山西省特高压的发展及影响

山西省特高压的发展及影响摘要：特高压输电工程建设能够满足我国未来快速的电力增长需求，满足电网规模逐步扩大、跨区联网基本形成的网络联结要求。该文介绍了1000kV晋东南－南阳－荆门特高压交流试验示范工程概况，分析了山西省发展特高压的原因及发展状况，并叙述了对山西省的有利影响。关键词：特高压；试验示范工程；运行情况0引言我国地域辽阔，能源储备和电力负荷分布极不均衡。在电网建设中，能源分布和电力传输始终是一个需要综合考虑的问题。随着经济的发展，建立长距离、大容量、低损耗的输电系统已成为我国电网发展的必然。山西省是一个煤炭大省，在电力方面，一向以火电输出为主，山西省发展特高压是非常重要的。特高压交、直流输电网最大特点就是可以长距离、大容量、低损耗输送电力，除此之外，还可以大幅度提高电网自身的安全性、可靠性、灵活性和经济性，具有显著的社会、经济效益。1.1000kV晋东南－南阳－荆门特高压交流试验示范工程概况晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程是目前世界上运行电压最高、代表国际输变电技术最高水平的交流输变电工程。该工程于2006年8月由国家发改委正式核准，线路全长640公里，变电容量两端各3000千伏安，工程静态投资56.88亿元、动态投资200亿元。该工程连接华北和华中电网，北起山西的晋东南变电站，经河南南阳开关站，南至湖北的荆门变电站。该电网既可将山西火电输送到华中缺能地区，也可在丰水期将华中富余水电输送到以火电为主的华北电网，使水火电资源分配更加合理。系统最高运行电压达到1100kV，工频电场、工频磁场、可听噪声和无线电干扰等四项电磁环境主要指标仅相当于现有500kV输电系统水平。从2009年1月6日商业运行至今，共输送电量34.6亿千瓦时，折合原煤输送155.7万吨；受两端变压器容量（300万千瓦）限制，最大输送电力280万千瓦。1000kV特高压试验示范工程输电线路的运行情况良好，经受了特高压大负荷试验和2月初冰雪天气的考验。组织设计、制造、施工、运行、科研等方面专家，开展了多方协同专家巡线，运行中未发现影响线路安全运行的缺陷。还开展了以线路健康水平为重点的设备评价，分基础、杆塔、导地线、绝缘子、金具、接地装置、附属设施、通道环境等八个单元，涵盖线路投运前性能评价、线路试运行情况评价、线路运行维护情况评价、线路技术监督情况评价、线路技术改造计划制定、执行及效果情况评价六方面，总体评价为“完好”。特高压交流试验示范工程的成功投运和安全稳定运行，标志着我国在特高压输电领域从理论到实践的跨越，在远距离、大容量、低损耗的特高压核心技术和设备国产化上取得重大突破。持续做好特高压运行管理工作，对保障国家能源安全、促进能源工业科学发展具有重要意义。2.山西发展特高压的原因2.1我国多地电力供应紧张最近几年，我国电力供应紧张逐渐成为社会热门话题。在许多地区的高峰时段,电力供应又出现了拉闸限电的现象，已经成为影响人民生活的一个重要因素。随着国民经济的高速发展，近年来，电力需求量持续大幅度增加，造成电力供应相对不足，出现供不应求的电力供应紧张局面。电力供需严重不平衡也是我们不得不面对的现实。我国76%的煤炭资源分布在北部和西北部；80%的水能资源分布在西南部；绝大部分陆地风能、太阳能资源分布在西北部。同时，70%以上的能源需求却集中在东中部。根据全国电力工业统计快报（2010年）统计，分省份看，2010年，全社会用电量较多的省份主要有广东（4060亿千瓦时）、江苏（3856亿千瓦时）、山东（3300亿千瓦时）、浙江（2825亿千瓦时）、河北（2692亿千瓦时）、河南（2355亿千瓦时）；用电量较少的省份主要有海南（158亿千瓦时）、青海（465亿千瓦时）、宁夏（547亿千瓦时）、吉林（572亿千瓦时）。