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自這一晚起，對(duì)河南省的不少家庭來(lái)說(shuō)，燈仍是原來(lái)那盞燈，但電已是來(lái)自青海省的綠色電能。
2020年12月30日傍晚，青海—河南±800千伏特高壓直流工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)青豫直流工程)正式投運(yùn)。
這是一條專(zhuān)為清潔動(dòng)力外送而建造的特高壓通道。它起于青海省海南藏族自治州，止于河南省駐馬店市，線路全長(zhǎng)1563公里，運(yùn)送容量800萬(wàn)千瓦，總投資約226億元。
到6月9日，青豫直流工程累計(jì)運(yùn)送綠色電能119.59億千瓦時(shí)。這相當(dāng)于削減標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒538萬(wàn)噸，減排二氧化碳885萬(wàn)噸。
今年1月25日，習(xí)近平主席在世界經(jīng)濟(jì)論壇“達(dá)沃斯議程”對(duì)話會(huì)上的特別致辭中指出：“我已經(jīng)宣布，我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值、2060年前完成碳中和。完成這個(gè)目標(biāo)，我國(guó)需求付出極端艱巨的盡力。咱們以為，只要是對(duì)全人類(lèi)有利的事情，我國(guó)就應(yīng)該義無(wú)反顧地做，并且做好。我國(guó)正在制定行動(dòng)方案并已開(kāi)端采取具體措施，保證完成既定目標(biāo)。”
“青豫直流工程是我國(guó)展開(kāi)運(yùn)用特高壓輸電技能、推進(jìn)新動(dòng)力大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的一次嚴(yán)重立異。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司建造部主任楊記寧說(shuō)，這關(guān)于促進(jìn)青海打造國(guó)家清潔動(dòng)力工業(yè)高地，滿足華中區(qū)域用電需求，執(zhí)行碳達(dá)峰、碳中和作業(yè)等具有重要意義。
日前，記者實(shí)地探訪青豫直流工程，感觸動(dòng)力綠色低碳展開(kāi)的強(qiáng)勁脈動(dòng)。
保證安穩(wěn)供電
從光伏光熱到水光互補(bǔ)，立異驅(qū)動(dòng)助力青海打造國(guó)家清潔動(dòng)力工業(yè)高地，新動(dòng)力展開(kāi)多項(xiàng)目標(biāo)居全國(guó)前列
光能、風(fēng)能發(fā)電波動(dòng)性、間歇性較強(qiáng)，往往靠天吃飯，而電力供應(yīng)最垂青安穩(wěn)性。新動(dòng)力大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的瓶頸怎么打破?
經(jīng)過(guò)青豫直流工程運(yùn)送河南的綠色電能，首要來(lái)自青海海南藏族自治州、海西蒙古族藏族自治州的兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)可再生動(dòng)力基地。
出海西蒙古族藏族自治州格爾木市東行30公里，來(lái)到海西多能互補(bǔ)集成優(yōu)化國(guó)家演示工程基地。這兒地處太陽(yáng)能(6.440,0.00,0.00%)資源富集的柴達(dá)木盆地，蒼茫戈壁上，一個(gè)個(gè)藍(lán)色光伏發(fā)電板整齊擺放，一座座風(fēng)力發(fā)電機(jī)頂風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
不遠(yuǎn)處，矗立著一座白色高塔。“這是光熱電站的集熱塔，高188米。以高塔為圓心，盤(pán)繞分布著4000多面鏡片，每面鏡片面積約138平方米。”青海廣恒新動(dòng)力有限公司副總經(jīng)理曾需求介紹。
鏡片的名字很形象：定日鏡。它們把太陽(yáng)能聚焦到集熱塔頂部的吸熱器，加熱吸熱器內(nèi)的特制熔鹽。夜晚，當(dāng)光伏電站中止作業(yè)時(shí)，加熱后的特制熔鹽繼續(xù)釋放熱能，再經(jīng)過(guò)換熱體系發(fā)生蒸汽，推進(jìn)汽輪機(jī)發(fā)電。
“別小看光熱的能量，一座集熱塔作業(yè)一天，就能滿足10萬(wàn)戶居民一天的用電需求。”曾需求說(shuō)，“經(jīng)過(guò)演示推行‘以熱補(bǔ)光’，讓新動(dòng)力發(fā)電有了牢靠支撐。”
在海南藏族自治州黃河峽谷地帶，距離龍羊峽水電站約50公里處的一片草地上，現(xiàn)在建起了裝機(jī)規(guī)模85萬(wàn)千瓦的水光互補(bǔ)光伏電站。
“新的水光互補(bǔ)技能可將原本隨機(jī)、波動(dòng)、間歇的光伏電，調(diào)整為均衡、優(yōu)質(zhì)、安全的安穩(wěn)電源并送入電網(wǎng)。”國(guó)家電投集團(tuán)黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限公司龍羊峽發(fā)電分公司歸納部副主任于海青介紹，“咱們白天優(yōu)先運(yùn)用光伏發(fā)電，夜晚則由水電機(jī)組接力發(fā)電，保證新動(dòng)力的最大化消納和電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)。”目前，這座水光互補(bǔ)光伏電站一年發(fā)電量已占龍羊峽水電站的1/4。
