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一线连青豫、闪亮新能源:青海—河南±800千伏特高压直流工程累计输电11959亿
来源:ob平台       发布时间:2021-12-02 11:34:04

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  2020年12月30日傍晚,青海河南800千伏特高压直流工程(以下简称青豫直流工程)正式投运。

  这是一条专为清洁动力外送而建造的特高压通道。它起于青海省海南藏族自治州,止于河南省驻马店市,线日,青豫直流工程累计运送绿色电能119.59亿千瓦时。这相当于削减标准煤燃烧538万吨,减排二氧化碳885万吨。

  今年1月25日,习主席在世界经济论坛“达沃斯议程”对话会上的特别致辞中指出:“我已经宣布,我国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前完成碳中和。完成这个目标,我国需求付出极端艰巨的尽力。咱们以为,只要是对全人类有利的事情,我国就应该义无反顾地做,并且做好。我国正在制定行动方案并已开端采取具体措施,保证完成既定目标。”

  “青豫直流工程是我国展开运用特高压输电技能、推进新动力大规模开发利用的一次严重立异。”国家电网青海省电力公司建造部主任杨记宁说,这关于促进青海打造国家清洁动力工业高地,满足华中区域用电需求,执行碳达峰、碳中和作业等具有重要意义。

  从光伏光热到水光互补,立异驱动助力青海打造国家清洁动力工业高地,新动力展开多项目标居全国前列

  光能、风能发电波动性、间歇性较强,往往靠天吃饭,而电力供应最垂青安稳性。新动力大规模开发利用的瓶颈怎么打破?

  经过青豫直流工程运送河南的绿色电能,首要来自青海海南藏族自治州、海西蒙古族藏族自治州的两个千万千瓦级可再生动力基地。

  出海西蒙古族藏族自治州格尔木市东行30公里,来到海西多能互补集成优化国家演示工程基地。这儿地处太阳能(6.440,0.00,0.00%)资源富集的柴达木盆地,苍茫戈壁上,一个个蓝色光伏发电板整齐摆放,一座座风力发电机顶风转动。

  不远处,矗立着一座白色高塔。“这是光热电站的集热塔,高188米。以高塔为圆心,盘绕分布着4000多面镜片,每面镜片面积约138平方米。”青海广恒新动力有限公司副总经理曾需求介绍。

  镜片的名字很形象:定日镜。它们把太阳能聚焦到集热塔顶部的吸热器,加热吸热器内的特制熔盐。夜晚,当光伏电站中止作业时,加热后的特制熔盐继续释放热能,再经过换热体系发生蒸汽,推进汽轮机发电。

  “别小看光热的能量,一座集热塔作业一天,就能满足10万户居民一天的用电需求。”曾需求说,“经过演示推行以热补光,让新动力发电有了牢靠支撑。”

  在海南藏族自治州黄河峡谷地带,距离龙羊峡水电站约50公里处的一片草地上,现在建起了装机规模85万千瓦的水光互补光伏电站。

  “新的水光互补技能可将原本随机、波动、间歇的光伏电,调整为均衡、优质、安全的安稳电源并送入电网。”国家电投集团黄河上游水电开发有限公司龙羊峡发电分公司归纳部副主任于海青介绍,“咱们白天优先运用光伏发电,夜晚则由水电机组接力发电,保证新动力的最大化消纳和电网的优化运转。”目前,这座水光互补光伏电站一年发电量已占龙羊峡水电站的1/4。

  除了硬件布局,多能互补体系的软件改造是进步新动力供应质量的又一要害。为习惯大规模光伏发电并网运转的技能要求,青海近年来着力展开光伏功率猜测技能攻关并完成体系升级。在此基础上,青海牵头承担了国家重点研发方案“多动力电力体系互补和谐调度与操控”项目,并在青海省电网调控中心上线,完成对水、火、风、光、热、储等多种类型电源的和谐调度。

