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特高压:中国高端制造的“国家名片”

时间:[2016-09-26 ] 信息来源:经济参考报
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  说到世界领先的“中国制造”,一般人最先反应的可能就是高铁、航天,但很多人不知道的是,我国的特高压输电也是中国在高端制造领域领先世界的一张“名片”。

  经过十余年的不懈努力,中国全面掌握了特高压核心技术,成为世界首个也是唯一成功掌握并实际应用特高压技术的国家。这让中国的“特高压人”能够完全有底气地喊出,“中国标准就是世界标准”。
 
  中国标准就是世界标准

  在河北保定市定兴县,一座名为“北京西”的100万伏特变电站已经基本建成,等待各项调试完成后开始送电。在外行人看来,这和其他的变电站区别不大,不过是面积大了点,也都是立的密密麻麻的铁塔,架着一排排的电线。但内行人来了一眼就能看出这里的与众不同。

  这是世界上电压最高的变电站,而且内部设备完全实现国产化。变电站场地内可以说是一尘不染,如果注意的话可以发现,围墙的方柱形水泥立柱表面不仅笔直,而且光滑如镜面,虽然十几米高,但没有任何接缝,这是非常难做到的,需要很高的技术和工艺。只此一点,即使是世界级的专家来了,也要伸大拇指。

  “在特高压输电领域,我们可以自豪地说,中国标准就是世界标准”,国网河北公司特高压指挥部副总指挥张桂林说,中国在特高压输电领域处在世界领先位置,目前国际上特高压输电领域很多建设、运营方面的国际标准都是来自于中国。

  100万伏特变电站GIS设备安装是一个国际难题,因为GIS设备在安装过程中对环境要求非常高,要求达到无尘的标准,否则在电站运营过程中就很有可能发生设备短路,造成重大事故和损失。为了解决这一难题,负责建设的国网河北公司创造性采用了全天候多功能组装厂房技术,在安装现场铺设轨道,然后将全封闭的厂房建在轨道上,装好一段,移动一段,建设完成后可以拆除移走。

  记者在现场看到,进入移动厂房要经过几道关口,不仅要全身穿好封闭的工作服,进入前还要进行隔离吹风,以防止有灰尘进入。虽然是移动厂房,但内部设备齐全,可以有效实现无尘操作,恒温恒湿,以保障设备的安全安装。

  圆筒形的GIS设备全长数百米,单段重量都在10吨左右,但在安装过程中,必须要做到水平误差不超过2毫米,否则就会在运营中出现故障。为了攻克这个难题,国网河北公司的施工人员创新工艺,发明了安装稳定架,可以有效地保障安装的误差在2毫米以下。

  为了有效实现长距离、大容量的输电需求,100万伏特高压的建设可以说是精益求精,小到毫米,大到百吨,处处都是难点,处处都是创新。在邢台市邢台县境内的太行山顶上,一座高114.6米、重431吨的铁塔已经接近完成,数吨的钢件通过临时建设的重型索道不断向山头输送。

  作为世界标准,特高压是国家电网公司自主研发,并广泛应用的创新技术,解决了国内能源不平衡问题,实现更大范围内能源资源优化配置。同时,中国的现代电网技术,包括特高压、智能电网等为今后在全球范围内开发可再生能源基地,构建全球能源互联网提供了现实可选择方案。国家电网公司原董事长、党组书记刘振亚在2014年巴黎商业与气候峰会上曾表示,构建全球能源互联网,必须用特高压。特高压是中国独有的技术,单位了全人类的发展,中国愿意和全世界分享这一先进技术。
 
  以工匠精神贯彻“绿色建设”理念

  “作为世界上电压最高的输变电设备,要求是非常精密的,我们必须以‘工匠精神’来要求自己,对每一个环节,不论大小,都做到专业、专注、用心。”张桂林说。

  张桂林介绍,以前发电厂都建在城市边上,然后运煤来发电,这样城市污染就很大。现在电厂建在人烟稀少的地方,在城市边上建变电站,把电厂的电输送给城市,这样本身就比以前要环保,但这还不够,还必须做到在建设过程中做到绿色环保。

  “以前提的是绿色施工,就是在施工中注意绿色环保,而我们现在提出的绿色建设,则是从设计、施工、产品,到运营管理全流程的绿色环保”。张桂林说,绿色建设是可持续发展理念在电网建设发展全过程中的具体体现,并不仅仅是在工程建设中实行封闭施工、消除尘土飞扬,减少噪声扰民,也不单单是在工地四周栽花种草,定时洒水等,而是包含可持续发展的各个方面,如生态与环境保护、资源与能源利用、社会与经济发展等。

