Secara Eksklusif Mendedahkan Masa Lalu & Masa Kini Voltan Ultra Tinggi (Separuh Kedua) China

Menakluki "Gunung Everest" elektrik, UHV ialah "bermula dari awal" di China.

Sejak tahun 2004, State Grid Corporation of China telah menganjurkan berpuluh-puluh institusi penyelidikan saintifik dan universiti, lebih daripada 200 syarikat pembuatan peralatan, lebih daripada 500 unit pembinaan, dan beratus-ratus ribu orang untuk mengambil bahagian dalam penyelidikan asas UHV, penyelidikan dan pembangunan teknologi, pembangunan peralatan, reka bentuk sistem, Dalam kerja-kerja pengesahan ujian, pembinaan kejuruteraan dan pentauliahan dan operasi, 310 masalah utama seperti overvoltage dan teknologi dunia. dan penyelarasan penebat, kawalan persekitaran elektromagnet, dan kawalan keselamatan grid kuasa hibrid UHV AC dan DC telah diselesaikan.

Untuk menentukan sama ada grid kuasa selamat, negara di seluruh dunia menggunakan pengiraan simulasi sebagai asas untuk penilaian. Institut Penyelidikan Kuasa Elektrik China telah membina platform simulasi sistem kuasa paling maju di dunia, yang menjalankan simulasi pada sistem kuasa hibrid AC dan DC voltan ultra-tinggi ultra besar termasuk grid kuasa 220 kV hingga 1,000 kV, 2,258 penjana, 35,932 talian dan 11,547 nod. Pengiraan simulasi panoramik mensimulasikan lebih daripada 100,000 keadaan kerosakan dan mod pengendalian, mengesahkan sepenuhnya keselamatan dan kebolehpercayaan grid kuasa UHV.

Pada tahun 2010, apabila kontroversi grid kuasa "Sanhua" berada di titik didih, Jawatankuasa Penasihat Pakar Suruhanjaya Tenaga Kebangsaan telah menganjurkan pakar dan ahli akademik untuk menjalankan penyelidikan di Institut Penyelidikan Kuasa Elektrik China. Melalui pengiraan simulasi dan perbandingan berbilang pilihan, Institut Penyelidikan Kuasa Elektrik China percaya bahawa grid kuasa segerak "Tiga China" bukanlah pilihan antara baik dan buruk, tetapi pilihan yang tidak dapat dielakkan untuk pembangunan grid kuasa.

Penyetempatan peralatan UHV memerlukan keadaan ujian lanjutan. Pada masa ini, China telah membina sistem ujian dan penyelidikan UHV dengan tahap voltan tertinggi, teknologi paling canggih, dan fungsi paling lengkap di dunia. Ia juga bergantung kepada inovasi bebas untuk berjaya membangunkan pengubah tunggal, injap penukar DC dan injap penukar DC dengan tahap voltan tertinggi dan kapasiti terbesar di dunia. Transformer penukar, suis dengan kapasiti pecah terkuat, dan lebih daripada 100 item dalam 21 kategori termasuk set pertama peralatan utama UHV telah dihasilkan di dalam negara.

"Anda tidak tahu betapa besar potensi inovasi sehingga anda terpaksa menemui jalan buntu." Ini ialah berapa banyak peralatan utama UHV dicipta. Thyristor ialah "CPU" penghantaran UHV DC, yang menentukan kapasiti penghantaran UHV DC. Pada masa itu, terdapat dua pilihan: 5 inci dan 6 inci. Kebanyakan pendapat percaya bahawa "teknologi thyristor 5-inci sudah matang dan boleh dihasilkan di dalam negara, tetapi thyristor 6-inci belum dihasilkan dan digunakan di dalam atau luar negara, dan sangat sukar untuk bergantung pada penyelidikan dan pembangunan bebas domestik." "Pada masa itu, saya berkeras untuk menggunakan penyelesaian 6-inci, dan terdapat beberapa masalah dalaman dalam Perbadanan Grid Negeri China. Rakan seperjuangan sebenarnya takut menghadapi kesukaran dan bimbang mereka tidak akan berjaya. Tetapi bagaimanakah ada cara yang mudah dan mudah untuk mencapai kepimpinan antarabangsa?" Liu Zhenya berkata apabila mengimbas kembali pengalaman ini.