  “这套多能互补调度体系能够给出电网运转的最佳方案,让多种动力的深度融合完成1+12的作用。这样的技能能力是青海大规模展开新动力的重要基础。”国家电网青海省电力公司调度操控中心主任方保民说,“十三五”期间,国网青海电力的新动力消纳利用率保持在95%左右。

  依托丰富的水、光、风、热能资源禀赋,坚持立异驱动,青海近年来活跃推进国家清洁动力演示省建造,着力打造国家清洁动力工业高地。到今年5月底,青海电网总装机规模4050万千瓦,其间水电1193万千瓦、光伏1591万千瓦、风电853万千瓦、光热21万千瓦,新动力装机占比、集中式光伏发电量均居全国前列。

  接连7天,接连9天,接连15天,接连31天2017年至2020年,青海不断改写全省范围内绿电供电继续时刻纪录。“十四五”局面之年,青海新动力发电又创佳绩:2至3月,新动力发电量接连两个月超过水电,担当主力电源。继续安稳的电力供应,为青海绿色电能大规模外送打下了基础。

  来自青海多地的绿色电能,聚集到海南藏族自治州共和县的塔拉滩。这儿坐落着青豫直流工程的首端站:青南换流站。

  2018年10月26日,青海、河南、甘肃省政府和国家电网公司在北京签署四方协作协议。10余天后,青豫直流工程就在青豫两地一同开工。那天,塔拉滩上冰封雪飘、寒风凛冽,青南换流站站长李斌善心里却很炽热,“依托远距离、大容量特高压输电技能,能够让青电入豫驶上高速路只用0.00526秒,就能够把青海的绿色动力输入1500多公里之外的河南;一秒的输电量就满足一个家庭运用两年。”

  “电能聚集到换流站后,沟通电变直流电,一同升高电压。”李斌善挥手指向换流站的“心脏”换流变压器。变压器另一侧是负责沟通变直流的换流阀,这儿很安静,只要电流经过期宣布的嗡嗡声。

  “与沟通电相比,直流电运送过程中发生的损耗较小。沟通输电线根线缆,直流输电线路只需两根,下降了建造、运转维护本钱,进步了运送速度,运转也愈加安稳。”李斌善说,“这符合青豫直流工程的规划初衷:让青海绿色电能经济、牢靠地运送到有需求的远方。”

  变压器旁,巨大的散热电扇不断转动,“每台变压器重500吨,6台编为一组,换流站共有4组24台变压器。”李斌善介绍说,电流经过4组变压器升压至800千伏,相同电功率作用下,升高电压能够减小电流,同样起到下降损耗的作用。

  更令李斌善骄傲的是,站内设备已根本完成国产化。“工程建造中,已霸占掌握特高压直流规划规划、实验研究、设备研发等要害技能,进步电能运送的安全性、经济性、环境友好性。”

  “比如换流变压器的配套拼装,要战胜一远一大两个技能难题。”李斌善说,一般情况下,换流变压器需在出产制作厂内完成拼装、实验再运送至换流站,但国内换流变压器出产厂商首要集中在东部区域。一同,高原气压低,可能会导致散热困难、外绝缘性能下降等问题,这就要求规划尺度更大的换流变压器。

  为处理“远”的问题,国家电网公司决定采用现场拼装技能:外地购买零件,西宁市拼装,再经过公路运输至塔拉滩。“由于设备巨大,咱们在国家电网青海省电力公司西宁检修基地建造了特高压换流变压器拼装厂房。”李斌善说。

  “大”的问题处理难度更大。“规划尺度更大的换流变压器,意味着许多零部件需求从头规划。”国家电网青海省电力公司电力科学研究院党委书记张节谭带咱们走进拼装厂房附近的高海拔高电压实验室高压实验大厅,“从工程规划阶段开端,研究人员便针对高原环境特点,从变压器外部绝缘、耐压强度、资料选用等多个方面进行考量和规划,经过技能手段处理相关问题。”

