http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 22:37:06 來源:中國能源報
4月28日,國家電網公司1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示範工程項目在 第二屆中國工業大獎表彰大會上榮獲中國工業大獎。該工程由我國自主研發、設計和建設,是目前世界上運行電壓最高、技術水平最先進的交流輸電工程,占據了世界電網技術的製高點,實現了“中國創造”和“中國引領”。在此過程中,有諸多經驗值得總結借鑒。現將中國工業大獎第二考察組就該項目的考察調研報告刊登如下,以饗讀者。

國家電網公司1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示範工程是我國的第一個特高壓工程,是目前世界上運行電壓最高、技術水平最先進、我國具有完全自主知識產權的交流輸電工程。
這項工程北起山西長治晉東南變電站,經河南南陽開關站,南止湖北荊門變電站。線路全長640千米,標稱電壓1000千伏,最高電壓1100千伏。工程於2006年8月獲得國家核準,同年12月開工建設,2009年1月6日建成投運,連接華北和華中兩大電網,至今已安全穩定運行兩年多。
這項工程是我國電力工業學習實踐科學發展觀的世界級重大創新成就,完全由國內自主研究、自主設計、自主製造和自主建設,在特高壓輸電方麵率先實現了“中國創造”和“中國引領”,是世界電力發展史上的重要裏程碑。
改革開放以來,我國電力工業長期保持較快增長趨勢,2004年的發電裝機僅為4.4億千瓦,2010年的發電裝機已增至9.6億千瓦,2020年的發電裝機預計將超過17億千瓦,增長空間巨大。我國的能源資源和負荷中心呈逆向分布:70%以上的能源需求集中在東中部,而76%的煤炭資源分布在北部和西北部,80%的水能資源分布在西南部,風電等新能源也主要集中在北部和西北部,遠離負荷中心800—3000公裏。
我國的資源稟賦和基本國情決定了必須實施遠距離、大規模輸電,建設堅強電網,在全國範圍優化配置和消納電力。目前我國電網的骨幹網架為500千伏電壓等級,現有500千伏電網的簡單擴大無法滿足上述要求,並受到走廊資源和環境保護的雙重“硬約束”,必須依托技術創新,轉變發展方式、提高發展質量、滿足發展需要。
交流輸電工程的輸送能力與電壓平方成正比。在500千伏電網基礎上發展1000千伏特高壓輸電,具有明顯優勢:
一是輸送容量大,自然功率是500千伏線路的4—5倍;二是送電距離遠,約是500千伏線路的3倍;三是輸電損耗低,約是500千伏的1/3—1/4;四是走廊占地少,單位走廊輸送能力約是500千伏的2—3倍;五是聯網能力強,穩定極限功率高,有利於構建結構堅強、輸電能力強的電網。
發展特高壓輸電,有利於全麵提升我國電網的資源優化配置能力,促進大煤電、大水電、大(da)核(he)電(dian)和(he)大(da)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)基(ji)地(di)的(de)集(ji)約(yue)化(hua)開(kai)發(fa)利(li)用(yong),解(jie)決(jue)長(chang)期(qi)困(kun)擾(rao)我(wo)國(guo)的(de)煤(mei)電(dian)運(yun)緊(jin)張(zhang)難(nan)題(ti),促(cu)進(jin)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan),保(bao)障(zhang)國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)安(an)全(quan)和(he)電(dian)力(li)可(ke)靠(kao)供(gong)應(ying),是(shi)我(wo)國(guo)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)科(ke)學(xue)發(fa)展(zhan)的(de)迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)。
發展特高壓輸電是國家從能源和電力工業發展全局作出的重大戰略決策和部署,2005年5月,特高壓試驗示範工程建設列入國務院《今明兩年能源工作要點》;2005年12月,發展特高壓輸電技術列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》;2006年2月,特高壓輸變電成套設備研製列入《國務院關於加快振興裝備製造業的若幹意見》;2006年10月,特高壓輸變電係統開發與示範列為“十一五”國家科技支撐計劃項目;2007年1月,特高壓輸變電與電力係統安全關鍵技術開發和試驗設施建設列入國家自主創新基礎能力建設“十一五”規劃;2007年6月,研究開發特高壓輸電技術與裝備列入《中國應對氣候變化國家方案》;2006年8月,國家核準建設特高壓交流試驗示範工程,作為我國發展特高壓輸電技術的依托工程。