Melihatnya sekarang, penyelesaian 6 inci adalah pilihan yang tepat. Thyristor 6 inci meningkatkan kapasiti aliran semasa daripada 3000 amp thyristor 5 inci kepada lebih daripada 6000 amp. Talian Xinjiang Zhundong-Wannan ±1100 kV UHV DC sepanjang 3,324 kilometer dan mempunyai kapasiti penghantaran 12 juta kilowatt. Pada masa hadapan, jarak penghantaran ±1100 kV UHV DC akan mencapai 6,000 kilometer dan kapasiti penghantaran akan mencapai 15 juta kilowatt.

Ia amat bergantung pada semangat inovasi bahawa China telah merumuskan sistem standard teknikal UHV pertama di dunia dengan hak harta intelek yang bebas sepenuhnya, membentuk satu set lengkap standard teknikal dan spesifikasi untuk projek UHV AC dan DC daripada reka bentuk kepada pembuatan, pembinaan, pentauliahan, operasi dan penyelenggaraan. Voltan AC UHV China telah menjadi piawaian antarabangsa.

Kejayaan UHV telah membawa kepada peningkatan menyeluruh industri pembuatan peralatan elektrik negara saya dan membolehkan UHV negara saya "menjadi global" sepenuhnya. Pada 2014 dan 2015, State Grid Corporation of China memenangi bidaan untuk fasa pertama dan kedua projek penghantaran UHV DC Stesen Kuasa Hidro Belo Monte di Brazil. Pada masa ini, kedua-dua projek telah siap dan beroperasi dengan selamat dan stabil.

Pada tahun 2008, Reuters menerbitkan artikel yang mengatakan bahawa China merancang untuk membina grid kuasa voltan ultra tinggi menjelang 2020. Pelan ini "mengejutkan negara Barat yang lambat menaik taraf grid kuasa lama mereka."

Tikhateev, pengarah Institut Penyelidikan Elektroteknikal Persekutuan Rusia dan ahli akademik Akademi Sains Rusia, menitiskan air mata dua kali selepas menonton keputusan UHV China. Walaupun UHV bermula lebih awal di bekas Kesatuan Soviet, China akhirnya mendaki ke puncak teknologi kuasa dunia, dan tidak dapat dielakkan untuk berasa kecewa dan menyesal.

Asap "pemangkin". Pada tahun 2011, pembinaan UHV benar-benar memasuki "lorong cepat" dan tidak dapat dipisahkan daripada jerebu secara tiba-tiba.

Pada masa itu, negeri itu mengeluarkan laporan yang menyatakan bahawa kapasiti terpasang dan penjanaan kuasa yang disambungkan dengan grid kuasa angin di wilayah "Tiga Utara" di Timur Laut China, China Utara dan Barat Laut China menyumbang lebih daripada 85% daripada jumlah keseluruhan negara, tetapi keadaan pengurangan angin agak serius. Pada tahun 2011, pengurangan kuasa angin di wilayah "Tiga Utara" mencapai 12.3 bilion kilowatt-jam, bersamaan dengan kerugian kira-kira 6.6 bilion yuan dalam bil elektrik.

Di satu pihak, terdapat asap secara tiba-tiba, dan sebaliknya, terdapat pembaziran tenaga bersih yang serius. Walau bagaimanapun, sekitar tahun 2011, kelulusan talian UHV baharu masih tidak diketahui.

Dalam tempoh inilah beberapa orang mencadangkan bahawa hanya UHV DC perlu dibangunkan dan UHV AC tidak perlu dibangunkan, dan mereka menentang pembinaan UHV AC "Sanhua Synchronous Grid".

"AC dan DC hanya mempunyai fungsi dan fungsi yang berbeza, sama seperti lelaki dan wanita, tetapi dengan jantina yang berbeza. Tiada perbezaan antara kelebihan dan kekurangan." Liu Zhenya menekankan. Malah, sama ada domestik atau antarabangsa, grid kuasa AC adalah badan utama. UHV DC adalah seperti kapal gergasi 10,000 tan, dan grid kuasa UHV AC adalah seperti pelabuhan air dalam. Untuk membangunkan kapal gergasi seberat 10,000 tan, pelabuhan laut dalam mesti dibina. Jika hanya UHV DC dibangunkan dan AC tidak dibangunkan, struktur "AC langsung dan lemah kuat" terbentuk. Mudah untuk kerosakan AC menyebabkan kegagalan pertukaran sistem DC, atau bahkan berbilang kerosakan DC pada masa yang sama, yang membawa kepada gangguan kuasa besar-besaran.

