به طور انحصاری گذشته و حال ولتاژ فوق العاده بالای چین را نشان می دهد (نیمه دوم)

با فتح "کوه اورست" برق، UHV یک "شروع از صفر" در چین است.

از سال 2004، شرکت دولتی گرید چین ده ها موسسه و دانشگاه تحقیقاتی علمی، بیش از 200 شرکت تولید کننده تجهیزات، بیش از 500 واحد ساخت و ساز و صدها هزار نفر را برای شرکت در تحقیقات پایه UHV، تحقیق و توسعه فناوری، توسعه تجهیزات، طراحی سیستم، در کار تأیید آزمایش، عملیات مهندسی، ساخت و ساز و راه اندازی کلیدی سازماندهی کرده است. مشکلات کلاس جهانی مانند هماهنگی اضافه ولتاژ و عایق، کنترل محیط الکترومغناطیسی و کنترل ایمنی شبکه برق هیبریدی UHV AC و DC حل شده است.

برای تعیین ایمن بودن شبکه برق، کشورهای سراسر جهان از محاسبات شبیه سازی به عنوان مبنای ارزیابی استفاده می کنند. موسسه تحقیقات برق چین پیشرفته‌ترین پلت فرم شبیه‌سازی سیستم قدرت جهان را ساخته است که شبیه‌سازی‌ها را بر روی سیستم‌های برق هیبریدی AC و DC فوق‌بالا ولتاژ فوق‌العاده بزرگ شامل شبکه‌های برق ۲۲۰ کیلوولت تا ۱۰۰۰ کیلوولت، ۲۲۵۸ ژنراتور، ۳۵،۹۳۲ خط، و ۱۱، انجام می‌دهد. محاسبات شبیه‌سازی پانورامیک بیش از 100000 شرایط خطا و حالت عملکرد را شبیه‌سازی کردند و ایمنی و قابلیت اطمینان شبکه برق UHV را کاملاً تأیید کردند.

در سال 2010، زمانی که مناقشه شبکه برق "سانهوا" در نقطه جوش بود، کمیته مشاوره تخصصی کمیسیون ملی انرژی به طور ویژه کارشناسان و دانشگاهیان را برای انجام تحقیقات در موسسه تحقیقات نیروی برق چین سازماندهی کرد. از طریق محاسبات شبیه‌سازی و مقایسه گزینه‌های متعدد، موسسه تحقیقات نیروی برق چین معتقد است که شبکه برق سنکرون «سه چین» انتخابی بین خوب و بد نیست، بلکه یک انتخاب اجتناب‌ناپذیر برای توسعه شبکه برق است.

محلی سازی تجهیزات UHV نیازمند شرایط آزمایش پیشرفته است. در حال حاضر، چین یک سیستم آزمایش و تحقیق UHV با بالاترین سطح ولتاژ، پیشرفته ترین فناوری و کامل ترین عملکردها در جهان ساخته است. همچنین بر نوآوری مستقل برای توسعه موفقیت آمیز ترانسفورماتور تک ترانسفورماتور، شیر مبدل DC و شیر مبدل DC با بالاترین سطح ولتاژ و بزرگترین ظرفیت در جهان تکیه کرده است. ترانسفورماتور مبدل، تابلو برق با قوی ترین ظرفیت شکست و بیش از 100 مورد در 21 دسته از جمله اولین مجموعه تجهیزات کلید UHV در داخل کشور تولید شده است.

