Tiết lộ độc quyền quá khứ và hiện tại của điện áp cực cao của Trung Quốc (Nửa đầu)

Trong hoàn cảnh “không có tiêu chuẩn, không có kinh nghiệm, không có thiết bị” trên thế giới, UHV của Trung Quốc đã chuyển đổi thành công từ “bắt đầu từ con số không” thành “một quốc gia lớn có thiết bị quan trọng”, từ “do Trung Quốc sáng tạo” thành “do Trung Quốc dẫn đầu”, từ “Thiết bị tại Trung Quốc” thành “Thiết bị thế giới”. Có thể nói rằng việc xây dựng lưới điện UHV là thành tựu lớn khó khăn nhất, sáng tạo nhất và đầy thách thức nhất trong lịch sử phát triển điện lực của nước tôi. Đây cũng là một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của ngành điện ở Trung Quốc và thế giới.

Trong bối cảnh đạt đỉnh carbon và trung hòa carbon, lưới điện UHV đã trở thành “động mạch chính” vận chuyển năng lượng của Trung Quốc để “truyền tải điện từ tây sang đông, điện từ bắc vào nam, nước và lửa bổ sung cho nhau, gió và mặt trời bổ sung cho nhau”, phá vỡ sự phát triển của năng lượng và điện. Những mâu thuẫn sâu sắc đã đạt được sự chuyển đổi cơ bản của năng lượng từ cân bằng cục bộ sang phân bổ quy mô lớn và thúc đẩy hiệu quả quá trình chuyển đổi sạch và ít carbon.

Tính đến cuối năm 2020, Trung Quốc đã hoàn thành tổng cộng 35 dự án UHV, bao gồm “14 tuyến UHV, 16 tuyến UHV” và “2 tuyến UHV, 3 tuyến UHV” đang xây dựng. Tổng chiều dài các tuyến UHV đang vận hành và đang xây dựng là 48.000 km.

“Bây giờ công trình UHV đã thành công, mọi người nói rằng tôi là ‘Cha đẻ của UHV’. Tôi nghĩ rằng đó phải là ‘mất mát của UHV’, người thắng hoặc người thua. Trong những năm qua, tôi đã phải chịu nhiều vết sẹo vì sự kiên trì thực hiện UHV. , ai có thể nói cho tôi biết điều này?” Liu Zhenya, cựu chủ tịch Tổng công ty lưới điện nhà nước Trung Quốc và chủ tịch Tổ chức phát triển và hợp tác Internet năng lượng toàn cầu, xúc động nói.

Trong tương lai, việc xây dựng một mạng lưới năng lượng toàn cầu với UHV làm xương sống sẽ thúc đẩy sự phát triển của các cơ sở năng lượng sạch toàn cầu, kết nối lưới điện ở các châu lục và quốc gia khác nhau, thúc đẩy sự phát triển tích hợp của "ba mạng lưới" là mạng lưới năng lượng, mạng lưới giao thông và mạng lưới thông tin, và cung cấp giải pháp cho các hạn chế về tài nguyên và các vấn đề môi trường. Để vượt qua các thách thức toàn cầu như ô nhiễm, biến đổi khí hậu, đói nghèo và bệnh tật, chúng ta sẽ mở ra những con đường mới và đóng góp mới cho sự phát triển bền vững của xã hội loài người.

Vào cuối năm 2004, Lưu Chấn Á, người đã lãnh đạo Tổng công ty lưới điện quốc gia Trung Quốc trong hai tháng, và các nhà lãnh đạo chủ chốt của Ủy ban cải cách và phát triển quốc gia lúc bấy giờ đã tham dự cuộc họp tổng kết nghiệm thu Dự án truyền tải điện một chiều Tam Hiệp-Quảng Đông. Trên chiếc xe buýt nhỏ đang chạy nhanh, Lưu Chấn Á vô cùng lo lắng về tình hình thiếu điện hiện tại ở Trung Quốc. Nguồn cung cấp điện trong nước đã “cản trở nghiêm trọng sự phát triển kinh tế”.