Pada September 2013, “Pelan Tindakan Pencegahan dan Kawalan Pencemaran Udara” Majlis Negeri mencadangkan untuk berusaha mencapai pertumbuhan negatif dalam jumlah penggunaan arang batu di Beijing-Tianjin-Hebei, Delta Sungai Yangtze, Delta Sungai Mutiara dan kawasan lain, dan secara beransur-ansur meningkatkan bahagian penghantaran kuasa luar. Pada 12 Februari 2014, mesyuarat eksekutif Majlis Negeri untuk mengkaji dan menggunakan pengukuhan kawalan jerebu dengan jelas menyatakan "pelaksanaan projek penghantaran kuasa merentas wilayah."

Pada 18 April, mesyuarat pertama Suruhanjaya Tenaga Kebangsaan yang baharu dengan jelas mencadangkan pembangunan teknologi penghantaran kuasa jarak jauh dan berkapasiti besar serta pembinaan beberapa saluran penghantaran voltan ultra tinggi. Pada bulan Mei, negara itu mencadangkan untuk mempercepatkan pembinaan 12 saluran transmisi utama dalam pelan tindakan pencegahan dan kawalan pencemaran udara. State Grid Corporation of China bertanggungjawab untuk pembinaan 11 projek penghantaran, termasuk 8 projek UHV, yang kesemuanya telah mula beroperasi pada 25 Disember 2017.

Pada 2018, infrastruktur baharu muncul buat kali pertama di Persidangan Kerja Ekonomi Pusat, dan UHV mungkin menunggu musim bunga. Pada 3 September, Pentadbiran Tenaga Negara menyediakan pelan kelulusan UHV: 12 projek UHV dengan jumlah kapasiti penghantaran 57 juta kilowatt.

Adalah dijangkakan bahawa grid kuasa UHV, yang "disambungkan kepada pembangunan dan penggunaan tenaga bersih di barat dan kawalan jerebu di bahagian timur dan tengah," pasti akan mendapat lebih banyak perhatian.

UHV, kereta api berkelajuan tinggi dan 5G masing-masing adalah contoh inovasi teknologi utama dalam tiga industri asas tenaga, pengangkutan dan maklumat dan komunikasi negara saya. Pada awal abad ini, kereta api berkelajuan tinggi China dan UHV bermula hampir pada masa yang sama. Pada tahun 2004, negara ini memperkenalkan pelan kereta api berkelajuan tinggi "empat menegak dan empat mendatar", dan kemudiannya merancang pelan "lapan menegak dan lapan mendatar". Pembangunan 5G sedang giat dijalankan.

Walau bagaimanapun, berbanding dengan rel berkelajuan tinggi dan 5G, masih terdapat jurang yang besar dalam liputan grid kuasa UHV di seluruh negara. Selepas lebih daripada sepuluh tahun pembangunan, "Sword of Damocles" dari "sambungan kuat dan lemah" grid kuasa UHV telah tergantung di atas kepala kami.

Liu Zhenya percaya bahawa kadar penggunaan beberapa projek UHV DC adalah rendah, sama ada kerana pembinaan bekalan kuasa di hujung penghantaran tidak berterusan dan kuasa untuk dihantar tidak begitu banyak, atau pembinaan projek AC UHV di hujung penerima tidak disimpan, dan grid kuasa tidak mencukupi kapasiti untuk menerimanya. Kuasa yang begitu banyak akhirnya mengakibatkan kapasiti penghantaran UHV DC terbiar dan terbuang. Jika grid kuasa AC tidak dibangunkan, kapasiti penghantaran kuasa DC juga akan terhad.

Dari 2009 hingga sekarang, dua grid kuasa utama di China Utara dan China Tengah masih bergantung pada hanya satu talian UHV AC untuk mengekalkan sambungan yang lemah, seperti "gajah berjalan di atas tali." Dalam keadaan terdesak, State Grid Corporation of China membina stesen janakuasa penyimpanan pam dan pemeluwap secara besar-besaran untuk meningkatkan keupayaan pengawalseliaan kuasa aktif dan reaktif bagi grid kuasa. Ini juga boleh dianggap sebagai "menyelamatkan diri" untuk memastikan keselamatan.

Sukar untuk membangunkan UHV. Apa masalahnya? Adakah ia masalah teknikal? Zhang Guobao teringat dalam buku itu: "Perbadanan Grid Negeri China berkeras untuk membina talian AC voltan ultra tinggi dan mahu menyambungkan grid kuasa 'Tiga China' (China Timur, China Tengah dan China Utara). Sesetengah orang menentang tiga grid kuasa China. Ia sepatutnya menjadi pertikaian teknikal." Memasukkan faktor bukan teknikal.”

