“吉泉直流”告诉你,新疆的电如何点亮中国的夜!
点击次数:2024-10-22 15:31:32【打印】【关闭】
近日,从祖国西边传来好消息,昌吉-古泉±1100千伏特高压直流输电工程(以下简称“吉泉直流”)日输送电量已超过2亿千瓦时,累计外送电量已经突破3000亿!
如果只有数量级庞大的数字无法让人产生实感,那么简单翻译一下,它一日输送的电能可供4亿盏30瓦的电灯熠熠生辉,也可满足约13万个四口之家一年的用电需求。而3000亿的概念则更为壮观——不仅相当于就地转化了超过万吨的标准煤,减排二氧化碳超过3万吨,并且,这是吉泉直流有望蝉联全国外送电量首位的第三年。
总而言之,厚积薄发的疆电外送“大动脉”,正以自己绿色高效的方式,为世人讲好电能传输的中国故事。
吉泉直流
“特高压”的含金量
途经6个省区,线路全长3293千米,连接我国新疆准东大型能源基地和华东负荷中心的吉泉直流是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程,也是“西电东送”的重要能源通道。
这条“特高压”王者可以在人类眨一次眼睛的时间里,把电能从新疆输送到安徽(仅估算距离)30次。不谦虚地说,目前只有中国能建起如此一条“天路”。
在赞赏它之前,或许我们必须搞清楚,传输电能的方式千万种,为什么杀出血路的会是“特高压”?
如果有人能够通过红外热像仪去审视吉泉直流的输电线,便会惊奇地发现那些蕴含巨大电量的导线其实工作温度不过20℃左右。要知道,在电气工程上,交流输电电压等级高于1000千伏和直流输电电压等级高于±800千伏的输电线路,就被称为特高压输电,但吉泉直流的直流输电电压高达±1100千伏!因此,换句话说,发热就代表着线路的能量损耗。我国“西电东送”动辄上千公里的输电线路,哪怕只有1%的损耗率,累计起来都将是巨大的浪费。恰巧,特高压就是减少电路损耗的钥匙!
P(功率)=I(电流)*U(电压),一个躺在中学物理课本上的简单公式,就可道尽特高压的直观优点。既然在输送功率一定的情况下,电流越大,损耗越大,那么为减小电流,方法只有一个——那就是“疯狂”升压!
相比于传统的高压输电,疯狂升压后的“特高压”输电能够满足更远距离、更大功率的传输计划。例如,1000千伏线路相较于500千伏线路而言能够提高4倍左右的输送功率,延长3倍输送距离,而损耗仅在500千伏输电线路的30%左右,具有十分显著的技术优势。这也是吉泉直流得以成形的底层逻辑。
但是,如何升至±1100千伏这么高?背后还有惊喜——昌吉换流站才是唯一“真神”。
时刻跳动的“大心脏”
如果你有幸去到±1100千伏昌吉换流站,会毫不夸张地感觉自己仿佛闯入了“巨人国”。在那里,每个设备都高大无比,平均高度不低于几十米。无论是低端换流变压器还是GIS组合电器等“巨兽”,都居高临下地俯视着人类,同时也在人类的操控下有序地工作着,仿佛一颗跳动在祖国大地上的输电心脏。
“吉泉直流工程的换流站集成了多项技术创新。”国网新疆建设分公司副总工程师说,“它的出现攻克了多项行业首次、世界首创的难题,创新应用的多项技术、系统和装备,在全世界范围内都具有突破性。”其中,又以比肩6层楼的换流变压器最为瞩目。
在这座庞然大物内部,有两组重达数十吨的金属线圈,通过调整它们的比例,便可利用电磁感应得到不同的电压,再者,它还可以将发电厂送来的三条输电线的交流电转换为两条输电线的直流电,能力不容小觑。
“像这样先进的设备还有许多”,诚然,2014年以来,国家电网公司依托“863计划”及国家重点研发计划等课题,组织电力、电子、机械行业数百家单位进行产学研联合攻关,攻克了系统方案论证、超长空气间隙绝缘、过电压深度控制、电磁环境控制、系统分析与设计、可靠控制与保护、主设备研制、超大型复杂绝缘结构机电协同设计等世界级难题,成功研制15大类30余种代表国际同类设备最高水平的直流关键设备。
昌吉换流站内部景象(图源:新华社)
不仅如此,由于线路途经陕西关中平原腹地,以及“云横秦岭家何在,雪拥蓝关马不前”的秦岭山区,走径复杂,外部协调难度大,重要交叉跨越多,施工环境恶劣,材料运输艰难,因而陕西电力曾专门成立无人区线路施工指挥部负责无人区段的施工建设,破石开山,通过制作3D沙盘、购置卫星电话、聘请直升机急救队伍等一系列部署,最终翻越秦岭无人区达15公里,跨越750kV电力线路4处,跨越330kV电力线路15处,跨越高速公路12处,跨越高铁2处,跨越电气化铁路9处。
看到这里,或许你会感叹,“又是一场巧夺天工般的奇迹!”或者在心中默念,“啊!还得是大国重器!”但其实,这背后藏着一个多少有些无奈的真理:我国东部灯火通明的同时,涌动着大量供给能源的西部却是一片相对黯淡的土地,因为气候、因为地理,人类或许注定无法在那里久居,只有通过以特高压为骨干的能源网络,进一步开掘这片福地。
几乎大部分的光亮都集中在了我国东部
所以最后的最后,还是要老生常谈一句珍惜,请不要在科技发展的背书下对自然“有恃无恐”,物尽其用,请从身边每一件小事做起。