打造“電力動(dòng)脈”將綠色能源“打捆”外送

4200億千瓦時(shí)

10年來，銀東直流輸電工程和靈紹直流輸電工程兩大外送工程送電量年均增長率26.83%，連續(xù)5年實(shí)現(xiàn)百億級(jí)階梯式增長，累計(jì)外送電量超4200億千瓦時(shí)。

截至3月23日1時(shí)30分，寧夏通過±660千伏銀東直流輸電工程（寧夏寧東―山東青島）（以下簡稱銀東工程）累計(jì)向山東輸送電量突破3000億千瓦時(shí)。該工程自投運(yùn)以來累計(jì)安全穩(wěn)定運(yùn)行4638天，是國內(nèi)送電量突破3000億千瓦時(shí)用時(shí)最短的常規(guī)直流輸電系統(tǒng)，也是商業(yè)運(yùn)行效益最好的跨省區(qū)直流輸電工程。

銀東工程由國家電網(wǎng)公司自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、建設(shè)，是世界上首個(gè)±660千伏電壓等級(jí)直流輸電工程，其“電源端”銀川東換流站地處毛烏素沙漠邊緣，占地約430多畝。自2011年2月28日正式投入商業(yè)運(yùn)行以來，這條長1300多公里的“電力動(dòng)脈”，打通了我國“西電東送”的北通道，工程能量利用率連續(xù)多年位居全國第一。

2016年，另一條直流外送大通道――靈紹±800千伏特高壓直流輸電工程（以下簡稱靈紹工程）建成，將寧夏與浙江相連，拉開了寧電入浙大幕。

10年來，兩大外送工程送電量年均增長率26.83%，連續(xù)5年實(shí)現(xiàn)百億級(jí)階梯式增長，累計(jì)外送電量超4200億千瓦時(shí)。西部能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，寧夏電網(wǎng)也成為我國首個(gè)新能源發(fā)電出力超過地區(qū)全網(wǎng)用電負(fù)荷的省級(jí)電網(wǎng)。

寧電輸?shù)饺A北華東

寧夏煤炭儲(chǔ)量居全國第六，同時(shí)蘊(yùn)含著豐富的風(fēng)能、太陽能等資源，但由于本地消納能力有限，長期以來難以將其變成更多的真金白銀。

2012年，國家批準(zhǔn)寧夏建立首個(gè)新能源綜合示范區(qū)，國網(wǎng)寧夏電力有限公司（以下簡稱寧夏電力）遂將打造“風(fēng)光儲(chǔ)輸”一體化和“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化示范工程提上日程。

資源高效利用、新興技術(shù)應(yīng)用、生態(tài)環(huán)境改善……寧夏先行先試，不斷克服解決因風(fēng)電、光伏大規(guī)模入網(wǎng)而凸顯的消納難點(diǎn)，助推能源利用轉(zhuǎn)型提速。

據(jù)了解，銀東工程途經(jīng)寧夏、陜西、山西、河北、山東五省區(qū)，10年來，該工程發(fā)揮高壓直流輸電“大容量、遠(yuǎn)距離、高效能”的輸送優(yōu)勢和大電網(wǎng)在能源資源方面的有效配置作用，持續(xù)將寧夏豐富的火電、水電、光電、風(fēng)電以直流輸電形式“打捆”送到華東地區(qū)，助力寧夏電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)由“普通國道”向智能化“高速公路”跨越，有效解決了寧夏中北部地區(qū)新能源棄光棄風(fēng)問題，也極大地促進(jìn)了山東經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。通過銀東工程，每年輸往青島的電量平均在290多億千瓦時(shí)，相當(dāng)于青島地區(qū)現(xiàn)有網(wǎng)供能力的80%。

而2020年，靈紹工程利用小時(shí)數(shù)達(dá)到6229小時(shí)，居全國特高壓直流工程首位；全年外送電量超498億千瓦時(shí)，居國家電網(wǎng)公司第一。

據(jù)測算，寧夏10年來的外送電量，相當(dāng)于就地轉(zhuǎn)化1.84億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排45862萬噸二氧化碳、12512萬噸碳粉塵、690萬噸氮氧化物。

規(guī)模提升倒逼智能化發(fā)展。統(tǒng)計(jì)顯示，寧夏電網(wǎng)總裝機(jī)規(guī)模由10年前的1370.28萬千瓦提升至如今的5587萬千瓦，其中新能源裝機(jī)規(guī)模從85.65萬千瓦增加到2574萬千瓦，增長至原來的30.05倍，人均裝機(jī)容量位居全國首位，示范引領(lǐng)效應(yīng)聚集釋放。

創(chuàng)新成果走向世界

綠色清潔能源“打捆”外送華北、華東地區(qū)的背后，是電力工作者的接續(xù)奮斗、守正創(chuàng)新。

作為世界首條±660千伏直流輸電線路，銀東工程在運(yùn)維和檢修方面沒有先例可循。

在運(yùn)維工作中發(fā)現(xiàn)問題，在反復(fù)試驗(yàn)中尋求突破，在創(chuàng)新探索中問鼎高難。2013年，寧夏電力以勞模先進(jìn)和技術(shù)能手為引領(lǐng)，成立了660創(chuàng)新工作室。