Vận chuyển than đường dài, quy mô lớn luôn là cách phân bổ tài nguyên năng lượng chính ở Trung Quốc. Hơn 70% năng lực vận tải đường sắt mới được sử dụng để vận chuyển than. Vào đầu thế kỷ này, đất nước tôi có một nhà máy điện cứ sau 30 km dọc theo sông Dương Tử. Lượng khí thải lưu huỳnh điôxít hàng năm ở khu vực Đồng bằng sông Dương Tử đạt 45 tấn trên một km vuông, gấp 20 lần mức trung bình của cả nước. Điều này không thể tách rời khỏi sự phân phối ngược lại của nguồn tài nguyên và tải trọng của Trung Quốc. 76% than của Trung Quốc, 80% năng lượng gió và 90% năng lượng mặt trời được phân bổ ở các vùng phía tây và phía bắc, 80% thủy điện được phân bổ ở phía tây nam và hơn 70% điện tiêu thụ tập trung ở các vùng phía đông và trung tâm. Các khu vực giàu năng lượng nằm xa các vùng phía đông và trung tâm. Trung tâm nhu cầu cách xa khoảng 1.000 đến 4.000 km.

Liên quan đến các câu hỏi về giải pháp từ các nhà lãnh đạo chủ chốt của Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia, Liu Zhenya, người tự gọi mình là “lãnh đạo giai cấp thợ điện”, đã đưa ra một “ý tưởng thông minh”: xây dựng một “đường cao tốc điện” – một lưới điện siêu cao thế, để đảo ngược hoàn toàn vấn đề lâu dài về phát triển năng lượng của Trung Quốc bị hạn chế bởi năng lực vận chuyển than.

UHV là công nghệ truyền tải 1000 kV AC và ±800 kV DC. Nó có nhiều ưu điểm như khoảng cách truyền tải dài, công suất lớn, hiệu suất cao, tổn thất thấp, chi phí đơn vị thấp và tiết kiệm không gian, và có thể giải quyết hiệu quả vấn đề cung cấp năng lượng. An toàn, lưới điện hiện tại không an toàn, môi trường sinh thái không an toàn và các vấn đề khác.

Làm thế nào để giải quyết căn bản mâu thuẫn giữa nguồn năng lượng hóa thạch hạn chế và nhu cầu tăng nhanh, vận chuyển than và điện eo hẹp, năng lực phân bổ nguồn năng lượng không đủ, khó khăn trong phát triển và tiêu thụ năng lượng sạch?

Liu Zhenya đã mô tả quá trình hình thành ý tưởng UHV như sau: “Trước năm 2000, tôi làm việc tại Sơn Đông. Vào thời điểm đó, các nhà máy điện được xây dựng ở bất cứ nơi nào thiếu điện. Họ không chú ý đến lưới điện và hiếm khi xem xét liệu có than hay khả năng vận chuyển có đủ không. Vào năm 2000 Sau đó, khi tôi đến Bắc Kinh và nhìn vào nguồn năng lượng và cung cầu điện của đất nước mình từ một cấp độ cao hơn, tôi nhận ra rằng mô hình phát triển điện cân bằng cục bộ là nguyên nhân gốc rễ của tình trạng vận chuyển than và điện chặt chẽ lâu dài của đất nước tôi và tình trạng thiếu điện theo mùa và theo định kỳ. Để giải quyết cơ bản vấn đề này, chúng ta phải phát triển một lưới điện có công suất truyền tải lớn hơn, khoảng cách truyền tải dài hơn và mức điện áp cao hơn, cải thiện 'năng lực vận chuyển' của lưới điện và một ngày nào đó có thể phân phối điện trên toàn quốc. "

Trên thực tế, Lưu Chấn Á, người vừa mới tiếp quản Tổng công ty lưới điện quốc gia Trung Quốc, đã đề xuất phát triển điện áp cực cao khi chủ trì cuộc họp đảng đầu tiên. Sau cuộc họp, Tổng công ty lưới điện quốc gia Trung Quốc đã đệ trình lên quốc gia một văn bản về việc phát triển UHV. Bức màn phát triển UHV của Trung Quốc đã chính thức bắt đầu.

