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如果没有特高压 碳中和怎么办?

北极星风力发电网  来源:中国能源报  作者:李文华  2021/3/31 11:21:01  我要投稿  

北极星风力发电网讯:前言

碳中和突然成为最热门的词汇。按照中央的说法,这将引发一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。

所有人都无法置身事外。

那么如何实现碳中和?绝大部分人不知道的是,实现碳中和的关键途径竟然是特高压。

正是因为特高压,以及新能源,中国才有底气提出2060年前实现碳中和。

事实上,中国特高压已经独霸全球。

如今,特高压这一话题,甚至走进了年轻人聚集的视频平台:2020年11月一条《特高压:独步世界的中国特高压背后是我们的星辰大海!》短视频,爆红网络。

面对全球气候变化新形势和清洁低碳可持续发展这一百年未有之大变局,特高压站上了“碳中和”这一超级大风口。

这是17年前谁都无法预料的。

如今,随着中国向全球庄严提出碳中和,曾经的争议已被画上句号。特高压有了新时代使命,已成为中国“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源运输“主动脉”,破解了能源电力发展的深层次矛盾,实现了能源从就地平衡到大范围配置的根本性转变,有力推动了清洁低碳转型。

未来,特高压在中国经济社会中作用将越来越大。

那么什么是特高压?为什么特高压是实现碳中和的关键途径?推荐阅读《揭秘中国特高压前世今生》,这篇文章披露了大量的鲜为人知的故事。

我国特高压在国际上“无标准、无经验、无设备”的情况下,成功实现从“白手起家”到“大国重器”,从“中国创造”到“中国引领”,从“装备中国”到“装备世界”。可以说,建设特高压电网,是我国电力发展史上最艰难、最具创新性、挑战性的重大成就,更是中国乃至世界电力行业发展的重要里程碑。

在碳达峰、碳中和的大背景下,特高压电网已成为中国“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源运输“主动脉”,破解了能源电力发展的深层次矛盾,实现了能源从就地平衡到大范围配置的根本性转变,有力推动了清洁低碳转型。

截至2020年底,中国已建成“14交16直”在建“2交3直”共35个特高压工程,在运在建特高压线路总长度4.8万公里。

“现在特高压干成功了,人们说我是‘特高压之父’,我认为应该是‘特高压之负’,胜负的负。这么多年,我因为坚持搞特高压,弄得自己伤痕累累,这些又能跟谁说呢。”国家电网公司原董事长、全球能源互联网发展合作组织主席刘振亚如此感慨。

未来,以特高压为骨干网架建设全球能源互联网,将推动全球清洁能源基地开发、各洲各国电网互联,促进能源网、交通网、信息网“三网”融合发展,为破解资源紧张、环境污染、气候变化、贫困疾病等全球性挑战,实现人类社会可持续发展开辟新道路、作出新贡献。

中巴车上“亮招”

2004年底,掌舵国家电网公司两个月的刘振亚和时任国家发改委主要领导,一同参加三峡—广东直流输电工程验收总结会。疾驰的中巴车上,谈及中国缺电的现状,刘振亚深感忧虑,国内电力供应已“严重拖了经济发展的后腿”。

大规模、长距离输煤一直是中国能源资源配置的主要方式,铁路新增运力的70%以上用于煤炭运输。本世纪初我国沿长江每30公里就有一座发电厂,长三角地区每年每平方公里二氧化硫排放量达到45吨,是全国平均水平的20倍。这和中国资源禀赋与负荷逆向分布密不可分。中国76%的煤炭、80%的风能、90%的太阳能分布在西部北部,80%的水能分布在西南部,70%以上的电力消费集中在东中部地区,能源富集地区距离东中部电力需求中心1000到4000公里左右。

对于国家发改委主要领导关于解决方案的疑问,自称“电工班班长”的刘振亚亮出“高招”:建设“电力高速公路”——特高压电网,彻底扭转中国电力发展长期受制于煤炭运力的难题。

特高压是指1000千伏交流和±800千伏及以上直流输电技术,具有输电距离远、容量大、效率高、损耗低、单位造价低、占地省等诸多优势,能够有效解决能源供应不安全、现有电网不安全、生态环境不安全等问题。

如何从根本上解决化石能源资源有限与需求快速增长、煤电运紧张与能源资源配置能力不足、清洁能源发展与消纳困难等矛盾?

