Secara Eksklusif Mengungkap Masa Lalu & Sekarang Tegangan Ultra-Tinggi Tiongkok (Babak Kedua)

Menaklukkan “Gunung Everest” listrik, UHV merupakan “awal dari awal” di Tiongkok.

Sejak tahun 2004, State Grid Corporation of China telah mengorganisir puluhan lembaga penelitian ilmiah dan universitas, lebih dari 200 perusahaan manufaktur peralatan, lebih dari 500 unit konstruksi, dan ratusan ribu orang untuk berpartisipasi dalam penelitian dasar UHV, penelitian dan pengembangan teknologi, pengembangan peralatan, desain sistem, Dalam pekerjaan pengujian verifikasi, rekayasa konstruksi dan komisioning dan operasi, 310 teknologi utama telah diatasi, dan masalah kelas dunia seperti tegangan lebih dan koordinasi isolasi, kontrol lingkungan elektromagnetik, dan kontrol keselamatan jaringan listrik hibrida UHV AC dan DC telah dipecahkan.

Untuk menentukan apakah jaringan listrik aman, negara-negara di seluruh dunia menggunakan kalkulasi simulasi sebagai dasar evaluasi. China Electric Power Research Institute telah membangun platform simulasi sistem tenaga listrik tercanggih di dunia, yang melakukan simulasi pada sistem tenaga hibrida AC dan DC tegangan sangat tinggi yang sangat besar, termasuk jaringan listrik 220 kV hingga 1.000 kV, 2.258 generator, 35.932 saluran, dan 11.547 node. Kalkulasi simulasi panoramik mensimulasikan lebih dari 100.000 kondisi gangguan dan mode operasi, yang sepenuhnya memverifikasi keamanan dan keandalan jaringan listrik UHV.

Pada tahun 2010, ketika kontroversi jaringan listrik “Sanhua” mencapai titik didih, Komite Penasihat Ahli Komisi Energi Nasional secara khusus mengorganisasi para ahli dan akademisi untuk melakukan penelitian di Institut Penelitian Tenaga Listrik Tiongkok. Melalui perhitungan simulasi dan perbandingan berbagai pilihan, Institut Penelitian Tenaga Listrik Tiongkok percaya bahwa jaringan listrik sinkron “Tiga Tiongkok” bukanlah pilihan antara baik dan buruk, tetapi pilihan yang tak terelakkan untuk pengembangan jaringan listrik.

Lokalisasi peralatan UHV memerlukan kondisi pengujian yang canggih. Saat ini, Tiongkok telah membangun sistem pengujian dan penelitian UHV dengan level tegangan tertinggi, teknologi tercanggih, dan fungsi terlengkap di dunia. Tiongkok juga mengandalkan inovasi independen untuk berhasil mengembangkan transformator tunggal, katup konverter DC, dan katup konverter DC dengan level tegangan tertinggi dan kapasitas terbesar di dunia. Transformator konverter, peralatan pemutus dengan kapasitas pemutusan terkuat, dan lebih dari 100 item dalam 21 kategori termasuk set pertama peralatan utama UHV telah diproduksi di dalam negeri.

“Anda tidak tahu seberapa besar potensi inovasi sampai Anda dipaksa menemui jalan buntu.” Begitulah banyaknya peralatan utama UHV yang diciptakan. Thyristor adalah “CPU” dari transmisi UHV DC, yang menentukan kapasitas transmisi UHV DC. Saat itu, ada dua pilihan: 5 inci dan 6 inci. Sebagian besar pendapat percaya bahwa “teknologi thyristor 5 inci sudah matang dan dapat diproduksi di dalam negeri, tetapi thyristor 6 inci belum diproduksi dan digunakan di dalam negeri atau luar negeri, dan sangat sulit untuk mengandalkan penelitian dan pengembangan independen dalam negeri.” “Saat itu, saya bersikeras menggunakan solusi 6 inci, dan ada beberapa masalah internal di dalam State Grid Corporation of China. Kawan-kawan sebenarnya takut akan kesulitan dan khawatir mereka tidak akan berhasil. Tetapi bagaimana mungkin ada cara yang begitu sederhana dan mudah untuk mencapai kepemimpinan internasional?” kata Liu Zhenya ketika mengingat pengalaman ini.