“進(jìn)口設(shè)備不會(huì)用，那就翻詞典，自己學(xué)；建設(shè)調(diào)試人不夠，那就三班倒，咬牙扛；建設(shè)指標(biāo)不夠好，那就找原因，再改善。”國網(wǎng)寧夏檢修公司總經(jīng)理宋永強(qiáng)說，公司最終成功解決多個(gè)難題，多項(xiàng)成果技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，為交直流混聯(lián)電網(wǎng)的安全運(yùn)行貢獻(xiàn)了寧夏智慧。

智能無人化巡檢是電網(wǎng)發(fā)展的必由之路，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)率先提出軌道式智能巡檢機(jī)器人的技術(shù)路線，歷時(shí)6年，研發(fā)了“工”字型、S型、H型系列軌道式巡檢機(jī)器人，成果技術(shù)獲該領(lǐng)域90%以上的專利授權(quán)。

“目前，我們已成為全國擁有機(jī)器人數(shù)量最多、種類最全、運(yùn)維自動(dòng)化水平最高的廠站之一，站內(nèi)共有各類機(jī)器人11種。研制的軌道機(jī)器人系列成果在31個(gè)省市推廣應(yīng)用，不但走出寧夏，還走向世界。”銀川東換流站副站長趙欣洋說。

2010年，趙欣洋經(jīng)國家電網(wǎng)公司派遣來到寧夏參與換流站建設(shè)、驗(yàn)收、調(diào)試的時(shí)候，全站只有13個(gè)人。如今這支隊(duì)伍已經(jīng)壯大到168人，運(yùn)維的直流輸電線路也達(dá)到了4條（含2條過境線路）。

一批批電力人才迅速成長起來，成為了電力事業(yè)的中堅(jiān)力量，電力成果的科技含量也在不斷提升。

目前，銀東工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)共獲授權(quán)專利112項(xiàng)，其中發(fā)明專利39項(xiàng)；獲省部級(jí)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)5項(xiàng)，中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國職工技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)秀獎(jiǎng)1項(xiàng)，國網(wǎng)公司級(jí)青年創(chuàng)新創(chuàng)意獎(jiǎng)5項(xiàng)。

再強(qiáng)主網(wǎng)再擴(kuò)外送

以銀東工程為始，10年來，寧夏外送工程送電量連續(xù)5年實(shí)現(xiàn)百億級(jí)階梯式增長，寧夏電網(wǎng)也成為全國首個(gè)“外送”超過“內(nèi)售”的省級(jí)電網(wǎng)。

“寧夏直流輸電事業(yè)發(fā)展10年來，寧夏電網(wǎng)從小變大，從超高壓邁入特高壓，形成了世界首個(gè)風(fēng)、光、火一體的直流輸電群，成功解決了諸多前所未有的技術(shù)難題。”宋永強(qiáng)說。

“十三五”期間，寧夏電力在國內(nèi)率先開展750千伏等電位帶電作業(yè)，實(shí)現(xiàn)輸電通道可視化全覆蓋，巡檢和消缺效率取得突破性提升；研發(fā)應(yīng)用溫度可控的多層結(jié)構(gòu)伴熱帶和換流變套管專用檢修平臺(tái)，創(chuàng)造了國內(nèi)單臺(tái)換流變“小排油方案”檢修最短紀(jì)錄；直流電源快速切換裝置在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)了直流電源的大容量無縫快速切換；“換流站非電量保護(hù)3取2改造”方案，被寫入國家電網(wǎng)公司《防止直流單雙極閉鎖二十一條反事故措施》第一條，在全國換流站推廣。

此外，變壓器冷卻器智能控制裝置已在北京、內(nèi)蒙古等5個(gè)省份得到初步推廣，當(dāng)年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值1000萬元；國內(nèi)首創(chuàng)大型變壓器的備用相快速切換，切換時(shí)間由15天縮短至2天，成為特高壓變電站的典型設(shè)計(jì)……

“‘十四五’期間，我們將著眼落實(shí)‘四個(gè)革命、一個(gè)合作’能源安全新戰(zhàn)略，積極在國網(wǎng)系統(tǒng)打造‘碳達(dá)峰、碳中和’先行區(qū)。”寧夏電力總經(jīng)理助理、安全總監(jiān)賀波說。

據(jù)了解，寧夏的規(guī)劃是，一強(qiáng)主網(wǎng)，二擴(kuò)外送。一方面，寧夏電力計(jì)劃形成750千伏“品”字型骨干網(wǎng)架，實(shí)現(xiàn)330/220千伏電網(wǎng)四分區(qū)運(yùn)行，全面提升電網(wǎng)安全保障能力、綠色發(fā)展能力、資源配置能力、智慧共享能力。

另一方面，通過著力打造“風(fēng)光儲(chǔ)輸”一體化和“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化示范工程，爭取規(guī)劃新增的第三條電力外送通道盡早立項(xiàng)、盡早開工、盡早建成。新增直流外送通道建成投運(yùn)后，外送電能力達(dá)到1800萬千瓦，將進(jìn)一步鞏固新能源高位消納水平。

“我們將充分發(fā)揮寧夏作為國家首個(gè)新能源綜合示范區(qū)和‘西電東送’戰(zhàn)略基地在能源資源優(yōu)化配置中的作用，全面提升綜合能力，不斷擴(kuò)大外送規(guī)模。”賀波說。