該工程研發、設計和建設中,有以下六大成功經驗:
1敢為人先,引領電網發展潮流
電壓等級越高,研究開發的技術難度越大、anquankekaoxingdeyaoqiuyuegao。tegaoyashudianjishushiguojidianligongyedezhumulangmafeng,dadaolexianyougongyeshuipingdejixian,yanjiugongzuojijutiaozhanhefengxian。shangshiji60—90年代,前蘇聯、美國、日本、意yi大da利li等deng國guo開kai展zhan了le特te高gao壓ya交jiao流liu輸shu電dian的de前qian期qi研yan究jiu,建jian設she了le試shi驗yan工gong程cheng和he試shi驗yan站zhan,但dan沒mei有you成cheng熟shu的de技ji術shu和he設she備bei,沒mei有you成cheng功gong商shang業ye運yun行xing的de經jing驗yan,更geng沒mei有you技ji術shu標biao準zhun和he規gui範fan。目mu前qian,國guo外wai交jiao流liu輸shu電dian的de最zui高gao電dian壓ya等deng級ji為wei750千伏等級。
我(wo)國(guo)的(de)特(te)高(gao)壓(ya)交(jiao)流(liu)試(shi)驗(yan)示(shi)範(fan)工(gong)程(cheng)代(dai)表(biao)了(le)國(guo)際(ji)高(gao)壓(ya)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)和(he)工(gong)程(cheng)應(ying)用(yong)的(de)最(zui)高(gao)水(shui)平(ping),需(xu)要(yao)係(xi)統(tong)研(yan)究(jiu)並(bing)掌(zhang)握(wo)世(shi)界(jie)上(shang)一(yi)個(ge)全(quan)新(xin)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)從(cong)係(xi)統(tong)規(gui)劃(hua)、工程設計、設備製造、施工安裝、調試試驗到運行維護的全套關鍵技術,需要在世界上首次研製電壓最高、容量最大的變壓器、高抗和開關等核心設備。2005年,國務院在聽取國家電網公司建議發展特高壓輸電的彙報後,特別強調“特高壓輸變電技術在國際上沒有商業運行業績,我國必須走自主開發研製和設備國產化的發展道路”。
特高壓輸電核心技術既“不能買”,也“買不來”,必須立足國內、zizhuchuangxin,jingguojiankunuli,zaishijieshanglvxianshixianjishutupo。tegaoyajiaoliushiyanshifangongchengchengzaizhezhongguojidaidianlirenganchaoshijiexianjinshuipingdemengxiang,shiwoguodianligongyehediangongzhuangbeizhizaoyezaiguojishangshixiancongxuexizhe、追趕者向引領者轉換的曆史舞台。
2自主創新,勇攀科學技術高峰
為應對一個全新電壓等級麵臨的一係列問題,在國家統一領導下,國家電網公司建立了政府支持、企業主導、產學研聯合、社會各方參與的特高壓創新工作體係,研究提出了“基礎研究—工程設計—設備研製—試驗驗證—係統集成—工程示範”的創新路線,統籌國內各方資源,以工程應用為導向,全麵開展了特高壓關鍵技術的自主攻關。據統計,有227家單位約5萬人參與了項目論證和工程建設。其中包括10多個行業組織和谘詢機構、8所高等院校、100多家科研設計、設備製造和建設運行單位,30多名院士、2000餘名專家學者。這充分體現了社會主義集中力量辦大事的優越性。
為支撐科研、掌握技術規律,建設了武漢特高壓交流試驗基地、北京工程力學試驗基地、西藏高海拔試驗基地和國家電網仿真中心,改造了西安高電壓、強電流試驗站,升級了製造廠的試驗檢測能力,建成了世界上功能最完整、技術水平最先進的特高壓試驗研究體係,為科學研究奠定了的實證基礎。
通過“十一五”國家科技支撐計劃“特高壓輸變電係統開發與示範”等180餘項重大課題攻關,全麵攻克了特高壓係統的過電壓深度控製、絕緣配合、無功平衡、潛供電流控製、外絕緣配置、雷電防護、電磁環境控製和大電網運行控製等關鍵難題,在世界上率先掌握了特高壓交流輸電的全套核心技術,共形成專利技術431項(其中發明專利185項),占領了國際高壓輸電領域的製高點,技術水平國際領先。