Jika dilihat sekarang, solusi 6 inci adalah pilihan yang tepat. Thyristor 6 inci meningkatkan kapasitas aliran arus dari 3000 amp pada thyristor 5 inci menjadi lebih dari 6000 amp. Saluran UHV DC ±1100 kV Xinjiang Zhundong-Wannan memiliki panjang 3.324 kilometer dan memiliki kapasitas transmisi 12 juta kilowatt. Di masa mendatang, jarak transmisi UHV DC ±1100 kV akan mencapai 6.000 kilometer dan kapasitas transmisi akan mencapai 15 juta kilowatt.

Justru dengan mengandalkan semangat inovasi, Tiongkok telah merumuskan sistem standar teknis UHV pertama di dunia dengan hak kekayaan intelektual yang sepenuhnya independen, membentuk seperangkat standar dan spesifikasi teknis yang lengkap untuk proyek UHV AC dan DC mulai dari desain hingga manufaktur, konstruksi, komisioning, operasi, dan pemeliharaan. Tegangan UHV AC Tiongkok telah menjadi standar internasional.

Keberhasilan UHV telah menghasilkan peningkatan menyeluruh pada industri manufaktur peralatan listrik negara saya dan memungkinkan UHV negara saya untuk sepenuhnya "mendunia." Pada tahun 2014 dan 2015, State Grid Corporation of China memenangkan tender untuk tahap pertama dan kedua proyek transmisi UHV DC di Stasiun Tenaga Air Belo Monte di Brasil. Saat ini, kedua proyek telah selesai dan beroperasi dengan aman dan stabil.

Pada tahun 2008, Reuters menerbitkan sebuah artikel yang mengatakan bahwa Tiongkok berencana membangun jaringan listrik tegangan sangat tinggi pada tahun 2020. Rencana ini “mengejutkan negara-negara Barat yang lambat memperbarui jaringan listrik lama mereka.”

Tikhateev, direktur Institut Riset Elektroteknik Federal Rusia dan akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, meneteskan air mata dua kali setelah menyaksikan hasil UHV Tiongkok. Meskipun UHV dimulai lebih awal di bekas Uni Soviet, Tiongkok akhirnya berhasil mencapai puncak teknologi kekuatan dunia, dan tidak dapat dihindari untuk merasa kecewa dan menyesal.

“Katalis” kabut asap. Pada tahun 2011, konstruksi UHV benar-benar memasuki “jalur cepat” dan tidak dapat dipisahkan dari kabut asap yang tiba-tiba.

Pada saat itu, negara mengeluarkan laporan yang menyatakan bahwa kapasitas terpasang dan pembangkitan listrik yang terhubung dengan jaringan tenaga angin di wilayah "Tiga Utara" Tiongkok Timur Laut, Tiongkok Utara, dan Tiongkok Barat Laut mencapai lebih dari 85% dari total daya listrik negara, tetapi situasi pembatasan tenaga angin relatif serius. Pada tahun 2011, pembatasan tenaga angin di wilayah "Tiga Utara" mencapai 12,3 miliar kilowatt-jam, yang setara dengan kerugian sekitar 6,6 miliar yuan dalam tagihan listrik.

Di satu sisi, kabut asap tiba-tiba muncul, dan di sisi lain, terjadi pemborosan energi bersih yang serius. Namun, sekitar tahun 2011, persetujuan jalur UHV baru masih belum diketahui.

Pada periode ini, beberapa orang mengusulkan agar hanya UHV DC yang perlu dikembangkan dan UHV AC tidak perlu dikembangkan, dan mereka menentang pembangunan UHV AC “Sanhua Synchronous Grid”.

“AC dan DC hanya memiliki fungsi dan fungsi yang berbeda, seperti halnya pria dan wanita, tetapi dengan jenis kelamin yang berbeda. Tidak ada perbedaan antara kelebihan dan kekurangan.” Liu Zhenya menekankan. Faktanya, baik domestik maupun internasional, jaringan listrik AC adalah badan utama. UHV DC seperti kapal raksasa seberat 10.000 ton, dan jaringan listrik UHV AC seperti pelabuhan laut dalam. Untuk mengembangkan kapal raksasa seberat 10.000 ton, pelabuhan laut dalam harus dibangun. Jika hanya UHV DC yang dikembangkan dan AC tidak dikembangkan, struktur "AC langsung dan lemah yang kuat" terbentuk. Kesalahan AC mudah menyebabkan kegagalan komutasi sistem DC, atau bahkan beberapa kesalahan DC pada saat yang sama, yang menyebabkan pemadaman listrik skala besar.