除了硬件布局，多能互補(bǔ)體系的軟件改造是進(jìn)步新動(dòng)力供應(yīng)質(zhì)量的又一要害。為習(xí)慣大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的技能要求，青海近年來(lái)著力展開(kāi)光伏功率猜測(cè)技能攻關(guān)并完成體系升級(jí)。在此基礎(chǔ)上，青海牽頭承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)方案“多動(dòng)力電力體系互補(bǔ)和諧調(diào)度與操控”項(xiàng)目，并在青海省電網(wǎng)調(diào)控中心上線，完成對(duì)水、火、風(fēng)、光、熱、儲(chǔ)等多種類(lèi)型電源的和諧調(diào)度。
“這套多能互補(bǔ)調(diào)度體系能夠給出電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳方案，讓多種動(dòng)力的深度融合完成‘1+1>2’的作用。這樣的技能能力是青海大規(guī)模展開(kāi)新動(dòng)力的重要基礎(chǔ)。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司調(diào)度操控中心主任方保民說(shuō)，“十三五”期間，國(guó)網(wǎng)青海電力的新動(dòng)力消納利用率保持在95%左右。
依托豐富的水、光、風(fēng)、熱能資源稟賦，堅(jiān)持立異驅(qū)動(dòng)，青海近年來(lái)活躍推進(jìn)國(guó)家清潔動(dòng)力演示省建造，著力打造國(guó)家清潔動(dòng)力工業(yè)高地。到今年5月底，青海電網(wǎng)總裝機(jī)規(guī)模4050萬(wàn)千瓦，其間水電1193萬(wàn)千瓦、光伏1591萬(wàn)千瓦、風(fēng)電853萬(wàn)千瓦、光熱21萬(wàn)千瓦，新動(dòng)力裝機(jī)占比、集中式光伏發(fā)電量均居全國(guó)前列。
接連7天，接連9天，接連15天，接連31天——2017年至2020年，青海不斷改寫(xiě)全省范圍內(nèi)綠電供電繼續(xù)時(shí)刻紀(jì)錄。“十四五”局面之年，青海新動(dòng)力發(fā)電又創(chuàng)佳績(jī)：2至3月，新動(dòng)力發(fā)電量接連兩個(gè)月超過(guò)水電，擔(dān)當(dāng)主力電源。繼續(xù)安穩(wěn)的電力供應(yīng)，為青海綠色電能大規(guī)模外送打下了基礎(chǔ)。
打造“電力高速”
霸占要害技能，保證綠色電能快速、安穩(wěn)、安全運(yùn)送
來(lái)自青海多地的綠色電能，聚集到海南藏族自治州共和縣的塔拉灘。這兒坐落著青豫直流工程的首端站：青南換流站。
2018年10月26日，青海、河南、甘肅省政府和國(guó)家電網(wǎng)公司在北京簽署四方協(xié)作協(xié)議。10余天后，青豫直流工程就在青豫兩地一同開(kāi)工。那天，塔拉灘上冰封雪飄、寒風(fēng)凜冽，青南換流站站長(zhǎng)李斌善心里卻很熾熱，“依托遠(yuǎn)距離、大容量特高壓輸電技能，能夠讓青電入豫駛上‘高速路’——只用0.00526秒，就能夠把青海的綠色動(dòng)力輸入1500多公里之外的河南;一秒的輸電量就滿足一個(gè)家庭運(yùn)用兩年。”
“電能聚集到換流站后，溝通電變直流電，一同升高電壓。”李斌善揮手指向換流站的“心臟”——換流變壓器。變壓器另一側(cè)是負(fù)責(zé)溝通變直流的換流閥，這兒很安靜，只要電流經(jīng)過(guò)期宣布的嗡嗡聲。
“與溝通電相比，直流電運(yùn)送過(guò)程中發(fā)生的損耗較小。溝通輸電線路需求3根線纜，直流輸電線路只需兩根，下降了建造、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)本錢(qián)，進(jìn)步了運(yùn)送速度，運(yùn)轉(zhuǎn)也愈加安穩(wěn)。”李斌善說(shuō)，“這符合青豫直流工程的規(guī)劃初衷：讓青海綠色電能經(jīng)濟(jì)、牢靠地運(yùn)送到有需求的遠(yuǎn)方。”
變壓器旁，巨大的散熱電扇不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，“每臺(tái)變壓器重500噸，6臺(tái)編為一組，換流站共有4組24臺(tái)變壓器。”李斌善介紹說(shuō)，電流經(jīng)過(guò)4組變壓器升壓至800千伏，相同電功率作用下，升高電壓能夠減小電流，同樣起到下降損耗的作用。
更令李斌善驕傲的是，站內(nèi)設(shè)備已根本完成國(guó)產(chǎn)化。“工程建造中，已霸占掌握特高壓直流規(guī)劃規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)研究、設(shè)備研發(fā)等要害技能，進(jìn)步電能運(yùn)送的安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好性。”
“比如換流變壓器的配套拼裝，要戰(zhàn)勝‘一遠(yuǎn)一大’兩個(gè)技能難題。”李斌善說(shuō)，一般情況下，換流變壓器需在出產(chǎn)制作廠內(nèi)完成拼裝、實(shí)驗(yàn)再運(yùn)送至換流站，但國(guó)內(nèi)換流變壓器出產(chǎn)廠商首要集中在東部區(qū)域。一同，高原氣壓低，可能會(huì)導(dǎo)致散熱困難、外絕緣性能下降等問(wèn)題，這就要求規(guī)劃尺度更大的換流變壓器。
