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能源丝绸之路——“疆电外送”五大通道

2024-07-10分类:CPEM推荐 / CPEM推荐来源:CPEM全国电力设备管理网
【CPEM全国电力设备管理网】

疆电外送

——  五大通道  ——


图源:国家电网


●●●


新疆是我国重要能源生产基地,煤炭资源储量位居全国第一,太阳能和风能资源蕴藏量位居全国第二。

为了将新疆的能源优势转化为经济优势,同时缓解国内其他地区的能源紧张局面,国家启动了“疆电外送”工程。

目前,“疆电外送”已经完成了四条通道的建设,第五条通道哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程建设中。新疆外送电量累计达到8014亿千瓦时(截至今年7月5日),送电范围覆盖20个省区市,新疆综合能源基地作用愈加凸显。



第一通道

哈密—敦煌750千伏输变电工程

图:750千伏哈密—敦煌输变电工程。(龚金山);图源:电网头条


2010年,“疆电外送”工作拉开序幕。当年11月,新疆建成“疆电外送”第一通道——哈密—敦煌750千伏输变电工程,实现了新疆与全国电网互联互通,结束了新疆孤网运行历史。


在哈密-敦煌750千伏输变电工程建成之前,新疆电网的电压等级为220千伏,且独立于西北电网之外,一直处于孤网运行状态。这种孤网运行的状态限制了新疆电力资源的开发和利用,也制约了新疆的经济社会发展。为了改变这一状况,实现新疆电力资源的外送,国家电网公司决定建设哈密-敦煌750千伏输变电工程,作为“疆电外送”的第一通道。




第二通道

750千伏烟墩—沙洲输变电工程

图:750千伏烟墩—沙洲输变电工程。(马亮);图源:电网头条


2013年6月,新疆与全国联网750千伏第二通道——750千伏烟墩—沙洲输变电工程建成投运,标志着新疆“疆电外送”能力的进一步提升。


作为“疆电外送”的重要通道之一,该工程的建成投运对新疆乃至全国的电力供应和能源结构优化都产生了深远的影响。它促进了新疆能源优势的发挥,推动了区域经济的协调发展,同时也为全国电力资源的优化配置和绿色低碳发展做出了贡献。





第三通道

哈密南—郑州±800千伏特高压直流工程

图源:国网新疆电力


2014年1月,哈密南—郑州±800千伏特高压直流工程投运,“疆电外送”第三通道建成。

哈密南—郑州特高压直流工程,起于新疆哈密南换流站,止于河南郑州换流站,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南6省(区),线路全长2192千米(含黄河大跨越3.9千米),额定电压±800千伏,额定输送功率800万千瓦。

图源:国家优质工程奖专家评审委员会办公室


工程攻克了直流电流进一步提升带来的主设备制造、电气和机械应力、温升散热和大件运输等一系列关键技术,突破了西北地区高温严寒、大温差、大风沙、强辐射等严酷环境条件下的安全可靠性难题,解决了风电打捆火电送出的系统稳定和电压控制问题。

图源:国网新疆电力


工程建设过程中,各方面科技创新不断取得突破:

1、世界上首次采用我国自主研制的、拥有完全知识产权的直流电压等级最高(+800kv)、单台容量最大(405MVA)换流变压器和通流5000A的6英尺5000A电控晶闸管,极大地促进了我国输电装备制造业水平的提升。

2、特高压直流控制保护系统在吸收了DCC800(ABB)和Win-TDC(SIEMENS)新一代平台的优点的基础上,自主开发了控制保护系统所有技术环节,首次在工程中实现控制保护全部国产化,提高了我国控制保护系统的研制水平。

3、“直流输电换流站直流场用隔离开关和阀厅接地开关”获2013年国家能源局科技二等奖。

4、线路工程首次采用6x1000mm²超大截面导线,在全寿命周期内通流能力更强、综合造价更低,并且极大地改善了输电线路的电磁环境,实践了工程建设和环境保护的和谐统一。