Nếu quay ngược lại xa hơn nữa, sự tự tin của Liu Zhenya bắt nguồn từ thực tế rằng nhu cầu về mức điện áp cao hơn của Trung Quốc đã được đề cập trong luận văn tốt nghiệp của ông.

“Ý tưởng thông minh” về truyền tải UHV đã ấp ủ trong đầu Lưu Chấn Á nhiều năm, khiến mọi người đều kinh ngạc. Tại cuộc họp tổng kết nghiệm thu Dự án truyền tải DC Tam Hiệp-Quảng Đông ngày hôm đó, họ nói rằng truyền tải UHV là “một ý tưởng và phương pháp hay để giải quyết vấn đề năng lượng”, nên “được nghiên cứu và cân nhắc trong quy hoạch điện”.

Sau Tết Nguyên đán năm 2005, Tổng công ty Lưới điện Nhà nước Trung Quốc đã khởi động một nghiên cứu khả thi. Ngày 16 tháng 2, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia đã ban hành một văn bản (Văn phòng Cải cách và Phát triển Quốc gia Năng lượng [2005] Số 282) đề xuất “bắt đầu công tác nghiên cứu sơ bộ về công nghệ truyền tải điện xoay chiều một triệu vôn và điện một chiều UHV cộng trừ 800.000 vôn của đất nước tôi”. Ngày 21 tháng 3, các nhà lãnh đạo của Quốc vụ viện đã chủ trì cuộc họp và Lưu Chấn Á đã lập báo cáo. Biên bản cuộc họp này (Guoyue [2005] Số 21) đã nhất trí rõ ràng về việc phát triển lưới điện UHV và đưa UHV vào kế hoạch thiết bị chính của quốc gia.

Sau nhiều năm lập kế hoạch, việc xây dựng UHV đã nhấn “nút tăng tốc”. Nhưng không lâu sau khi việc phát triển UHV được lãnh đạo Hội đồng Nhà nước chấp thuận, tiếng nói phản đối cũng nổi lên.

Vào tháng 5 năm 2005, một báo cáo có tiêu đề “Những vấn đề và đề xuất về phát triển lưới điện UHV” đã được đệ trình lên Hội đồng Nhà nước. Báo cáo này đề xuất liệu có cần thiết và an toàn khi xây dựng lưới điện 1.000 kilovolt trên lưới điện 500 kilovolt hiện có hay không.

Ba ngày sau, Quốc vụ viện yêu cầu Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia tổ chức các cuộc thảo luận chuyên môn. Một "cuộc tranh luận" kéo dài về UHV bắt đầu.

Từ ngày 21 đến ngày 23 tháng 6 năm 2005, Ủy ban Phát triển và Cải cách Quốc gia đã tổ chức hội thảo công nghệ truyền tải UHV tại Bắc Đới Hà. Các tài liệu trình diễn được đặt tại địa điểm này dày nửa mét. “Hơn 200 người đã tham dự, bao gồm cả chuyên gia điện và chuyên gia thiết bị điện.”

Các câu hỏi mà các chuyên gia đưa ra chủ yếu tập trung vào bốn khía cạnh: so sánh truyền tải điện và than, tính kinh tế của UHV, an toàn và tác động môi trường của điện từ.

Trên thực tế, so với truyền tải điện xoay chiều siêu cao áp 500 kV, khoảng cách truyền tải điện xoay chiều UHV 1000 kV tăng gấp 2-3 lần, công suất truyền tải tăng gấp 4-5 lần, tổn thất truyền tải chỉ bằng 1/3, chiều rộng hành lang chỉ bằng 1/3, giá thành đơn vị chỉ 70%.

So với truyền tải DC UHV ±500 kV, khoảng cách truyền tải của DC UHV ±800 kV và ±1100 kV lần lượt tăng 2-3 lần và 5-6 lần, công suất truyền tải tăng 2-3 lần và 4-5 lần, tổn thất truyền tải nhỏ hơn 1/2, 1/4, chiều rộng hành lang công suất đơn vị chỉ là 65%, 55% và chi phí đơn vị chỉ là 65%, 40%.