  在高达60余米的实验大厅,张节谭介绍了这儿的几个大型检测设备:一个是方形的变压器温升实验装置,是变压器的“体温计”;周围是数十米高的冲击电压发生器,又被称作“人工打雷器”,可瞬间发生电压等级近乎雷击的电流;还有换流变压器局部放电实验体系,能够给变压器做“心电图”在这儿,研究人员展开了高海拔环境下800千伏特高压阀厅空气净距实验等几十项实验,一切换流变压器均成功完成规划、经过检测。

  “变压器线圈等要害设备要经过浸油处理,这层维护膜不只能够进步绝缘介质系数,还能进步设备的耐腐蚀能力。但在高原低气压条件下,设备浸油速度慢,花费时刻要比平原多几倍。”为此,张节谭团队开发了加压“浸油”工艺,在保证质量的前提下经过特别加压手段进步了速度,“节省下来的时刻对咱们加速项目进展有很大协助。”

  2020年初,青豫直流工程首台低端换流变压器刚刚运抵青南换流站工地,新冠肺炎疫情出人意料,施工进程因而中断。复工后,怎么科学施工、安全施工,保证项目按期投运?青海送变电工程公司变电施工分公司副经理吴建平那时候来到塔拉滩援助青南换流站建造,直到项目正式投产前没有回过一趟家。

  身材瘦高的吴建平,皮肤晒得黝黑。他和团队负责位于换流站内右侧蓝色厂房的气体绝缘组合电器设备的安装、调试。“它好比整座换流站的窗口,绿色电能都要先到这儿签到,再流向换流站遍地。”

  设备由6根直径约1米、长700多米的套管摆放组成。“管壁仅有几厘米厚,管内正中是直径15厘米的铜线千伏,套管内的六氟化硫气体是杰出的绝缘资料。”吴建平说,整套设备的安装,对精密度、防尘等级要求极高,套管内不能有一粒灰尘,不然就会影响绝缘作用,造成局部放电,影响设备安全。

  搭建围栏、铺设防尘网、设置风淋室那段时刻,吴建平和搭档们采取各种方法,保证套管内一干二净。最终,设备一次性经过测试,吴建平高兴得当场跳了起来。

  工程建造过程中,精密的施作业业还有许多。“青海境内两个标段200多公里长的线路需求检验和调试,线路不长,但所处地段海拔高、环境恶劣。”国家电网青海省电力公司检修公司输电检修中心带电作业班班长翁钢说,“上一年4月底开端,咱们60多名员工全员出动,检验这200多公里线天。”

  “当时的情况是,施工完一段就检验一段。每一颗螺丝咱们都用扳手拧过,每一寸导线都仔细检查过。”那段阅历,翁钢至今难忘。

  最多的一次,翁钢地点的检修班一天内检验了48座输电塔。“在均匀海拔3000多米的高原工地上,上上下下48回,每回都要爬上爬下几十米,每回都要全面巡检。”翁钢说,“为了把青海的绿色电能送出去,这些付出,值!”

  青豫直流工程线路三成的塔位需求架起在高原沼泽地带,“午后起劲风、夜来风雪袭”是粗茶淡饭,工程建造难度大。2020年元宵节刚过,施工部队就来到海南藏族自治州贵南县,驻扎在了这儿的沼泽地带。

  “架起电塔时,为了维护植被,咱们在地上铺了棕垫,一同坚持不必重型机械,作业要靠人拉肩扛。”青海送变电工程公司负责青豫直流工程青海段第二标段施工的总工程师张彦斌指向一棵不足一人高的树,“施工时本来要伐掉,但想到高原上长棵树不容易,咱们把它移植到了周围。”

