未來電網“黑科技”讓電力供應更智能
未來電網“黑科技”讓電力供應更智能

文章來源:國(guo)資小新(xin) 發布(bu)時間(jian):2020-05-13
中(zhong)國(guo)電網(wang)是(shi)我們最(zui)熟悉的老朋友(you)。每一次按(an)下(xia)開關,每一份光明(ming)溫暖(nuan),都(dou)是(shi)電網(wang)的長情相伴。中(zhong)國(guo)電網(wang)又是(shi)我們最(zui)陌生(sheng)的技術“極客(ke)”,被(bei)我們長期大大低估了。中(zhong)國(guo)電網(wang)有多厲害(hai)?我們用數據說話。
數據1:一個中國城市的供電量
眾所周知,電(dian)力(li)消費(fei)情況是經濟(ji)發展的(de)重要晴(qing)雨表。#科幻作家走(zou)進新國企#第三(san)站#未來電(dian)網#的(de)目(mu)的(de)地是蘇(su)(su)州,就以蘇(su)(su)州這(zhe)座城市為例(li)。
蘇州,一座(zuo)城的供(gong)電(dian)量(liang),超(chao)過了(le)挪威、荷蘭、比(bi)(bi)利(li)時、芬蘭、智利(li)、奧地利(li)、捷克(ke)、希臘、葡萄牙、丹(dan)麥等發達國(guo)家全國(guo)的供(gong)電(dian)量(liang)。2018年(nian)1-11月的供(gong)電(dian)量(liang)對比(bi)(bi)如下:
有網(wang)友說蘇(su)州工(gong)業多,用電量肯(ken)定高,不過(guo)高過(guo)人(ren)口多于其(qi)700萬(wan)的(de)智利還是很(hen)意外。蘇(su)州和其(qi)他國(guo)家人(ren)口對比如下:
從面(mian)積來(lai)看(kan),除了(le)芬蘭和挪威,其他國家(jia)是蘇州的(de)數十倍(bei)、甚至上百倍(bei)。蘇州和其他國家(jia)面(mian)積對比如下:
需要注(zhu)意的(de)是,蘇州GDP全(quan)國(guo)第(di)七,規模以上工(gong)業產值全(quan)國(guo)第(di)二(er)。
數據來(lai)源:國家統計局(ju)
數據2:世界電力統計數據
如圖所示,中國裝機容(rong)量、用電(dian)量等多(duo)項指(zhi)標居世界第一(yi)。除了有(you)規模,更有(you)技術(shu)。“城市充電(dian)寶”、“三合(he)一(yi)”電(dian)子(zi)公路、立體安全防(fang)護、智(zhi)能(neng)變電(dian)站、信息(xi)數(shu)據采集融合(he)……為了提供最便捷的(de)現代生活,為了輸送最澎(peng)湃的(de)發展動(dong)力,中國電(dian)網(wang)憑借一(yi)大批“黑科技”,讓能(neng)源(yuan)供應(ying)和(he)消(xiao)費向(xiang)極(ji)致安全、清(qing)潔、智(zhi)能(neng)方向(xiang)發展。公眾習(xi)以為常的(de)溫暖光明,背后其實是超乎想象的(de)電(dian)網(wang)科技成果(guo)。強(qiang)大的(de)電(dian)網(wang)究竟能(neng)為我(wo)們帶來什么(me)?