在科研攻關和工程實踐的基礎上,同步推進標準化建設。在世界上率先建立了由7大類77項國家標準和行業標準構成的特高壓交流輸電標準體係,已發布國家標準16項、行業標準1項、企業標準73xiang,weitegaoyashudiandefazhandiandinglejianshijichu,tongshijidaditishenglewoguozaiguojidiangongbiaozhunzhidinglingyudehuayuquan。woguodetegaoyabiaozhundianyayibeituijianweiguojibiaozhundianya。
3立足國內,攻克裝備製造難關
與國外先進企業特別是大型跨國公司相比,國內電工裝備製造業在規模、效益、管guan理li及ji產chan品pin的de性xing能neng和he質zhi量liang等deng方fang麵mian仍reng有you一yi些xie差cha距ju,綜zong合he競jing爭zheng能neng力li處chu於yu弱ruo勢shi地di位wei,而er自zi主zhu創chuang新xin能neng力li和he技ji術shu開kai發fa能neng力li尤you為wei欠qian缺que。利li用yong我wo國guo發fa展zhan特te高gao壓ya輸shu電dian的de契qi機ji,依yi托tuo特te高gao壓ya工gong程cheng建jian設she,集ji中zhong優you勢shi力li量liang突tu破po高gao端duan產chan品pin核he心xin技ji術shu,是shi我wo國guo電dian工gong裝zhuang備bei製zhi造zao業ye實shi現xian跨kua越yue式shi發fa展zhan的de重zhong大da曆li史shi機ji遇yu。國guo家jia高gao度du重zhong視shi裝zhuang備bei製zhi造zao業ye的de振zhen興xing,特te別bie明ming確que特te高gao壓ya交jiao流liu試shi驗yan示shi範fan工gong程cheng是shi我wo國guo特te高gao壓ya設she備bei自zi主zhu化hua的de依yi托tuo工gong程cheng。
國家電網公司為此要求工程設備全部立足國內研製供貨,堅持了以我為主、自主創新的國產化路線。特高壓設備大都達到了設計和製造極限,常規設備的製造、運行經驗不能確保對特高壓設備特性的精確把握,極具挑戰和風險。為成功實現設備國產化研製,國家電網公司研究提出了依托工程、業主主導、專家谘詢、質量和技術全過程管控的產學研用聯合創新模式,充分調用各種資源和力量,組成由專家委員會和科研、設計、製造、試驗、建設、運行單位以及高校組成的常態設備研製工作體係,打破了業主與廠家、廠家與廠家之間的技術壁壘,集中力量進行開放式創新,形成了創新合力。
在國家電網公司的全麵主導下,電力裝備行業通力合作,大專院校和研究機構大力支持,用短短四年時間,走過了前蘇聯和日本等國15—20年的道路並實現了全麵超越,研製成功了代表世界最高水平的全套特高壓設備,創造了一大批世界紀錄,設備國產化率達到90%,掌握了核心技術,形成了批量生產能力,實現了國內電工裝備製造的產業升級。國際上電壓最高、容量最大、損耗最小的變壓器和並聯電抗器,技術水平最先進的氣體絕緣金屬封閉組合電器等高端設備均為“中國製造”。
在(zai)特(te)高(gao)壓(ya)項(xiang)目(mu)帶(dai)動(dong)下(xia),國(guo)產(chan)全(quan)係(xi)列(lie)高(gao)壓(ya)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)水(shui)平(ping)和(he)品(pin)牌(pai)形(xing)象(xiang)大(da)幅(fu)提(ti)升(sheng),在(zai)國(guo)際(ji)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)形(xing)成(cheng)了(le)核(he)心(xin)競(jing)爭(zheng)力(li),掌(zhang)握(wo)了(le)國(guo)內(nei)市(shi)場(chang)主(zhu)動(dong)權(quan),並(bing)全(quan)麵(mian)進(jin)軍(jun)國(guo)際(ji)市(shi)場(chang)。依(yi)托(tuo)特(te)高(gao)壓(ya)工(gong)程(cheng)實(shi)踐(jian),我(wo)國(guo)輸(shu)變(bian)電(dian)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)已(yi)進(jin)入(ru)從(cong)“裝備中國”向“裝備世界”轉變、實現跨越式發展的重大戰略機遇期。
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4安全可靠,奠定科學發展基礎