Adakah ia masalah institusi? Sejak penubuhan Republik Rakyat China, Kementerian Keretapi telah menjadi salah satu kementerian yang paling stabil, manakala kuasa elektrik telah menjadi industri dengan paling banyak perubahan dalam agensi pengurusan. Ia telah mengalami banyak perubahan daripada Kementerian Industri Bahan Api, Kementerian Pemuliharaan Air dan Kuasa Elektrik, Kementerian Tenaga, Kementerian Tenaga Elektrik, Suruhanjaya Kawal Selia Elektrik, dan Biro Tenaga. berubah. Pada akhir tahun 1996, Syarikat Kuasa Elektrik Negeri telah ditubuhkan. Selepas pembatalannya pada tahun 2002, dua syarikat grid kuasa, lima kumpulan penjanaan kuasa, dan beberapa perusahaan kuasa berkaitan seperti perancangan dan reka bentuk, pembuatan peralatan dan pembinaan kejuruteraan telah ditubuhkan. Terdapat banyak gunung di atas, dan tidak dapat dielakkan bahawa akan ada pemandangan pintu.

UHV telah diperdebatkan selama bertahun-tahun. Memandangkan isu teknikal diselesaikan satu demi satu, bantahan akhirnya akan dikaitkan dengan pembaharuan. Ini adalah "bulatan pelik" yang unik dalam industri kuasa China dalam tempoh 20 tahun yang lalu. Sesetengah orang percaya bahawa Perbadanan Grid Negeri China telah mengukuhkan monopoli grid kuasanya dengan membangunkan UHV, dan membangunkan UHV AC dan grid kuasa segerak adalah "bukti" mengukuhkan monopolinya.

Malah, mengukuhkan interkoneksi segerak grid kuasa adalah cara yang berkesan untuk memastikan keselamatan grid kuasa besar. Pada 30 dan 31 Julai 2012, India mengalami gangguan bekalan elektrik berskala besar berterusan, yang menjejaskan lebih 600 juta orang. Daripada analisis kemalangan itu, grid kuasa India pada masa itu adalah terutamanya 400 kV, dan belum lagi membentuk rangkaian segerak nasional. Sambungan antara lima grid kuasa serantau utama adalah lemah, dan bekalan kuasa serta keupayaan sokongan kemalangan tidak mencukupi.

Selepas kemalangan itu, India mengukuhkan interkoneksi nasional dan pengurusan bersepadu grid kuasa. Pada 2013, ia membina grid kuasa segerak AC nasional 765-kV, yang meningkatkan kapasiti bekalan kuasanya dengan ketara. Sejak itu, tiada gangguan bekalan elektrik berskala besar.

Berbanding dengan grid kuasa "Sanhua" negara saya, julat bekalan kuasa grid kuasa India ialah 1.2 kali ganda daripada grid kuasa "Sanhua", dan bilangan dan kepadatan populasi bekalan kuasa masing-masing adalah 1.7 kali dan 1.3 kali. India mencapai rangkaian komunikasi di seluruh negara lapan tahun lalu, tetapi pembinaan grid kuasa "Sanhua" negara saya masih tertakluk kepada pertikaian berulang.

Pada September 2018, pakar dari China Southern Power Grid Corporation telah memimpin dalam menganjurkan laporan "Pendapat Perundingan mengenai Penyelidikan Susun Atur Grid Kuasa Masa Depan negara saya (2020)". Orang dalam menganalisis: "Laporan itu menyatakan bahawa 'UHV AC secara amnya tidak digunakan sebagai projek penghantaran kuasa' dan tidak disyorkan untuk membina grid kuasa segerak UHV AC. Mengapakah disimpulkan bahawa UHV AC tidak sesuai untuk penghantaran kuasa mahupun untuk rangkaian?" Sebab di sebaliknya agak menarik.”

Atas sebab institusi, teknologi nampaknya mempunyai saingan tersendiri. Mari kita lihat satu set data: China Southern Power Grid Corporation telah membina empat talian ±800 kV UHV DC berturut-turut, tiga daripadanya menggunakan thyristor 5 inci, dengan kapasiti penghantaran 5 juta kilowatt. Kapasiti penghantaran ±800 kV UHV DC pertama State Grid Corporation of China ialah 6.4 juta kilowatt, yang kedua ialah 7.2 juta kilowatt, dan kemudiannya dinaikkan kepada 8 juta kilowatt dan kemudian kepada 10 juta kilowatt. Ia juga ±800 kV UHV DC, tetapi kapasiti penghantaran kuasa digandakan.