數據3:中國電能一分鐘的價值
在國(guo)(guo)家電(dian)(dian)網100萬公里的輸(shu)電(dian)(dian)線路里,每一分鐘有近(jin)800萬度(du)電(dian)(dian)經過(guo)。一分鐘的電(dian)(dian)能(neng)可以:助力全(quan)國(guo)(guo)實現GDP達1.41億(yi)元,驅動1090輛春運高鐵(tie)全(quan)速疾馳,供手機連續搶紅包(bao)28800年(nian)(nian),使480萬個房間在空調下四(si)季(ji)如(ru)春,讓一臺液(ye)晶(jing)電(dian)(dian)視連續播放(fang)春晚220年(nian)(nian)……
為讓公眾(zhong)了解中(zhong)國(guo)電(dian)(dian)網(wang)的(de)科(ke)(ke)技力量(liang),5月9日-11日,由中(zhong)央(yang)網(wang)信辦網(wang)評局(ju)、國(guo)務院國(guo)資委宣傳(chuan)局(ju)指(zhi)導,國(guo)務院國(guo)資委免费(fei)菠(bo)萝视(shi)频app下载聯合環球網(wang)、果殼、未來(lai)事務管理局(ju)、微博(bo)共同發(fa)起的(de) #科(ke)(ke)幻作家走進(jin)(jin)新國(guo)企# 第(di)三(san)站—— #未來(lai)電(dian)(dian)網(wang)# 走進(jin)(jin)國(guo)家電(dian)(dian)網(wang)江蘇電(dian)(dian)力,在蘇州,透過我們看得見的(de)光芒,發(fa)現背(bei)后看不見的(de)能量(liang)。
為什(shen)么(me)中國(guo)要大力(li)發展特(te)高(gao)壓?特(te)高(gao)壓的基本(ben)原(yuan)理是什(shen)么(me)?在(zai)長三角經濟重鎮蘇州,用到(dao)了(le)哪(na)些(xie)最先進的電(dian)(dian)網(wang)(wang)科(ke)技,又是如何保障、支持經濟發展的?在(zai)放飛想象、打開腦洞、盡(jin)情科(ke)幻、體驗(yan)未來之前,科(ke)普作家王(wang)卓(zhuo)成(cheng)(筆名:綠洲)撰文《特(te)高(gao)壓電(dian)(dian)網(wang)(wang):直流(liu)電(dian)(dian)和交流(liu)電(dian)(dian)的和諧(xie)樂章》,幫助大家了(le)解(jie)中國(guo)電(dian)(dian)網(wang)(wang)技術的基本(ben)概(gai)念。
精密(mi)實時自動化的(de)(de)主(zhu)控(kong)室、淵博專業(ye)(ye)的(de)(de)工程(cheng)團(tuan)隊、高聳入云的(de)(de)鋼筋鐵(tie)骨上特高壓輸線(xian)有力(li)又(you)優雅地攀援延伸。配合上廣袤(mao)藍天中緩緩飄過的(de)(de)白云,在工程(cheng)師們耐(nai)心的(de)(de)引導(dao)和(he)講解(jie)下,一(yi)幅(fu)大國重器的(de)(de)雄偉工業(ye)(ye)畫卷(juan)在我們面(mian)前(qian)緩緩展(zhan)開。
1000千伏特高壓東吳站內電容器組
1000千伏GIS設備圖
位于江蘇(su)省蘇(su)州市昆山(shan)的(de)(de)1000千伏特高(gao)壓東吳變(bian)電站,總(zong)占地面(mian)積(ji)213畝,有20個(ge)足(zu)球場那么大(da)。更(geng)令(ling)人(ren)驕傲(ao)的(de)(de)是,全(quan)套設備完全(quan)由我國(guo)獨立自主開發,享有完全(quan)的(de)(de)自主知識產權。并且相關技術(shu)已經(jing)開始走出國(guo)門、遠傳到巴(ba)西(xi)等地,成為有口皆(jie)碑的(de)(de)大(da)國(guo)名片。
為什么要建立1000千(qian)伏特高壓變(bian)電站?
我(wo)國東部(bu)長三角和珠三角經(jing)(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)地區(qu)(qu),建設有大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)工業園區(qu)(qu)。此外(wai)(wai),發(fa)達(da)的(de)(de)(de)經(jing)(jing)濟(ji)和良(liang)好的(de)(de)(de)居住環境不(bu)斷地吸引著外(wai)(wai)來人口遷入。大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)工業和民用電(dian)力需(xu)求使整個地區(qu)(qu)形成(cheng)了(le)電(dian)能消耗大(da)(da)于供給的(de)(de)(de)局面。為了(le)滿足巨大(da)(da)的(de)(de)(de)電(dian)力需(xu)求,蘇州地區(qu)(qu)一度大(da)(da)力興建小型火力發(fa)電(dian)廠,最多(duo)的(de)(de)(de)時(shi)候平(ping)均每30公里(li)就有一座電(dian)廠。然而(er)其發(fa)電(dian)機(ji)組功率較小,產能效(xiao)率低(di),并且嚴重受到空間和供電(dian)效(xiao)率制(zhi)約。此外(wai)(wai)火力發(fa)電(dian)還會產生大(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)污染物,對周圍環境造成(cheng)影響。伴隨著經(jing)(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)高速發(fa)展(zhan),蘇州地區(qu)(qu)亟需(xu)找到加高效(xiao)、穩定、清潔的(de)(de)(de)方法(fa)實現大(da)(da)批(pi)量(liang)(liang)供電(dian)。
