李立浧院士：“透明電網(wǎng)”將對能源發(fā)展產(chǎn)生顛覆性影響

日前，中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司專家委員會主任委員李立浧榮獲2018年度廣東省科學技術獎突出貢獻獎。作為中國“直流輸電第一人”，李立浧帶領團隊挑戰(zhàn)世界級難題，完成的特高壓直流輸電技術已成為中國名片。

作為一個“思想閑不住的人”，李立浧腦海中又在醞釀著新的目標——“透明電網(wǎng)”。

特高壓打開“西電東送”新篇章

“由于我國能源資源與電力負荷不均衡，80%以上的能源資源分布在西部、北部，70%以上的電力消費集中在東部、中部。因此，發(fā)展大容量、遠距離、高效率的輸電技術是我國電力能源跨區(qū)域大范圍優(yōu)化配置的必然選擇。”在李立浧看來，隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡等水電站的規(guī)模開發(fā)，近4000萬千瓦水電需進行遠距離的高效送出，但交流輸電技術不可行，而現(xiàn)行±500千伏直流輸電方案占地大、損耗高，極不經(jīng)濟。在此背景下，他首次提出發(fā)展大容量、低損耗的特高壓±800千伏直流輸電技術。該技術具有輸送容量大、送電距離遠、輸電效率高的突出優(yōu)勢，輸送容量可達500-1000萬千瓦，輸送距離可達3000公里。

“特高壓直流工程的輸送容量是±500千伏直流工程的2-3倍，經(jīng)濟輸送距離提高到2-2.5倍，運行可靠性提高到8倍，單位輸送距離損耗降低45%，單位容量造價降低28%。”李立浧說。

1968年參加工作的李立浧，幾乎主持參與了我國所有特大型輸電項目。作為“直流輸電第一人”，±800千伏特高壓項目啟動前，李立浧曾遭到了很多質(zhì)疑。

“當時國內(nèi)外一片質(zhì)疑，認為中國要挑戰(zhàn)世界級難題，簡直是天方夜譚。但是不能因為國外沒有，我們就不能搞、不敢搞。”李立浧語氣堅定，“擺脫進口依賴， 從‘中國創(chuàng)造’到‘中國引領’，‘特高壓±800千伏直流輸電工程’項目的成功，不僅顯著提升了我國電工裝備制造的自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，還推動了我國能源領域高新技術‘走出去’，為全球能源互聯(lián)提供了‘中國方案’。”

在李立浧的帶領和推動下，我國攻克了特高壓直流輸電技術的多個難題。2010年，世界首個特高壓直流輸電工程±800千伏云廣特高壓直流輸電工程建成投產(chǎn)；2018年5月，滇西北至廣東±800千伏特高壓直流輸電工程投運，成為世界海拔最高、設防抗震級別最高的特高壓直流輸電工程。

據(jù)了解，我國目前已建成13項特高壓直流輸電工程，輸送總?cè)萘窟_到9860萬千瓦，促進了西部和北部水電、風電、太陽能等清潔能源的大規(guī)模集約開發(fā)和大范圍消納，成為“大氣污染防治行動計劃”的主要通道。“從地域發(fā)展來說，這項技術極大支持了西部大開發(fā)戰(zhàn)略，在促進西部發(fā)展的同時增加了東部的藍天指數(shù)，促進了東西部雙贏。”李立浧表示。

打造電網(wǎng)建設“中國方案”

特高壓工程的投用，不僅解決了國內(nèi)的電力輸送問題，更助推我國能源領域高新技術“出海”。

2014年和2015年，國家電網(wǎng)公司先后成功中標巴西美麗山一期、二期特高壓±800千伏直流輸電工程，實現(xiàn)了中國技術、標準、裝備、工程總承包和運行管理全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈輸出。“與我國能源分布相似，巴西地域遼闊，80%的用電負荷集中在東南部發(fā)達地區(qū)，而發(fā)電資源則集中分布在北部亞馬遜河流域，供需分布極不平衡。”李立浧認為，特高壓直流輸電為全球能源互聯(lián)提供了“中國方案”。

“特高壓直流輸電技術是我國自己的創(chuàng)造，發(fā)揮了巨大作用。同時，我們也在研究建設新的更靈活的特高壓直流輸電方式，即特高壓柔性直流輸電，這也是我國引領世界的技術，而且我們做到了最好，推動我國電工裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，打通了上中下游的產(chǎn)業(yè)鏈。”李立浧表示，特高壓柔性直流輸電技術研發(fā)工作取得了突破性進展，已經(jīng)進行工程應用。

2018年，金沙江中游烏東德電站送電廣東、廣西特高壓多端直流示范工程開工建設，預計2020年可以投產(chǎn)。這是世界上容量最大的特高壓多端直流輸電工程、首個特高壓多端混合直流工程、首個特高壓柔性直流換流站工程、首個具備架空線路直流故障自清除能力的柔性直流輸電工程。四項“世界第一”，讓該工程成為中國電網(wǎng)建設的示范工程。

首次提出“透明電網(wǎng)”

“前段時間我重點思考特高壓柔性直流輸電的問題，現(xiàn)在已經(jīng)開花結(jié)果。我的思想又跳到研究‘透明電網(wǎng)’技術上來。”李立浧告訴記者。

“透明電網(wǎng)”由李立浧首次提出。他此前在公開場合詳細介紹了這一技術：把現(xiàn)代信息技術與電網(wǎng)相結(jié)合，在電網(wǎng)上安裝小微智能傳感器，讓電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)展示出來，包括電源信息透明、網(wǎng)絡信息透明、市場信息透明、設備狀態(tài)透明、運行狀態(tài)透明、交易狀態(tài)透明等等，形成“透明電網(wǎng)”。它可以讓社會各方廣泛深入?yún)⑴c電力生產(chǎn)、傳輸、消費等各個環(huán)節(jié)，協(xié)同促進能源電力的安全高效、綠色低碳發(fā)展。

關于“透明電網(wǎng)”，李立浧受到兩件事情的啟發(fā)。一件是以色列農(nóng)業(yè)運用了大量的信息技術、計算機技術、數(shù)據(jù)通信技術、傳感器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智能等。他認為，這些技術有些可以用在未來電網(wǎng)上。第二是交通系統(tǒng)的路況可以清晰、透明地展現(xiàn)在網(wǎng)絡上，行車路線可以規(guī)劃，也可隨時調(diào)整。

在李立浧的暢想中，“透明電網(wǎng)”再發(fā)展下去就是“透明電力系統(tǒng)”，接著就是“透明能源系統(tǒng)”，整個系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺可以發(fā)展成零邊界成本的能源互聯(lián)網(wǎng)。彼時，能源的存儲方式和能源的使用將會更加方便。而且，該技術會更多地影響未來電力系統(tǒng)生態(tài)，甚至能源生態(tài)，將會對世界未來發(fā)展、能源發(fā)展產(chǎn)生顛覆性影響。