為處理“遠(yuǎn)”的問(wèn)題，國(guó)家電網(wǎng)公司決定采用現(xiàn)場(chǎng)拼裝技能：外地購(gòu)買(mǎi)零件，西寧市拼裝，再經(jīng)過(guò)公路運(yùn)輸至塔拉灘。“由于設(shè)備巨大，咱們?cè)趪?guó)家電網(wǎng)青海省電力公司西寧檢修基地建造了特高壓換流變壓器拼裝廠房。”李斌善說(shuō)。
“大”的問(wèn)題處理難度更大。“規(guī)劃尺度更大的換流變壓器，意味著許多零部件需求從頭規(guī)劃。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院黨委書(shū)記張節(jié)譚帶咱們走進(jìn)拼裝廠房附近的高海拔高電壓實(shí)驗(yàn)室高壓實(shí)驗(yàn)大廳，“從工程規(guī)劃階段開(kāi)端，研究人員便針對(duì)高原環(huán)境特點(diǎn)，從變壓器外部絕緣、耐壓強(qiáng)度、資料選用等多個(gè)方面進(jìn)行考量和規(guī)劃，經(jīng)過(guò)技能手段處理相關(guān)問(wèn)題。”
在高達(dá)60余米的實(shí)驗(yàn)大廳，張節(jié)譚介紹了這兒的幾個(gè)大型檢測(cè)設(shè)備：一個(gè)是方形的變壓器溫升實(shí)驗(yàn)裝置，是變壓器的“體溫計(jì)”;周?chē)菙?shù)十米高的沖擊電壓發(fā)生器，又被稱(chēng)作“人工打雷器”，可瞬間發(fā)生電壓等級(jí)近乎雷擊的電流;還有換流變壓器局部放電實(shí)驗(yàn)體系，能夠給變壓器做“心電圖”……在這兒，研究人員展開(kāi)了高海拔環(huán)境下±800千伏特高壓閥廳空氣凈距實(shí)驗(yàn)等幾十項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，一切換流變壓器均成功完成規(guī)劃、經(jīng)過(guò)檢測(cè)。
“變壓器線圈等要害設(shè)備要經(jīng)過(guò)‘浸油’處理，這層‘維護(hù)膜’不只能夠進(jìn)步絕緣介質(zhì)系數(shù)，還能進(jìn)步設(shè)備的耐腐蝕能力。但在高原低氣壓條件下，設(shè)備‘浸油’速度慢，花費(fèi)時(shí)刻要比平原多幾倍。”為此，張節(jié)譚團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了加壓“浸油”工藝，在保證質(zhì)量的前提下經(jīng)過(guò)特別加壓手段進(jìn)步了速度，“節(jié)省下來(lái)的時(shí)刻對(duì)咱們加速項(xiàng)目進(jìn)展有很大協(xié)助。”
2020年8月，首臺(tái)±800千伏高端換流變壓器整套出廠實(shí)驗(yàn)順利完成。
建造綠色工程
秉持工匠精神，科學(xué)施工、安全施工，綠色理念貫穿工程建造全過(guò)程
2020年初，青豫直流工程首臺(tái)低端換流變壓器剛剛運(yùn)抵青南換流站工地，新冠肺炎疫情出人意料，施工進(jìn)程因而中斷。復(fù)工后，怎么科學(xué)施工、安全施工，保證項(xiàng)目按期投運(yùn)?青海送變電工程公司變電施工分公司副經(jīng)理吳建平那時(shí)候來(lái)到塔拉灘援助青南換流站建造，直到項(xiàng)目正式投產(chǎn)前沒(méi)有回過(guò)一趟家。
身材瘦高的吳建平，皮膚曬得黝黑。他和團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)位于換流站內(nèi)右側(cè)藍(lán)色廠房的氣體絕緣組合電器設(shè)備的安裝、調(diào)試。“它好比整座換流站的‘窗口’，綠色電能都要先到這兒‘簽到’，再流向換流站遍地。”
設(shè)備由6根直徑約1米、長(zhǎng)700多米的套管擺放組成。“管壁僅有幾厘米厚，管內(nèi)正中是直徑15厘米的銅線，運(yùn)轉(zhuǎn)電壓達(dá)到750千伏，套管內(nèi)的六氟化硫氣體是杰出的絕緣資料。”吳建平說(shuō)，整套設(shè)備的安裝，對(duì)精密度、防塵等級(jí)要求極高，套管內(nèi)不能有一粒灰塵，不然就會(huì)影響絕緣作用，造成局部放電，影響設(shè)備安全。
搭建圍欄、鋪設(shè)防塵網(wǎng)、設(shè)置風(fēng)淋室……那段時(shí)刻，吳建平和搭檔們采取各種方法，保證套管內(nèi)一干二凈。最終，設(shè)備一次性經(jīng)過(guò)測(cè)試，吳建平高興得當(dāng)場(chǎng)跳了起來(lái)。
工程建造過(guò)程中，精密的施作業(yè)業(yè)還有許多。“青海境內(nèi)兩個(gè)標(biāo)段200多公里長(zhǎng)的線路需求檢驗(yàn)和調(diào)試，線路不長(zhǎng)，但所處地段海拔高、環(huán)境惡劣。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司檢修公司輸電檢修中心帶電作業(yè)班班長(zhǎng)翁鋼說(shuō)，“上一年4月底開(kāi)端，咱們60多名員工全員出動(dòng)，檢驗(yàn)這200多公里線路，繼續(xù)70天。”
“當(dāng)時(shí)的情況是，施工完一段就檢驗(yàn)一段。每一顆螺絲咱們都用扳手?jǐn)Q過(guò)，每一寸導(dǎo)線都仔細(xì)檢查過(guò)。”那段閱歷，翁鋼至今難忘。
最多的一次，翁鋼地點(diǎn)的檢修班一天內(nèi)檢驗(yàn)了48座輸電塔。“在均勻海拔3000多米的高原工地上，上上下下48回，每回都要爬上爬下幾十米，每回都要全面巡檢。”翁鋼說(shuō)，“為了把青海的綠色電能送出去，這些付出，值!”