  以前施工就是征地之后直接施工,这样容易将耕地上层的耕植土破坏,而耕植土的形成要二三十年时间,现在施工是要先将征地上的60公分的耕植土取出来保护,交给地方政府去造田,耕植土之下是生土,用于回填。这样虽然占地200亩,但可以再造200亩的良田,大大节省了耕地资源。

  不仅是在节地方面,在节水、节材、节能、保护环境方面,国网河北公司在整个建设过程中都做了严格的规定。

  仔细看太行山上那座最重的400多吨的铁塔就会发现,它是一个“长短腿”,四个塔基并不在一个平面上,而是有的塔基高,有的塔基低。“这同样是为了最大限度地保护山体。以前在山上施工,基本都是把整个山头削平,然后在一个平面上建铁塔。这样对山体破坏太大,而且剩下的碎石等渣料直接就顺着山坡倒下,整个山坡的植被就被破坏了”,张桂林介绍,现在根据山势高低不同来测量确定每一个塔基的位置,这样就能最小限度破坏山体。而且在施工结束后,还在山上重新种草,保障山体植被不被破坏。

  不仅如此,绿色的理念还体现在方方面面的细节中。在位于邢台市邢台县的石家庄100万伏变电站,变压器的防火墙都不是平的,而是像一个个的“刺猬”,墙体的砖都是有规律的突出来的,是石家庄站的一个创新。而之所以这样做,是因为变压器在运营期间是有噪音发出的,虽然变电站是建在旷野里,但为了最大限度减少噪音扰民,将防火墙的墙体建成这样可以最大限度增加墙体的接触面积,对噪音能起到一定的吸附作用。

  其余的如污水智能化零排放处理技术、绿色照明技术、楼体材料节能等等都已经成为建设过程中的标准配置。而最为关键的是,不仅是在这样100万伏的大变电站的建设过程中做到贯彻绿色理念,而且在各种层级项目的建设中都要贯彻落实绿色理念。

  “哪怕是一根电线杆的建设,我们都要保证做到落实绿色建设的理念”,张桂林说。
 
  全球能源互联网的引导者

  特高压作为全世界最先进的输电技术,具有大容量、高效率、低损耗、远距离等多项突出特点。这也为构建全球能源互联网创造了条件。

  全球能源互联网是覆盖全球的能源基础设施,是化解化石能源困局,实现能源、经济、社会、环境可持续协调发展的治本之策。例如河北省约有60%的污染来源于燃煤和燃油,高出全国平均水平20个百分点。构建全球能源互联网将形成以电为中心、以清洁能源为主导的新格局,能有效推进京津冀地区环境改善。同时,有利于消化河北钢铁、水泥等过剩产能。

  国家电网公司董事长、党组书记舒印彪在赴北京西特高压变电站调研时表示,中国75%以上的能源资源都在西部和北部,而负荷中心主要在中东部,特高压技术将西部能源送至东部,满足东部用电需求,解决雾霾、污染等问题。同时,全球能源互联网是一带一路战略的重要组成部分,是更宽更广范围的电网互联互通,不但是可行的,而且是可以实现的。

  国家电网公司已经与国际能源署、美国国家可再生能源实验室等多家国际知名研究机构签署合作协议,共同参与欧洲超级电网建设,开展全球能源互联网关键技术研究。

  当前,发展特高压已上升为国家战略,我国已掌握特高压核心关键技术,并建成一批世界级的创新工程,进一步加快特高压发展,将在服务国家全局工作,推动供给侧结构性改革、“一带一路”建设、京津冀协同发展、长江经济带建设、振兴东北老工业基地等重大战略中发挥关键作用,对解决电力保障问题和优化能源资源配置,解决电网安全和清洁发展问题等具有重大意义。

  国网河北公司总经理刘克俭表示,将大力弘扬“特高压精神”和工匠精神,创新倡导“绿色建设”,努力打造精品工程、标杆工程、示范工程,为构建全球能源互联网,实现更宽更广泛的电网互联互通做出贡献。

  预计2016年到2030年,特高压总投资将达到2.22万亿元,10千伏到750千伏配套电网投资4.5万亿元,西部地区清洁能源开发总投资5.6万亿元。每年可拉动GDP增长约0.6个百分点,提供就业岗位140万个左右。