10.特高压直流输电技术的主要特点
(1)特高压直流输电系统中间不落点,可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下,采用特高压直流输电,实现交直流并联输电或非同步联网,电网结构比较松散、清晰。
(2)特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流,按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。
(3)特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄,适合大功率、远距离输电。
(4)在交直流并联输电的情况下,利用直流有功功率调制,可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡,包括区域性低频振荡,明显提高交流的暂态、动态稳定性能。
(5)大功率直流输电,当发生直流系统闭锁时,两端交流系统将承受大的功率冲击。
11.特高压输电与超高压输电经济性比较
特高压输电与超高压输电经济性比较,一般用输电成本进行比较,比较2个电压等级输送同样的功率和同样的距离所用的输电成本。有2种比较方法:一种是按相同的可靠性指标,比较它们的一次投资成本;另一种是比较它们的寿命周期成本。这2种比较方法都需要的基本数据是:构成2种电压等级输电工程的统计的设备价格及建筑费用。对于特高压输电和超高压输电工程规划和设计所进行的成本比较来说,设备价格及其建筑费用可采用统计的平均价格或价格指数。2种比较方法都需要进行可靠性分析计算,通过分析计算,提出输电工程的期望的可靠性指标。利用寿命周期成本方法进行经济性比较还需要有中断输电造成的统计的经济损失数据。
一回1 100 kV特高压输电线路的输电能力可达到500 kV 常规输电线路输电能力的4 倍以上,即4-5回500 kV输电线路的输电能力相当于一回1 100 kV输电线路的输电能力。显然,在线路和变电站的运行维护方面,特高压输电所需的成本将比超高压输电少得多。线路的功率和电能损耗,在运行成本方面占有相当的比重。在输送相同功率情况下,1 100 kV线路功率损耗约为500 kV线路的1/16左右。所以,特高压输电在运行成本方面具有更强的竞争优势。
12.特高压对我国经济发展的重大意义
我国正处于工业化和城镇化快速发展的重要时期,能源需求具有刚性增长特征。电力作为一种清洁、使用方便的能源,在能源工业中占有极为重要的地位,是国家进步和繁荣不可缺少的动力。预计到2020年,我国用电需求将达到7.7万亿千瓦时,发电装机将达到17亿千瓦左右,均为现有水平的2倍以上。
电网作为电力输送和消纳的载体,已成为能源供应系统的关键组成部分。以500千伏交流和±500千伏直流构成的主网架,难以满足未来远距离、大容量输电以及电网安全性和经济性的需要,必须加快建设特高压电网,以保障电力与经济社会的协调发展,实现电力工业可持续发展。
一、特高压是我国清洁能源发展的重要载体。我国的水能、风能、太阳能等可再生能源资源具有规模大、分布集中的特点,而所在地区大多负荷需求水平较低,需要走集中开发、规模外送、大范围消纳的发展道路。大规模核电的接入和疏散,也需要坚强电网的支撑。特高压输电具有容量大、距离远、能耗低、占地省、经济性好等优势,建设特高压电网能够实现各种清洁能源的大规模、远距离输送,促进清洁能源的高效、安全利用。
二、建设特高压有利于我国能源资源的优化配置。长期以来,我国电力发展方式以分省分区平衡为主,燃煤电厂大量布局在煤炭资源匮乏的中东部地区,导致铁路运输长期忙于煤炭大搬家,煤电油运紧张状况时常发生。未来,我国优化煤电开发与布局,清洁能源的快速发展,以及构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,都迫切需要建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网,充分发挥电网的能源资源优化配置平台作用。
三、建设特高压有利于提高我国的能源供应安全。从丰富能源输送方式来看,建设特高压,通过加大输电比重,实现输煤输电并举,使得两种能源输送方式之间形成一种相互保障格局,促进能源输送方式的多样化,减少铁路煤炭运输压力,提高能源供应安全和高效经济运行。
四、建设特高压是带动电工制造业技术升级的重要机遇。建设特高压电网,是电力工业通过技术创新走新型工业化道路的具体体现,是研究和掌握重大装备制造核心技术的依托工程。发展特高压电网,可使我国电力科技水平再上一个新台阶,对于增强我国科技自主创新能力、占领世界电力科技制高点具有重大意义。目前,特高压输电技术已经纳入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》、《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》、《国家自主创新基础能力建设“十一五”规划》等国家重大规划。
五、建设特高压有利于我国煤炭产区的资源优势转化为经济优势,促进区域合理分工,缩小区域差距。特高压的建设在转变我国能源运输方式的同时,实现了电力产业布局的调整,为煤炭产区经济发展提供了机遇。对于煤炭主产区来讲,通过加大坑口电站建设力度,加快发展输电可以促进煤炭基地高附加值电力产品的出口,提高这些地区资源和生产要素的回报率,增加就业机会,提高居民收入,促进当地经济的发展,缩小地区之间的差距。测算表明,输煤输电两种能源输送方式对山西GDP的贡献比约为1:6,就业拉动效应比大约为1:2。