“十一五”期间，全社会用电量年均增速超过15%的省份（西藏除外）主要有内蒙古（18.04%）、青海（17.63%）、新疆（15.87%），均属于西部资源省份，西部地区的年均增速达到12.99%，居各地区之首，反映出西部地区在“十一五”期间发展速度最快，带动西部地区用电量占全国用电量的比重持续上升。此外，广西、海南、安徽的年均增速超过13%。“十一五”期间用电量年均增速低于10%的省份主要有：黑龙江（5.90%）、上海（6.95%）、北京（6.99%）、吉林（8.62%）、广东（8.71%）、山西（8.91%）、辽宁（9.11%），主要分布在东北等老工业基地以及经济发展水平领先的东部省份。2.2煤炭资源丰富山西是中国第一产煤、输煤大省及能源重化工基地，煤炭资源优势得天独厚，储量大、分布广、品种全、质量优、易开采。应充分发挥能源资源优势，加快山西电力的发展。山西省每年输出煤炭4亿吨以上，输煤不仅给运输业带来巨大压力，而且造成严重环境污染，山西煤炭运往沿海地区的经济效益也越来越低。据测算，变输煤为输电，经济效益可增加3倍以上。建立坑口电厂，就地将煤转化为电输送出去，既可以破解煤炭输送难题，又能满足山西省内外对能源的需求，还可以为山西经济发展作出更多贡献。2.3技术优势作为一个新兴电压等级，特高压输变电设备的运行技术在中国没有先例可循，在国际上也没有完全成熟的经验可以照搬。1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程是中国第一个特高压工程且是世界第一个将以额定电压长期运行的特高压工程，特高压交流试验示范工程的成功投运和安全稳定运行，标志着我国在特高压输电领域从理论到实践的跨越，在远距离、大容量、低损耗的特高压核心技术和设备国产化上取得重大突破。晋东南作为该线路的起点，山西省相关部门参与了大量的工作。山西省在特高压输电工程中的过电压与绝缘配合、外绝缘特性、电磁环境以及特高压设备的长期带电考核、检验与运行检测技术研究等方面已取得一定进展，所得的部分试验和数据分析结果可直接用于我国特高压交、直流输电工程建设。在与其它地区相比，山西省具有明显的技术优势。2.4政策优势随着科学技术的快速发展和人口的迅猛增长，人们对自然界的破坏越来越严重，同时由于对煤炭等燃料使用的增加，使得大气中的有害物质越来越多，大气受到的污染越来越严重。温室效应、臭氧层破坏、酸雨等大气问题受到世界各国普遍关注。中国必须实行产业结构调整，发展低碳经济，实现可持续发展。国家对特高压的发展给予很大的政策支持。2011年5月12日，国务院公布了装备制造业调整和振兴规划实施细则。在产业调整和振兴的主要任务中，细则明确提出,要以特高压交直流输电示范工程为依托,推进750千伏、1000千伏交流以及±800千伏直流输变电设备自主化。特高压输电工程已被列入“十二五规划”。发展特高压，山西省的态度积极主动。2010年年底，山西省获国务院批准设立“国家资源型经济转型综合配套改革试验区”。在综合配套改革试验总体方案中，“变输煤为输电”是重要内容，特别强调了加大煤炭资源就地转化能力。“十二五”期间，山西省“以煤为基，多元发展”的转型为核心工作，山西省电力公司将紧紧围绕三大煤炭基地的综合开发统筹规划，科学合理，布局，大力发展特高压电网，加大晋电外送的步伐。3.山西省特高压发展状况作为特高压交流试验示范工程起点，作为“西电东送”北通道重要组成部分和电网“北电南送、水火互济”的主要网络，山西电网将在承担山西三大煤电基地每年数千万千瓦电力外送和对“三华”大电网潮流调控和安全稳定运行中发挥越来越重要的作用。目前，山西省电力公司已正式启动特高压交流试验示范工程晋东南变电站的扩建工作，专门成立了特高压扩建工程建设领导组。扩建工程将新增300万千瓦主变1台，并新装线路串联补偿装置，2011年年底扩建工程完成，晋东南变电站稳定外送能力将增加2倍以上，达500万千瓦以上。同时，晋中、晋北特高压工程前期工作进展顺利，为工程项目的顺利实施奠定基础。山西省电力公司有关部门介绍，借助首个特高压交流工程，山西向华北输送的电力可达300万千瓦，相当于一年就地消化标准煤700万吨，特高压已成为山西电力外送的最佳渠道。