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改革开放40年丨电力科技:从"追赶"到"引领"

来源:《国家电网杂志》 作者:董谷媛 发布时间:2018-12-19

“发电装机容量5712万千瓦,发电量2565.5亿千瓦时。”这并不是当下某个省的发电装机容量和发电量,而是1978年全国的发电量装机容量和发电量。当时,全国人均装机容量不足0.06千瓦,人均发电量270千瓦时,电力发展规模远远低于世界平均水平。落后可以说是当时我国电力科技水平最准确的注脚。

科技是国之利器,对于关系国民经济命脉的电力工业而言,更不例外。改革开放40年,我国电力工业实现了跨越式发展。1981年,我国第一条50a0千伏超高压输电线路——河南平顶山至湖北武昌输变电工程竣工。如今,特高压输电技术已经成为一张中国名片,中国标准走向世界……通过一大批重大科技项目的实施,从引进到消化吸收,再到再创新,电力工业的科技实力实现了从“赶上时代”到“引领时代”的伟大跨越,我国电力工业的技术自主创新能力和装备国产化水平显著提升,多项自主关键技术已跃居国际领先水平。

从火电到可再生能源发电

在改革开放之前,20万千瓦装机的火电机组可以说少之又少,30万千瓦的火电机组更是需要进口。改革开放以来,随着我国经济持续高速增长,电力需求日益旺盛,也促进了发电技术的发展。一批百万千瓦超超临界火电机组相继投运,超临界机组发电技术、大型空冷机组的开发和应用等方面均达到国际先进水平。火电机组发电煤耗和供电煤耗从1978年的434克/千瓦时和471克/千瓦时,分别下降至2016年的312克/千瓦时和294克/千瓦时。截至2017年底,单机100万千瓦及以上容量等级的火电机组容量占比达到10.2%,30万千瓦、60万千瓦及以上机组已分别占火电总装机容量的34.7%和34.5%。

依托国家重大工程建设,我国水电装备也实现了显著进步,三峡、溪洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德等一大批大型水电站相继投运,我国大型水电机组的制造能力和水平已达到世界领先水平,水电控制自动化、流域梯级利用已居世界先进。特别是在核心的坝工技术和水电设备研制领域,形成了规划、设计、施工、装备制造、运行维护等全产业链高水平整合能力。

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。

近十几年,我国的可再生能源技术发展迅速,风电、太阳能发电从制造到开发取得了一系列突出成就。目前我国风电和太阳能发电装机容量连续多年稳居世界第一,全国已建立起较为完整的可再生能源产业链,大型风机、低风速风机、光伏发电效率、光热发电等不断获得突破。

截至2017年底,全国发电总装机容量17.77亿千瓦,相较1978年增长超过30倍。其中,水电增长了18.7倍,火电增长了26.8倍,核电、风电和太阳能发电从无到有,装机容量分别达到3582万千瓦、1.63亿千瓦和1.3亿千瓦;清洁能源比重由1978年的30.3%提升至2017年的37.8%。从发电量看,2017年全国总发电量达到64179亿千瓦时,约是1978年的25倍,核、风、光等清洁能源发电量比重达到29.1,相比1978年提升了11.7个百分点。

从落后到尖端

改革开放之初,我国电网最高电压等级只有330千伏。1981年第一条500千伏超高压输电线路——河南平顶山至湖北武昌输变电工程竣工。1989年第一条±500千伏超高压直流输电工程——葛洲坝至上海直流输电工程,单极投入运行。2005年第一个750千伏输变电示范工程青海官亭至甘肃兰州东正式投运。2009年建成投运第一条1000千伏特高压交流输电线路(晋东南—南阳—荆门),我国电网进入特高压时代。2010年建成投运两条±800千伏特高压直流输电线路(云广、向上),我国又迎来特高压交直流混联电网时代。目前正在建设的±1100千伏准东—皖南特高压直流输电线路,将在年底建成投运……

电压等级的提升,是电网技术提升的最佳佐证。如今我国运行着全球最大的电网,电网的总体装备和运维水平处于国际前列。特高压输电技术处于引领地位,掌握了1000千伏特高压交流和±800千伏特高压直流输电关键技术。

与特高压技术比肩,智能电网技术的提升,也是改革开放40年来我国电力工业发展值得一书的亮点:大规模可再生能源并网调控、大电网柔性互联、多元用户供需互动用电、智能电网基础支撑技术等日渐成熟。

依托先进的智能电网技术,我国电网已经成为世界上新能源接入规模最大的电网,由智能电网延伸的柔性直流输电工程,智能变电站全面推广,电动汽车、分布式电源的灵活接入取得重要进展,电力电子器件、储能技术、超导输电获得长足进步。

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创新方向,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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