Di manakah jalan UHV pada masa hadapan? Apakah misi sejarah yang akan diamanahkan oleh era baharu kepada UHV? Soalan-soalan ini patut kita fikirkan secara rasional. Trend neutraliti karbon adalah satu kebetulan atau takdir.

Pada 22 September 2020, negara saya mengumumkan kemuncak karbon dan matlamat neutraliti karbonnya pada perbahasan umum Perhimpunan Agung Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu ke-75, yang dengan cepat mencetuskan perbincangan hangat di seluruh dunia. Pada hari yang sama, Pertubuhan Kerjasama Pembangunan Internet Tenaga Global mengadakan forum antarabangsa untuk memecahkan krisis iklim dan alam sekitar dan secara rasmi mengeluarkan dua keputusan, "Memecahkan Krisis" dan "Jalan ke Pembangunan Mampan." Setengah tahun kemudian, pada 18 Mac 2021, organisasi koperasi mengeluarkan hasil penyelidikan seperti puncak karbon China sebelum 2030, neutraliti karbon sebelum 2060, rancangan pembangunan tenaga dan kuasa China pada 2030, dan prospek untuk 2060, mencadangkan puncak karbon China. Peta jalan neutraliti puncak, karbon.

Kejayaan pembangunan UHV China telah membuka jalan kepada pembinaan Internet tenaga global. Internet Tenaga Global ialah platform yang menggunakan UHV sebagai grid tulang belakang untuk memperuntukkan tenaga secara global dan menggalakkan pelaksanaan "dua penggantian" (penggantian bersih untuk pembangunan tenaga dan penggantian tenaga elektrik untuk penggunaan tenaga). Ia adalah jenis elektrik baharu dengan tenaga baharu sebagai badan utama. sistem, dan akhirnya membentuk sistem tenaga moden yang dipandu bersih, berpusatkan elektrik, hijau, rendah karbon, kos efektif dan cekap.

Setiausaha Agung Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu Guterres pernah berkata bahawa teknologi UHV China adalah penting untuk pembangunan tenaga boleh diperbaharui, dan Internet tenaga global adalah teras untuk mencapai pembangunan manusia yang mampan dan kunci kepada pertumbuhan inklusif global.

Steven Chu, pemenang Hadiah Nobel dalam Fizik dan bekas Setiausaha Jabatan Tenaga AS, percaya bahawa bidang berkaitan di mana China mencabar kepimpinan AS dalam inovasi dan sedang berkembang pesat termasuk penghantaran UHV AC dan DC.

"Tanpa teknologi jalur lebar, bolehkah dunia menjadi 'kampung global'?" Liu Zhenya pernah berkata, "Teras pembangunan mampan ialah pembangunan bersih. Untuk mencapai pembangunan bersih, kita perlu membangunkan tenaga bersih secara besar-besaran, dan tenaga bersih tidak boleh diubah menjadi penghantaran kuasa. Buka UHV. Tanpa teknologi UHV, Internet tenaga global tidak dapat difikirkan, tetapi kini ia sebenarnya boleh dilaksanakan."

Dengan perkembangan zaman, UHV bukan sahaja teknologi penghantaran kuasa baharu, tetapi juga platform peruntukan sumber baharu dan laluan pembangunan rendah karbon baharu. Ia memikul pelbagai misi seperti transformasi tenaga dan bekalan mampan, pembangunan hijau dan rendah karbon yang bersih, dipacu inovasi dan peremajaan nasional, pembangunan mampan dan membina komuniti dengan masa depan bersama untuk manusia.

Mengimbas kembali masa lalu, UHV telah mempromosikan revolusi kuasa elektrik negara saya dan mencapai perubahan besar dalam mod pembangunan tenaga dan kuasa elektrik. Berdasarkan masa kini, grid kuasa voltan ultra tinggi negara saya dibina sepenuhnya dan secara aktif menggalakkan transformasi tenaga dan elektrik dunia. Melihat masa depan, dengan grid kuasa UHV sebagai teras, mempercepatkan pembinaan Internet tenaga negara saya dan global, dan menggalakkan pembangunan bersepadu "tiga rangkaian" (tenaga, pengangkutan dan maklumat), kami akan mencapai matlamat puncak karbon dan neutraliti karbon serta menggalakkan kelestarian masyarakat manusia. Pembangunan memainkan peranan yang lebih besar.