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改革開放40年丨電力科技:從"追趕"到"引領"

來源:《國家電網雜志》 作者:董谷媛 發布時間:2018-12-19

“發電裝機容量5712萬千瓦,發電量2565.5億千瓦時。”這並不是當下某個省的發電裝機容量和發電量,而是1978年全國的發電量裝機容量和發電量。當時,全國人均裝機容量不足0.06千瓦,人均發電量270千瓦時,電力發展規模遠遠低于世界平均水平。落後可以說是當時我國電力科技水平最准確的注腳。

科技是國之利器,對于關系國民經濟命脈的電力工業而言,更不例外。改革開放40年,我國電力工業實現了跨越式發展。1981年,我國第一條50a0千伏超高壓輸電線路——河南平頂山至湖北武昌輸變電工程竣工。如今,特高壓輸電技術已經成爲一張中國名片,中國標准走向世界……通過一大批重大科技項目的實施,從引進到消化吸收,再到再創新,電力工業的科技實力實現了從“趕上時代”到“引領時代”的偉大跨越,我國電力工業的技術自主創新能力和裝備國産化水平顯著提升,多項自主關鍵技術已躍居國際領先水平。

從火電到可再生能源發電

在改革開放之前,20萬千瓦裝機的火電機組可以說少之又少,30萬千瓦的火電機組更是需要進口。改革開放以來,隨著我國經濟持續高速增長,電力需求日益旺盛,也促進了發電技術的發展。一批百萬千瓦超超臨界火電機組相繼投運,超臨界機組發電技術、大型空冷機組的開發和應用等方面均達到國際先進水平。火電機組發電煤耗和供電煤耗從1978年的434克/千瓦時和471克/千瓦時,分別下降至2016年的312克/千瓦時和294克/千瓦時。截至2017年底,單機100萬千瓦及以上容量等級的火電機組容量占比達到10.2%,30萬千瓦、60萬千瓦及以上機組已分別占火電總裝機容量的34.7%和34.5%。

依托國家重大工程建設,我國水電裝備也實現了顯著進步,三峽、溪洛渡、向家壩、白鶴灘、烏東德等一大批大型水電站相繼投運,我國大型水電機組的制造能力和水平已達到世界領先水平,水電控制自動化、流域梯級利用已居世界先進。特別是在核心的壩工技術和水電設備研制領域,形成了規劃、設計、施工、裝備制造、運行維護等全産業鏈高水平整合能力。

40年来,我国不仅水电、火电等常规电源装机容量大幅增长,以风、光、核等为代表的清洁能源也实现跨越式发展,促进了我国电源多元化格局的形成和结构的优化。 核电技术方面,上世纪80年代,我国第一个核电站在国外的帮助下建成,如今我国核电装机超千万千瓦。“华龙一号”示范工程标志我国已经掌握了具有自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术。

近十幾年,我國的可再生能源技術發展迅速,風電、太陽能發電從制造到開發取得了一系列突出成就。目前我國風電和太陽能發電裝機容量連續多年穩居世界第一,全國已建立起較爲完整的可再生能源産業鏈,大型風機、低風速風機、光伏發電效率、光熱發電等不斷獲得突破。

截至2017年底,全國發電總裝機容量17.77億千瓦,相較1978年增長超過30倍。其中,水電增長了18.7倍,火電增長了26.8倍,核電、風電和太陽能發電從無到有,裝機容量分別達到3582萬千瓦、1.63億千瓦和1.3億千瓦;清潔能源比重由1978年的30.3%提升至2017年的37.8%。從發電量看,2017年全國總發電量達到64179億千瓦時,約是1978年的25倍,核、風、光等清潔能源發電量比重達到29.1,相比1978年提升了11.7個百分點。

從落後到尖端

改革開放之初,我國電網最高電壓等級只有330千伏。1981年第一條500千伏超高壓輸電線路——河南平頂山至湖北武昌輸變電工程竣工。1989年第一條±500千伏超高壓直流輸電工程——葛洲壩至上海直流輸電工程,單極投入運行。2005年第一個750千伏輸變電示範工程青海官亭至甘肅蘭州東正式投運。2009年建成投運第一條1000千伏特高壓交流輸電線路(晉東南—南陽—荊門),我國電網進入特高壓時代。2010年建成投運兩條±800千伏特高壓直流輸電線路(雲廣、向上),我國又迎來特高壓交直流混聯電網時代。目前正在建設的±1100千伏准東—皖南特高壓直流輸電線路,將在年底建成投運……

電壓等級的提升,是電網技術提升的最佳佐證。如今我國運行著全球最大的電網,電網的總體裝備和運維水平處于國際前列。特高壓輸電技術處于引領地位,掌握了1000千伏特高壓交流和±800千伏特高壓直流輸電關鍵技術。

與特高壓技術比肩,智能電網技術的提升,也是改革開放40年來我國電力工業發展值得一書的亮點:大規模可再生能源並網調控、大電網柔性互聯、多元用戶供需互動用電、智能電網基礎支撐技術等日漸成熟。

依托先進的智能電網技術,我國電網已經成爲世界上新能源接入規模最大的電網,由智能電網延伸的柔性直流輸電工程,智能變電站全面推廣,電動汽車、分布式電源的靈活接入取得重要進展,電力電子器件、儲能技術、超導輸電獲得長足進步。

当前,发电技术、电网技术与信息技术的融合不断深化,大数据、移动通信、物联网、云计算等前沿数字技术与电力技术的融合正在成为新的科技創新方向,以互联网融合关键技术应用为代表的电力生产走向智能化,已开展的新能源微电网、“互联网+”智慧能源、新型储能电站等示范项目建设,正在推动能源互联网新技术、新模式和新业态的兴起。


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