微控梦想

搜索:
您的位置: 首页 > 电源 > » 正文

丁功扬:我们为什么反对交流特高压

时间:   来源:嵌入网   作者:佚名   阅读:

一、1000KV交流特高压输电技术的由来及现状

人们对电力技术的认识和使用是从直流电开始的。1837年,法拉第发现电磁感应定律,到1882年法国人建成世界上第一条直流输电工程,共经历了45年。线路全长57公里,输电电压1500-2000伏,送电功率2千瓦,由于输电电压太低,功率小,其发展应用受到了极大地制约。

随着生产的发展和科学技术的进步,科学家和工程技术人员逐步掌握了多相交流电原理,并于1891年成功地研发了交流发电机、变压器和感应电动机,并成功建成世界第一条交流输电线路。从德国劳拉镇水电站送电到法兰克福,线路全长157公里,输电电压从发电机电压95伏经变压器升到15.2KV(千伏),在法兰克福用两台减压变压器将电压降到112伏向用户供电,送电功率为200千瓦,构成了现代交流电力系统的雏形。

由于交流电在发电、升压、输电、降压、分配、使用各个环节,具有方便灵活、经济可靠等特点,所以一直保持快速发展的态势。交流电力系统从城市孤立电网逐步扩大,形成地区电网、省级电网、区域电网和全国电网。随着输送容量和输送距离的增加,输电电压由初期的15.2KV,逐步发展到35KV、110KV、220KV、330KV、500KV和750KV,输送距离可以达到1000公里以上,送电功率超过200万千瓦。

考虑到能源资源分布和经济发展不平衡,对送电距离和输送容量需要进一步增加的需求,发达国家科学技术人员在完成750KV交流超高压技术开发应用之后,在上世纪七十年代又开始研发1000KV交流特高压技术和装备。投入研发的主要国家有美国、日本、意大利和前苏联。其中比较有成效的是前苏联和日本,特别是前苏联。

前苏联规划在哈萨克斯坦的褐煤基地建设1600万千瓦燃煤电厂(4×400万千瓦),分别向欧洲部分莫斯科等地和西伯利亚送电。但在送电方案上发生了重大分歧,有人主张发展交流特高压输电,电压1150KV;有人主张采用直流输电,电压±750KV,送电容量600万千瓦。由于争论双方各持己见,前苏联政府决定交、直流方案同时实施,期望用运行结果鉴定孰优孰劣。(1)由于1150KV交流主设备在上世纪80年代初已经研制完成,所以1150KV交流特高压的建成先于直流输电工程。到1985年共建成1150KV交流线路1924公里(其中欧洲部分1224公里,西伯利亚部分 700公里),但真正运行的只有欧洲部分中的3站2线共计904公里。由于送、受端电网结构较弱,送端电源规模仅有600万千瓦,送电线路较长,送电能力仅为160万千瓦,正常送电100万千瓦,共运行5年,经济效益很差。此后由于前苏联经济衰退,面临解体,加上气象条件恶劣,电晕损失严重,该线路于 1990年降压为500KV运行。实践证明是不成功的。(2)±750KV直流设备制造试验完成后,设备虽已运至施工现场,由于1991年底前苏联解体,未继续施工。

日本于1992年建成1000KV交流特高压线路425公里,并完成部分设备研制,如变压器、开关、互感器等,未升压运行,只挂网试验。美国和意大利等国则由于直流输电技术的成功开发和运行,完全停止了1000KV级交流特高压技术的研发。

2004年,在前苏联、日本、美国和意大利等国停止研发交流特高压技术业已20年后,我国开始研发1000KV交流特高压技术,到目前为止又历经10 年。10年的实践证明,1000KV交流特高压关键设备的开发、制造和施工调试取得了成功,说明我国继前苏联之后已经完全掌握了交流特高压输电技术。在完成晋东南经南阳至荆门试验示范工程之后,于2013年又建成了淮南经浙西到上海的1000KV交流特高压输电工程,目前在建的还有福建到浙西的 1000KV交流特高压联络线工程。

我国10年来的实践进一步证明,1000KV交流特高压具有送电能力低下,投资巨大,经济效益极差等致命缺陷。以淮南经浙西到上海项目为例,线路长656公里,双回同杆并架,送电能力600万千瓦(平均每条线送电300万千瓦,不是宣传的每条线送电 500万千瓦),仅输电工程投资就达185亿元,单位造价折合3080元/千瓦,约为相同距离的超高压输电和直流输电的两倍。该项目并没有给国家带来经济效益和回报,反而造成了大量资源浪费、增加了环境保护和电价上涨压力。

世界各国的实践雄辩地证明,由于直流输电技术的突破性创新和发展,当下的1000KV交流特高压已经沦为被美国等发达国家所弃用的落后技术。在我国推广应用交流特高压,既谈不上世界先进,更不是世界首创,毫无任何“引领”作用。

二、交流特高压在长距离大容量输电方面必然被直流输电技术所淘汰,是其丧失生命力的根本原因之一。

在交流输电技术快速发展的过程中,业内科学家和工程技术人员逐步认识到交流输电稳定问题是制约交流长距离输电的关键因素,这是不以人的意识为转移、不可改变的客观规律。送电距离越长,送电容量越大,矛盾越突出。发达国家在上世纪二十年代已经预见到继续发展直流输电技术,是满足长距离、大容量输电需求的必然趋势,并着手建设一批试验性工程。到上世纪60年代,由于可控硅整流元件的开发取得了突破,为换流设备的制造开辟了新途径,高压直流输电技术出现了飞跃式发展。世界各国,如美国、巴西、加拿大开始采用直流输电技术取代交流输电技术进行远距离、大容量电力输送。
------------ ---------- ----------- ---------- --------- -------- ------- ------ ----- ---- --- -- -  -  -