Revela en exclusiva el pasado y el presente del ultraalto voltaje de China (primera mitad)

En un contexto de falta de estándares, experiencia y equipos a nivel mundial, la UHV de China ha logrado transformarse con éxito: de "empezar desde cero" a "un país líder con equipos importantes", de "Creada en China" a "Liderada por China", de "Equipos en China" a "Equipos Mundiales". Se puede afirmar que la construcción de la red eléctrica de UHV es el logro más difícil, innovador y desafiante en la historia del desarrollo energético de mi país. También representa un hito importante en el desarrollo de la industria energética en China y a nivel mundial.

En el contexto del pico de carbono y la neutralidad de carbono, la red eléctrica de ultra alto voltaje (UHV) se ha convertido en la arteria principal del transporte energético de China, que transporta electricidad de oeste a este, energía de norte a sur, complementando el agua y el fuego, y la energía eólica y solar, lo que ha impulsado el desarrollo de la energía y la electricidad. Las profundas contradicciones han logrado una transformación fundamental de la energía, pasando del equilibrio local a la asignación a gran escala, y han promovido eficazmente la transformación limpia y baja en carbono.

A finales de 2020, China había completado un total de 35 proyectos de UHV, incluyendo 14 líneas de UHV, 16 líneas de UHV y 2 líneas de UHV y 3 líneas de UHV en construcción. La longitud total de las líneas de UHV en operación y en construcción es de 48.000 kilómetros.

Ahora que el trabajo con la UHV ha tenido éxito, me consideran el "Padre de la UHV". Creo que debería ser "la pérdida de la UHV", el ganador o el perdedor. A lo largo de los años, he sufrido muchas cicatrices por mi insistencia en la UHV. ¿Quién me puede decir esto?", dijo con emoción Liu Zhenya, expresidente de la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China y presidente de la Organización Mundial para el Desarrollo y la Cooperación de la Internet de la Energía.

En el futuro, la construcción de una Internet energética global con la UHV como red troncal impulsará el desarrollo de bases globales de energía limpia, la interconexión de redes eléctricas en diversos continentes y países, impulsará el desarrollo integrado de las "tres redes": la red energética, la red de transporte y la red de información, y ofrecerá soluciones a la escasez de recursos y a los problemas ambientales. Para superar desafíos globales como la contaminación, el cambio climático, la pobreza y las enfermedades, abriremos nuevos caminos y haremos nuevas contribuciones al desarrollo sostenible de la sociedad humana.

A finales de 2004, Liu Zhenya, quien llevaba dos meses al frente de la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China, y los principales líderes de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma de aquel momento asistieron a la reunión de resumen de aceptación del Proyecto de Transmisión de CC Tres Gargantas-Guangdong. En el rápido minibús, Liu Zhenya se mostraba profundamente preocupado por la situación actual de escasez de energía en China. El suministro eléctrico nacional ha obstaculizado gravemente el desarrollo económico.

El transporte de carbón a gran escala y a larga distancia siempre ha sido la principal vía de asignación de recursos energéticos en China. Más de 701 TP³T de la nueva capacidad de transporte ferroviario se destinan al transporte de carbón. A principios de este siglo, mi país contaba con una central eléctrica cada 30 kilómetros a lo largo del río Yangtsé. Las emisiones anuales de dióxido de azufre en la región del delta del río Yangtsé alcanzaron las 45 toneladas por kilómetro cuadrado, lo que representa 20 veces la media nacional. Esto es inseparable de la distribución inversa de la dotación y la demanda de recursos de China. 761 TP³T de carbón, 801 TP³T de energía eólica y 901 TP³T de energía solar se distribuyen en las regiones occidental y septentrional, 801 TP³T de energía hidroeléctrica se distribuyen en el suroeste, y más de 701 TP³T del consumo eléctrico se concentra en las regiones oriental y central. Las zonas ricas en energía se encuentran alejadas de las regiones oriental y central. El centro de demanda se encuentra a una distancia aproximada de 1.000 a 4.000 kilómetros.

