把現(xiàn)代信息技術(shù)與電網(wǎng)相結(jié)合,在電網(wǎng)上安裝小微智能傳感器,讓電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)展示出來,包括電源信息透明、網(wǎng)絡(luò)信息透明、市場(chǎng)信息透明、設(shè)備狀態(tài)透明、運(yùn)行狀態(tài)透明、交易狀態(tài)透明等,形成“透明電網(wǎng)”。它可以讓社會(huì)各方廣泛深入?yún)⑴c電力生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié),協(xié)同促進(jìn)能源電力安全高效、綠色低碳發(fā)展。
3月27日,中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司專家委員會(huì)主任委員李立浧榮獲2018年度廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。作為中國“直流輸電第一人”,李立浧帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)世界級(jí)難題,完成的特高壓直流輸電技術(shù)已成為中國名片。
作為一個(gè)“思想閑不住的人”,李立浧腦海中又在醞釀著新的目標(biāo)——“透明電網(wǎng)”。
特高壓打開“西電東送”新篇章
“由于我國能源資源與電力負(fù)荷不均衡,80%以上的能源資源分布在西部、北部,70%以上的電力消費(fèi)集中在東部、中部。因此,發(fā)展大容量、遠(yuǎn)距離、高效率的輸電技術(shù)是我國電力能源跨區(qū)域大范圍優(yōu)化配置的必然選擇。”在李立浧看來,隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡等水電站的規(guī)模開發(fā),近4000萬千瓦水電需進(jìn)行遠(yuǎn)距離的高效送出,但交流輸電技術(shù)不可行,而現(xiàn)行±500千伏直流輸電方案占地大、損耗高,極不經(jīng)濟(jì)。在此背景下,他首次提出發(fā)展大容量、低損耗的特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)。該技術(shù)具有輸送容量大、送電距離遠(yuǎn)、輸電效率高的突出優(yōu)勢(shì),輸送容量可達(dá)500-1000萬千瓦,輸送距離可達(dá)3000公里。
“特高壓直流工程的輸送容量是±500千伏直流工程的2-3倍,經(jīng)濟(jì)輸送距離提高到2-2.5倍,運(yùn)行可靠性提高到8倍,單位輸送距離損耗降低45%,單位容量造價(jià)降低28%。”李立浧說。
1968年參加工作的李立浧,幾乎主持參與了我國所有特大型輸電項(xiàng)目。作為“直流輸電第一人”,±800千伏特高壓項(xiàng)目啟動(dòng)前,李立浧曾遭到了很多質(zhì)疑。
“當(dāng)時(shí)國內(nèi)外一片質(zhì)疑,認(rèn)為中國要挑戰(zhàn)世界級(jí)難題,簡直是天方夜譚。但是不能因?yàn)閲鉀]有,我們就不能搞、不敢搞?!崩盍普Z氣堅(jiān)定,“擺脫進(jìn)口依賴,從‘中國創(chuàng)造’到‘中國引領(lǐng)’,‘特高壓±800千伏直流輸電工程’項(xiàng)目的成功,不僅顯著提升了我國電工裝備制造的自主創(chuàng)新能力和國際競(jìng)爭力,還推動(dòng)了我國能源領(lǐng)域高新技術(shù)‘走出去’,為全球能源互聯(lián)提供了‘中國方案’?!?/p>
在李立浧的帶領(lǐng)和推動(dòng)下,我國攻克了特高壓直流輸電技術(shù)的多個(gè)難題。2010年,世界首個(gè)特高壓直流輸電工程±800千伏云廣特高壓直流輸電工程建成投產(chǎn);2018年5月,滇西北至廣東±800千伏特高壓直流輸電工程投運(yùn),成為世界海拔最高、設(shè)防抗震級(jí)別最高的特高壓直流輸電工程。
據(jù)了解,我國目前已建成13項(xiàng)特高壓直流輸電工程,輸送總?cè)萘窟_(dá)到9860萬千瓦,促進(jìn)了西部和北部水電、風(fēng)電、太陽能等清潔能源的大規(guī)模集約開發(fā)和大范圍消納,成為“大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃”的主要通道?!皬牡赜虬l(fā)展來說,這項(xiàng)技術(shù)極大支持了西部大開發(fā)戰(zhàn)略,在促進(jìn)西部發(fā)展的同時(shí)增加了東部的藍(lán)天指數(shù),促進(jìn)了東西部雙贏。”李立浧表示。
