发展特高压输电 构建洲际能源输送大通道

   日期:2013-05-02     评论:0    
核心提示:电力工业从诞生到发展成熟,已经走过100多年,未来电力工业该走向何方,是现代电力工作者需要探索的问题。3月26日,国家电网公司科技项目“亚欧能源通道及洲际联网综合论证研究”项目启动会在北京召开,标志着应用特高压技术推动洲际范围能源资源优化配置的基础研究正式拉开帷幕。

亚欧能源通道构想的提出

电力工业从诞生到发展成熟,已经走过100多年,未来电力工业该走向何方,是现代电力工作者需要探索的问题。3月26日,国家电网公司科技项目“亚欧能源通道及洲际联网综合论证研究”项目启动会在北京召开,标志着应用特高压技术推动洲际范围能源资源优化配置的基础研究正式拉开帷幕。

随着经济社会的发展,能源消耗不断增加,能源配置的范围和规模不断扩大,能源资源的配置方式也日趋多样化。常规化石能源和风电、太阳能发电等非化石能源的集中规模化开发和远距离输送越来越受到重视,成为解决能源短缺问题的重要途径。从全球来看,国家和地区间的能源资源与能源需求分布非常不平衡,能源基地远离负荷中心,需要实施电力的大规模、远距离输送和大范围优化配置。

构建亚欧能源通道这一宏伟构想是国家电网公司总经理、党组书记刘振亚在2012年全球可持续电力合作组织领导人峰会上首次提出的。2012年5月31日,全球可持续电力合作组织领导人峰会在德国柏林举行,刘振亚在峰会上作了“发展特高压输电,构建洲际能源输送大通道”的主题发言。发言指出,能源是经济发展和社会生活的重要物质基础,能源可持续发展是世界各国面临的共同挑战,为优化全球能源配置、解决全球电力行业所面临的一系列问题和挑战,基于特高压技术的跨国、跨洲能源输送大通道的建设是一项安全、经济、高效、成熟的战略选择,是解决能源问题的长远之策。在此基础上,公司提出了构建亚欧洲际特高压能源通道的战略构想,引起了与会代表的强烈反响。由于该构想计划从中亚及中国西北地区向欧洲进行超远距离大规模输电,涉及重大的安全及技术问题,有必要联合欧洲能源企业共同开展大量深入的研究和论证工作。

欧洲的能源需求

欧洲是世界上能源消耗量较大的地区之一,2011年能源消耗量占全球一次能源消费的23%,仅次于亚太地区的39%。近年来,欧洲致力于推动绿色低碳经济发展,积极调整能源发展战略,优化能源布局和结构,大幅提高风电、太阳能发电等新能源比例,提出2020年可再生能源要占能源消费总量20%的目标。同时,受日本福岛核电事故影响,德国、瑞士、意大利等国宣布放弃核电发展,德国政府决定10年内关闭所有核反应堆。基于以上情况,未来欧洲能源供应将面临新的挑战,能源缺口需要大量新的能源来补充。预计2020年欧洲一次能源对外依存度将达到65%,2030年将达到70%。

为解决欧洲电力短缺问题,多个民间机构及官方组织提出过未来欧洲电网发展模式。欧洲超级电网(Super Grid)的概念最初是在十年前提出的,通过建设“超级节点”以及泛欧洲电力传输网络,促进大规模可再生能源接入、实现电力大范围传输与平衡、促进欧洲能源市场建设。另一个民间组织提出的解决方案为“沙漠计划”。2009年以德国企业为主的12家大型公司在德国慕尼黑签署备忘录,计划投资4000亿欧元,在撒哈拉沙漠建设世界最大的太阳能热发电项目。由于当前水资源也同样面临危机,因此该项目希望将太阳能热发电站和淡水处理厂结合在一起,这样不但能够利用撒哈拉沙漠丰富的太阳能资源,而且还能为贫瘠的沙漠地区提供饮用水。该项目被称为“沙漠产业行动计划”,该行动计划的目标是分析和建立技术、经济、政治、社会和生态方面的构架,在北非沙漠地区开发无碳电力,通过开发沙漠的潜能,为世界各地进行可持续电力的供应。