  施工过程中,这样的故事还有许多:高原作业山路弯曲,考虑到重型工程车辆容易碾压道路、损坏植被,施工队就用骡子运输工程设备、器件,最大程度削减环境危害;在山顶修建输电塔时,提前架起索道,几吨重的钢材从空中运上山,防止山路运输拖拽山上的树木、植被;带着设备、器械上下山一次,难免会折断树枝、损坏草皮,为此施工章程规定山上施作业业必须一次性完成,工程师们因而往往在山上一住就是一个星期

  下高原,入华夏,出河南驻马店市上蔡县城东行约40公里,抵达青豫直流工程受端站豫南换流站。

  “90后”金明辉负责豫南换流站中心设备换流阀的运转维护。自打两年前驻扎到这儿,他一次也没有回过辽宁老家。“新建投运的输电枢纽,离不开人。”他和数十名搭档全部吃住在换流站,宿舍门外停着一排电动滑板车,“换流站区域面积540亩,哪里有故障,就骑上电动滑板车,争取最快时刻赶到现场抢修。”

  跟着金明辉走进全站安全防护最严密的换流阀机组,6个硕大的阀塔、720只嗡嗡作响的中心元件晶闸管昼夜不断作业,将传输过来的直流电转化回沟通电,并入华中电网。

  工程终点,为何落在上蔡县?“完善电网布局,进步供电牢靠性。”豫南换流站站长常东旭指着两张电网布局示意图,解答了咱们的疑问:

  第一张图,河南省内500千伏电力网架根本形成,恰似一个“鼎”字形架构。可曩昔,驻马店等豫南区域,电网建造相对薄弱,“鼎”字缺个“右脚”。随着豫南换流站及配套电站建造投运,辐射豫南多地,这个“鼎”站稳了脚跟。

  第二张图,从华中电网来看,1000千伏“日”字形环网已初具规模。“这个日字右上的横折,就在驻马店。”常东旭说。

  “十里八乡的群众都知道这个站,咱用的是来自青海的电。”国家电网驻马店供电公司党建作业部主任张攀说,“以前,豫南区域相对缺电,每巴结峰度夏碰上用电顶峰,个别当地就会限电。”

  迎峰度夏是一关,冬季供电也压力倍增:今年1月初,受极寒天气影响,河南电网遭遇前史最高负荷。“青豫直流工程正式投运不到10天,就赶上了这次用电顶峰,有用添补了供电缺口。”张攀说。

  河南省海川电子玻璃有限公司出产负责人李正兰的感触更直观。海川公司位于驻马店市高新技能工业开发区,以出产新型电子玻璃为首要事务,对供电牢靠性要求较高。“曩昔夏日用电严重时,优先保民生,有时企业不得不限电,产能也随之压减。”李正兰说,她也理解供电公司的难处:就这么一池水,分给公司出产用电多了,群众生活用电就会有缺口。

  青电入豫,做大了驻马店供电公司的“池子”。从2020年7月15日双极低端体系先行带电投运起,到年底全面投运时,青豫直流工程已为河南运送34.1亿千瓦时。“上一年夏天到现在,企业再没限过电。”李正兰说。

  一组数据引起了咱们的注意:今年前4个月,驻马店市PM2.5均匀浓度为每立方米45微克,同比下降6.8%。这得益于当地大气污染防治、动力结构调整的继续尽力。

  对青豫直流工程给出的“初试成绩单”,河南省发改委副主任、动力局局长高义连赞“很不错”。“河南煤炭资源丰富,燃煤电厂较多。青电入豫,解了咱们用电之渴,也有力促进加速绿色低碳展开。”

  高义给咱们算了笔账:青豫直流工程,依照满负荷运转每年400亿千瓦时的规划输电量,约占到目前河南省年用电量的1/8。从生态效益衡量,相当于代替原煤1800万吨,减排烟尘1.4万吨、二氧化硫9万吨、氮氧化物9.4万吨、二氧化碳2960万吨。人民日报作者:记者毕京津参与采写

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