打造電網(wǎng)建設(shè)“中國方案”
特高壓工程的投用,不僅解決了國內(nèi)的電力輸送問題,更助推我國能源領(lǐng)域高新技術(shù)“出海”。
2014年和2015年,國家電網(wǎng)公司先后成功中標(biāo)巴西美麗山一期、二期特高壓±800千伏直流輸電工程,實(shí)現(xiàn)了中國技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備、工程總承包和運(yùn)行管理全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈輸出。“與我國能源分布相似,巴西地域遼闊,80%的用電負(fù)荷集中在東南部發(fā)達(dá)地區(qū),而發(fā)電資源則集中分布在北部亞馬遜河流域,供需分布極不平衡?!崩盍普J(rèn)為,特高壓直流輸電為全球能源互聯(lián)提供了“中國方案”。
“特高壓直流輸電技術(shù)是我國自己的創(chuàng)造,發(fā)揮了巨大作用。同時(shí),我們也在研究建設(shè)新的更靈活的特高壓直流輸電方式,即特高壓柔性直流輸電,這也是我國引領(lǐng)世界的技術(shù),而且我們做到了最好,推動(dòng)我國電工裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,打通了上中下游的產(chǎn)業(yè)鏈?!崩盍票硎?,特高壓柔性直流輸電技術(shù)研發(fā)工作取得了突破性進(jìn)展,已經(jīng)進(jìn)行工程應(yīng)用。
2018年,金沙江中游烏東德電站送電廣東、廣西特高壓多端直流示范工程開工建設(shè),預(yù)計(jì)2020年可以投產(chǎn)。這是世界上容量最大的特高壓多端直流輸電工程、首個(gè)特高壓多端混合直流工程、首個(gè)特高壓柔性直流換流站工程、首個(gè)具備架空線路直流故障自清除能力的柔性直流輸電工程。四項(xiàng)“世界第一”,讓該工程成為中國電網(wǎng)建設(shè)的示范工程。
首次提出“透明電網(wǎng)”
“前段時(shí)間我重點(diǎn)思考特高壓柔性直流輸電的問題,現(xiàn)在已經(jīng)開花結(jié)果。我的思想又跳到研究‘透明電網(wǎng)’技術(shù)上來。”李立浧告訴記者。
“透明電網(wǎng)”由李立浧首次提出。他此前在公開場(chǎng)合詳細(xì)介紹了這一技術(shù):把現(xiàn)代信息技術(shù)與電網(wǎng)相結(jié)合,在電網(wǎng)上安裝小微智能傳感器,讓電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)展示出來,包括電源信息透明、網(wǎng)絡(luò)信息透明、市場(chǎng)信息透明、設(shè)備狀態(tài)透明、運(yùn)行狀態(tài)透明、交易狀態(tài)透明等等,形成“透明電網(wǎng)”。它可以讓社會(huì)各方廣泛深入?yún)⑴c電力生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié),協(xié)同促進(jìn)能源電力的安全高效、綠色低碳發(fā)展。
關(guān)于“透明電網(wǎng)”,李立浧受到兩件事情的啟發(fā)。一件是以色列農(nóng)業(yè)運(yùn)用了大量的信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、自動(dòng)控制理論、運(yùn)籌學(xué)、人工智能等。他認(rèn)為,這些技術(shù)有些可以用在未來電網(wǎng)上。第二是交通系統(tǒng)的路況可以清晰、透明地展現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上,行車路線可以規(guī)劃,也可隨時(shí)調(diào)整。
在李立浧的暢想中,“透明電網(wǎng)”再發(fā)展下去就是“透明電力系統(tǒng)”,接著就是“透明能源系統(tǒng)”,整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以發(fā)展成零邊界成本的能源互聯(lián)網(wǎng)。彼時(shí),能源的存儲(chǔ)方式和能源的使用將會(huì)更加方便。而且,該技術(shù)會(huì)更多地影響未來電力系統(tǒng)生態(tài),甚至能源生態(tài),將會(huì)對(duì)世界未來發(fā)展、能源發(fā)展產(chǎn)生顛覆性影響。