欧洲输电运营商联盟是欧洲电网运营商运行协调官方机构,作为电网运行运营和统一规划协调机构,欧洲输电运营商联盟的任务之一就是制定10年电网发展规划和电网发展远景展望。根据预测,未来10年将有25万千瓦新建电源,约为现在装机总量的26%,其中22万千瓦为清洁能源。新建清洁能源基地(风电、光伏等)大多远离负荷中心,新的能源结构造成电源分布的很大变化,对各国之间交换功率造成很大影响。为了适应远距离输送大量电力,现有输电网络输送能力必须大幅提升。大规模清洁能源的建设,不仅导致接入系统输送容量受限,而且对主要输电走廊的输电能力造成威胁。为了解决输电网瓶颈,未来10年欧洲需要进行相应 100多个输电工程的投资建设,共涉及5.23万千米高压输电线路的新建或扩建,总投资将达到1040亿欧元。

目前欧洲正在调整能源发展战略、优化能源结构和布局,发展重点转向清洁能源,尤其是在欧洲弃核政策实施后,海上风电建设提速,加快了电网建设及投入。从长远来看,实现欧洲能源可持续发展,必须实现跨国、跨区乃至洲际能源输送,以满足未来经济社会发展需要。采用特高压技术实现亚欧洲际输电是解决欧洲弃核带来的电力短缺问题的可行方案之一。

特高压技术支撑洲际输电构想

从周边地区能源资源情况看,中国新疆、俄罗斯西伯利亚和蒙古的风能、太阳能、水能等能源资源非常丰富,开发潜力巨大,而当地能源需求小、价格低。这些地区与欧洲国家的距离大约在4000~8000千米,具备建设大型电源基地的条件。±800千伏直流输电功率达到800万千瓦,经济输电距离2300千米;±1100千伏直流输电功率超过1000万千瓦,经济输电距离4500千米。采用特高压输电,将欧洲周边地区的新能源送往欧洲,是有效解决欧洲能源供应和电力保障问题,优化能源结构、实现节能减排目标的现实选择。

亚欧洲际输电构想计划从中亚及中国西北地区向欧洲进行超远距离大规模输电,实现资源在更大范围内的优化配置。项目的技术难点主要有四:一是需要研究输电工程覆盖地区——欧洲、中亚的能源政策、电力需求以及开发外送潜力等;二是需要提出适应多形态电源接入和不同输电形式的亚欧洲际输电技术方案和控制措施,满足新能源的大规模送出和电力的安全消纳;三是需要研究影响亚欧洲际输电项目经济竞争力的主要因素和评估体系;四是需要综合论证项目实施的必要性和可行性。

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近年来,随着特高压交、直流试验示范工程的投产和“三华”特高压同步电网建设的逐步推进,我国已成为世界特高压输电技术的大国和强国,在特高压输电领域实现了“中国创造”和“中国引领”,技术成熟,积累了丰富的建设管理和技术管理经验,建立健全了完善的管理体制机制,培养了坚强的技术和人才队伍,为后续项目建设奠定了坚实基础。但基于特高压技术的超远距离大容量洲际输电论证工作在国内尚属首例,涉及多个国家的能源、政策、环保因素,覆盖了电源开发、电网消纳、经济竞争力等多方面重大技术问题。开展亚欧洲际输电综合论证研究,可为基于特高压输电技术实现全球能源大范围优化配置、全面提高能源供给保障能力提供技术支撑。

从项目前期的初步研究结论来看,建设洲际输电大通道,具有技术、经济可行性和显著的社会、环境综合效益。一是技术经济可行性。特高压远距离大容量输电技术已经成熟,随着技术的进一步发展,成本还能逐步下降,远距离输电的功率损耗能够控制在10%以下。二是促进节能减排。一条输送功率1000万千瓦的线路每年可为欧洲提供600亿千瓦时清洁能源,替代2052万吨标准煤,减排5705万吨二氧化碳、41万吨二氧化硫,推动能源发展方式向低碳、绿色转型。三是实现能源互济。欧亚地域辽阔,东西时差大,不同地区负荷特性、电源结构差异较大,可以实现跨区域余缺调剂、错峰避峰、互为备用等效益。四是促进共同发展。有利于发挥亚洲、非洲等地区的资源优势和欧洲经济优势,缩小地区差距,增加社会就业,促进世界经济健康发展。

 
  
  
  
  
 
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