Pada bulan September 2013, “Rencana Aksi Pencegahan dan Pengendalian Polusi Udara” Dewan Negara mengusulkan untuk berusaha mencapai pertumbuhan negatif dalam total konsumsi batu bara di Beijing-Tianjin-Hebei, Delta Sungai Yangtze, Delta Sungai Pearl, dan wilayah lainnya, dan secara bertahap meningkatkan proporsi transmisi daya eksternal. Pada tanggal 12 Februari 2014, rapat eksekutif Dewan Negara untuk mempelajari dan menerapkan penguatan pengendalian kabut asap dengan jelas menyatakan “implementasi proyek transmisi daya lintas wilayah.”

Pada tanggal 18 April, rapat pertama Komisi Energi Nasional yang baru dengan jelas mengusulkan pengembangan teknologi transmisi daya jarak jauh dan berkapasitas besar serta pembangunan sejumlah saluran transmisi tegangan sangat tinggi. Pada bulan Mei, negara tersebut mengusulkan untuk mempercepat pembangunan 12 saluran transmisi utama dalam rencana aksi pencegahan dan pengendalian polusi udara. State Grid Corporation of China bertanggung jawab atas pembangunan 11 proyek transmisi, termasuk 8 proyek UHV, yang semuanya mulai beroperasi pada tanggal 25 Desember 2017.

Pada tahun 2018, infrastruktur baru muncul untuk pertama kalinya di Konferensi Kerja Ekonomi Pusat, dan UHV mungkin menunggu musim semi. Pada tanggal 3 September, Administrasi Energi Nasional menyiapkan rencana persetujuan UHV: 12 proyek UHV dengan total kapasitas transmisi 57 juta kilowatt.

Dapat diperkirakan bahwa jaringan listrik UHV, yang “terhubung dengan pengembangan dan pemanfaatan energi bersih di bagian barat dan pengendalian kabut asap di bagian timur dan tengah,” niscaya akan semakin mendapat perhatian.

UHV, kereta api berkecepatan tinggi, dan 5G masing-masing merupakan contoh inovasi teknologi utama dalam tiga industri dasar negara saya, yaitu energi, transportasi, serta informasi dan komunikasi. Pada awal abad ini, kereta api berkecepatan tinggi dan UHV Tiongkok dimulai hampir bersamaan. Pada tahun 2004, negara tersebut memperkenalkan rencana kereta api berkecepatan tinggi "empat vertikal dan empat horizontal", dan kemudian merencanakan rencana "delapan vertikal dan delapan horizontal". Pengembangan 5G sedang berjalan lancar.

Namun, jika dibandingkan dengan kereta api berkecepatan tinggi dan 5G, masih terdapat kesenjangan yang cukup besar dalam cakupan jaringan listrik UHV di seluruh negeri. Setelah lebih dari sepuluh tahun pengembangan, "Pedang Damocles" dari "koneksi yang kuat dan lemah" jaringan listrik UHV masih menghantui kita.

Liu Zhenya yakin bahwa tingkat pemanfaatan beberapa proyek UHV DC rendah, baik karena pembangunan catu daya di sisi pengirim belum berjalan dan tidak banyak daya yang dapat dikirim, atau pembangunan proyek UHV AC di sisi penerima belum berjalan, dan jaringan listrik tidak memiliki kapasitas yang cukup untuk menerimanya. Daya yang begitu besar pada akhirnya menghasilkan kapasitas transmisi UHV DC yang tidak digunakan dan terbuang percuma. Jika jaringan listrik AC tidak dikembangkan, kapasitas transmisi daya DC juga akan terbatas.

Dari tahun 2009 hingga sekarang, dua jaringan listrik utama di Tiongkok Utara dan Tiongkok Tengah masih mengandalkan satu saluran AC UHV untuk mempertahankan interkoneksi yang lemah, seperti "gajah yang berjalan di atas tali." Dalam keputusasaan, State Grid Corporation of China membangun pembangkit listrik penyimpanan pompa dan kondensor dalam skala besar untuk meningkatkan kemampuan pengaturan daya aktif dan reaktif jaringan listrik. Hal ini juga dapat dianggap sebagai "penyelamatan diri" untuk memastikan keselamatan.

Sulit untuk mengembangkan UHV. Apa masalahnya? Apakah ini masalah teknis? Zhang Guobao mengenang dalam buku tersebut: “Perusahaan Jaringan Listrik Negara Tiongkok bersikeras membangun jaringan AC tegangan sangat tinggi dan ingin menghubungkan jaringan listrik 'Tiga Tiongkok' (Tiongkok Timur, Tiongkok Tengah, dan Tiongkok Utara). Beberapa orang menentang tiga jaringan listrik Tiongkok. Ini seharusnya menjadi sengketa teknis.” Menggabungkan faktor-faktor non-teknis.”

