未来电网“黑科技” 让电力供应更智能

来源:manbetx体育网2019年05月13日16:26

中国电网是我们最熟悉的老朋友。每一次按下开关,每一份光明温暖,都是电网的长情相伴。中国电网又是我们最陌生的技术“极客”,被我们长期大大低估了。中国电网有多厉害?我们用数据说话。

数据1:一个中国城市的供电量

众所周知,电力消费情况是经济发展的重要晴雨表。#科幻作家走进新国企#第三站#未来电网#的目的地是苏州,就以苏州这座城市为例。

苏州一座城的供电量,超过了挪威、荷兰、比利时、芬兰、智利、奥地利、捷克、希腊、葡萄牙、丹麦等发达国家全国的供电量。2018年1-11月的供电量对比如下:

有网友说苏州工业多,用电量肯定高,不过高过人口多于其700万的智利还是很意外。苏州和其他国家人口对比如下:

从面积来看,除了芬兰和挪威,其他国家是苏州的数十倍、甚至上百倍。苏州和其他国家面积对比如下:

需要注意的是,苏州GDP全国第七,规模以上工业产值全国第二。

数据2:世界电力统计数据

如图所示,中国装机容量、用电量等多项指标居世界第一。除了有规模,更有技术。“城市充电宝”、“三合一”电子公路、立体安全防护、智能变电站、信息数据采集融合……为了提供最便捷的现代生活,为了输送最澎湃的发展动力,中国电网凭借一大批“黑科技”,让能源供应和消费向极致安全、清洁、智能方向发展。公众习以为常的温暖光明,背后其实是超乎想象的电网科技成果。强大的电网究竟能为我们带来什么?

数据3:中国电能一分钟的价值

在国家电网100万公里的输电线路里,每一分钟有近800万度电经过。一分钟的电能可以:助力全国实现GDP达1.41亿元,驱动1090辆春运高铁全速疾驰,供手机连续抢红包28800年,使480万个房间在空调下四季如春,让一台液晶电视连续播放春晚220年……

为让公众了解中国电网的科技力量,5月9日-11日,由中央网信办网评局、国务院国资委宣传局指导,国务院国资委新闻中心联合环球网、果壳、未来事务管理局、微博共同发起的 #科幻作家走进新国企# 第三站—— #未来电网# 走进国家电网江苏电力,在苏州,透过我们看得见的光芒,发现背后看不见的能量。

为什么中国要大力发展特高压?特高压的基本原理是什么?在长三角经济重镇苏州,用到了哪些最先进的电网科技,又是如何保障、支持经济发展的?在放飞想象、打开脑洞、尽情科幻、体验未来之前,科普作家王卓成(笔名:绿洲)撰文《特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章》,帮助大家了解中国电网技术的基本概念。

精密实时自动化的主控室、渊博专业的工程团队、高耸入云的钢筋铁骨上特高压输线有力又优雅地攀援延伸。配合上广袤蓝天中缓缓飘过的白云,在工程师们耐心的引导和讲解下,一幅大国重器的雄伟工业画卷在我们面前缓缓展开。

1000千伏特高压东吴站内电容器组

1000千伏GIS设备图

位于江苏省苏州市昆山的1000千伏特高压东吴变电站,总占地面积213亩,有20个足球场那么大。更令人骄傲的是,全套设备完全由我国独立自主开发,享有完全的自主知识产权。并且相关技术已经开始走出国门、远传到巴西等地,成为有口皆碑的大国名片。

为什么要建立1000千伏特高压变电站?