既要科學(xué)施工，更要綠色施工，“將綠色電能運(yùn)送通道建成綠色工程”是廣闊施工人員的一同愿望。
青豫直流工程線路三成的塔位需求架起在高原沼澤地帶，“午后起勁風(fēng)、夜來(lái)風(fēng)雪襲”是粗茶淡飯，工程建造難度大。2020年元宵節(jié)剛過(guò)，施工部隊(duì)就來(lái)到海南藏族自治州貴南縣，駐扎在了這兒的沼澤地帶。
“架起電塔時(shí)，為了維護(hù)植被，咱們?cè)诘厣箱伭俗貕|，一同堅(jiān)持不必重型機(jī)械，作業(yè)要靠人拉肩扛。”青海送變電工程公司負(fù)責(zé)青豫直流工程青海段第二標(biāo)段施工的總工程師張彥斌指向一棵不足一人高的樹(shù)，“施工時(shí)本來(lái)要伐掉，但想到高原上長(zhǎng)棵樹(shù)不容易，咱們把它移植到了周?chē)?rdquo;
施工過(guò)程中，這樣的故事還有許多：高原作業(yè)山路彎曲，考慮到重型工程車(chē)輛容易碾壓道路、損壞植被，施工隊(duì)就用騾子運(yùn)輸工程設(shè)備、器件，最大程度削減環(huán)境危害;在山頂修建輸電塔時(shí)，提前架起索道，幾噸重的鋼材從空中運(yùn)上山，防止山路運(yùn)輸拖拽山上的樹(shù)木、植被;帶著設(shè)備、器械上下山一次，難免會(huì)折斷樹(shù)枝、損壞草皮，為此施工章程規(guī)定山上施作業(yè)業(yè)必須一次性完成，工程師們因而往往在山上一住就是一個(gè)星期……
“咱們?cè)谑┕み^(guò)程中沒(méi)有發(fā)生一同環(huán)境污染和損壞事情。”張彥斌說(shuō)。
發(fā)揮歸納效益
青電入豫添補(bǔ)了當(dāng)?shù)赜秒娙笨?，加速推進(jìn)綠色低碳展開(kāi)
下高原，入華夏，出河南駐馬店市上蔡縣城東行約40公里，抵達(dá)青豫直流工程受端站——豫南換流站。
“90后”金明輝負(fù)責(zé)豫南換流站中心設(shè)備換流閥的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)。自打兩年前駐扎到這兒，他一次也沒(méi)有回過(guò)遼寧老家。“新建投運(yùn)的輸電樞紐，離不開(kāi)人。”他和數(shù)十名搭檔全部吃住在換流站，宿舍門(mén)外停著一排電動(dòng)滑板車(chē)，“換流站區(qū)域面積540畝，哪里有故障，就騎上電動(dòng)滑板車(chē)，爭(zhēng)取最快時(shí)刻趕到現(xiàn)場(chǎng)搶修。”
跟著金明輝走進(jìn)全站安全防護(hù)最嚴(yán)密的換流閥機(jī)組，6個(gè)碩大的閥塔、720只嗡嗡作響的中心元件晶閘管晝夜不斷作業(yè)，將傳輸過(guò)來(lái)的直流電轉(zhuǎn)化回溝通電，并入華中電網(wǎng)。
工程終點(diǎn)，為何落在上蔡縣?“完善電網(wǎng)布局，進(jìn)步供電牢靠性。”豫南換流站站長(zhǎng)常東旭指著兩張電網(wǎng)布局示意圖，解答了咱們的疑問(wèn)：
第一張圖，河南省內(nèi)500千伏電力網(wǎng)架根本形成，恰似一個(gè)“鼎”字形架構(gòu)?？申傥簦v馬店等豫南區(qū)域，電網(wǎng)建造相對(duì)薄弱，“鼎”字缺個(gè)“右腳”。隨著豫南換流站及配套電站建造投運(yùn)，輻射豫南多地，這個(gè)“鼎”站穩(wěn)了腳跟。
第二張圖，從華中電網(wǎng)來(lái)看，1000千伏“日”字形環(huán)網(wǎng)已初具規(guī)模。“這個(gè)‘日’字右上的橫折，就在駐馬店。”常東旭說(shuō)。
“十里八鄉(xiāng)的群眾都知道這個(gè)站，咱用的是來(lái)自青海的電。”國(guó)家電網(wǎng)駐馬店供電公司黨建作業(yè)部主任張攀說(shuō)，“以前，豫南區(qū)域相對(duì)缺電，每巴結(jié)峰度夏碰上用電頂峰，個(gè)別當(dāng)?shù)鼐蜁?huì)限電。”
迎峰度夏是一關(guān)，冬季供電也壓力倍增：今年1月初，受極寒天氣影響，河南電網(wǎng)遭遇前史最高負(fù)荷。“青豫直流工程正式投運(yùn)不到10天，就趕上了這次用電頂峰，有用添補(bǔ)了供電缺口。”張攀說(shuō)。
河南省海川電子玻璃有限公司出產(chǎn)負(fù)責(zé)人李正蘭的感觸更直觀。海川公司位于駐馬店市高新技能工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，以出產(chǎn)新型電子玻璃為首要事務(wù)，對(duì)供電牢靠性要求較高。“曩昔夏日用電嚴(yán)重時(shí)，優(yōu)先保民生，有時(shí)企業(yè)不得不限電，產(chǎn)能也隨之壓減。”李正蘭說(shuō)，她也理解供電公司的難處：就這么一池水，分給公司出產(chǎn)用電多了，群眾生活用電就會(huì)有缺口。
青電入豫，做大了駐馬店供電公司的“池子”。從2020年7月15日雙極低端體系先行帶電投運(yùn)起，到年底全面投運(yùn)時(shí)，青豫直流工程已為河南運(yùn)送34.1億千瓦時(shí)。“上一年夏天到現(xiàn)在，企業(yè)再?zèng)]限過(guò)電。”李正蘭說(shuō)。
一組數(shù)據(jù)引起了咱們的注意：今年前4個(gè)月，駐馬店市PM2.5均勻濃度為每立方米45微克，同比下降6.8%。這得益于當(dāng)?shù)卮髿馕廴痉乐?、?dòng)力結(jié)構(gòu)調(diào)整的繼續(xù)盡力。
對(duì)青豫直流工程給出的“初試成績(jī)單”，河南省發(fā)改委副主任、動(dòng)力局局長(zhǎng)高義連贊“很不錯(cuò)”。“河南煤炭資源豐富，燃煤電廠較多。青電入豫，解了咱們用電之渴，也有力促進(jìn)加速綠色低碳展開(kāi)。”