"شما نمی دانید پتانسیل نوآوری چقدر بزرگ است تا زمانی که مجبور شوید به بن بست بروید." به این ترتیب بسیاری از تجهیزات کلیدی UHV ایجاد شد. تریستور "CPU" انتقال UHV DC است که ظرفیت انتقال UHV DC را تعیین می کند. در آن زمان دو گزینه وجود داشت: 5 اینچی و 6 اینچی. اکثر نظرات معتقدند که "تکنولوژی تریستور 5 اینچی بالغ است و می تواند در داخل کشور تولید شود، اما تریستور 6 اینچی در داخل و خارج از کشور تولید و استفاده نشده است و تکیه بر تحقیق و توسعه مستقل داخلی بسیار دشوار است." "در آن زمان، من اصرار داشتم که از راه حل 6 اینچی استفاده کنم و مشکلات داخلی در شرکت دولتی گرید چین وجود داشت. رفقا در واقع از مشکلات می ترسند و نگران هستند که موفق نشوند. اما چگونه می توان چنین راه ساده و آسانی برای دستیابی به رهبری بین المللی وجود داشت؟" لیو ژنیا هنگام یادآوری این تجربه گفت.

با نگاهی به آن، راه حل 6 اینچی انتخاب درستی بود. تریستور 6 اینچی ظرفیت جریان جریان را از 3000 آمپر تریستور 5 اینچی به بیش از 6000 آمپر افزایش می دهد. خط 1100 کیلوولت UHV DC Xinjiang Zhundong-Wannan 3324 کیلومتر طول دارد و ظرفیت انتقال 12 میلیون کیلووات دارد. در آینده فاصله انتقال 1100± کیلوولت UHV DC به 6000 کیلومتر و ظرفیت انتقال به 15 میلیون کیلووات خواهد رسید.

دقیقاً با تکیه بر روحیه نوآوری است که چین اولین سیستم استاندارد فنی UHV را با حقوق مالکیت معنوی کاملاً مستقل فرموله کرده است و مجموعه کاملی از استانداردها و مشخصات فنی برای پروژه های UHV AC و DC از طراحی تا ساخت، ساخت، راه اندازی، بهره برداری و نگهداری را تشکیل می دهد. ولتاژ AC UHV چین به یک استاندارد بین المللی تبدیل شده است.

موفقیت UHV منجر به ارتقای جامع صنعت تولید تجهیزات الکتریکی کشور من شده است و UHV کشور من را قادر می سازد تا به طور کامل جهانی شود. در سال‌های 2014 و 2015، شرکت دولتی شبکه چین در مناقصه فاز اول و دوم پروژه انتقال DC UHV ایستگاه برق آبی بلو مونت در برزیل برنده شد. در حال حاضر هر دو پروژه تکمیل شده و با امنیت و ثبات در حال فعالیت هستند.

در سال 2008، رویترز مقاله‌ای منتشر کرد که می‌گفت چین قصد دارد تا سال 2020 یک شبکه برق فوق‌العاده ولتاژ بسازد. این طرح "کشورهای غربی را که در به‌روزرسانی شبکه‌های برق قدیمی خود کند بوده‌اند شگفت‌زده کرد."

تیخاتیف، مدیر مؤسسه تحقیقات الکتروتکنیکی فدرال روسیه و استاد دانشگاه آکادمی علوم روسیه، پس از تماشای نتایج UHV چین دو بار اشک ریخت. اگرچه UHV زودتر در اتحاد جماهیر شوروی سابق شروع شد، اما چین در نهایت به اوج فناوری قدرت جهانی صعود کرد و احساس ناامیدی و پشیمانی اجتناب ناپذیر بود.

دود "کاتالیزور". در سال 2011، ساخت و ساز UHV واقعاً وارد "خط سریع" شد و از یک مه ناگهانی جدا نشدنی بود.

در آن زمان، ایالت گزارشی منتشر کرد مبنی بر اینکه ظرفیت نصب شده متصل به شبکه برق بادی و تولید برق در مناطق "سه شمالی" شمال شرق چین، شمال چین و شمال غرب چین بیش از 85% از کل کشور را تشکیل می داد، اما وضعیت کاهش باد نسبتاً جدی بود. در سال 2011، کاهش برق بادی در مناطق "سه شمالی" به 12.3 میلیارد کیلووات ساعت رسید که معادل 6.6 میلیارد یوان از دست دادن قبوض برق است.