我国东部长三角和珠三角经济发展地区,建设有大量的工业园区。此外,发达的经济和良好的居住环境不断地吸引着外来人口迁入。大量的工业和民用电力需求使整个地区形成了电能消耗大于供给的局面。为了满足巨大的电力需求,苏州地区一度大力兴建小型火力发电厂,最多的时候平均每30公里就有一座电厂。然而其发电机组功率较小,产能效率低,并且严重受到空间和供电效率制约。此外火力发电还会产生大量的污染物,对周围环境造成影响。伴随着经济的高速发展,苏州地区亟需找到加高效、稳定、清洁的方法实现大批量供电。

相比之下,依托丰富的资源背景,我国西部和北部能够通过太阳能、风能、水能等多种绿色环保方式产生大量电能。但这类能源富集的地区大多地广人稀,资源得不到有效利用。所以如果能够将电力从资源集中的西北地区输送到东部沿海省市,不就完美地解决了这个问题,将“资源优势”转化为“经济优势”了吗?于是,特高压电网系统响应时代背景、应运而生。特高压电网和变电站的建立,改善了我国资源和经济发展布局不对应的现状,在推动了国家的经济发展建设的同时兼顾了环境保护的重任。

1000千伏特高压东吴站

淮上线工程:智慧电网

十二五期间,国网公司规划了“三纵三横一环网”的特高压格局。“三横三纵”指的是通过空间上三横三纵分布的六条电网,将我国西部和北部地区生产的电力输送到华北、华中和长三角地区。而“一环网”指的就是淮上线(安徽淮南-上海)工程。

特高压电网建设示意图

1000千伏特高压东吴变电站工程是淮上(安徽淮南-上海)线输电工程的一部分。淮上线是世界上首个特高压交流双环网。也是国家大气污染防治行动计划的12条重点输电通道之一,是国家皖电东送战略的重要组成部分。

淮上线分南环和北环两部分。南环(上图蓝色线标注)从淮南出发,途经芜湖、浙江北部安吉到达上海。北环(上图黄色实线标注)从淮南出发,途经南京、泰州、苏州到达上海。

令人感到耳目一新的是电网内兼容并蓄的设计理念。直流电和交流电本来“井水不犯河水”,然而在这里,工程师们别具一格地同时采用直流电和交流电进行不同目的电力传输。从内蒙古锡盟、山西晋北、陕西陇彬、四川锦屏四处产生的电能,通过±800 千伏直流电进行远距离传送(图二红色线标注),而进入了华东地区后,则改用交流电。大量电能经历在发电区变电站内升压–特高压电网传输–用电地区变电站降压的过程,如同一架飞机从偏远地区直降目的地。完美地利用直流电能进行长距离运输、容量大、低损耗的特点,实现了高效节能的运输目的。而进入华东地区后的交流电,则像是“一站一停”的爱心巴士,给各个变电站点内的千家万户送去宝贵的电力能量。

1000千伏特高压东吴站:宏伟精致的大国重器

1000千伏特高压东吴站是国内规模最大的特高压交流变电站。从宏观上看去,整个电网系统内部呈现对称格局。对称结构不但让强迫症看起图来感觉异常舒适大大节省了建设空间、为后期维护检修提供便利,还能够从空间上让电厂“更靠近客户端”。即空间上更靠近上海的部分就负责给上海供电,更靠近的部分则负责给苏州地区供电,这样一来还大大降低了建设成本。对细节的精妙把控和精益求精的匠人精神,让不得不感慨这“国之重器”的宏伟精致。

变电站内对称分布的建设格局

目标:坚强智能电网目标

供电是关乎国计民生的大事。苏州电网资产规模巨大、设备众多,肩负着向千家万户传送电力的艰巨任务。如果苏州电网发生故障,那么三分之一的上海、二分之一的苏州地区就会瞬间陷入黑暗当中。因此为了更好地稳定供电,科学家和工程师们还在不断地通过多种手段进行技术改革,例如利用无人机器人全景改制,对电厂内的工作运行状态进行即时感知;打造共享融合的数据平台和开发高效;开发高效智能的运检任务,为的就是实现更好地稳定供电。

有如此先进且自主的知识技术体系,加上背后高水平素质的研发者和工程建设者们夜以继日地敬业工作,相信坚强智能电网的目标在不久将来就会实现,再为大国骄傲增添浓重的一笔。

1000千伏特高压东吴站

(来源:国资小新)

(责编:白 翔)

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