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为提高和充分发揮中国超高压电网的利用率和巨大潜力,完全可以通过动态规划不断完善和优化电网结构,特别是釆用先进输电技术HVDC+FACTS等,就可能将500kV超高压区域电网的单位线路承载能力提高到美国、甚至日本的水平。
(1)按《电网调研报告》提供的数据推算,中国220~750kV交流线路的利用率,如果达到美国4192千瓦/公里的水平,则中国220~750kV交流系统将可承载约18亿千瓦的装机容量;如果达到日本7846千瓦/公里的水平,则中国220~750kV交流系统将可承载约34亿千瓦的装机容量。
(2)根据美国能源部能源信息管理局《Electric Power Annual 2010》年报公布的数据,美国交流500kV超高压线路长度为41227公里,大约50%的装机容量(56928万千瓦)直接接入交流500kV超高压系统,500kV交流超高压系统的利用率为13808千瓦/公里;据中电联《2010年电力工业统计基本数据》,中国500kV超高压交流线路长度为127099公里,大约80%装机(71196万千瓦,除西北电网)直接接入500kV系统,500kV超高压系统的利用率为5606千瓦/公里。两者相比,500kV超高压系统装机容量中国为美国的1.25倍,交流500kV超高压线路长度为美国的3.1倍,中国500kV超高压系统的利用率仅是美国的40.6%。
如果将中国500kV单位超高压输电线路长度支撑的发电装机容量5606千瓦/公里提高到美国的13808千瓦/公里,则中国现有五大500kV超高电压区域电网承受装机容量的能力将从7.1亿千瓦提高到约17.5亿千瓦,完全可以五大500千伏超高电压区域电网今后15~20年发展的需求。
(3)如果再考虑220kV以下高压输电系统的巨大潜力并对其加以完善和改造,今后分布式新能源、太阳能、风能等可再生电力就地接入220kV以下高压输电系统,中国现有的高压和超高压系统将可能承担更大的装机容量。
由上可知,中国现有的高压和超高压系统经完善和技术改造后完全可能承受20亿~34亿千瓦的装机容量能力。按有关权威部门预测,2010年~2020年,中国平均每年新增1亿千瓦装机容量,中国现有的高压和超高压系统完全可以满足今后15~20年发展的需求,完全不需要在超高压区域电网上再构建交流特高压电网。
那种一再宣揚“目前我国500kV电网已开始出现输电能力不足、输电走廊紧缺等一系列问题,仅依靠现有超高压输电技术很难满足未来电力增长的需要”的與论是完全站不住脚的。世界上北美、欧洲电网已有的实践也证明,中国到2020年完全可以通过完善原有的区域超高压主干电网就能满足国家发展的需要,没有必要新建交流特高压电网。
五. 结论
交流特高压联网违反《稳定导则》,完全破坏超高压电网的安全基础, 30多年来我国超高压电网除台湾外从不发生重大停电, 主要是贯彻了《稳定导则》的「分层」「分区」「分散外接电源」规定。但国网要发展交流特高压联网完全违反《稳定导则》的三分规定,违反「分区」,将原多个大区以交流特高压联成大规模同步电网;违反「分层」建成大多500kV/1000kV电磁环网,在发生连锁性大停电事故时“三道防线”或“统一调度”都将变得无能为力。这是因为宠大不分区、不分层的电网连锁反应性故障必然是复杂网络的一种混合动态现象,在复杂网络自組织临界特性驱动下导致的连锁故障,无法按照人为规定的预定解列点实现解列,最后必然导致电网崩溃,走上欧美重大停电的不安全道路。何况交流特高压完全不同於目前世界上所用的超高压,它在技术原理上有致命弱点,极不安全,极其浪费。
随着今后电源、负荷的发展,目前超高压大区电网将有再分区的需要,如南方电网已决定还要以直流隔离分2- 3个大区并已经能源局批准,规划广东再以直流隔离分东西两个小区。总的效果特出,以将近2000公里的500kV交流输电,部分改为直流输电,部分缩短为中、短距离交流输电,又解决原交直流并列运行的不安全问题,更消除低频振荡,解决短路电流超标、保证多回直流密集安全馈入广东等一系列问题。蒙工曾研究为适应华东电网发展的需要,采用直流隔离再分四个大区, 既解决短路电流超标、保证多回直流密集安全馈入, 又缩短交流输电距离,确比已批准的交流特高压联网更为安全, 投资仅为交流特高联网工程的十二分之一。
如果批准交流特高压联网走出一步, 国家经济必将损失一大步。特请国家领导高度重视这一重大问题, 应按科学发展观进行民主讨论, 充分论证;并继续严格认真贯彻30多年来对我国电网安全起重要作用的《电力系统安全稳定导则》, 慎重决策, 避免将来难以挽回的决策失误而造成近万亿元的国家损失。
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