高義給咱們算了筆賬：青豫直流工程，依照滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)每年400億千瓦時(shí)的規(guī)劃輸電量，約占到目前河南省年用電量的1/8。從生態(tài)效益衡量，相當(dāng)于代替原煤1800萬(wàn)噸，減排煙塵1.4萬(wàn)噸、二氧化硫9萬(wàn)噸、氮氧化物9.4萬(wàn)噸、二氧化碳2960萬(wàn)噸。人民日?qǐng)?bào) 作者：記者畢京津參與采寫(xiě)
自這一晚起，對(duì)河南省的不少家庭來(lái)說(shuō)，燈仍是原來(lái)那盞燈，但電已是來(lái)自青海省的綠色電能。
2020年12月30日傍晚，青海—河南±800千伏特高壓直流工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)青豫直流工程)正式投運(yùn)。
這是一條專(zhuān)為清潔動(dòng)力外送而建造的特高壓通道。它起于青海省海南藏族自治州，止于河南省駐馬店市，線路全長(zhǎng)1563公里，運(yùn)送容量800萬(wàn)千瓦，總投資約226億元。
到6月9日，青豫直流工程累計(jì)運(yùn)送綠色電能119.59億千瓦時(shí)。這相當(dāng)于削減標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒538萬(wàn)噸，減排二氧化碳885萬(wàn)噸。
今年1月25日，習(xí)近平主席在世界經(jīng)濟(jì)論壇“達(dá)沃斯議程”對(duì)話會(huì)上的特別致辭中指出：“我已經(jīng)宣布，我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值、2060年前完成碳中和。完成這個(gè)目標(biāo)，我國(guó)需求付出極端艱巨的盡力。咱們以為，只要是對(duì)全人類(lèi)有利的事情，我國(guó)就應(yīng)該義無(wú)反顧地做，并且做好。我國(guó)正在制定行動(dòng)方案并已開(kāi)端采取具體措施，保證完成既定目標(biāo)。”
“青豫直流工程是我國(guó)展開(kāi)運(yùn)用特高壓輸電技能、推進(jìn)新動(dòng)力大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的一次嚴(yán)重立異。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司建造部主任楊記寧說(shuō)，這關(guān)于促進(jìn)青海打造國(guó)家清潔動(dòng)力工業(yè)高地，滿足華中區(qū)域用電需求，執(zhí)行碳達(dá)峰、碳中和作業(yè)等具有重要意義。
日前，記者實(shí)地探訪青豫直流工程，感觸動(dòng)力綠色低碳展開(kāi)的強(qiáng)勁脈動(dòng)。
保證安穩(wěn)供電
從光伏光熱到水光互補(bǔ)，立異驅(qū)動(dòng)助力青海打造國(guó)家清潔動(dòng)力工業(yè)高地，新動(dòng)力展開(kāi)多項(xiàng)目標(biāo)居全國(guó)前列
光能、風(fēng)能發(fā)電波動(dòng)性、間歇性較強(qiáng)，往往靠天吃飯，而電力供應(yīng)最垂青安穩(wěn)性。新動(dòng)力大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的瓶頸怎么打破?
經(jīng)過(guò)青豫直流工程運(yùn)送河南的綠色電能，首要來(lái)自青海海南藏族自治州、海西蒙古族藏族自治州的兩個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)可再生動(dòng)力基地。
出海西蒙古族藏族自治州格爾木市東行30公里，來(lái)到海西多能互補(bǔ)集成優(yōu)化國(guó)家演示工程基地。這兒地處太陽(yáng)能(6.440,0.00,0.00%)資源富集的柴達(dá)木盆地，蒼茫戈壁上，一個(gè)個(gè)藍(lán)色光伏發(fā)電板整齊擺放，一座座風(fēng)力發(fā)電機(jī)頂風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
不遠(yuǎn)處，矗立著一座白色高塔。“這是光熱電站的集熱塔，高188米。以高塔為圓心，盤(pán)繞分布著4000多面鏡片，每面鏡片面積約138平方米。”青海廣恒新動(dòng)力有限公司副總經(jīng)理曾需求介紹。
鏡片的名字很形象：定日鏡。它們把太陽(yáng)能聚焦到集熱塔頂部的吸熱器，加熱吸熱器內(nèi)的特制熔鹽。夜晚，當(dāng)光伏電站中止作業(yè)時(shí)，加熱后的特制熔鹽繼續(xù)釋放熱能，再經(jīng)過(guò)換熱體系發(fā)生蒸汽，推進(jìn)汽輪機(jī)發(fā)電。
“別小看光熱的能量，一座集熱塔作業(yè)一天，就能滿足10萬(wàn)戶居民一天的用電需求。”曾需求說(shuō)，“經(jīng)過(guò)演示推行‘以熱補(bǔ)光’，讓新動(dòng)力發(fā)電有了牢靠支撐。”
在海南藏族自治州黃河峽谷地帶，距離龍羊峽水電站約50公里處的一片草地上，現(xiàn)在建起了裝機(jī)規(guī)模85萬(wàn)千瓦的水光互補(bǔ)光伏電站。
“新的水光互補(bǔ)技能可將原本隨機(jī)、波動(dòng)、間歇的光伏電，調(diào)整為均衡、優(yōu)質(zhì)、安全的安穩(wěn)電源并送入電網(wǎng)。”國(guó)家電投集團(tuán)黃河上游水電開(kāi)發(fā)有限公司龍羊峽發(fā)電分公司歸納部副主任于海青介紹，“咱們白天優(yōu)先運(yùn)用光伏發(fā)電，夜晚則由水電機(jī)組接力發(fā)電，保證新動(dòng)力的最大化消納和電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)。”目前，這座水光互補(bǔ)光伏電站一年發(fā)電量已占龍羊峽水電站的1/4。