刘振亚这样描述特高压思路的形成:“2000年以前我在山东工作,当时各个地方都是哪里缺电就在哪里建电厂,不重视电网,也很少考虑有没有煤、运力够不够。2000年以后来到北京,从更高层面再看我国能源资源、电力供需,才深刻认识到,就地平衡的电力发展方式,是造成我国煤电运长期紧张,周期性、季节性缺电的根源,要根本解决这一难题,必须发展输电容量更大、输电距离更远、更高电压等级的电网,提高电网‘运力’,有朝一日能在全国范围配置电力。”

事实上,刚刚掌舵国家电网公司的刘振亚,在主持第一次党组会上就提出要发展特高压。会后,国家电网公司就发展特高压向国家递交了一份材料。中国特高压发展的大幕由此正式拉开。

如果更早追溯,刘振亚的胸有成竹,源于早在他的研究生论文中就涉及了中国需要更高电压等级这一课题。

在刘振亚脑海中酝酿多年的特高压输电这一“高招”,打动了大家,在当天三峡-广东直流输电工程验收总结会上,他们表示特高压输电是“解决能源问题很好的思路和办法”,应在“电力规划中加以研究和考虑”。

2005年春节后,国家电网公司启动了可行性研究。2月16日,国家发改委发文(发改办能源【2005】282号)提出“启动我国百万伏级交流、正负80万伏级直流特高压输电技术前期研究工作”。3月21日,国务院领导主持会议,刘振亚作了汇报。这次会议纪要(国阅【2005】21号)明确同意发展特高压电网,并将特高压纳入国家重大装备规划。

筹划多年,特高压建设按下了“加速键”。

特高压“论战”

就在发展特高压得到国务院领导认可后不久,一股反对声音也在萌生。

2005年5月,一份题为《关于发展特高压电网存在的问题和建议》的报告,提交到国务院。提出现有的500千伏电网上面再搞一个1000千伏级电网,是否必要,是否安全。

三天后,国务院要求国家发改委组织专家讨论。一场旷日持久的特高压“论战”由此展开。

2005年6月21-23日,国家发改委在北戴河组织召开了特高压输电技术研讨会。会场摆的论证资料厚达半米,“200多人参加,既有电工专家,也有电力设备专家”。

专家们提出的问题主要集中于四个方面:输煤输电比较、特高压经济性、安全性和电磁环境影响。

事实上,与500千伏超高压交流输电相比,1000千伏特高压交流输电距离增加了2-3倍,输电容量提高了4-5倍,输电损耗仅为1/3,走廊宽度仅为1/3,单位造价只需70%。

与±500千伏超高压直流输电相比,±800千伏、±1100千伏特高压直流输电距离分别增加了2-3倍、5-6倍,输电容量分别提高了2-3倍、4-5倍,输电损耗不到1/2、1/4,单位容量走廊宽度仅为65%、55%,单位造价只需65%、40%。

与输煤相比,西部北部大型煤电基地的电力通过特高压输送到东中部负荷中心,到网电价比当地煤电标杆上网电价低0.06-0.13元/千瓦时。

另外,特高压输电工程的电磁环境指标均符合国标要求,噪声明显低于500千伏输电工程。

从2009年我国第一条特高压工程投运到现在,我国已经建成了30个特高压交直流工程,充分验证了特高压的安全性。在特高压电网的有力支撑下,我国电网是目前世界上唯一没有发生大面积停电事故的特大型电网。

会上,大部分人都赞成搞特高压,即便一些人提出了需要改进或注意的问题,但大方向上也都赞成搞。国家电网公司呼吁“开展试验示范工程建设的条件已经具备,建议尽快批准试验示范工程”。

2005年9月下旬,晋东南-南阳-荆门1000千伏交流特高压试验示范工程可行性报告顺利通过国家审批。

北戴河会议后,特高压发展未能一帆风顺,一些机构和人员再次提出不同意见。

2005年10月31日,国家发改委召开第二次论证会,并特意邀请反对特高压的人来参加。

会议邀请了原电力部部长史大桢、原电力部副部长陆延昌等老领导,与会专家写了书面意见材料,并都签上了名字。

两次会议过后,反对意见仍然集中在特高压的安全性、经济性、可靠性等问题,尤其是对交流特高压技术的应用以及由此出现的交流同步电网、大电网安全性等方面,还有不同意见。2006年春节后,一些人再次提出,慎重考虑发展特高压技术。

特高压一度成了敏感话题,开始陷入“专家上书-国家电网公司汇报-政府论证-专家再上书-国家电网公司再汇报-政府再论证”的“怪圈”。

后来,国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝在《筚路蓝缕》一书中回忆:“由于有着过多的争议,延缓了特高压的建设。”“不要说刘振亚了,像我们这样的人都感到身心疲惫。其实争论不可怕,但只争论不拍板,这是有问题的。”

2006年11月27日,国家电网公司举办了特高压输电技术国际研讨会。会上,时任国际大电网会议秘书长科瓦尔认为,发展特高压不存在技术可行性问题。对于是否发展特高压技术,当时意见已经比较一致。

但在第一条特高压工程已经安全运行了5年多,后续多条特高压工程相继建成并安全运行的事实面前,仍然有人不断质疑。

为此,2014年3月,全国政协组织了一次专题调研。5月15日,全国政协双周协商座谈会专题研究特高压发展有关重大问题。会上,国家电网公司就为什么要发展特高压技术、为什么要构建“三华”同步电网、为什么特高压电网要交直流协调发展等重大问题进行了全面系统汇报。这次会议对特高压发展有很大的推动作用,但原来反对的人仍然坚持反对。

无论如何,全国政协座谈会、北戴河会议、发改委会议、特高压国际会议,在中国特高压发展史上,都是绕不过的思想论战。

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