工程投運至今已安全運行28個月,最大輸送功率283萬千瓦,一般輸送功率100—250萬千瓦,按設計預期實現了大容量送電,經受了雷雨、大風、高溫、嚴寒等惡劣條件以及各種運行方式、運行操作和電網故障擾動的考驗,未發生任何因特高壓設備和係統缺陷引發的事故。
運行過程中,特高壓工程沿線2千米走廊通道內先後遭受雷擊5000餘次,但未發生任何雷擊跳閘,成功解決了國外同類工程雷擊跳閘率過高難題,運行可靠性優於同走廊的500千伏工程。特高壓設備的在線監測和年度例行試驗結果表明,設備參數與初始值完全一致,指標優異、性能穩定。
工程連接華北和華中兩大電網,總裝機容量達到3.7億千瓦,聯網係統運行穩定,潮流、電壓和頻率控製有效。工程與原來500千qian伏fu聯lian網wang方fang式shi比bi較jiao,資zi源yuan配pei置zhi能neng力li顯xian著zhu加jia大da,係xi統tong抗kang擾rao動dong能neng力li增zeng強qiang,事shi故gu支zhi援yuan能neng力li提ti高gao,已yi成cheng為wei我wo國guo南nan北bei方fang向xiang的de一yi條tiao重zhong要yao能neng源yuan輸shu送song通tong道dao,經jing濟ji社she會hui效xiao益yi十shi分fen顯xian著zhu。
截至2011年4月底,已累計送電234億千瓦時,其中華北火電送華中155億千瓦時,替代運送標煤500萬噸;華中水電送華北79億千瓦時,相當於節約標煤255萬噸、減排二氧化碳694萬噸。實測輸電損耗率僅為1.7%,約為500千伏工程的1/3,節能降耗效果十分顯著。
2009年末,通過該工程向華中的緊急支援功率達到248萬千瓦、日均電量約5000萬千瓦時,對緩解華中電網的供電緊張局麵發揮了十分重要的作用。隨著特高壓電網的逐步建設,工程的輸送能力將進一步釋放、作用將進一步凸顯,發揮更為顯著的經濟和社會效益。
工程的成功實踐,全麵驗證了特高壓輸電的技術可行性、設備可靠性、係統安全性、環(huan)境(jing)友(you)好(hao)性(xing)和(he)經(jing)濟(ji)合(he)理(li)性(xing),使(shi)我(wo)國(guo)具(ju)備(bei)了(le)規(gui)模(mo)應(ying)用(yong)特(te)高(gao)壓(ya)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu)的(de)條(tiao)件(jian)。特(te)高(gao)壓(ya)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu)的(de)全(quan)麵(mian)突(tu)破(po),為(wei)我(wo)國(guo)電(dian)網(wang)科(ke)學(xue)發(fa)展(zhan)奠(dian)定(ding)了(le)堅(jian)實(shi)基(ji)礎(chu)。
5全麵突破,樹立電力工業豐碑
工程嚴格按照國家要求建設,全麵實現了安全、質量、進度和投資控製目標,提升了電網技術水平,實現了電工裝備製造的產業升級,通過了水利部、環保部、科技部、國家能源局和國家檔案局的水土保持、環境保護、科研攻關、設備國產化與工程檔案國家專項驗收。2010年9月yue,經jing上shang報bao國guo務wu院yuan同tong意yi,國guo家jia發fa改gai委wei批pi複fu了le國guo家jia驗yan收shou意yi見jian。工gong程cheng全quan麵mian通tong過guo了le國guo家jia組zu織zhi的de驗yan收shou,獲huo得de高gao度du評ping價jia,並bing得de到dao黨dang和he國guo家jia領ling導dao人ren的de充chong分fen肯ken定ding。
工程的成功在國內外引起廣泛關注。被授予第二屆中國工業大獎、國家優質工程金質獎、中國標準創新貢獻獎一等獎、國家重大工程標準化示範、新中國成立60周年百項經典暨精品工程等重要榮譽。國際大電網會議、國際電工委員會、國際電氣電子工程師學會等國際組織在工程投運後給予了高度評價,認為是“世界電氣工程領域具有重要意義的成功”,“為國際特高壓輸電技術的發展作出了重大貢獻”,“無論對中國還是世界都有重要意義”,是“世界電力工業發展史上的重要裏程碑”。
6百煉成鋼,鑄就特高壓精神
電網發展的世界性難題在中國。發展特高壓既是重大創新,也是重大挑戰。在提出發展特高壓戰略構想、全麵啟動特高壓工作之初,無論是國內還是國外都沒有現成的技術、設備和標準可以利用,必須率先實現“中國創造”和“中國引領”。
作為能源領域的世界級重大創新工程,推進特高壓發展的過程,是一個探索規律、銳意創新的過程,是一個統一思想、凝聚共識的過程,是一個團結奮鬥、攻堅克難的過程,也是一個挑戰自我、攀登高峰的過程。特高壓的成功,靠的是忠誠與責任,靠的是奉獻與付出,靠的是團結與奮鬥。