از یک طرف مه دود ناگهانی وجود دارد و از طرف دیگر اتلاف جدی انرژی پاک وجود دارد. با این حال، حدود سال 2011، تایید خطوط جدید UHV هنوز ناشناخته بود.

در این دوره بود که برخی پیشنهاد کردند که فقط UHV DC نیاز به توسعه دارد و UHV AC نیازی به توسعه ندارد و با ساخت UHV AC "Sanhua Synchronous Grid" مخالفت کردند.

"AC و DC فقط عملکردها و عملکردهای متفاوتی دارند، درست مانند مردان و زنان، اما با جنسیت های متفاوت. هیچ تفاوتی بین مزایا و معایب وجود ندارد." لیو ژنیا تاکید کرد. در واقع، چه داخلی و چه بین المللی، شبکه برق AC بدنه اصلی است. UHV DC مانند یک کشتی غول پیکر 10000 تنی است و شبکه برق AC UHV مانند یک بندر در آب های عمیق است. برای توسعه یک کشتی غول پیکر 10000 تنی، باید یک بندر در آب های عمیق ساخته شود. اگر فقط UHV DC توسعه یابد و AC توسعه نیابد، یک ساختار "AC قوی مستقیم و ضعیف" تشکیل می شود. خطاهای AC آسان است که باعث خرابی کموتاسیون سیستم DC یا حتی چندین خطای DC به طور همزمان شوند که منجر به قطع برق در مقیاس بزرگ شود.

در سپتامبر 2013، "برنامه اقدام پیشگیری و کنترل آلودگی هوا" شورای دولتی تلاش برای دستیابی به رشد منفی در مصرف کل زغال سنگ در پکن-تیانجین-هبی، دلتای رودخانه یانگ تسه، دلتای رودخانه مروارید و سایر مناطق را پیشنهاد کرد و به تدریج نسبت انتقال انرژی خارجی را افزایش داد. در 12 فوریه 2014، جلسه اجرایی شورای دولتی برای مطالعه و استقرار تقویت کنترل مه به وضوح "اجرای پروژه های انتقال برق بین منطقه ای" را بیان کرد.

در 18 آوریل، اولین جلسه کمیسیون ملی انرژی جدید به وضوح توسعه فناوری انتقال نیرو در مسافت‌های طولانی و ظرفیت بالا و ساخت تعدادی کانال انتقال فشار فوق‌العاده را پیشنهاد کرد. در ماه می، این کشور پیشنهاد تسریع ساخت 12 کانال انتقال کلیدی در برنامه اقدام پیشگیری و کنترل آلودگی هوا را داد. شرکت دولتی شبکه چین مسئول ساخت 11 پروژه انتقال شامل 8 پروژه UHV بود که همه آنها در 25 دسامبر 2017 به بهره برداری رسیدند.

در سال 2018، زیرساخت های جدید برای اولین بار در کنفرانس مرکزی کار اقتصادی ظاهر شد و UHV ممکن است منتظر بهار باشد. در 3 سپتامبر، اداره ملی انرژی یک طرح تصویب UHV را تهیه کرد: 12 پروژه UHV با ظرفیت کل انتقال 57 میلیون کیلووات.

قابل پیش بینی است که شبکه برق UHV که "به توسعه و استفاده از انرژی پاک در غرب و کنترل مه در شرق و مرکز متصل است" مطمئناً توجه بیشتری را به خود جلب خواهد کرد.

UHV، ریل پرسرعت، و 5G به ترتیب نمونه هایی از نوآوری های تکنولوژیکی بزرگ در سه صنعت اساسی کشور من یعنی انرژی، حمل و نقل و اطلاعات و ارتباطات هستند. در آغاز این قرن، راه آهن پرسرعت چین و UHV تقریباً همزمان شروع به کار کردند. در سال 2004، این کشور طرح راه آهن سریع السیر "چهار عمودی و چهار افقی" را معرفی کرد و بعداً طرح "هشت عمودی و هشت افقی" را برنامه ریزی کرد. توسعه 5G در حال انجام است.