Ante las preguntas sobre soluciones de los principales líderes de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, Liu Zhenya, quien se autodenomina “líder de la clase electricista”, presentó una “idea inteligente”: construir una “autopista eléctrica”, una red eléctrica de ultra alto voltaje, para revertir por completo el problema a largo plazo del desarrollo energético de China restringido por la capacidad de transporte de carbón.

UHV se refiere a la tecnología de transmisión de 1000 kV CA y ±800 kV CC. Ofrece numerosas ventajas, como larga distancia de transmisión, gran capacidad, alta eficiencia, bajas pérdidas, bajo costo unitario y ahorro de espacio, y puede resolver eficazmente problemas de suministro de energía. Entre ellos, se encuentran la seguridad, la inseguridad de la red eléctrica actual y el entorno ecológico, entre otros.

¿Cómo resolver de manera fundamental las contradicciones entre los recursos energéticos fósiles limitados y el rápido crecimiento de la demanda, el transporte limitado de carbón y electricidad y las capacidades insuficientes de asignación de recursos energéticos, y las dificultades en el desarrollo y consumo de energía limpia?

Liu Zhenya describió la formación de la idea de UHV de esta manera: “Antes del año 2000, trabajaba en Shandong. En ese momento, las centrales eléctricas se construían dondequiera que había escasez de energía. No prestaban atención a la red eléctrica y rara vez consideraban si había carbón o si la capacidad de transporte era suficiente. En el año 2000, cuando llegué a Pekín y observé los recursos energéticos de mi país, así como la oferta y la demanda de electricidad, desde una perspectiva superior, me di cuenta de que el modelo de desarrollo eléctrico equilibrado a nivel local era la causa fundamental de la escasez a largo plazo de transporte de carbón y electricidad en mi país, y de los cortes de energía periódicos y estacionales. Para resolver fundamentalmente este problema, debemos desarrollar una red eléctrica con mayor capacidad de transmisión, mayor distancia de transmisión y mayor nivel de voltaje, mejorar la 'capacidad de transporte' de la red eléctrica y, algún día, poder distribuir electricidad a nivel nacional”.

De hecho, Liu Zhenya, quien acababa de asumir el mando de la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China, propuso el desarrollo de la ultraalta tensión al presidir la primera reunión del partido. Tras la reunión, la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China presentó un documento al país sobre el desarrollo de la ultraalta tensión. El desarrollo de la ultraalta tensión en China ha comenzado oficialmente.

Si nos remontamos aún más atrás, la confianza de Liu Zhenya surge del hecho de que la necesidad de China de niveles de voltaje más altos ya estaba cubierta en su tesis de posgrado.

La "inteligente idea" de la transmisión de UHV, que Liu Zhenya llevaba años gestándose, impresionó a todos. Ese mismo día, en la reunión de resumen de aceptación del Proyecto de Transmisión de CC Tres Gargantas-Guangdong, se afirmó que la transmisión de UHV es "una buena idea y un método para resolver los problemas energéticos" y que debería "investigarse y considerarse en la planificación energética".

Tras la Fiesta de la Primavera de 2005, la Corporación Estatal de Redes Eléctricas de China inició un estudio de viabilidad. El 16 de febrero, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma emitió un documento (Oficina Nacional de Desarrollo y Reforma, Energía [2005] n.º 282) en el que proponía iniciar la investigación preliminar sobre las tecnologías de transmisión de UHV de mi país de un millón de voltios de CA y de más o menos 800 000 voltios de CC. El 21 de marzo, los líderes del Consejo de Estado presidieron la reunión, y Liu Zhenya elaboró un informe. El acta de esta reunión (Guoyue [2005] n.º 21) acordó claramente desarrollar redes eléctricas de UHV e incorporarlas en el plan nacional de equipos principales.