除了硬件布局，多能互補(bǔ)體系的軟件改造是進(jìn)步新動(dòng)力供應(yīng)質(zhì)量的又一要害。為習(xí)慣大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的技能要求，青海近年來(lái)著力展開(kāi)光伏功率猜測(cè)技能攻關(guān)并完成體系升級(jí)。在此基礎(chǔ)上，青海牽頭承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)方案“多動(dòng)力電力體系互補(bǔ)和諧調(diào)度與操控”項(xiàng)目，并在青海省電網(wǎng)調(diào)控中心上線，完成對(duì)水、火、風(fēng)、光、熱、儲(chǔ)等多種類(lèi)型電源的和諧調(diào)度。
“這套多能互補(bǔ)調(diào)度體系能夠給出電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳方案，讓多種動(dòng)力的深度融合完成‘1+1>2’的作用。這樣的技能能力是青海大規(guī)模展開(kāi)新動(dòng)力的重要基礎(chǔ)。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司調(diào)度操控中心主任方保民說(shuō)，“十三五”期間，國(guó)網(wǎng)青海電力的新動(dòng)力消納利用率保持在95%左右。
依托豐富的水、光、風(fēng)、熱能資源稟賦，堅(jiān)持立異驅(qū)動(dòng)，青海近年來(lái)活躍推進(jìn)國(guó)家清潔動(dòng)力演示省建造，著力打造國(guó)家清潔動(dòng)力工業(yè)高地。到今年5月底，青海電網(wǎng)總裝機(jī)規(guī)模4050萬(wàn)千瓦，其間水電1193萬(wàn)千瓦、光伏1591萬(wàn)千瓦、風(fēng)電853萬(wàn)千瓦、光熱21萬(wàn)千瓦，新動(dòng)力裝機(jī)占比、集中式光伏發(fā)電量均居全國(guó)前列。
接連7天，接連9天，接連15天，接連31天——2017年至2020年，青海不斷改寫(xiě)全省范圍內(nèi)綠電供電繼續(xù)時(shí)刻紀(jì)錄。“十四五”局面之年，青海新動(dòng)力發(fā)電又創(chuàng)佳績(jī)：2至3月，新動(dòng)力發(fā)電量接連兩個(gè)月超過(guò)水電，擔(dān)當(dāng)主力電源。繼續(xù)安穩(wěn)的電力供應(yīng)，為青海綠色電能大規(guī)模外送打下了基礎(chǔ)。
打造“電力高速”
霸占要害技能，保證綠色電能快速、安穩(wěn)、安全運(yùn)送
來(lái)自青海多地的綠色電能，聚集到海南藏族自治州共和縣的塔拉灘。這兒坐落著青豫直流工程的首端站：青南換流站。
2018年10月26日，青海、河南、甘肅省政府和國(guó)家電網(wǎng)公司在北京簽署四方協(xié)作協(xié)議。10余天后，青豫直流工程就在青豫兩地一同開(kāi)工。那天，塔拉灘上冰封雪飄、寒風(fēng)凜冽，青南換流站站長(zhǎng)李斌善心里卻很熾熱，“依托遠(yuǎn)距離、大容量特高壓輸電技能，能夠讓青電入豫駛上‘高速路’——只用0.00526秒，就能夠把青海的綠色動(dòng)力輸入1500多公里之外的河南;一秒的輸電量就滿足一個(gè)家庭運(yùn)用兩年。”
“電能聚集到換流站后，溝通電變直流電，一同升高電壓。”李斌善揮手指向換流站的“心臟”——換流變壓器。變壓器另一側(cè)是負(fù)責(zé)溝通變直流的換流閥，這兒很安靜，只要電流經(jīng)過(guò)期宣布的嗡嗡聲。
“與溝通電相比，直流電運(yùn)送過(guò)程中發(fā)生的損耗較小。溝通輸電線路需求3根線纜，直流輸電線路只需兩根，下降了建造、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)本錢(qián)，進(jìn)步了運(yùn)送速度，運(yùn)轉(zhuǎn)也愈加安穩(wěn)。”李斌善說(shuō)，“這符合青豫直流工程的規(guī)劃初衷：讓青海綠色電能經(jīng)濟(jì)、牢靠地運(yùn)送到有需求的遠(yuǎn)方。”
變壓器旁，巨大的散熱電扇不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，“每臺(tái)變壓器重500噸，6臺(tái)編為一組，換流站共有4組24臺(tái)變壓器。”李斌善介紹說(shuō)，電流經(jīng)過(guò)4組變壓器升壓至800千伏，相同電功率作用下，升高電壓能夠減小電流，同樣起到下降損耗的作用。
更令李斌善驕傲的是，站內(nèi)設(shè)備已根本完成國(guó)產(chǎn)化。“工程建造中，已霸占掌握特高壓直流規(guī)劃規(guī)劃、實(shí)驗(yàn)研究、設(shè)備研發(fā)等要害技能，進(jìn)步電能運(yùn)送的安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好性。”
“比如換流變壓器的配套拼裝，要戰(zhàn)勝‘一遠(yuǎn)一大’兩個(gè)技能難題。”李斌善說(shuō)，一般情況下，換流變壓器需在出產(chǎn)制作廠內(nèi)完成拼裝、實(shí)驗(yàn)再運(yùn)送至換流站，但國(guó)內(nèi)換流變壓器出產(chǎn)廠商首要集中在東部區(qū)域。一同，高原氣壓低，可能會(huì)導(dǎo)致散熱困難、外絕緣性能下降等問(wèn)題，這就要求規(guī)劃尺度更大的換流變壓器。