So với vận chuyển than, điện từ các cơ sở điện than lớn ở phía bắc miền tây được vận chuyển đến các trung tâm phụ tải ở phía đông và miền trung thông qua UHV, giá điện lưới thấp hơn giá điện lưới chuẩn điện than địa phương là 0,06-0,13 nhân dân tệ/kWh.

Ngoài ra, các chỉ tiêu về môi trường điện từ của các dự án truyền tải UHV đều đạt tiêu chuẩn quốc gia, độ ồn thấp hơn đáng kể so với các dự án truyền tải 500 kV.

Từ khi đưa vào vận hành dự án UHV đầu tiên của đất nước vào năm 2009 đến nay, đất nước tôi đã xây dựng 30 dự án UHV AC và DC, kiểm chứng đầy đủ tính an toàn của UHV. Với sự hỗ trợ mạnh mẽ của lưới điện UHV, lưới điện của đất nước tôi hiện là lưới điện siêu lớn duy nhất trên thế giới chưa từng xảy ra tình trạng mất điện trên diện rộng.

Tại cuộc họp, hầu hết mọi người đều ủng hộ việc triển khai UHV. Ngay cả khi một số người nêu ra các vấn đề cần cải thiện hoặc chú ý, họ vẫn đồng ý với điều đó. Tổng công ty lưới điện nhà nước Trung Quốc kêu gọi "các điều kiện để thực hiện xây dựng các dự án trình diễn thử nghiệm đã được đưa ra và khuyến nghị rằng các dự án trình diễn thử nghiệm nên được phê duyệt càng sớm càng tốt".

Vào cuối tháng 9 năm 2005, báo cáo khả thi của dự án trình diễn thử nghiệm UHV AC 1000 kV Đông Nam Sơn Tây-Nam Dương-Kinh Môn đã được quốc gia phê duyệt thành công.

Sau Hội nghị Bắc Đới Hà, việc phát triển UHV không diễn ra suôn sẻ, một số tổ chức và cá nhân lại một lần nữa đưa ra những ý kiến khác nhau.

Ngày 31 tháng 10 năm 2005, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia đã tổ chức cuộc họp biểu tình lần thứ hai và đặc biệt mời những người phản đối UHV tham dự.

Cuộc họp đã mời các nhà lãnh đạo cũ như cựu Bộ trưởng Bộ Điện lực Shi Dazhen và cựu Thứ trưởng Bộ Điện lực Lu Yanchang. Các chuyên gia tham dự đã viết ý kiến bằng văn bản và ký tên.

Sau hai cuộc họp, những phản đối vẫn tập trung vào các vấn đề như tính an toàn, tính kinh tế và độ tin cậy của UHV, đặc biệt là việc ứng dụng công nghệ AC UHV và lưới điện đồng bộ AC và lưới điện lớn an ninh. Có nhiều ý kiến khác nhau. Sau Tết Nguyên đán năm 2006, một số người một lần nữa đề xuất xem xét cẩn thận việc phát triển công nghệ UHV.

UHV đã từng trở thành chủ đề nhạy cảm và bắt đầu rơi vào “vòng tròn kỳ lạ” của “kiến nghị của chuyên gia – báo cáo của Tổng công ty lưới điện nhà nước Trung Quốc – biểu tình của chính phủ – kiến nghị của chuyên gia một lần nữa – báo cáo của Tổng công ty lưới điện nhà nước Trung Quốc một lần nữa – biểu tình của chính phủ một lần nữa”.

Sau đó, Trương Quốc Bảo, cựu phó giám đốc Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia, cựu giám đốc Cục Quản lý Năng lượng Quốc gia, đã hồi tưởng trong cuốn sách “Sợi chỉ xanh”: “Do quá nhiều tranh chấp, việc xây dựng UHV đã bị trì hoãn”. “Đừng nói về Lưu Chấn Nhã, những người như chúng tôi Mọi người cảm thấy kiệt sức về thể chất và tinh thần. Thực ra, tranh luận không phải là điều tồi tệ, nhưng chỉ tranh luận mà không đưa ra quyết định thì có vấn đề”.