Tras muchos años de planificación, la construcción de UHV ha acelerado el ritmo. Sin embargo, poco después de que el Consejo de Estado aprobara su desarrollo, también surgió una voz de oposición.

En mayo de 2005, se presentó al Consejo de Estado un informe titulado "Problemas y sugerencias sobre el desarrollo de redes eléctricas de ultra alta tensión". En él se propone si es necesario y seguro construir una red eléctrica de 1000 kilovoltios sobre la red eléctrica existente de 500 kilovoltios.

Tres días después, el Consejo de Estado solicitó a la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma que organizara debates de expertos. Se inició un prolongado debate sobre la UHV.

Del 21 al 23 de junio de 2005, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma organizó un seminario sobre tecnología de transmisión de ultraalta tensión (UHV) en Beidaihe. Los materiales de demostración, colocados en el lugar, tenían medio metro de grosor. Asistieron más de 200 personas, entre ellas expertos en electricidad y equipos eléctricos.

Las preguntas planteadas por los expertos se centran principalmente en cuatro aspectos: comparación de la transmisión de carbón y electricidad, economía de UHV, seguridad e impacto ambiental electromagnético.

De hecho, en comparación con la transmisión de CA de voltaje ultra alto de 500 kV, la distancia de transmisión de CA UHV de 1000 kV aumenta de 2 a 3 veces, la capacidad de transmisión aumenta de 4 a 5 veces, la pérdida de transmisión es solo 1/3 y el ancho del corredor es solo 1/3, el costo unitario es solo 70%.

En comparación con la transmisión de CC UHV de ±500 kV, la distancia de transmisión de CC UHV de ±800 kV y ±1100 kV ha aumentado de 2 a 3 veces y de 5 a 6 veces respectivamente, y la capacidad de transmisión ha aumentado de 2 a 3 veces y de 4 a 5 veces, la pérdida de transmisión es menor a 1/2, 1/4, el ancho del corredor de capacidad unitaria es de solo 65%, 55% y el costo unitario es de solo 65%, 40%.

En comparación con el transporte de carbón, la energía de las grandes bases de energía de carbón en la parte norte del oeste se transporta a los centros de carga en la parte este y central a través de UHV, y el precio de la electricidad de la red es 0,06-0,13 yuanes/kWh más bajo que el precio de la electricidad de la red de referencia de energía de carbón local.

Además, todos los indicadores del entorno electromagnético de los proyectos de transmisión UHV cumplen con los estándares nacionales y el ruido es significativamente menor que el de los proyectos de transmisión de 500 kV.

Desde la puesta en marcha del primer proyecto de UHV en mi país en 2009 hasta la fecha, se han construido 30 proyectos de UHV de CA y CC, lo que ha verificado plenamente la seguridad de este sistema. Gracias al sólido respaldo de la red eléctrica de UHV, la red eléctrica de mi país es actualmente la única red eléctrica de gran tamaño del mundo que no ha sufrido cortes de energía a gran escala.

En la reunión, la mayoría de los asistentes se mostró a favor de implementar la UHV. Si bien algunos plantearon problemas que requerían mejoras o atención, en general estuvieron de acuerdo. La Corporación Estatal de Red Eléctrica de China afirmó que «las condiciones para la construcción de los proyectos de demostración de prueba ya están establecidas, y se recomienda que estos proyectos se aprueben lo antes posible».

A finales de septiembre de 2005, el informe de viabilidad del proyecto de demostración de prueba de UHV de 1000 kV CA del sudeste de Shanxi-Nanyang-Jingmen aprobó con éxito la aprobación nacional.

Después de la Conferencia de Beidaihe, el desarrollo del UHV no fue fácil y algunas instituciones y personal volvieron a expresar opiniones diferentes.

El 31 de octubre de 2005, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma celebró su segunda reunión de manifestación e invitó especialmente a aquellos que se oponían al UHV a asistir.