通過特高壓建設,我國實現了核心技術、關鍵裝備、工程建設、標準製定和工程應用五大創新突破,創造了具有鮮明時代特色的“特高壓精神”,這就是忠誠報國的負責精神、實事求是的科學精神、敢為人先的創新精神、百折不撓的奮鬥精神和團結合作的集體主義精神,為電網的創新發展提供了強大動力。
當前,全球正經曆著一場以能源多元化、清潔化為方向,以優化能源結構、實(shi)現(xian)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)為(wei)目(mu)標(biao),以(yi)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)和(he)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)為(wei)特(te)征(zheng)的(de)新(xin)一(yi)輪(lun)能(neng)源(yuan)變(bian)革(ge)。特(te)高(gao)壓(ya)技(ji)術(shu)的(de)全(quan)麵(mian)突(tu)破(po),為(wei)中(zhong)國(guo)乃(nai)至(zhi)世(shi)界(jie)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)的(de)創(chuang)新(xin)變(bian)革(ge)提(ti)供(gong)了(le)戰(zhan)略(lve)選(xuan)擇(ze)。巴(ba)西(xi)、俄羅斯、印度等國已相繼將特高壓作為能源和電力發展的重要方向。
從我國情況看,加快發展特高壓的任務非常緊迫。轉變經濟發展方式是我國“十二五”發(fa)展(zhan)的(de)主(zhu)線(xian)。要(yao)轉(zhuan)變(bian)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)方(fang)式(shi),需(xu)要(yao)轉(zhuan)變(bian)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)方(fang)式(shi),轉(zhuan)變(bian)我(wo)國(guo)過(guo)度(du)依(yi)賴(lai)輸(shu)煤(mei)的(de)能(neng)源(yuan)配(pei)置(zhi)方(fang)式(shi)和(he)就(jiu)地(di)平(ping)衡(heng)的(de)電(dian)力(li)發(fa)展(zhan)方(fang)式(shi),推(tui)動(dong)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)和(he)利(li)用(yong)方(fang)式(shi)的(de)變(bian)革(ge)。盡(jin)快(kuai)形(xing)成(cheng)交(jiao)直(zhi)流(liu)協(xie)調(tiao)發(fa)展(zhan)、結構布局合理的特高壓骨幹網架,在此基礎上構建起資源配置能力強、抵禦風險能力強、技ji術shu裝zhuang備bei水shui平ping先xian進jin的de堅jian強qiang智zhi能neng電dian網wang,加jia快kuai形xing成cheng現xian代dai電dian網wang體ti係xi,適shi應ying各ge類lei大da型xing能neng源yuan基ji地di集ji約yue化hua開kai發fa和he清qing潔jie能neng源yuan大da規gui模mo外wai送song消xiao納na的de要yao求qiu,是shi轉zhuan變bian電dian力li發fa展zhan方fang式shi的de關guan鍵jian,是shi滿man足zu經jing濟ji社she會hui發fa展zhan的de基ji本ben需xu求qiu。 《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》中已明確指出,要“適shi應ying大da規gui模mo跨kua區qu輸shu電dian和he新xin能neng源yuan發fa電dian並bing網wang的de要yao求qiu,加jia快kuai現xian代dai電dian網wang體ti係xi建jian設she,進jin一yi步bu擴kuo大da西xi電dian東dong送song規gui模mo,完wan善shan區qu域yu主zhu幹gan電dian網wang,發fa展zhan特te高gao壓ya等deng大da容rong量liang、高效率、遠距離先進輸電技術”。
“十二五”是我國全麵建設小康社會的關鍵時期,對電力工業加快發展、科學發展提出了更高要求,我國迫切需要加快發展特高壓輸電,滿足未來經濟、社會、環境可持續發展的需要。推廣應用特高壓交流試驗示範工程的創新成果、大力弘揚特高壓精神,對加快推動電網科學發展、保障國家能源安全和電力可靠供應具有重大意義。