Vào ngày 27 tháng 11 năm 2006, Tổng công ty lưới điện nhà nước Trung Quốc đã tổ chức một hội thảo quốc tế về công nghệ truyền tải UHV. Tại cuộc họp, Koval, khi đó là Tổng thư ký của Hội nghị quốc tế về lưới điện lớn, tin rằng không có vấn đề khả thi về mặt kỹ thuật nào trong việc phát triển UHV. Vào thời điểm đó, các ý kiến tương đối nhất trí về việc có nên phát triển công nghệ UHV hay không.

Tuy nhiên, trước thực tế là dự án UHV đầu tiên đã hoạt động an toàn trong hơn năm năm và nhiều dự án UHV tiếp theo cũng đã hoàn thành và vận hành an toàn, một số người vẫn tiếp tục đặt câu hỏi về nó.

Để đạt được mục đích này, vào tháng 3 năm 2014, Ủy ban toàn quốc Hội nghị hiệp thương chính trị nhân dân Trung Quốc đã tổ chức một cuộc khảo sát đặc biệt. Vào ngày 15 tháng 5, Ủy ban toàn quốc Hội nghị hiệp thương chính trị nhân dân Trung Quốc đã tổ chức một hội nghị tham vấn hai tuần một lần để nghiên cứu các vấn đề chính liên quan đến sự phát triển của UHV. Tại cuộc họp, Tổng công ty lưới điện nhà nước Trung Quốc đã đưa ra một báo cáo toàn diện và có hệ thống về các vấn đề chính như lý do tại sao cần phát triển công nghệ UHV, tại sao cần xây dựng lưới điện đồng bộ "Ba Trung Quốc" và tại sao lưới điện UHV cần phối hợp phát triển AC và DC. Cuộc họp này đã thúc đẩy rất nhiều sự phát triển của UHV, nhưng những người phản đối ban đầu vẫn kiên trì phản đối.

Trong mọi trường hợp, Ủy ban toàn quốc Hội nghị hiệp thương chính trị nhân dân Trung Quốc, Hội nghị Bắc Đới Hà, cuộc họp Ủy ban cải cách và phát triển quốc gia và Hội nghị quốc tế UHV đều là những cuộc tranh luận tư tưởng không thể tránh khỏi trong lịch sử phát triển UHV của Trung Quốc.

Thế tiến thoái lưỡng nan của “giải phóng tư tưởng”. Trong quá trình phát triển UHV, vấn đề lớn nhất phải đối mặt trước hết là vấn đề tư tưởng.

Ngành điện của Trung Quốc đã quen với việc đi theo bước chân của các nước phát triển ở châu Âu và Hoa Kỳ trong nhiều thập kỷ. Một số người có tư duy cố định và tin rằng người nước ngoài không thể làm được, và người Trung Quốc cũng không thể làm được.

Nhưng có vẻ như dù UHV có phát triển cao đến đâu thì cũng không bao giờ đánh thức được những kẻ giả vờ ngủ. Do đó, ở các giai đoạn phát triển UHV khác nhau, những tiếng nói khác nhau sẽ luôn xuất hiện. Vào những ngày đầu, một số người cho rằng đất nước chúng ta không cần UHV, mức điện áp hiện tại có thể đáp ứng được yêu cầu; sau đó, người ta cũng chỉ ra rằng công nghệ cốt lõi của UHV không thể do Trung Quốc giải quyết được, và các thiết bị chính không thể sản xuất được; trong giai đoạn xây dựng dự án, người ta chỉ ra rằng vấn đề môi trường điện từ không thể giải quyết được; sau khi đưa vào vận hành, người ta chỉ ra rằng thiết bị không đáng tin cậy và lưới điện không an toàn và không kinh tế. Sau khi nhiều dự án đã vận hành an toàn và ổn định trong nhiều năm, người ta cũng chỉ ra rằng không cần UHV AC và chỉ cần UHV DC. Các cuộc tranh luận leo thang. Như cựu Bộ trưởng Bộ Điện lực Shi Dazhen đã nói: "Nếu chúng ta bám vào quan điểm cũ, sẽ không có ai phát triển. Tôi chỉ hy vọng một số người có thể thức tỉnh sớm hơn".