La reunión invitó a líderes veteranos, como el exministro de Energía Eléctrica Shi Dazhen y el exviceministro de Energía Eléctrica Lu Yanchang. Los expertos participantes escribieron sus opiniones y firmaron.

Tras las dos reuniones, las objeciones seguían centrándose en cuestiones como la seguridad, la economía y la fiabilidad de la tecnología UHV, especialmente la aplicación de la tecnología UHV de CA y la consiguiente red eléctrica síncrona de CA y la seguridad de la red eléctrica a gran escala. Existen opiniones divergentes. Tras el Festival de Primavera de 2006, algunos propusieron nuevamente considerar cuidadosamente el desarrollo de la tecnología UHV.

El UHV se convirtió en un tema delicado y empezó a caer en el “círculo extraño” de “petición de expertos – informe de State Grid Corporation of China – manifestación del gobierno – petición de expertos nuevamente – informe de State Grid Corporation of China nuevamente – manifestación del gobierno nuevamente”.

Posteriormente, Zhang Guobao, ex subdirector de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y ex director de la Administración Nacional de Energía, recordó en el libro "Un Hilo Azul": "Debido a demasiadas disputas, la construcción de UHV se retrasó". "No hablemos de Liu Zhenya, gente como nosotros se siente física y mentalmente agotada. De hecho, discutir no es terrible, pero discutir sin tomar una decisión tiene un problema".

El 27 de noviembre de 2006, la Corporación Estatal de Redes Eléctricas de China celebró un seminario internacional sobre tecnología de transmisión de UHV. En la reunión, Koval, entonces Secretario General de la Conferencia Internacional sobre Grandes Redes Eléctricas, consideró que no existía ningún problema de viabilidad técnica para el desarrollo de la UHV. En aquel momento, las opiniones sobre el desarrollo de la tecnología de UHV eran relativamente unánimes.

Sin embargo, a pesar de que el primer proyecto UHV ha estado operando de manera segura durante más de cinco años, y muchos proyectos UHV posteriores se han completado y operado de manera segura, algunas personas aún continúan cuestionándolo.

Con este fin, en marzo de 2014, el Comité Nacional de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino organizó una encuesta especial. El 15 de mayo, el Comité Nacional de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino celebró un simposio de consulta quincenal para analizar los principales problemas relacionados con el desarrollo de la UHV. En la reunión, la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China elaboró un informe exhaustivo y sistemático sobre temas clave, como la necesidad de desarrollar la tecnología UHV, la necesidad de construir una red eléctrica síncrona de las "Tres Chinas" y la necesidad de que las redes eléctricas de UHV coordinen el desarrollo de la CA y la CC. Esta reunión promovió considerablemente el desarrollo de la UHV, pero los opositores originales persistieron en su oposición.

En cualquier caso, el Comité Nacional de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino, la Conferencia de Beidaihe, la reunión de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y la Conferencia Internacional de UHV son todos debates ideológicos inevitables en la historia del desarrollo de UHV en China.

El dilema de la «liberación ideológica». En el proceso de desarrollo de la UHV, el mayor problema al que se enfrenta es, ante todo, el de las cuestiones ideológicas.

La industria energética china se ha acostumbrado a seguir los pasos de los países desarrollados de Europa y Estados Unidos durante décadas. Hay quienes tienen una mentalidad rígida y creen que los extranjeros no pueden hacerlo, y los chinos tampoco.