با این حال، در مقایسه با ریل پرسرعت و 5G، هنوز شکاف قابل توجهی در پوشش شبکه برق UHV در سراسر کشور وجود دارد. پس از بیش از ده سال توسعه، "شمشیر داموکلس" از "اتصالات قوی و ضعیف" شبکه برق UHV بر سر ما آویزان شده است.

لیو ژنیا معتقد است که میزان بهره‌برداری از برخی پروژه‌های UHV DC پایین است، یا به این دلیل که ساخت منبع تغذیه در انتهای ارسال ثابت نشده است و قدرت زیادی برای ارسال وجود ندارد، یا اینکه ساخت پروژه‌های UHV AC در انتهای گیرنده ادامه پیدا نکرده است، و شبکه برق ظرفیت کافی برای پذیرش آن را ندارد. اینقدر قدرت در نهایت منجر به بیکاری و هدر رفتن ظرفیت انتقال UHV DC می شود. اگر شبکه برق AC توسعه نیافته باشد، ظرفیت انتقال برق DC نیز محدود خواهد شد.

از سال 2009 تاکنون، دو شبکه اصلی برق در شمال چین و چین مرکزی هنوز تنها به یک خط UHV AC برای حفظ اتصال ضعیف، مانند «فیل که روی طناب راه می‌رود» متکی هستند. در ناامیدی، شرکت دولتی شبکه چین، نیروگاه های ذخیره سازی پمپ شده و کندانسورها را در مقیاس بزرگ ساخت تا قابلیت های تنظیم توان اکتیو و راکتیو شبکه برق را بهبود بخشد. این همچنین می تواند به عنوان "خود نجات" برای اطمینان از ایمنی در نظر گرفته شود.

توسعه UHV دشوار است. مشکل چیست؟ آیا مشکل فنی است؟ ژانگ گوبائو در این کتاب یادآوری می‌کند: "شرکت شبکه دولتی چین اصرار دارد که خطوط برق متناوب ولتاژ فوق‌العاده بالا بسازد و می‌خواهد سه شبکه برق چین (شرق چین، چین مرکزی و شمال چین) را به هم متصل کند. برخی از مردم با سه شبکه برق چین مخالف هستند. این باید یک اختلاف فنی باشد. ترکیب عوامل غیر فنی.»

آیا مشکل سازمانی است؟ از زمان تأسیس جمهوری خلق چین، وزارت راه آهن یکی از باثبات ترین وزارتخانه ها بوده است، در حالی که نیروی برق صنعتی بوده است که بیشترین تغییرات را در سازمان های مدیریتی داشته است. تغییرات زیادی را از وزارت صنعت سوخت، وزارت حفاظت از آب و برق، وزارت نیرو، وزارت نیرو، کمیسیون تنظیم مقررات برق و دفتر انرژی تجربه کرده است. تغییر دهید. در پایان سال 1375 شرکت دولتی برق تأسیس شد. پس از لغو آن در سال 2002، دو شرکت شبکه برق، پنج گروه تولید برق و تعدادی شرکت برق مرتبط مانند برنامه ریزی و طراحی، ساخت تجهیزات و ساخت و ساز مهندسی تأسیس شدند. در بالای آن کوه‌های زیادی وجود دارد و چشم‌اندازی در آن اجتناب‌ناپذیر است.

UHV سالهاست که مورد بحث بوده است. از آنجایی که مسائل فنی یکی یکی حل می شود، در نهایت ایرادات به اصلاحات نسبت داده می شود. این یک "دایره عجیب" منحصر به فرد در صنعت برق چین در 20 سال گذشته است. برخی از مردم حتی بر این باورند که شرکت دولتی شبکه چین با توسعه UHV انحصار شبکه برق خود را تقویت کرده است و توسعه UHV AC و شبکه های برق سنکرون "شواهد" تقویت انحصار آن است.

