投资超280亿,国内首条!西部风光大基地特高压开建

电力人 2023-06-19
3037 字丨阅读本文需 8 分钟

随着大基地项目的建设与逐步投产,电力送出通道建设已变得越来越紧迫。

近日,国内首条沙漠、戈壁、荒漠地区风电光伏基地外送电的特高压开建。该工程对于宁夏来说,有两重意义,被称为“宁夏面向双碳目标、实现新能源高比例稳定输送的创新工程,以及构建新型电力系统、实现新能源大范围优化配置的示范工程。”

特高压是指电压等级在交流1000千伏、直流±800千伏及以上的输电技术。与较低电压的输电方式相比,特高压具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等优势。世界新能源产业正在发生格局性变化:中国光伏制造业、光伏发电装机量、光伏发电量均位于世界首位,为全球提供超70%光伏组件;特高压技术诞生了“中国标准”,实现了“中国创造”和“中国引领”。

首条以风光大基地为主的特高压开建

我国第一条以开发沙漠光伏大基地、输送新能源为主的特高压输电通道——宁夏至湖南±800千伏特高压直流输电工程6月11日在宁湘两地同时开工。这条“绿电”外送大通道用西部风光资源缓解东部用电紧张,建成后每年可减少二氧化碳排放约1846万吨,实现新能源电力全局优化配置的能源安全新战略。

这项直流输电工程的电压等级是±800千伏,工程额定功率为800万千瓦,就相当于可以同时点亮4亿盏20瓦的电灯!在不久的将来,一条条输电线路将从这里飞架空中,将宁夏的风光火资源打捆外送到湖南。用塞上的风和光,点亮三湘的灯和景!

作为全国首个新能源综合示范区,宁夏有着丰富的“风光”资源。与以往两条“西电东送”大通道主要以煤电为主不同的是,“宁湘直流”工程除配套建设400万千瓦煤电之外,主要配套建设新能源电力1300万千瓦,其中,中卫沙坡头腾格里沙漠布局光伏600万千瓦、吴忠红寺堡戈壁光伏300万千瓦与中卫海原等风电400万千瓦。工程起于宁夏回族自治区中卫市中宁县送端交换站,止于湖南省衡阳市衡南县受端交换站,途经宁夏、甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南6个省区市,输电距离1634公里。2025年建成后,每年可向湖南输入360—400多亿千瓦时电量,为三湘大地增加1/6的用电量。

湖南省能源局电力处处长袁劲松表示:这个项目送过来的电量,其中有50%以上是新能源,就是风电和光伏;我们攻克了以输送新能源为主的特高压直流这项输电技术难关,将为新能源转化带来更大的经济效益。这条特高压直流通道将更好地发挥宁夏内外互达、多能互补、区域互济的“西电东送”网架枢纽作用,优化全国能源布局,保障国家能源战略安全。同时配套建设的湖南汨罗抽水蓄能电站项目建成后,华中地区抽蓄运行总装机将突破2000万千瓦。

特高压输电技术打造最强电网

去年7月1日,我国“西电东送”重点工程,白鹤滩至江苏±800千伏特高压直流工程竣工投产。令人惊讶的是,这项跨五个省市全长达2080千米的工程,把水电从四川送至江苏只需要7毫秒。7毫秒运送电力背后,正是中国领跑世界的特高压技术。如今,在不知不觉之中,每年有数万亿千瓦时的电能跨越湖海、翻越千山,通过长度超过4.8万千米的特高压输电线路,被送往经济发展的第一线。

中国作为制造业大国,要发展实体经济,能源的饭碗必须端在自己手里。然而,我国80%以上的能源资源分布在西部和北部地区,70%以上的能源消费集中在东中部地区,大规模、长距离的能源运输绝非易事,依靠传统电压送电的损耗过高。

为了解决这些难题,中国决定建设“电力高速公路”——发展特高压输电技术,搭建特高压电网。“特高压输电线路就好比是电力高速公路,与普通线路相比,输送容量更大,输电效率更高。”国网江苏兴力工程管理公司工程部副主任王世巍介绍,“运行损耗小,输送距离也更远,可达2000公里甚至3000公里以上,能覆盖我国所有的大型能源基地和用电负荷中心。”

