交流特高壓代表了傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)的,這一點在認識上基本沒有異議。世界電網(wǎng)100多年的歷史,就是一部沿著"單機容量越來越大、電源越來越集中、電壓等級越來越高"的路線前進的歷史。交流特高壓技術(shù)在工程應(yīng)用上的成功,表明了我國的高電壓絕緣、電氣設(shè)備制造、電網(wǎng)運行控制等技術(shù)走在了世界前列。但在感到驕傲的同時,也不能不令人遺憾,由于交流特高壓有一些天生的不足,加之社會的進步和新技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),已使交流特高壓輸電成為一種在工程上應(yīng)當盡量避免采用的技術(shù)方案。
這種方案至少存在以下四個方面的問題:
一是與電網(wǎng)正在進行的變革趨勢嚴重不一致。電網(wǎng)的電壓等級越高,表明電網(wǎng)的集中度越高,這恰恰與電網(wǎng)分布式和扁平化的發(fā)展方向背道而馳。事實上,交流特高壓不僅在未來的電網(wǎng)里找不到自己的位置,就是在能源轉(zhuǎn)型的過渡期也不需要。理論和實踐都表明,只要對各類電源的發(fā)展進行合理的統(tǒng)籌規(guī)劃和布局,無論國外還是國內(nèi),電網(wǎng)電壓保持為超高壓等級,都可以滿足能源轉(zhuǎn)型前電網(wǎng)發(fā)展的需要。而當能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的大幕開啟后,交流特高壓事實上已經(jīng)成為了能源技術(shù)革命的對象。
二是增加電網(wǎng)的復(fù)雜性和安全風險。采用交流特高壓方案,需要在現(xiàn)有500千伏電網(wǎng)之上再疊加一個1000千伏電網(wǎng),結(jié)果使我國電網(wǎng)的電壓層次從現(xiàn)有的5層增至6層(即變?yōu)?.4/10/110/220/500/1000千伏),成為世界上電壓層次最多最復(fù)雜的電網(wǎng)。更嚴重的問題是,當風電和太陽能等可再生能源比例越來越高的時候,整個電網(wǎng)的轉(zhuǎn)動慣量將變得越來越低,此時的交流特高壓電網(wǎng)就像一些粗壯的橫梁,架在變得越來越少的支柱上一樣,其脆弱性、穩(wěn)定性可想而知。面對將來數(shù)以千百萬計的無慣量和低慣量分布式電源,如何保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和可靠供電,交流特高壓電網(wǎng)已經(jīng)力不從心了。
三是需要付出更高的環(huán)境代價。傳統(tǒng)電網(wǎng)是一個"立體"結(jié)構(gòu),每一級電壓基本都對應(yīng)著一層電網(wǎng),各層電網(wǎng)間是疊加的關(guān)系,用戶接在電壓等級的一層網(wǎng)上。從某種意義上說,高電壓等級電網(wǎng)是對低電壓等級電網(wǎng)的"重復(fù)建設(shè)",因為上一級電網(wǎng)基本不能替代下一級電網(wǎng)(變電容量的建設(shè)尤其如此)。1000千伏交流特高壓的輸電線路和變電站占地面積都相當大,建設(shè)交流特高壓電網(wǎng)意味著要為多增加一層電網(wǎng)付出更大的環(huán)境代價。
四是造價高,能損大,經(jīng)濟效益差。由于多了一層電網(wǎng),整個電網(wǎng)的投資,以及總的能損都增加了。研究表明,"交流特高壓電網(wǎng)+直流特高壓+500千伏電網(wǎng)"與"直流特高壓+500千伏電網(wǎng)"兩種方案相比,前者的"性價比"很低。由于電壓太高,交流特高壓的建設(shè)過程中還會碰到很多無法預(yù)計的問題,引發(fā)投資爆炸性增長。如華東交流特高壓環(huán)網(wǎng)跨長江工程,最初設(shè)計采用鐵塔線路從江面跨過,由于影響航運改為GIL管道從江底穿越,長度約6千米,投資47.6億元人民幣(單位千米投資是普通交流特高壓線路的45倍以上)。如此大的投資成為電網(wǎng)的"準許成本"后,想要降低輸電電價的愿望恐怕就很難實現(xiàn)了。
如果全國真的建成一個交流特高壓同步電網(wǎng),除了成為電壓等級的電網(wǎng)外,還將成為、最復(fù)雜、風險、輸電網(wǎng)占地最多、輸電電價的電網(wǎng),顯然是十分不明智的。
2025第十一屆中國國際機電產(chǎn)品交易會 暨先進制造業(yè)博覽會
展會城市:合肥市展會時間:2025-09-20