5、黄河大跨越工程铁塔基础在国内首次采用钢联梁低承台群桩基础,立柱采用斜插钢管基础,有效改善了基础受力、减少了基础尺寸,利用科技创新降低了工程造价同时降低对黄河行洪影响、最大限度地减少对环境的影响。

图源:国家优质工程奖专家评审委员会办公室


哈郑直流推进了新疆风电太阳能资源集约开发和大范围消纳,外送清洁能源占比已经超过了40%。2023年天山换流站外送电量473亿度,其中新能源191亿度,相当于替代标煤消耗562万吨、减排二氧化碳1697万吨。

2024上半年,截止到6月30日,哈密南—郑州±800千伏直流输电工程外送电量221.86亿千瓦时。




第四通道

昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程

图:位于安徽省宣城市的±1100千伏古泉换流站;图源:国家电网


2019年9月,昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程投运,建成“疆电外送”第四通道,也是国家实施“疆电外送”的第二条特高压输电工程,它将新疆电能输送至华东地区用电负荷中心。

昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程被称为“电力珠峰”,因为它创造了4个世界之最——电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远、技术水平最先进。

1、电压等级最高:该工程首次实现了±1100千伏的电压等级,这是世界上电压等级最高的特高压直流输电工程。同时,换流变压器、换流阀等设备的电压等级和容量也达到了世界之最。

2、输送容量最大:输送功率1200万千瓦,每年可向华东输电660亿千瓦时,按此功率输送,可点亮4亿盏30瓦的电灯。

吉泉直流2021年外送电量550亿千瓦时、2022年外送电量632亿千瓦时、2023年外送电量620亿千瓦时,连续三年外送电量位居全国特高压工程首位。

截至2024年6月2日,吉泉直流工程累计外送电量2733.99亿千瓦时,相当于就地转换标准煤8282.4万吨,减排二氧化碳21539.56万吨。

3、输电距离最远:工程起点位于新疆昌吉自治州,终点位于安徽宣城市,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽6省(区),新建准东、皖南两座换流站,线路全长3324公里,是世界上输送距离最远的特高压输电工程。

4、技术水平最先进:该工程攻克了超长空气间隙绝缘、过电压深度控制、电磁环境控制、可靠控制与保护、主设备研制、超大型复杂绝缘结构机电协同设计等世界级难题;在世界上首次研制成功电压等级和容量之最的换流变压器、换流阀等设备,自主研制成功世界首支1100kV直流穿墙套管,代表了国际上特高压直流输电技术最高水平。

工程先后荣获中国电力优质工程、国家优质工程金奖、国际项目管理IPMA银奖、建国70周年“经典工程”等荣誉称号。工程建设中形成了国家标准5项、企业标准41项;获得发明专利16项,实用新型专利132项,省部级科技进步奖46项、工法15项、QC成果89项,优秀工程设计奖3项。




第五通道

哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程

图源:国网甘肃


哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程是国家“十四五”发展规划确定的102项重大工程之一,是“疆电外送”的第五条通道,也是“疆电外送”直流第三条通道。


工程起于新疆哈密市巴里坤换流站,止于重庆市渝北区渝北换流站,途经新疆、甘肃、陕西、四川、重庆五个省区市,全长2290千米。

建成后,新疆将形成哈密至郑州、准东至皖南、哈密至重庆三条特高压直流输电通道,向中国华中、华东、西南地区输送电能。

建设进度:

1

2023年10月26日,哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程(甘肃段)在酒泉市瓜州县桥湾镇举行首基基础工艺试点。


2

2024年5月,哈密至重庆±800千伏特高压直流输电工程第一期配套项目500千伏明月山至金山线路成功带电投运。


3

2024年7月,渝北±800千伏换流站正式拉开电气安装序幕。

图:渝北±800千伏换流站35千伏站用变压器顺利就位。杨皓量 摄;图源:新重庆客户端



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