6月21日,雅中—江西±800千伏特高压直流工程正式投运,这是“十四五”期间我国首个建成投运的特高压直流输电工程。
至此,国家电网已累计建成“13交13直”特高压工程,在运在建特高压工程线路长度达到4.1万公里,变电(换流)容量超过4.4亿千伏安(千瓦),累计送电超过1.8万亿千瓦时,国家
电网经营区跨区跨省输电能力超过2.6亿千瓦。加上南方电网公司建成投运4条±800千伏特高压直流工程,我国已有在运特高压工程30项,输电线路长度绕地球赤道一周有余。
国家电网对于雅中—江西直流工程的技术总结,只有一句“进一步巩固了我国特高压直流输电技术的国际领先优势”,少了十几年前特高压工程上马之初比比皆是的“突破世界纪
录”“创下全球之最”……不是现在不创纪录了,而是在特高压输电领域,我国拿金牌已拿到“手软”。几乎每一项特高压工程的新建、投运,都是对以往纪录的突破;而新的纪录,也都
由我们自己创造。以至于,不是真正颠覆性的“黑科技”,我们已不轻言“创纪录”。
2020年12月27日建成投产的乌东德水电站送电广东、广西特高压多端柔性直流示范工程(以下简称昆柳龙直流工程),正是这样一个颠覆性工程。
该工程创造了19项“世界第一”,包括世界上第一个±800千伏特高压柔性直流输电工程,世界单站容量最大的换流站,世界首次具备架空线路故障自清除及再启动能力等。以至
于“每一个‘世界第一’都可以写一篇大文章。
此前,世界主流输电模式都是“直流送电、交流组网”。这缘于交直流输电本身的技术特性:常规直流主要用于点对点、远距离、大容量的电源外送,并不能组网;交流输电则可
以满足常规电源送出和电网互联的需求,且成本较低。但这一基本模式却面临一个“原理性障碍”,即所谓“多直流馈入”问题。大流量的常规直流汇入电网,就像一条大河流入一个水
库,一旦常规直流线路“闭锁”,河水突然截停,会导致水库缺水。
柔性直流改变了这一切。
和传统“电流源型”直流相比,柔性直流对电压、频率的控制更加灵活,就像一个完全可控的水泵,能够精准控制水流的方向、速度和流量,使水库水位更加平稳,河流被截停的
几率也大幅下降。
昆柳龙工程在世界上首次采用特高压多端混合直流系统,送端云南昆北是常规直流,广西柳北、广东龙门两个受端是柔性直流。但是,柔性直流作为一种新技术,以往工程最
高电压为500千伏,送电量、送电效率还不够高。昆柳龙工程将其提升到800千伏,送电量也达到全球最高的800万千瓦。
特高压输电概念最早见诸国家层面,是在1986年初,原水电部下达“关于远距离输电方式和电压等级论证”课题,研究认为21世纪初叶在中国出现交流百万伏级电压等级是可能
的。此后,国务院原重大项目办公室下达了“七五”国家攻关项目“特高压输电技术前期研究”。
由此发端,直至2006年8月9日,国家发改委正式核准首个特高压输电工程。其间20年,围绕特高压输电的议题从未离开过国家相关部门的视野。特别是,特高压输电技术研究
连续列入国家“七五”“八五”和“十五”科技攻关计划;特高压交流输电技术研发先后列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和“十一五”国家科技支撑计划,这些都为特高压输电
技术研究积累了宝贵经验。
2006年11月4日,中国工程院提出《关于我国特高压输电研究和工程建设的咨询意见》,参加该项研究的27位院士、7位专家指出,中国有必要加快特高压输电研究和工程应用
的步伐,试验示范工程方案符合“全面试验验证”要求,建议作为国产化的依托工程,纳入国家中长期科技发展规划、高技术产业计划和重大装备自主创新计划。
由此,2006年国务院印发《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》,要求重点研究开发大容量远距离直流输电技术和特高压交流输电技术与装备。
从特高压建设大幕开启至今,十余载协同创新,多达30项特高压工程投运,在大范围的能源优化配置中发挥了主导作用。特高压交直流工程分别荣获国家科学技术进步奖特等
奖。中国不仅全面突破了特高压技术,构建了完善的特高压试验和研究体系,还率先建立了完整的技术标准体系,自主研制成功了全套特高压设备,实现了从“中国制造”到“中国创
造”再到“中国引领”的跨越。