Pero parece que, por muy alto que sea el desarrollo de la UHV, nunca despertará a quienes se hacen los dormidos. Por lo tanto, en las diferentes etapas del desarrollo de la UHV, siempre surgen diferentes opiniones. Al principio, algunos sugirieron que nuestro país no necesitaba la UHV y que los niveles de voltaje existentes podían satisfacer las necesidades; más tarde, también se señaló que la tecnología básica de la UHV no podía ser resuelta por China y que los equipos clave no podían fabricarse; durante la etapa de construcción del proyecto, se señaló que el problema del entorno electromagnético no podía resolverse; tras su puesta en marcha, se señaló que los equipos eran poco fiables y que la red eléctrica era insegura y antieconómica. Tras muchos años de funcionamiento seguro y estable de muchos proyectos, también se señaló que la UHV CA no era necesaria, sino que solo se necesitaba la UHV CC. Las discusiones se intensificaron. Como dijo Shi Dazhen, exministro de Energía Eléctrica: «Si nos aferramos a las viejas ideas, nadie se desarrollará. Solo espero que algunos despierten antes».

Dos días antes del Año Nuevo de 2006, la tecnología de transmisión UHV se incluyó oficialmente en el Plan Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico a Mediano y Largo Plazo (2006-2020). Sin embargo, algunos señalaron que el esquema de planificación no mencionaba el nivel de voltaje ni indicaba claramente que se trataba de ultraalto voltaje.

Al respecto, Zhang Guobao recordó: «Algunos comentaron que el «Esquema» no indicaba el nivel de voltaje ni el voltaje ultraalto. Más tarde, lo revisé y estaba claramente escrito: la CC es de ±800 kilovoltios y la CA de 1000 kilovoltios. Creo que el desarrollo del voltaje ultraalto sigue siendo el consenso de la mayoría de los científicos y tecnológicos».

Para responder activamente, la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China ha informado al Consejo de Estado en numerosas ocasiones y ha elaborado numerosos informes, explicando que no existe una conexión ineludible entre el nivel de voltaje y la escala de la red eléctrica y la seguridad. La clave para garantizar la seguridad de la red eléctrica reside en el avance, la aplicabilidad y el nivel de gestión operativa de su estructura y medios técnicos.

Para comprender completamente el desarrollo de UHV, la State Grid Corporation of China ha organizado expertos para realizar inspecciones de campo en Japón, Rusia y otros países. En 2005, durante su inspección en Japón, Liu Zhenya incluso se detuvo y subió a la montaña para escuchar el ruido de las líneas de UHV. En ese momento, Japón construía líneas de transmisión de UHV, pero siempre operaban a una tensión reducida de 500 kV. Tres transformadores monofásicos para pruebas en la estación de prueba de UHV, fabricados por Hitachi, Toshiba y Mitsubishi, siempre estaban alimentados para la operación de prueba. Durante una inspección en Rusia, vi que los interruptores de UHV desarrollados durante la antigua Unión Soviética tenían hasta 12 fracturas (los interruptores de UHV de China generalmente tienen 2 fracturas), que eran voluminosos y ásperos. Esto también estaba limitado por la tecnología y los materiales en ese momento.

Tras una inspección, se ha descubierto que el desarrollo de UHV en el extranjero todavía está en la etapa de investigación o no existe ninguna operación comercial debido a razones técnicas o económicas.

En aquel entonces, vi que los proyectos de UHV de Japón y Rusia no tenían éxito. Estaba bajo mucha presión. Pero por el bien del desarrollo nacional, sin importar el riesgo, teníamos que lograr el éxito de los proyectos de UHV. Muchos años después, Liu Zhenya usó la palabra "miedo". Solo hay una palabra para describir esta experiencia.

Aunque el proceso de emancipación ideológica es arduo, sin ella es imposible promover el desarrollo innovador de la UHV. La mejor manera de apaciguar la controversia es, obviamente, demostrarlo con hechos. Como afirmó Shi Dazhen, exministro de Energía Eléctrica, en 2015, el debate nacional sobre la UHV aún no ha concluido, pero los resultados reales alcanzados en la última década han demostrado que, incluso con opiniones divergentes, la UHV es un camino que debe recorrerse.

¡Aún no lo terminé! Por favor, lean la segunda mitad. ¡Gracias!