Hai ngày trước Tết Nguyên đán năm 2006, công nghệ truyền tải UHV đã chính thức được đưa vào “Kế hoạch phát triển khoa học công nghệ trung hạn và dài hạn quốc gia (2006-2020)”. Tuy nhiên, một số người vẫn chỉ ra rằng đề cương quy hoạch không đề cập đến cấp điện áp và không nói rõ là điện áp cực cao.

Về vấn đề này, Trương Quốc Bảo nhớ lại: “Có người nói rằng “Đề cương” không nói mức điện áp là gì, cũng không chỉ ra điện áp cực cao. Sau này tôi xem lại thì thấy trong đó ghi rõ ràng. DC là ±800 kilovolt, AC là 1.000 kilovolt. “Tôi cho rằng sự phát triển của điện áp cực cao vẫn là sự đồng thuận của hầu hết những người làm khoa học và công nghệ.”

Để chủ động ứng phó, Tổng công ty lưới điện quốc gia Trung Quốc đã nhiều lần báo cáo Quốc vụ viện và biên soạn nhiều tài liệu báo cáo, giải thích rằng không có mối liên hệ tất yếu giữa cấp điện áp và quy mô lưới điện với an toàn. Chìa khóa để đảm bảo an toàn lưới điện là sự tiến bộ, khả năng ứng dụng và trình độ quản lý vận hành của kết cấu và phương tiện kỹ thuật lưới điện.

Để hiểu đầy đủ về sự phát triển của UHV, Tổng công ty lưới điện nhà nước Trung Quốc đã tổ chức các chuyên gia tiến hành kiểm tra thực địa tại Nhật Bản, Nga và các quốc gia khác. Năm 2005, trong chuyến kiểm tra tại Nhật Bản, Liu Zhenya thậm chí đã dừng lại và đi bộ lên núi để lắng nghe tiếng ồn của các đường dây UHV. Vào thời điểm đó, Nhật Bản đã xây dựng các đường dây truyền tải UHV, nhưng chúng luôn được vận hành ở điện áp giảm 500 kV. Ba máy biến áp một pha để thử nghiệm tại trạm thử nghiệm UHV, do Hitachi, Toshiba và Mitsubishi sản xuất, luôn được cấp điện để vận hành thử nghiệm. Trong một lần kiểm tra tại Nga, tôi thấy rằng các công tắc UHV được phát triển trong thời Liên Xô cũ có tới 12 vết nứt (các công tắc UHV của Trung Quốc thường có 2 vết nứt), cồng kềnh và thô ráp. Điều này cũng bị hạn chế bởi công nghệ và vật liệu tại thời điểm đó.

Qua thanh tra, việc phát triển UHV ở nước ngoài vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu hoặc chưa được đưa vào vận hành thương mại vì lý do kỹ thuật hoặc kinh tế.

“Lúc đó, tôi thấy các dự án UHV của Nhật Bản và Nga đều không thành công. Tôi chịu rất nhiều áp lực. Nhưng vì sự phát triển của quốc gia, bất kể rủi ro lớn đến đâu, chúng ta cũng phải biến các dự án UHV thành công.” Nhiều năm sau, Lưu Chấn Á dùng hai từ “sợ hãi”. Chỉ có một từ để mô tả hành trình này.

Mặc dù quá trình giải phóng tư tưởng rất gian khổ, nhưng nếu không có giải phóng, thì không thể thúc đẩy sự phát triển sáng tạo của UHV. Cách tốt nhất để dập tắt tranh cãi rõ ràng là chứng minh bằng sự thật. Như cựu Bộ trưởng Bộ Điện lực Shi Dazhen đã nói vào năm 2015, cuộc tranh luận trong nước về UHV vẫn chưa kết thúc, nhưng những kết quả thực tế đạt được trong thập kỷ qua đã chứng minh rằng ngay cả khi có những ý kiến khác nhau, UHV vẫn là con đường phải đi.

Chưa hoàn thành! Vui lòng đọc nửa sau. Cảm ơn!