相比(bi)之下,依托(tuo)豐富(fu)的(de)(de)資源(yuan)(yuan)背景(jing),我國(guo)(guo)西(xi)部和(he)北部能夠(gou)通過太陽能、風(feng)能、水能等多(duo)種綠色環(huan)保(bao)方(fang)式產生大(da)量電能。但這(zhe)類能源(yuan)(yuan)富(fu)集(ji)的(de)(de)地區大(da)多(duo)地廣人稀(xi),資源(yuan)(yuan)得不到有(you)效(xiao)利用。所以如(ru)果能夠(gou)將電力從資源(yuan)(yuan)集(ji)中的(de)(de)西(xi)北地區輸送到東部沿海省市,不就(jiu)完美地解決了(le)(le)這(zhe)個問題,將“資源(yuan)(yuan)優勢”轉化為“經濟(ji)優勢”了(le)(le)嗎(ma)?于是,特高壓(ya)電網系統響應(ying)時(shi)(shi)代(dai)背景(jing)、應(ying)運而(er)生。特高壓(ya)電網和(he)變(bian)電站的(de)(de)建立,改善了(le)(le)我國(guo)(guo)資源(yuan)(yuan)和(he)經濟(ji)發(fa)展布(bu)局不對應(ying)的(de)(de)現(xian)狀,在推動了(le)(le)國(guo)(guo)家的(de)(de)經濟(ji)發(fa)展建設的(de)(de)同時(shi)(shi)兼顧了(le)(le)環(huan)境保(bao)護的(de)(de)重任。
1000千伏特高壓東吳站
淮上線工程:智慧電網
十二五期間,國(guo)網公司規劃(hua)了“三(san)(san)縱三(san)(san)橫(heng)一環(huan)(huan)網”的(de)(de)特高壓格(ge)局。“三(san)(san)橫(heng)三(san)(san)縱”指的(de)(de)是(shi)(shi)通過空間上(shang)(shang)三(san)(san)橫(heng)三(san)(san)縱分布的(de)(de)六(liu)條電(dian)(dian)網,將我國(guo)西部(bu)和北(bei)部(bu)地區生產(chan)的(de)(de)電(dian)(dian)力輸送(song)到(dao)華北(bei)、華中和長(chang)三(san)(san)角地區。而“一環(huan)(huan)網”指的(de)(de)就是(shi)(shi)淮上(shang)(shang)線(安徽淮南-上(shang)(shang)海)工程。
特高壓電網建設示意圖
1000千伏特高壓東吳(wu)變電(dian)站工程是(shi)淮(huai)上(安徽淮(huai)南(nan)-上海)線(xian)輸(shu)電(dian)工程的一部分。淮(huai)上線(xian)是(shi)世界上首(shou)個(ge)特高壓交流雙(shuang)環網。也(ye)是(shi)國(guo)家大氣污染防治行動計劃的12條重點輸(shu)電(dian)通(tong)道之一,是(shi)國(guo)家皖電(dian)東送戰略的重要組成(cheng)部分。
淮上(shang)(shang)線(xian)分南(nan)環(huan)和北環(huan)兩部分。南(nan)環(huan)(上(shang)(shang)圖藍色線(xian)標注)從淮南(nan)出發(fa),途(tu)經蕪(wu)湖、浙江北部安(an)吉到達上(shang)(shang)海(hai)。北環(huan)(上(shang)(shang)圖黃色實(shi)線(xian)標注)從淮南(nan)出發(fa),途(tu)經南(nan)京、泰州、蘇州到達上(shang)(shang)海(hai)。
令人(ren)感(gan)到耳(er)目一新的(de)(de)(de)是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網內兼容(rong)(rong)并蓄的(de)(de)(de)設計理念(nian)。直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)和交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)本(ben)來(lai)“井水不犯河水”,然(ran)而(er)在(zai)這里,工程(cheng)師們別具一格地(di)(di)(di)同(tong)時采(cai)用直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)和交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)進(jin)行(xing)不同(tong)目的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)傳(chuan)(chuan)輸(shu)。從內蒙(meng)古錫盟、山西晉北、陜(shan)西隴彬、四川錦屏四處(chu)產生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng),通過±800 千(qian)伏(fu)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)進(jin)行(xing)遠(yuan)距(ju)離(li)傳(chuan)(chuan)送(圖(tu)二(er)紅色線標(biao)注),而(er)進(jin)入了(le)華(hua)東地(di)(di)(di)區(qu)后(hou),則改用交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。