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改革開放40年丨電力科技:從"追趕"到"引領"

來源:《國家電網雜志》 作者:董谷媛 發布時間:2018-12-19

“發電裝機容量5712萬千瓦,發電量2565.5億千瓦時。”這并不是當下某個省的發電裝機容量和發電量,而是1978年全國的發電量裝機容量和發電量。當時,全國人均裝機容量不足0.06千瓦,人均發電量270千瓦時,電力發展規模遠遠低于世界平均水平。落后可以說是當時我國電力科技水平最準確的注腳。

科技是國之利器,對于關系國民經濟命脈的電力工業而言,更不例外。改革開放40年,我國電力工業實現了跨越式發展。1981年,我國第一條50a0千伏超高壓輸電線路——河南平頂山至湖北武昌輸變電工程竣工。如今,特高壓輸電技術已經成為一張中國名片,中國標準走向世界……通過一大批重大科技項目的實施,從引進到消化吸收,再到再創新,電力工業的科技實力實現了從“趕上時代”到“引領時代”的偉大跨越,我國電力工業的技術自主創新能力和裝備國產化水平顯著提升,多項自主關鍵技術已躍居國際領先水平。

從火電到可再生能源發電

在改革開放之前,20萬千瓦裝機的火電機組可以說少之又少,30萬千瓦的火電機組更是需要進口。改革開放以來,隨著我國經濟持續高速增長,電力需求日益旺盛,也促進了發電技術的發展。一批百萬千瓦超超臨界火電機組相繼投運,超臨界機組發電技術、大型空冷機組的開發和應用等方面均達到國際先進水平。火電機組發電煤耗和供電煤耗從1978年的434克/千瓦時和471克/千瓦時,分別下降至2016年的312克/千瓦時和294克/千瓦時。截至2017年底,單機100萬千瓦及以上容量等級的火電機組容量占比達到10.2%,30萬千瓦、60萬千瓦及以上機組已分別占火電總裝機容量的34.7%和34.5%。

依托國家重大工程建設,我國水電裝備也實現了顯著進步,三峽、溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德等一大批大型水電站相繼投運,我國大型水電機組的制造能力和水平已達到世界領先水平,水電控制自動化、流域梯級利用已居世界先進。特別是在核心的壩工技術和水電設備研制領域,形成了規劃、設計、施工、裝備制造、運行維護等全產業鏈高水平整合能力。

40年來,我國不僅水電、火電等常規電源裝機容量大幅增長,以風、光、核等為代表的清潔能源也實現跨越式發展,促進了我國電源多元化格局的形成和結構的優化。 核電技術方面,上世紀80年代,我國第一個核電站在國外的幫助下建成,如今我國核電裝機超千萬千瓦。“華龍一號”示范工程標志我國已經掌握了具有自主知識產權的第三代百萬千瓦級核電技術。

近十幾年,我國的可再生能源技術發展迅速,風電、太陽能發電從制造到開發取得了一系列突出成就。目前我國風電和太陽能發電裝機容量連續多年穩居世界第一,全國已建立起較為完整的可再生能源產業鏈,大型風機、低風速風機、光伏發電效率、光熱發電等不斷獲得突破。

截至2017年底,全國發電總裝機容量17.77億千瓦,相較1978年增長超過30倍。其中,水電增長了18.7倍,火電增長了26.8倍,核電、風電和太陽能發電從無到有,裝機容量分別達到3582萬千瓦、1.63億千瓦和1.3億千瓦;清潔能源比重由1978年的30.3%提升至2017年的37.8%。從發電量看,2017年全國總發電量達到64179億千瓦時,約是1978年的25倍,核、風、光等清潔能源發電量比重達到29.1,相比1978年提升了11.7個百分點。

從落后到尖端

改革開放之初,我國電網最高電壓等級只有330千伏。1981年第一條500千伏超高壓輸電線路——河南平頂山至湖北武昌輸變電工程竣工。1989年第一條±500千伏超高壓直流輸電工程——葛洲壩至上海直流輸電工程,單極投入運行。2005年第一個750千伏輸變電示范工程青海官亭至甘肅蘭州東正式投運。2009年建成投運第一條1000千伏特高壓交流輸電線路(晉東南—南陽—荊門),我國電網進入特高壓時代。2010年建成投運兩條±800千伏特高壓直流輸電線路(云廣、向上),我國又迎來特高壓交直流混聯電網時代。目前正在建設的±1100千伏準東—皖南特高壓直流輸電線路,將在年底建成投運……

電壓等級的提升,是電網技術提升的最佳佐證。如今我國運行著全球最大的電網,電網的總體裝備和運維水平處于國際前列。特高壓輸電技術處于引領地位,掌握了1000千伏特高壓交流和±800千伏特高壓直流輸電關鍵技術。

與特高壓技術比肩,智能電網技術的提升,也是改革開放40年來我國電力工業發展值得一書的亮點:大規模可再生能源并網調控、大電網柔性互聯、多元用戶供需互動用電、智能電網基礎支撐技術等日漸成熟。

依托先進的智能電網技術,我國電網已經成為世界上新能源接入規模最大的電網,由智能電網延伸的柔性直流輸電工程,智能變電站全面推廣,電動汽車、分布式電源的靈活接入取得重要進展,電力電子器件、儲能技術、超導輸電獲得長足進步。

當前,發電技術、電網技術與信息技術的融合不斷深化,大數據、移動通信、物聯網、云計算等前沿數字技術與電力技術的融合正在成為新的科技創新方向,以互聯網融合關鍵技術應用為代表的電力生產走向智能化,已開展的新能源微電網、“互聯網+”智慧能源、新型儲能電站等示范項目建設,正在推動能源互聯網新技術、新模式和新業態的興起。


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