??????? 特高壓電網(wǎng)就是通過加大輸電電壓,達到長距離、大容量送電,因此被形象地比喻為電力輸送的“高速路”。這條高速路的建成,不計技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、經(jīng)濟社會效益等,僅節(jié)能減排一項,就可帶來不可限量的正面效應。
節(jié)能減排的必然要求
??????? 國家電網(wǎng)公司黨組書記、總經(jīng)理劉振亞指出,長期以來,我國電力發(fā)展以就地平衡為主,哪里有需求,就在哪里建電廠,使大量火電廠集中在東中部負荷中心,給東部地區(qū)帶來嚴重的環(huán)保問題。
??????? 目前,作為第二大能源消費國,我國絕大部分城市地區(qū)、沿海經(jīng)濟快速發(fā)展地區(qū)以及酸雨和二氧化硫污染嚴重地區(qū),大氣污染物已經(jīng)達到區(qū)域環(huán)境質(zhì)量達標值允許的最大排放量。
??????? 而特高壓電網(wǎng)的投運改變了這一狀況。據(jù)2011年1月6日召開的國家電網(wǎng)公司特高壓交流試驗示范工程擴建工程建設(shè)動員大會上的數(shù)據(jù)反映,1000千伏“晉東南-南陽-荊門”特高壓交流輸電線路,自2009年1月建成投運至當日,累計送電209億千瓦時,顯著增強了華北與華中電網(wǎng)之間的電力交換及兩地能源資源的優(yōu)化配置。其中,將華北火電送往華中130億千瓦時,相當于替代運煤420萬噸;將華中水電送往華北79億千瓦時,相當于減少燃煤255萬噸。
??????? 2008年夏,因為電煤緊缺,山東省最大限電負荷超過1000萬千瓦。2008年年底,國家電網(wǎng)公司和山東省政府共同商定“外電入魯”戰(zhàn)略。僅2010年,山東電網(wǎng)共接納省外來電 207.84億千瓦時,同比增長191.05%,使山東省節(jié)約煤耗約750萬噸,減排二氧化硫16萬噸、二氧化碳 1700萬噸。在2020年之前,國家電網(wǎng)公司將通過特高壓電網(wǎng)等方式,向山東輸入3200萬千瓦外省電力。屆時,外省輸入電力將占到山東總用電量的20%。
輸煤?還是輸電?
??????? 被譽為“電網(wǎng)高速公路”的特高壓電網(wǎng)從節(jié)能減排角度給出了有力的答案。輸電比輸煤更有利于促進全國區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展、環(huán)保空間的優(yōu)化利用、生態(tài)環(huán)境保護和土地資源的高效利用,發(fā)展特高壓電網(wǎng),是節(jié)能減排的必然要求。
打開綠色能源的大門
??????? 2010年7月8日,向家壩-上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程投入運行,四川向家壩每年350億千瓦時的水電將通過這一通道源源不斷地送往上海,每年可節(jié)約原煤1600萬噸,減排二氧化碳超過2600萬噸,上海已成為世界上最大的“綠電城市”。
??????? 中國能源結(jié)構(gòu)中煤炭比重接近70%,在低碳經(jīng)濟、清潔能源越來越被重視的時候,四川水電的優(yōu)勢將進一步通過特高壓得以凸顯。我國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展時期,能源消費需求繼續(xù)保持旺盛增長,碳減排形勢十分嚴峻。預計2020年我國一次能源需求將達到45億至49億噸標煤。而受能源資源儲量、生態(tài)環(huán)境、開發(fā)條件等諸多因素的制約,我國國內(nèi)常規(guī)化能源可持續(xù)供應能力約36億噸標準煤,遠低于未來國內(nèi)能源潛在需求。大力發(fā)展清潔能源,是我國保障能源供應安全、應對氣候變化、實現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展的必由之路,迫在眉睫。