در واقع تقویت اتصال همزمان شبکه های برق وسیله ای موثر برای تضمین امنیت شبکه های بزرگ برق است. در 30 و 31 ژوئیه 2012، هند با قطع مداوم برق در مقیاس بزرگ مواجه شد که بیش از 600 میلیون نفر را تحت تأثیر قرار داد. از تجزیه و تحلیل این حادثه، شبکه برق هند در آن زمان عمدتاً 400 کیلو ولت بود و هنوز یک شبکه ملی سنکرون تشکیل نداده بود. اتصال بین پنج شبکه اصلی برق منطقه ای ضعیف بود، و قابلیت های تامین برق و پشتیبانی حوادث به طور جدی ناکافی بود.

پس از این حادثه، هند اتصال ملی و مدیریت یکپارچه شبکه برق را تقویت کرد. در سال 2013، یک شبکه ملی برق سنکرون AC 765 کیلو ولت ساخت که به طور قابل توجهی ظرفیت منبع تغذیه آن را بهبود بخشید. از آن زمان تاکنون هیچ قطعی برق در مقیاس بزرگ رخ نداده است.

در مقایسه با شبکه برق "سانهوا" کشور من، محدوده منبع تغذیه شبکه برق هند 1.2 برابر شبکه برق "سانهوا" است و تعداد و تراکم جمعیت منبع تغذیه به ترتیب 1.7 برابر و 1.3 برابر است. هند هشت سال پیش به شبکه ارتباطی سراسری دست یافت، اما ساخت شبکه برق "سانهوا" کشور من هنوز در معرض اختلافات مکرر است.

در سپتامبر 2018، کارشناسان شرکت شبکه برق جنوبی چین رهبری گزارشی را با عنوان «نظرات مشاوره در مورد تحقیقات طرح‌بندی شبکه برق آینده کشور من (2020)» ترتیب دادند. یکی از منابع داخلی تحلیل کرد: "گزارش بیان می کند که "UHV AC به طور کلی به عنوان پروژه انتقال نیرو استفاده نمی شود" و توصیه نمی شود که یک شبکه برق سنکرون UHV AC بسازید. چرا نتیجه گیری می شود که UHV AC نه برای انتقال نیرو و نه برای شبکه مناسب است؟" دلیل آن کاملاً جالب است.»

به دلایل سازمانی، به نظر می رسد فناوری رقابت خاص خود را دارد. بیایید به مجموعه ای از داده ها نگاه کنیم: شرکت شبکه برق جنوبی چین به طور متوالی چهار خط UHV DC ± 800 کیلو ولت ساخته است که سه تای آنها از تریستورهای 5 اینچی با ظرفیت انتقال 5 میلیون کیلووات استفاده می کنند. اولین ظرفیت انتقال 800 ± کیلوولت UHV DC شرکت دولتی شبکه چین 6.4 میلیون کیلووات، دومی 7.2 میلیون کیلووات بود و بعداً به 8 میلیون کیلووات و سپس به 10 میلیون کیلووات افزایش یافت. همچنین ± 800 کیلو ولت UHV DC است، اما ظرفیت انتقال نیرو دو برابر شده است.

جاده های UHV در آینده کجا خواهند بود؟ دوره جدید چه ماموریت تاریخی را به UHV محول خواهد کرد؟ این سوالات شایسته تفکر منطقی ما هستند. روند بی طرفی کربن یک تصادف یا سرنوشت است.

