500kV互聯(lián)電網(wǎng)的低頻功率振蕩問(wèn)題較為突出;對于華東等受端電網(wǎng)，亟需通過(guò)提高電網(wǎng)電壓等級實(shí)現更合理的分層分區布局;電網(wǎng)抗災能力較弱，骨干電網(wǎng)有待加強。
3.5電力大規模送入需要堅強電網(wǎng)支撐
目前單回特高壓直流輸送容量達到8GW，需要堅強受端電網(wǎng)提供電壓支撐并應對直流閉鎖等故障沖擊。
4發(fā)展特高壓是推動(dòng)我國電力和裝備業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的重要途徑
(1)有利于占領(lǐng)世界電網(wǎng)技術(shù)的制高點(diǎn)。特高壓是世界電網(wǎng)技術(shù)的制高點(diǎn)，發(fā)展特高壓電網(wǎng)，可使我國電網(wǎng)科技水平再上一個(gè)新臺階，超越西方發(fā)達國家。(2)有利于增強電工企業(yè)自主創(chuàng )新能力。特高壓是一個(gè)創(chuàng )新性強的系統工程，通過(guò)發(fā)展特高壓，增強理論研究能力、基礎試驗能力，培養創(chuàng )新型團隊，提升自主創(chuàng )新、集成創(chuàng )新、消化引進(jìn)再創(chuàng )新能力，并促進(jìn)我國特大型工程建設管理水平的提高。(3)有利于帶動(dòng)電工裝備產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展發(fā)展特高壓可以帶動(dòng)材料、工藝和設計水平的提升，可以使國內超高壓設備制造技術(shù)更加成熟。日本正是通過(guò)特高壓研究，實(shí)現了500kV設備水平的整體提升。(4)有利于提升裝備企業(yè)的核心競爭力發(fā)展特高壓，有利于提升國內輸變電設備制造企業(yè)的制造水平，實(shí)現我國交、直流設備制造技術(shù)升級和關(guān)鍵設備的國產(chǎn)化，顯著(zhù)提高國際競爭能力�？傊�，從基本國情和未來(lái)發(fā)展需要出發(fā)，發(fā)展特高壓，實(shí)施“一特四大”(特高壓、大煤電、大水電、大核電和大型可再生能源基地)戰略，是轉變電力發(fā)展方式、大范圍優(yōu)化配置資源、保障國家能源安全的根本要求，是實(shí)現煤電集約化發(fā)展、提高煤炭資源綜合利用，促進(jìn)電力工業(yè)節能減排的重要舉措，是落實(shí)國家能源戰略，促進(jìn)清潔能源發(fā)展，構筑我國穩定、經(jīng)濟、清潔、安全的能源供應體系的重要基礎，同時(shí)是立足自主創(chuàng )新、建設創(chuàng )新型國家的重要實(shí)踐。
5特高壓交流試驗示范工程
2009年1月16日，國內首條特高壓示范工程———晉東南－荊門(mén)1000kV特高壓交流輸電示范工程正式投運，該程包括三站兩線(xiàn)，起于山西晉東南，經(jīng)河南南陽(yáng)，止于湖北荊門(mén)，連接華北、華中兩大電網(wǎng):線(xiàn)路全長(cháng)640km;變電容量18000MVA;標稱(chēng)電壓1000kV;最高電壓1100kV。2010年7月8日，向家壩－上�！�800kV高壓直流輸電示范工程成功投入運行。特高壓電網(wǎng)輸電能力達0.33TW，每年可輸送電量1.98×106GWh，相當于輸送煤炭8。5億噸，極大的滿(mǎn)足我國能源戰略需求。
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