Apakah ini masalah kelembagaan? Sejak berdirinya Republik Rakyat Tiongkok, Kementerian Perkeretaapian telah menjadi salah satu kementerian yang paling stabil, sementara tenaga listrik telah menjadi industri dengan perubahan terbanyak dalam badan manajemen. Telah mengalami banyak perubahan dari Kementerian Industri Bahan Bakar, Kementerian Konservasi Air dan Tenaga Listrik, Kementerian Energi, Kementerian Tenaga Listrik, Komisi Pengaturan Ketenagalistrikan, dan Biro Energi. perubahan. Pada akhir tahun 1996, Perusahaan Tenaga Listrik Negara didirikan. Setelah pembatalannya pada tahun 2002, dua perusahaan jaringan listrik, lima kelompok pembangkit listrik, dan sejumlah perusahaan listrik terkait seperti perencanaan dan desain, manufaktur peralatan, dan konstruksi teknik didirikan. Ada banyak gunung di puncaknya, dan tidak dapat dihindari bahwa akan ada pemandangan pintu.

UHV telah diperdebatkan selama bertahun-tahun. Karena masalah teknis diselesaikan satu per satu, keberatan pada akhirnya akan dikaitkan dengan reformasi. Ini adalah "lingkaran aneh" yang unik dalam industri listrik Tiongkok dalam 20 tahun terakhir. Beberapa orang bahkan percaya bahwa State Grid Corporation of China telah memperkuat monopoli jaringan listriknya dengan mengembangkan UHV, dan bahwa mengembangkan jaringan listrik AC dan sinkron UHV adalah "bukti" penguatan monopolinya.

Faktanya, penguatan interkoneksi sinkron jaringan listrik merupakan cara efektif untuk memastikan keamanan jaringan listrik besar. Pada tanggal 30 dan 31 Juli 2012, India mengalami pemadaman listrik skala besar yang berkelanjutan, yang memengaruhi lebih dari 600 juta orang. Dari analisis kecelakaan tersebut, jaringan listrik India saat itu sebagian besar adalah 400 kV, dan belum membentuk jaringan nasional yang tersinkronisasi. Koneksi antara lima jaringan listrik regional utama lemah, dan kemampuan pasokan listrik serta dukungan kecelakaan sangat tidak memadai.

Setelah kecelakaan tersebut, India memperkuat interkoneksi nasional dan manajemen terpadu jaringan listrik. Pada tahun 2013, India membangun jaringan listrik sinkron AC nasional 765 kV, yang secara signifikan meningkatkan kapasitas pasokan listriknya. Sejak saat itu, tidak ada pemadaman listrik skala besar.

Dibandingkan dengan jaringan listrik “Sanhua” di negara saya, jangkauan pasokan listrik jaringan listrik India adalah 1,2 kali lipat dari jaringan listrik “Sanhua”, dan jumlah serta kepadatan populasi pasokan listrik masing-masing adalah 1,7 kali lipat dan 1,3 kali lipat. India telah mencapai jaringan komunikasi nasional delapan tahun lalu, tetapi pembangunan jaringan listrik “Sanhua” di negara saya masih menjadi subjek sengketa yang berulang.

Pada bulan September 2018, para ahli dari China Southern Power Grid Corporation memimpin penyusunan laporan “Pendapat Konsultasi tentang Penelitian Tata Letak Jaringan Listrik Masa Depan di Negara Saya (2020)”. Seorang informan menganalisis: “Laporan tersebut menyatakan bahwa 'UHV AC umumnya tidak digunakan sebagai proyek transmisi daya' dan tidak direkomendasikan untuk membangun jaringan listrik sinkron UHV AC. Mengapa disimpulkan bahwa UHV AC tidak cocok untuk transmisi daya maupun untuk jaringan?” Alasan di baliknya cukup menarik.”

Karena alasan kelembagaan, teknologi tampaknya memiliki pesaingnya sendiri. Mari kita lihat sekumpulan data: China Southern Power Grid Corporation telah berturut-turut membangun empat saluran UHV DC ±800 kV, tiga di antaranya menggunakan thyristor 5 inci, dengan kapasitas transmisi 5 juta kilowatt. Kapasitas transmisi UHV DC ±800 kV pertama dari State Grid Corporation of China adalah 6,4 juta kilowatt, yang kedua adalah 7,2 juta kilowatt, dan kemudian ditingkatkan menjadi 8 juta kilowatt dan kemudian menjadi 10 juta kilowatt. Ini juga merupakan UHV DC ±800 kV, tetapi kapasitas transmisi daya menjadi dua kali lipat.