大量電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)經歷(li)在(zai)發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)區(qu)變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)內升壓(ya)–特高壓(ya)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網傳(chuan)(chuan)輸(shu)–用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)地(di)(di)(di)區(qu)變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)降(jiang)壓(ya)的(de)(de)(de)過程(cheng),如同(tong)一架飛機從偏遠(yuan)地(di)(di)(di)區(qu)直(zhi)降(jiang)目的(de)(de)(de)地(di)(di)(di)。完美(mei)地(di)(di)(di)利用直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)進(jin)行(xing)長距(ju)離(li)運(yun)輸(shu)、容(rong)(rong)量大、低損耗(hao)的(de)(de)(de)特點(dian),實現了(le)高效節能(neng)(neng)的(de)(de)(de)運(yun)輸(shu)目的(de)(de)(de)。而(er)進(jin)入華(hua)東地(di)(di)(di)區(qu)后(hou)的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian),則像(xiang)是“一站(zhan)一停”的(de)(de)(de)愛(ai)心巴士,給各(ge)個變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)點(dian)內的(de)(de)(de)千(qian)家萬戶送去寶(bao)貴的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)能(neng)(neng)量。
1000千伏特高壓東吳站:宏偉精致的大國重器
1000千伏特高壓東吳站是(shi)國內規模最大的(de)(de)特高壓交流變(bian)電站。從宏觀(guan)上(shang)看去,整個(ge)電網系統內部(bu)呈現對稱格局。對稱結構不(bu)但讓強迫癥看起圖來(lai)感覺異常舒適大大節省了建(jian)設空(kong)間、為(wei)后期維(wei)護檢修(xiu)提供便利(li),還能夠從空(kong)間上(shang)讓電廠“更靠(kao)(kao)近客戶端”。即空(kong)間上(shang)更靠(kao)(kao)近上(shang)海的(de)(de)部(bu)分就負(fu)責給上(shang)海供電,更靠(kao)(kao)近的(de)(de)部(bu)分則(ze)負(fu)責給蘇(su)州地(di)區供電,這樣一來(lai)還大大降低了建(jian)設成本。對細節的(de)(de)精妙(miao)把控和(he)精益求精的(de)(de)匠人精神,讓不(bu)得不(bu)感慨這“國之重器”的(de)(de)宏偉(wei)精致。
變電站內對稱分布的建設格局
目標:堅強智能電網目標
供(gong)電(dian)(dian)是(shi)關(guan)乎國計民生的(de)(de)(de)大事。蘇州電(dian)(dian)網(wang)(wang)資產規模巨大、設(she)備眾多,肩負著向千(qian)家萬戶(hu)傳送電(dian)(dian)力的(de)(de)(de)艱巨任務(wu)。如果蘇州電(dian)(dian)網(wang)(wang)發生故障,那(nei)么三分(fen)之(zhi)一的(de)(de)(de)上海、二分(fen)之(zhi)一的(de)(de)(de)蘇州地(di)(di)區(qu)就(jiu)會瞬間陷入黑暗當中(zhong)。因此為了更(geng)好地(di)(di)穩定供(gong)電(dian)(dian),科(ke)學家和工程(cheng)師們還在不斷(duan)地(di)(di)通過多種手段進行(xing)技術改革,例(li)如利用無人機器人全景改制,對電(dian)(dian)廠(chang)內(nei)的(de)(de)(de)工作運行(xing)狀態進行(xing)即時(shi)感知(zhi);打(da)造共(gong)享融合(he)的(de)(de)(de)數據平臺和開發高效;開發高效智能的(de)(de)(de)運檢任務(wu),為的(de)(de)(de)就(jiu)是(shi)實現更(geng)好地(di)(di)穩定供(gong)電(dian)(dian)。
有如此先(xian)進且自主的(de)(de)知識技術(shu)體系,加上背后高水(shui)平(ping)素(su)質的(de)(de)研(yan)發者(zhe)和工程建(jian)設(she)者(zhe)們夜以(yi)繼(ji)日(ri)地敬(jing)業工作,相信堅強智(zhi)能電網的(de)(de)目標在不久將來就會實現,再(zai)為大國驕傲(ao)增添濃重的(de)(de)一筆。
1000千伏特高壓東吳站
中國(guo)(guo)的(de)電(dian)網(wang)的(de)真實實力(li)、基礎(chu)知(zhi)識,相信(xin)你已經了解了。下一(yi)次(ci),我們來聊一(yi)個(ge)進(jin)階的(de)話題:中國(guo)(guo)電(dian)網(wang)擁有(you)哪些科(ke)幻屬性(xing),將如何開啟全新的(de)生活(huo)方式?未(wei)來已來,一(yi)起體驗!
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