2009年,我国第一条,也是世界首个特高压工程——晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程投入商业运行,成功将山西煤电送到千里之外的湖北,让“电从远方来”成为现实。准东—皖南±1100千伏特高压直流输电工程是我国自主研发的世界电压等级最高、输电容量最大、输电距离最远的特高压工程。工程每年可减少华东地区燃煤消耗约3800万吨,成为连接西部边疆与华东地区的“电力丝绸之路”。

经过十余年发展,目前我国建成的特高压输电线路已有数十条。仅国家电网公司就累计建成29项稳定安全可靠的特高压输电工程,最远输电距离达到3300公里,跨区跨省输电能力超过2.4亿千瓦,成为全球输电距离最远、能源资源配置能力最强的电网。

能源是经济发展的基石和现代社会的血液。特高压输电技术领跑全球,也是我国能源安全保障能力持续提升的缩影。党的十八大以来,我国已经成为世界第一大能源生产国,形成了煤、油、气、电、核、新能源和可再生能源多轮驱动的能源生产体系,能源输送网络持续完善。电力供应保障基础不断夯实,装机规模和发电量规模不断扩大,可再生能源开发利用水平持续提升。截至2021年底,我国原油产量连续3年回升,天然气产量连续5年增产超百亿立方米,电力装机容量、发电量分别增长至23.8亿千瓦、8.4万亿千瓦时,可再生能源发电装机突破10亿千瓦,水电、风电、光伏发电装机容量均超3亿千瓦,位居世界首位,沙漠、戈壁、荒漠大型风电光伏基地加快建设。我国抽水蓄能电站装机容量跃居世界第一。

特高压三千亿投资已经在路上

2021年12月,国家公布第一批风光大基地下项目清单,共计50个项目,总规模达97.05 GW装机。2022年2月,国家发改委、能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》,要求到2030年,规划建设风光基地总装机约4.55亿千瓦。同年11月,发改委发布消息称,第一批9500万千瓦基地项目已全部开工建设,印发第二批项目清单并抓紧推进前期工作,组织谋划第三批基地项目。

随着大型风光基地建设提速,新能源并网消纳以及跨区域外送电力等问题亟待解决。

去年1月,国家能源局在《关于委托开展“十四五”规划输电通道配套水风光及调节电源研究论证的函》中提出,为配套风光基地,以及水电、光热发电等电源建设方案,研究论证“十四五”规划的“三交九直”12条特高压通道,并就“十四五”期间需新增的输电通道以及配套电源规模提出建议。

现在,除了宁夏至湖南的这条以外,去年初这个文件中的多条特高压即将开干。有机构预测,2023年到2025年,根据已规划线路及大基地建设最新进展,将有望分别核准开工5条、4条和4 条直流线路。其判断依据在于,第二批大基地项目总规模455GW,其中十四五建成200GW,外送150GW,以11GW风光+4GW火电对应一条直流线路测算,第二批大基地通道需求12-14条。

在碳中和背景下,未来如果不断建设风光大基地,由于空间错配,直流需求就不会停。根据规划数据测算,十四五风光大基地外送需求150GW,对应13-15条直流,十五五外送需求165GW,对应15- 17条直流需求。最重要的问题来了,每一条特高压,要投多少钱呢?通常大约需要200-300亿,其中核心设备80亿。以此测算,仅第二批大基地项目的特高压投入,就在2400亿-4200亿之间,取个中间数,3000亿!说句题外话,我国的特高压建设,充分体现了集中力量办大事的优势。这些对于电网陈旧的欧美国家来说,只有各种羡慕嫉妒恨。

美国的电力产业结构非常复杂,尤其是电网的产权结构支离破碎,分散掌握在超过五百家的公司与组织手中,最后形成三大电网。东部电网的电源结构以煤电和天然气发电为主,西部电网以水电和天然气发电为主,德州电网以天然气发电为主。从地理条件上看,落基山脉阻断了东西电网的直接互联,三个电网通过直流线路非同步链接,德州与东部电网没有直流线路链接,导致德州在出现极端天气下停电事故频发。巴菲特在谈到这一点时会抱怨,说在电网上中国是一个国家,而美国是50个“国家”。

特高压直流更适合于超远距离、超大容量的“点对点”输电,类似“直达航班”;交流输电具有输电和构建网络双重功能,类似于“公路交通网”。进入2023年,以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光基地建设正在提速。随着大型风光基地建设提速,新能源并网消纳以及跨区域电力输送问题亟待进一步解决,特高压有望迎来投资建设高峰。

文章来源: 中央纪委国家监委网站 ,宁夏广电新闻中心,赶碳号科技

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