?????? 清潔能源大多轉(zhuǎn)化為電力加以利用,主要包括水電、核電、風電、太陽能發(fā)電及生物質(zhì)能發(fā)電等。據(jù)測算,2020年轉(zhuǎn)化為電力的清潔能源比重將超過82%。在我國,80%的水能資源分布在四川、云南、西藏等西南部地區(qū),風能資源主要集中在華北、西北、東北等“三北”地區(qū)和東部沿海,適宜規(guī)模化集中開發(fā)的太陽能發(fā)電主要分布在西部和北部的沙漠、戈壁灘等偏遠地區(qū),而我國能源需求主要分布在華北、華中和華東等“三華”地區(qū)。能源資源與中東部能源消費中心呈現(xiàn)逆向分布的特點。
??????? 以風電為例,根據(jù)國網(wǎng)能源研究院的研究成果,如果風電僅在省內(nèi)消納,2020年全國可開發(fā)的風電規(guī)模約5000萬千瓦,通過特高壓跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)輸送擴大清潔能源的消納能力,全國風電開發(fā)規(guī)模可達1億千瓦以上。清潔能源大范圍配置的要求客觀決定了我國必須建立大容量、遠距離的能源輸送通道,在全國范圍配置和消納清潔能源,特高壓電網(wǎng)是承載清潔能源開發(fā)與輸送的必然選擇。
未來呼喚特高壓
??????? 據(jù)專家測算,到2020年,如果按照輸送1億千瓦的風電能力計算,僅此一項每年就可減少煤炭消耗6400萬噸標準煤,可減排二氧化碳1.78億噸。通過特高壓跨區(qū)聯(lián)網(wǎng),不僅能為風電等清潔能源找到出路,而且還能見到不菲的環(huán)境效益。
??????? 專家預測,2020年我國全社會用電量將比2000年凈增3.25萬億千瓦時,其中三分之二以上集中在中東部地區(qū)。不論是就地平衡還是一次能源再分配,節(jié)能環(huán)保無疑是不變的準則。
??????? 據(jù)中國科協(xié)副主席、中國電機工程學會理事長陸延昌提供的幾組數(shù)字:一回1000千伏特高壓交流輸電線路輸送功率接近500萬千瓦,約為500千伏線路的4至5倍;正負800千伏直流特高壓輸電能力可達640萬千瓦,是正負500千伏直流線路的兩倍多。同時特高壓交流線路在輸送功率相同的情況下,可將最遠送電距離延長3倍,而損耗只有500千伏線路的25%至40%,有效降低了電能損耗,促進全社會的節(jié)能減排。此外,輸送同樣功率,采用1000千伏線路與500千伏線路相比,可節(jié)省60%的土地資源。
???????? 以特高壓為基礎(chǔ)的堅強智能電網(wǎng)可以提升輸電效率和電能在終端用戶的使用效率。2020年,通過智能調(diào)度系統(tǒng)和靈活輸電技術(shù),優(yōu)化系統(tǒng)潮流分布,堅強智能電網(wǎng)可使系統(tǒng)網(wǎng)損降低70億千瓦時以上;通過智能電網(wǎng)與用戶間雙向信息交互以及智能家電的應用,提高終端設(shè)備的能源利用效率,堅強智能電網(wǎng)可實現(xiàn)用戶側(cè)節(jié)能約450億千瓦時。
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??????? 據(jù)預測,隨著特高壓技術(shù)的發(fā)展和應用,2020年,特高壓電網(wǎng)規(guī)劃輸送規(guī)模將超過2.6億千瓦,可減少發(fā)電裝機約2500萬千瓦,減少排放二氧化碳約13.7億噸、二氧化硫約1075萬噸、氮氧化物約140萬噸。2020年堅強智能電網(wǎng)建設(shè)實現(xiàn)的二氧化碳減排量將超過16.8億噸,相當于種植 1000萬公頃的林地一年的固碳量。如果2020年我國二氧化碳排放強度比 2005年下降40%-50%,需要減少二氧化碳排放 69萬-78萬噸。保守估計,建設(shè)以特高壓為基礎(chǔ)的堅強智能電網(wǎng)對“我國實現(xiàn)2020年碳減排目標”的貢獻率將超過21%。