现阶段,“三华”地区(华北、华东、华中地区,其中华北主要指京津冀地区)电力缺口已达3000万千瓦,而“三北”地区(东北、西北、华北,其中华北主要指内蒙古自治区)电力富余达2700万千瓦,资源储备与耗用结构性失衡矛盾凸显,需要对电力资源进行合理调配。然而,主要资源负荷地与禀赋地之间的距离大都在1000公里以上,国内现有以500kV为主的国家主干电网输送距离均在1000公里以下,无法满足大范围大规模调配电力资源的需要,更远距离输电技术的发展显得十分必要。
特高压输电是在超高压输电的基础上发展的,是指线路传输额定电压在1000千伏及以上的较远距离电能传输,其目的是继续提高输电能力,实现大功率的中、远距离输电,以及实现远距离的电力系统互联,建成联合电力系统。特高压输电网络相对于现有电网具有明显的技术先进性和经济性。
首先,电力负荷中心的大规模电厂建设使该地区电网短路电流控制难度加大,现阶段华东、华北电网已出现部分500kV母线的短路电流超过断路器的最大隔断电流能力,对电网的安全、平稳运行造成隐患,而特高压电网将在电压进一步提高的基础上,降低电网的电流负载,有效降低短路电流负载,确保电网平稳运行。同时,建设特高压电网还可以减少输电线路走廊回路数,节约成本。通常1回1000kV输电线路可代替6回500kV线路,采用特高压输电可提高输电走廊利用率,并将输电线损明显降低。
一般而言,特高压线路的线损比常规的500kV电路的线损降低30%以上,具备明显的节能效果,而输电回路的减少,也客观上减少了输电线缆的使用和电网塔架的建设,节约了相当一部分土地成本。此外,采用特高压输电,主要电源与用电负荷区域相分离,还可以有效减少中东部地区的环境压力。
表1特高压输电相较于现阶段以500kV主干网络表现出的优越性