Di mana jalan UHV akan berada di masa depan? Misi historis apa yang akan dipercayakan era baru kepada UHV? Pertanyaan-pertanyaan ini layak untuk dipikirkan secara rasional. Tren netralitas karbon adalah kebetulan atau takdir.

Pada tanggal 22 September 2020, negara saya mengumumkan puncak karbon dan sasaran netralitas karbon pada debat umum Majelis Umum Perserikatan Bangsa-Bangsa ke-75, yang dengan cepat memicu diskusi panas di seluruh dunia. Pada hari yang sama, Organisasi Kerjasama Pengembangan Internet Energi Global mengadakan forum internasional tentang memecahkan krisis iklim dan lingkungan dan secara resmi merilis dua hasil, "Memecahkan Krisis" dan "Jalan Menuju Pembangunan Berkelanjutan." Setengah tahun kemudian, pada tanggal 18 Maret 2021, organisasi kerja sama tersebut merilis hasil penelitian seperti puncak karbon Tiongkok sebelum tahun 2030, netralitas karbon sebelum tahun 2060, rencana pengembangan energi dan listrik Tiongkok pada tahun 2030, dan prospek untuk tahun 2060, yang mengusulkan puncak karbon Tiongkok. Puncak, peta jalan netralitas karbon.

Keberhasilan pengembangan UHV di Tiongkok telah membuka jalan bagi pembangunan Internet energi global. Internet Energi Global adalah platform yang menggunakan UHV sebagai jaringan tulang punggung untuk mengalokasikan energi secara global dan mempromosikan penerapan "dua substitusi" (substitusi bersih untuk pengembangan energi dan substitusi energi listrik untuk penggunaan energi). Ini adalah jenis listrik baru dengan energi baru sebagai badan utamanya. sistem, dan akhirnya membentuk sistem energi modern yang bersih, berpusat pada listrik, hijau, rendah karbon, hemat biaya, dan efisien.

Sekretaris Jenderal Perserikatan Bangsa-Bangsa Guterres pernah mengatakan bahwa teknologi UHV Tiongkok sangat penting bagi pengembangan energi terbarukan, dan Internet energi global merupakan inti dari pencapaian pembangunan manusia yang berkelanjutan serta kunci bagi pertumbuhan inklusif global.

Steven Chu, pemenang Hadiah Nobel dalam Fisika dan mantan Sekretaris Departemen Energi AS, percaya bahwa area terkait di mana Tiongkok menantang kepemimpinan AS dalam inovasi dan berkembang pesat meliputi transmisi UHV AC dan DC.

“Tanpa teknologi pita lebar, bisakah dunia menjadi 'desa global'?” Liu Zhenya pernah berkata, “Inti dari pembangunan berkelanjutan adalah pembangunan bersih. Untuk mencapai pembangunan bersih, kita perlu mengembangkan energi bersih dalam skala besar, dan energi bersih tidak dapat diubah menjadi transmisi daya. UHV terbuka. Tanpa teknologi UHV, Internet energi global tidak akan terpikirkan, tetapi sekarang hal itu benar-benar dapat dilakukan.”

Seiring perkembangan zaman, UHV bukan hanya teknologi transmisi daya baru, tetapi juga platform alokasi sumber daya baru dan jalur pembangunan rendah karbon baru. Ia mengemban berbagai misi seperti transformasi energi dan pasokan berkelanjutan, pembangunan rendah karbon dan hijau yang bersih, peremajaan nasional yang digerakkan oleh inovasi, pembangunan berkelanjutan, dan membangun masyarakat dengan masa depan bersama bagi umat manusia.

Melihat kembali ke masa lalu, UHV telah mendorong revolusi tenaga listrik negara saya dan mencapai perubahan besar dalam cara pengembangan energi dan tenaga listrik. Berdasarkan masa kini, jaringan listrik tegangan sangat tinggi negara saya telah dibangun sepenuhnya dan secara aktif mendorong transformasi energi dan listrik dunia. Melihat ke masa depan, dengan jaringan listrik UHV sebagai intinya, mempercepat pembangunan internet energi negara saya dan global, dan mendorong pengembangan terpadu dari "tiga jaringan" (energi, transportasi, dan informasi), kita akan mencapai tujuan puncak karbon dan netralitas karbon serta mendorong keberlanjutan masyarakat manusia. Pembangunan memainkan peran yang lebih besar.