為處理“遠(yuǎn)”的問(wèn)題，國(guó)家電網(wǎng)公司決定采用現(xiàn)場(chǎng)拼裝技能：外地購(gòu)買(mǎi)零件，西寧市拼裝，再經(jīng)過(guò)公路運(yùn)輸至塔拉灘。“由于設(shè)備巨大，咱們?cè)趪?guó)家電網(wǎng)青海省電力公司西寧檢修基地建造了特高壓換流變壓器拼裝廠房。”李斌善說(shuō)。
“大”的問(wèn)題處理難度更大。“規(guī)劃尺度更大的換流變壓器，意味著許多零部件需求從頭規(guī)劃。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院黨委書(shū)記張節(jié)譚帶咱們走進(jìn)拼裝廠房附近的高海拔高電壓實(shí)驗(yàn)室高壓實(shí)驗(yàn)大廳，“從工程規(guī)劃階段開(kāi)端，研究人員便針對(duì)高原環(huán)境特點(diǎn)，從變壓器外部絕緣、耐壓強(qiáng)度、資料選用等多個(gè)方面進(jìn)行考量和規(guī)劃，經(jīng)過(guò)技能手段處理相關(guān)問(wèn)題。”
在高達(dá)60余米的實(shí)驗(yàn)大廳，張節(jié)譚介紹了這兒的幾個(gè)大型檢測(cè)設(shè)備：一個(gè)是方形的變壓器溫升實(shí)驗(yàn)裝置，是變壓器的“體溫計(jì)”;周?chē)菙?shù)十米高的沖擊電壓發(fā)生器，又被稱(chēng)作“人工打雷器”，可瞬間發(fā)生電壓等級(jí)近乎雷擊的電流;還有換流變壓器局部放電實(shí)驗(yàn)體系，能夠給變壓器做“心電圖”……在這兒，研究人員展開(kāi)了高海拔環(huán)境下±800千伏特高壓閥廳空氣凈距實(shí)驗(yàn)等幾十項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，一切換流變壓器均成功完成規(guī)劃、經(jīng)過(guò)檢測(cè)。
“變壓器線圈等要害設(shè)備要經(jīng)過(guò)‘浸油’處理，這層‘維護(hù)膜’不只能夠進(jìn)步絕緣介質(zhì)系數(shù)，還能進(jìn)步設(shè)備的耐腐蝕能力。但在高原低氣壓條件下，設(shè)備‘浸油’速度慢，花費(fèi)時(shí)刻要比平原多幾倍。”為此，張節(jié)譚團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了加壓“浸油”工藝，在保證質(zhì)量的前提下經(jīng)過(guò)特別加壓手段進(jìn)步了速度，“節(jié)省下來(lái)的時(shí)刻對(duì)咱們加速項(xiàng)目進(jìn)展有很大協(xié)助。”
2020年8月，首臺(tái)±800千伏高端換流變壓器整套出廠實(shí)驗(yàn)順利完成。
建造綠色工程
秉持工匠精神，科學(xué)施工、安全施工，綠色理念貫穿工程建造全過(guò)程
2020年初，青豫直流工程首臺(tái)低端換流變壓器剛剛運(yùn)抵青南換流站工地，新冠肺炎疫情出人意料，施工進(jìn)程因而中斷。復(fù)工后，怎么科學(xué)施工、安全施工，保證項(xiàng)目按期投運(yùn)?青海送變電工程公司變電施工分公司副經(jīng)理吳建平那時(shí)候來(lái)到塔拉灘援助青南換流站建造，直到項(xiàng)目正式投產(chǎn)前沒(méi)有回過(guò)一趟家。
身材瘦高的吳建平，皮膚曬得黝黑。他和團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)位于換流站內(nèi)右側(cè)藍(lán)色廠房的氣體絕緣組合電器設(shè)備的安裝、調(diào)試。“它好比整座換流站的‘窗口’，綠色電能都要先到這兒‘簽到’，再流向換流站遍地。”
設(shè)備由6根直徑約1米、長(zhǎng)700多米的套管擺放組成。“管壁僅有幾厘米厚，管內(nèi)正中是直徑15厘米的銅線，運(yùn)轉(zhuǎn)電壓達(dá)到750千伏，套管內(nèi)的六氟化硫氣體是杰出的絕緣資料。”吳建平說(shuō)，整套設(shè)備的安裝，對(duì)精密度、防塵等級(jí)要求極高，套管內(nèi)不能有一粒灰塵，不然就會(huì)影響絕緣作用，造成局部放電，影響設(shè)備安全。
搭建圍欄、鋪設(shè)防塵網(wǎng)、設(shè)置風(fēng)淋室……那段時(shí)刻，吳建平和搭檔們采取各種方法，保證套管內(nèi)一干二凈。最終，設(shè)備一次性經(jīng)過(guò)測(cè)試，吳建平高興得當(dāng)場(chǎng)跳了起來(lái)。
工程建造過(guò)程中，精密的施作業(yè)業(yè)還有許多。“青海境內(nèi)兩個(gè)標(biāo)段200多公里長(zhǎng)的線路需求檢驗(yàn)和調(diào)試，線路不長(zhǎng)，但所處地段海拔高、環(huán)境惡劣。”國(guó)家電網(wǎng)青海省電力公司檢修公司輸電檢修中心帶電作業(yè)班班長(zhǎng)翁鋼說(shuō)，“上一年4月底開(kāi)端，咱們60多名員工全員出動(dòng)，檢驗(yàn)這200多公里線路，繼續(xù)70天。”
“當(dāng)時(shí)的情況是，施工完一段就檢驗(yàn)一段。每一顆螺絲咱們都用扳手?jǐn)Q過(guò)，每一寸導(dǎo)線都仔細(xì)檢查過(guò)。”那段閱歷，翁鋼至今難忘。
最多的一次，翁鋼地點(diǎn)的檢修班一天內(nèi)檢驗(yàn)了48座輸電塔。“在均勻海拔3000多米的高原工地上，上上下下48回，每回都要爬上爬下幾十米，每回都要全面巡檢。”翁鋼說(shuō)，“為了把青海的綠色電能送出去，這些付出，值!”