در 22 سپتامبر 2020، کشور من اهداف اوج کربن و بی طرفی کربن خود را در بحث عمومی هفتاد و پنجمین مجمع عمومی سازمان ملل اعلام کرد که به سرعت بحث های داغی را در سراسر جهان به راه انداخت. در همان روز، سازمان همکاری توسعه اینترنت انرژی جهانی، یک مجمع بین‌المللی را در مورد مقابله با بحران آب و هوا و محیط زیست برگزار کرد و به طور رسمی دو نتیجه را به نام‌های «شکستن بحران» و «راه به سوی توسعه پایدار» منتشر کرد. نیم سال بعد، در 18 مارس 2021، سازمان تعاونی نتایج تحقیقاتی مانند پیک کربن در چین قبل از سال 2030، بی طرفی کربن قبل از سال 2060، برنامه توسعه انرژی و انرژی چین در سال 2030 و چشم انداز سال 2060 را منتشر کرد و اوج کربن در چین را پیشنهاد کرد. اوج، نقشه راه بی طرفی کربن.

موفقیت توسعه UHV چین راه را برای ساخت اینترنت انرژی جهانی هموار کرده است. اینترنت انرژی جهانی پلتفرمی است که از UHV به عنوان شبکه ستون فقرات برای تخصیص انرژی در سطح جهانی و ترویج اجرای "دو جایگزین" (جایگزینی پاک برای توسعه انرژی و جایگزینی انرژی الکتریکی برای استفاده از انرژی) استفاده می کند. این یک نوع جدید از برق با انرژی جدید به عنوان بدنه اصلی است. سیستم، و در نهایت یک سیستم انرژی مدرن را تشکیل می دهد که دارای رهبری پاک، برق محور، سبز، کم کربن، مقرون به صرفه و کارآمد است.

گوترش، دبیر کل سازمان ملل متحد زمانی گفت که فناوری UHV چین برای توسعه انرژی های تجدیدپذیر بسیار مهم است و اینترنت انرژی جهانی هسته اصلی دستیابی به توسعه انسانی پایدار و کلید رشد فراگیر جهانی است.

استیون چو، برنده جایزه نوبل فیزیک و وزیر سابق وزارت انرژی ایالات متحده، معتقد است که حوزه های مرتبطی که چین رهبری ایالات متحده را در نوآوری به چالش می کشد و به سرعت در حال توسعه است، شامل انتقال AC و DC UHV است.

بدون فناوری پهنای باند، آیا جهان می تواند به یک دهکده جهانی تبدیل شود؟ لیو ژنیا زمانی گفت: "هسته توسعه پایدار توسعه پاک است. برای دستیابی به توسعه پاک، ما نیاز به توسعه انرژی پاک در مقیاس بزرگ داریم و انرژی پاک را نمی توان به انتقال برق تبدیل کرد. UHV باز. بدون فناوری UHV، اینترنت انرژی جهانی غیرقابل تصور بود، اما اکنون در واقع امکان پذیر است."

با پیشرفت زمان، UHV نه تنها یک فناوری جدید انتقال نیرو، بلکه یک پلت فرم جدید تخصیص منابع و یک مسیر جدید توسعه کم کربن است. این سازمان ماموریت های متعددی مانند تحول انرژی و عرضه پایدار، توسعه سبز کم کربن و پاک، نوسازی ملی و نوآوری محور، توسعه پایدار و ساختن جامعه ای با آینده ای مشترک برای بشر را بر عهده دارد.

با نگاهی به گذشته، UHV انقلاب برق کشور من را ارتقا داده و به یک تغییر عمده در حالت توسعه انرژی و برق دست یافته است. بر اساس حال حاضر، شبکه برق فوق العاده فشار قوی کشور من به طور کامل ساخته شده است و به طور فعال تحول انرژی و برق جهان را ترویج می کند. با نگاه به آینده، با شبکه برق UHV به عنوان هسته، تسریع در ساخت اینترنت انرژی کشورم و جهانی، و ترویج توسعه یکپارچه "سه شبکه" (انرژی، حمل و نقل و اطلاعات)، به اهداف اوج کربن و بی طرفی کربن دست خواهیم یافت و پایداری جامعه انسانی را ارتقا خواهیم داد. توسعه نقش بیشتری دارد.