特高压在电网建设中的应用

古今中外 , 人类的文明发源地大多数诞生于江海河流之畔 。对于中华民族而言 , 黄河是中华文明最主要的发源地 , 被誉为母亲河 。对于欧洲而言 , 最早的文明是爱琴海文明 , 至今流传着希腊神话和斯巴达的传说 。经济发达的国家、城市亦是诞生于流域之区 , 不得不承认的是运输基础条件是一个重要的因素 。交通要道 , 自古以来便是兵家必争之地 。
从道路和运输的变迁来看 , 公路从羊肠小道到土路 , 再演变成柏油马路、高速公路;火车从绿皮车到特快直达再到动车高铁 。
可以说 , 交通运输演变的历史进程承载着经济的发展、人类的迁徙、社会的变迁 , 甚至于国家之间的博弈 , 人类文明的传承 。
能源运输同样如此 。公元前600年 , 希腊哲学家泰勒斯发现了磁吸铁现象 , 而中国早在公元2500年前就已经具备了磁石知识 。直到1831年 , 法拉第发现了伟大的电磁感应现象 , 奠定了发电的基础 。而后爱迪生和特斯拉分别代表直流电和交流电相爱相杀 。
期间 , 包括火电、水电等电力建设开始大规模铺展开来 , 电力系统、电力应用进入高速发展期 。近几年 , 在全球双碳背书下 , 绿电掀起的新能源浪潮中 , 对电力系统提出了新的需求 。
就我国而言 , 十四五规划新能源发电占据了20%的发电量 , 未来将会达到80%以上 。想要达成这一目标 , 电网迫切需要改变 , 电网对清洁能源的输送 , 调配 , 促进消纳等就显得尤为重要 。实现这一切离不开这样一项至关重要的技术——特高压 。
01对电力资源的整合离不开特高压
通常电压按照大小等级分为安全电压——36V以下;低压——220V和380V;高压——10KV-220KV;超高压——330KV-750KV 。我们常见的家庭用电压220V , 普通电池1.5V , 人体安全电压36V 。
特高压是指电压等级在交流1000千伏以上和直流±800千伏及以上的输电技术 , 具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势 。正是这一优势决定了特高压在电网建设中无法取代的核心地位 。
具体来看 , 受经济发展水平和人口密度因素 , 我国电力供给和需求呈现出明显的不均衡现象 。广东、浙江为代表的东南部各省严重依赖外省电力输送 , 而西南、西北各省则存在着富余现象 。
【特高压在电网建设中的应用】特高压在电网建设中的应用
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受环保和资源限制 , 在东南各省大量新增发电厂显然不具备实际意义 。需要将西南、西北省市富余的电力调配到东南电力紧缺的各省使用 。西北、西南到东南各省距离大于1000KM , 甚至3000KM , 需具备大容量、长距离的电力输送方式 。
西电东输实则是对资源的一种调配 , 完成资源的整合 , 提升效率 。这种思想不乏先例 , 比如西气东输 , 南水北调 。技术落地推广的一个重要因素是经济性 , 特高压在远距离输送电力上具备更大的竞争力 。
据估计 , 1条1150千伏输电线路的输电能力可代替5~6条500千伏线路 , 或3条750千伏线路 。可减少铁塔用材三分之一 , 节约导线二分之一 , 节省包括变电所在内的电网造价10~15% 。
1150千伏特高压线路走廊约仅为同等输送能力的500千伏线路所需走廊的四分之一 。这对于人口稠密、土地宝贵或走廊困难的国家和地区会带来重大的经济和社会效益 。另一方面 , 新能源发电为代表的风光大型基地主要分布于西南、西北地区 , 距离东部较远 。通过特高压调配电力的同时也减少了弃光、弃风的现象 , 进一步提升了新能源发电的消纳能力 。