为依托特高压输电远距离、大容量、低损耗的优势，山西进一步加大电力建设力度。2009年至今，投资1000亿元建设25个坑口电厂和9000千米输电线路。山西省政府与山东、湖南、江苏签署合作协议，“十二五”期间，山西省拟通过特高压电网分别向三省各输送1000万千瓦电力负荷，每年可就地转化原煤5000万吨。特高压工程的投运为山西进一步开拓电力市场、扩大输电规模、加快建设国家新型能源和工业基地提供了更为坚强的支撑。仅2009年，山西通过特高压线路外送电量就达55.48亿千瓦时，相当于就地转化煤炭200万吨。根据山西电力工业“十二五”规划，山西将加快晋北、晋中、晋东三大煤电基地建设，到2015年，全省电力装机容量将达7817万千瓦。在晋北，有大同煤田和宁武煤田，规划建设1000千伏晋北特高压站，并形成国家特高压电网规划中的“北横”通道：陕北—晋北—石家庄—济南—潍坊2回特高压线路，将晋北煤电基地(开展前期工作电源装机容量1892万千瓦)电源汇集至晋北特高压站，通过特高压“北横”通道送往河北、山东电网。在晋中，有西山煤田和沁水煤田的一部分，规划建设1000千伏晋中特高压站，并形成国家特高压电网规划中的“中横”通道：靖边—晋中—豫北—徐州—连云港2回特高压线路，将晋中煤电基地(开展前期工作电源装机容量1840万千瓦)电源汇集至晋中特高压站，通过特高压“中横”通道送往河南、江苏电网。在晋东南，有霍西煤田、沁水煤田的大部分和数量众多的小煤田，煤炭储量非常丰富。目前1000千伏长治变电站扩建工程已完成一部分，今后将形成国家特高压电网规划中的“西纵”通道：蒙西—晋中—晋东南—南阳—荆门—长沙2至3回特高压线路，晋东南煤电基地(开展前期工作电源装机容量4040万千瓦)电源汇集至晋东南特高压站，通过特高压“西纵”通道送往河南、湖北、湖南电网。到2015年，依托晋北、晋中和晋东三大煤电基地，山西将全面建成“西纵”、“北横”和“中横”3条特高压输电通道，再加上现有的4条500千伏网对网输电通道(输电能力1100万千瓦)和1条500千伏点对网输电通道(输电能力330万千瓦)，电力外送能力将达到5010万千瓦。4.特高压对山西省的影响4.1特高压打开“晋电外送”新通道，是山西山西经济转型关键。山西电网属于外送型电网。“十一五”期间，1条特高压和9条500千伏外送通道的建成投运，使晋电外送规模迅速扩大。目前，山西电网向外送电的通道有：大同二电厂至房山3回500千伏线路、神头二电厂至保北2回500千伏线路、阳泉至石北2回500千伏线路、潞城至辛安2回500千伏线路、晋东南至南阳至荆门1回1000千伏线路;阳城电厂330万千瓦机组以点对网的方式向江苏送电;通过忻州保德220千伏变电站以110千伏电压向陕西榆林地区送电。截至11月底，我省累计外送电量616.48亿千瓦时，其中特高压外送电量38.34亿千瓦时。还将继续通过500千伏西电东送通道向京津唐冀地区输送电力，通过500千伏点对网向江苏省送电，通过特高压电网向华中地区的河南省、湖北省送电。预计今年年底，全省新投产并网发电装机容量将达到825.3万千瓦，2012年度预计新投产容量达到672.75万千瓦。早在2009年，山西省政府就与山东和湖南两省政府分别签订了战略合作框架协议，与江苏省政府签订了战略合作备忘录。“十二五”期间拟通过特高压分别向三个受电省份输送各1000万千瓦，总计3000万千瓦的电力负荷，每年可实现就地转化原煤5000万吨。根据测算，输电与单纯输煤相比，对山西省国民生产总值的贡献率是6∶1，就业拉动效应为2∶1。因此，建设火电厂与输电线路，将发出来的电力输送出去，比单纯输煤更有效益。“十二五”是山西省转型跨越发展的关键时期，特高压输电可谓打开了晋煤外运的新通道。特高压作为山西对外开放的空中平台，在加快山西转型跨越发展，实现煤炭大省向“立体能源中心”的转型发展中，必将发挥越来越重要的作用。4.2特高压电网在资源优化配置方面优势明显。事实证明，特高压交流试验示范扩建工程的成功投运