既要科學(xué)施工，更要綠色施工，“將綠色電能運(yùn)送通道建成綠色工程”是廣闊施工人員的一同愿望。
青豫直流工程線路三成的塔位需求架起在高原沼澤地帶，“午后起勁風(fēng)、夜來(lái)風(fēng)雪襲”是粗茶淡飯，工程建造難度大。2020年元宵節(jié)剛過(guò)，施工部隊(duì)就來(lái)到海南藏族自治州貴南縣，駐扎在了這兒的沼澤地帶。
“架起電塔時(shí)，為了維護(hù)植被，咱們?cè)诘厣箱伭俗貕|，一同堅(jiān)持不必重型機(jī)械，作業(yè)要靠人拉肩扛。”青海送變電工程公司負(fù)責(zé)青豫直流工程青海段第二標(biāo)段施工的總工程師張彥斌指向一棵不足一人高的樹(shù)，“施工時(shí)本來(lái)要伐掉，但想到高原上長(zhǎng)棵樹(shù)不容易，咱們把它移植到了周?chē)?rdquo;
施工過(guò)程中，這樣的故事還有許多：高原作業(yè)山路彎曲，考慮到重型工程車(chē)輛容易碾壓道路、損壞植被，施工隊(duì)就用騾子運(yùn)輸工程設(shè)備、器件，最大程度削減環(huán)境危害;在山頂修建輸電塔時(shí)，提前架起索道，幾噸重的鋼材從空中運(yùn)上山，防止山路運(yùn)輸拖拽山上的樹(shù)木、植被;帶著設(shè)備、器械上下山一次，難免會(huì)折斷樹(shù)枝、損壞草皮，為此施工章程規(guī)定山上施作業(yè)業(yè)必須一次性完成，工程師們因而往往在山上一住就是一個(gè)星期……
“咱們?cè)谑┕み^(guò)程中沒(méi)有發(fā)生一同環(huán)境污染和損壞事情。”張彥斌說(shuō)。
發(fā)揮歸納效益
青電入豫添補(bǔ)了當(dāng)?shù)赜秒娙笨?，加速推進(jìn)綠色低碳展開(kāi)
下高原，入華夏，出河南駐馬店市上蔡縣城東行約40公里，抵達(dá)青豫直流工程受端站——豫南換流站。
“90后”金明輝負(fù)責(zé)豫南換流站中心設(shè)備換流閥的運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)。自打兩年前駐扎到這兒，他一次也沒(méi)有回過(guò)遼寧老家。“新建投運(yùn)的輸電樞紐，離不開(kāi)人。”他和數(shù)十名搭檔全部吃住在換流站，宿舍門(mén)外停著一排電動(dòng)滑板車(chē)，“換流站區(qū)域面積540畝，哪里有故障，就騎上電動(dòng)滑板車(chē)，爭(zhēng)取最快時(shí)刻趕到現(xiàn)場(chǎng)搶修。”
跟著金明輝走進(jìn)全站安全防護(hù)最嚴(yán)密的換流閥機(jī)組，6個(gè)碩大的閥塔、720只嗡嗡作響的中心元件晶閘管晝夜不斷作業(yè)，將傳輸過(guò)來(lái)的直流電轉(zhuǎn)化回溝通電，并入華中電網(wǎng)。
工程終點(diǎn)，為何落在上蔡縣?“完善電網(wǎng)布局，進(jìn)步供電牢靠性。”豫南換流站站長(zhǎng)常東旭指著兩張電網(wǎng)布局示意圖，解答了咱們的疑問(wèn)：
第一張圖，河南省內(nèi)500千伏電力網(wǎng)架根本形成，恰似一個(gè)“鼎”字形架構(gòu)?？申傥簦v馬店等豫南區(qū)域，電網(wǎng)建造相對(duì)薄弱，“鼎”字缺個(gè)“右腳”。隨著豫南換流站及配套電站建造投運(yùn)，輻射豫南多地，這個(gè)“鼎”站穩(wěn)了腳跟。
第二張圖，從華中電網(wǎng)來(lái)看，1000千伏“日”字形環(huán)網(wǎng)已初具規(guī)模。“這個(gè)‘日’字右上的橫折，就在駐馬店。”常東旭說(shuō)。
“十里八鄉(xiāng)的群眾都知道這個(gè)站，咱用的是來(lái)自青海的電。”國(guó)家電網(wǎng)駐馬店供電公司黨建作業(yè)部主任張攀說(shuō)，“以前，豫南區(qū)域相對(duì)缺電，每巴結(jié)峰度夏碰上用電頂峰，個(gè)別當(dāng)?shù)鼐蜁?huì)限電。”
迎峰度夏是一關(guān)，冬季供電也壓力倍增：今年1月初，受極寒天氣影響，河南電網(wǎng)遭遇前史最高負(fù)荷。“青豫直流工程正式投運(yùn)不到10天，就趕上了這次用電頂峰，有用添補(bǔ)了供電缺口。”張攀說(shuō)。
河南省海川電子玻璃有限公司出產(chǎn)負(fù)責(zé)人李正蘭的感觸更直觀。海川公司位于駐馬店市高新技能工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)，以出產(chǎn)新型電子玻璃為首要事務(wù)，對(duì)供電牢靠性要求較高。“曩昔夏日用電嚴(yán)重時(shí)，優(yōu)先保民生，有時(shí)企業(yè)不得不限電，產(chǎn)能也隨之壓減。”李正蘭說(shuō)，她也理解供電公司的難處：就這么一池水，分給公司出產(chǎn)用電多了，群眾生活用電就會(huì)有缺口。
青電入豫，做大了駐馬店供電公司的“池子”。從2020年7月15日雙極低端體系先行帶電投運(yùn)起，到年底全面投運(yùn)時(shí)，青豫直流工程已為河南運(yùn)送34.1億千瓦時(shí)。“上一年夏天到現(xiàn)在，企業(yè)再?zèng)]限過(guò)電。”李正蘭說(shuō)。
一組數(shù)據(jù)引起了咱們的注意：今年前4個(gè)月，駐馬店市PM2.5均勻濃度為每立方米45微克，同比下降6.8%。這得益于當(dāng)?shù)卮髿馕廴痉乐?、?dòng)力結(jié)構(gòu)調(diào)整的繼續(xù)盡力。
對(duì)青豫直流工程給出的“初試成績(jī)單”，河南省發(fā)改委副主任、動(dòng)力局局長(zhǎng)高義連贊“很不錯(cuò)”。“河南煤炭資源豐富，燃煤電廠較多。青電入豫，解了咱們用電之渴，也有力促進(jìn)加速綠色低碳展開(kāi)。”
高義給咱們算了筆賬：青豫直流工程，依照滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)每年400億千瓦時(shí)的規(guī)劃輸電量，約占到目前河南省年用電量的1/8。從生態(tài)效益衡量，相當(dāng)于代替原煤1800萬(wàn)噸，減排煙塵1.4萬(wàn)噸、二氧化硫9萬(wàn)噸、氮氧化物9.4萬(wàn)噸、二氧化碳2960萬(wàn)噸。人民日?qǐng)?bào) 作者：記者畢京津參與采寫(xiě)
