以位居西北的寧夏為起點，有兩條向東延伸的電力“高速路”飛架長虹，蜿蜒盤旋，穿越戈壁、沙漠、黃河……自2011年打通我國“西電東送”北通道的銀東直流輸電工程(寧夏寧東—山東青島)正式投運以來，10年間，寧夏源源不斷地將火電、綠電通過“西電東送”大通道送到全國十幾個省份。
寧夏也成為全國首個“外送”超過“內(nèi)銷”的省級電網(wǎng)，在此過程中，不斷探索“新火”打捆、協(xié)調(diào)發(fā)展，破解前所未有的技術難題，為保障“西電東送”大通道長周期安全運行和高效率商業(yè)運行貢獻“寧夏智慧”。
“放電”全國
距寧夏首府銀川市區(qū)40多公里，地處毛烏素沙地邊緣，一塊430多畝的土地上鐵塔林立。10年間，有超3000億千瓦時的電量從這里不停歇地輸送到山東青島，并分發(fā)給華北地區(qū)的一些城市。
這里是世界首條±660千伏電壓等級直流輸電工程——銀東直流輸電工程的“首端”銀川東換流變電站。這條長1300多公里的“電力動脈”，有20%的電力基塔位于沙漠，卻在3600多天里安全運行。這一開啟我國“西電東送”北通道的“航母級”電力工程，長期處于滿負荷運行狀態(tài)，也成為我國商業(yè)運行效益最好的跨省跨區(qū)直流輸電工程。
以銀東工程為始，6年后，寧夏另一條“電力大動脈”——靈紹±800千伏特高壓直流輸電工程(寧夏靈武—浙江紹興)建成。作為我國“加快推進大氣污染防治行動計劃12條重點輸電通道建設”的首個投運工程，自運行以來，已累計向浙江送電超1650億千瓦時，目前也處于極限負荷運行狀態(tài)，能量利用率居全國特高壓直流工程首位。
10年間，寧夏外送電從青海、西藏、山東三個外送省區(qū)擴展到上海、浙江、江蘇、湖北和湖南等十幾個省份。寧電，這一國家“西電東送”工程最早的重要送端之一，“十三五”期間，外送連續(xù)5年實現(xiàn)百億級階梯式增長，兩大外送工程送電量年均增長率達26.8%。
“寧夏電力外送能力從2010年的400萬千瓦上升到2020年的1600多萬千瓦，10年累計外送電量超4200億千瓦時，外送規(guī)模位居國網(wǎng)公司前列，寧夏電網(wǎng)也成為全國首個‘外送’超過‘內(nèi)售’的省級電網(wǎng)。”國網(wǎng)寧夏電力有限公司總經(jīng)理助理賀波說。
就地轉(zhuǎn)化1.6億噸標準煤、減排4億多噸二氧化碳、1億多噸碳粉塵……在充分發(fā)揮高壓直流輸電“大容量、遠距離、高效能”的輸送優(yōu)勢過程中，寧電外送不僅促進了當?shù)啬茉磧?yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化，還有力緩解了華東、華北地區(qū)電力用電的緊張局面，彰顯了我國“西電東送”工程的環(huán)保效益、社會效益和經(jīng)濟效益。
創(chuàng)新賦能
在國網(wǎng)寧夏檢修公司創(chuàng)新中心，有一個造型獨特的機器人，它的工作量是人工作業(yè)的5倍。“以前需要兩名運維人員用近3個小時才能完成一次閥冷室的全面巡檢，而且還得爬上爬下、邊看邊記，很費勁，如今研制出的這一軌道巡檢機器人解決了所有問題。”銀川東換流變電站副站長趙欣洋說。
多年來，趙欣洋和他帶領的團隊在國內(nèi)率先提出軌道式智能巡檢機器人的技術路線，歷時6年，研發(fā)了“工”字型、S型、H型等軌道式巡檢機器人，成果技術獲該領域90%以上的專利授權。特別是研制的“室內(nèi)三維組合軌道式智能巡檢機器人系統(tǒng)”，填補了國內(nèi)外在室內(nèi)智能巡檢領域的多項技術空白。
種類多樣的智能機器人研究與應用，讓銀川東換流站成為名副其實的“機器人之家”，成為全國擁有機器人數(shù)量最多、種類最全、運維自動化水平最高的廠站之一。
“大規(guī)模直流輸電工程在運維和檢修工作上沒有先例可循，為此，我們專門成立了‘660創(chuàng)新工作室’，鉆研直流控保等尖端技術。”國網(wǎng)寧夏檢修公司總經(jīng)理宋永強說。截至目前，這一創(chuàng)新團隊授權專利112項，他們研制的系列軌道機器人已在全國推廣應用，并同特高壓直流輸電技術成套出口國際市場。
智能無人化巡檢是電網(wǎng)發(fā)展的必由之路，為此，國網(wǎng)寧夏檢修公司還在2016年成立了寧夏首個輸電無人機巡視班組，開展無人機自主巡檢、VR巡視、無人機滅火等工作。從人工操控到自主飛行、從室外巡檢到室內(nèi)巡檢、從輸電專業(yè)到變電專業(yè)……研發(fā)出的一個個創(chuàng)新成果讓外送通道的線路巡檢真正跨入了智能化時代。
“寧夏直流事業(yè)發(fā)展的這10年，正是我國直流輸電技術從學習合作到自主研發(fā)的10年，寧夏電網(wǎng)由小變大，從超高壓邁入特高壓，形成了世界首個風、光、火一體的直流輸電群，成功解決了諸多前所未有的技術難題。”宋永強說。
綠電崛起
寧夏是我國首個新能源綜合示范區(qū)。在寧夏電力外送的大通道里，新能源和火電的“手”始終拉在一起。寧電外送規(guī)模的不斷擴大，吸引了眾多大型企業(yè)來到寧夏開發(fā)電力資源，拉動了寧夏清潔能源裝機的快速增長。10年間，寧夏新能源裝機規(guī)模從85萬千瓦增加到2574萬千瓦，增長至原來的30倍。
“新能源不僅要建起來，更要發(fā)出來，轉(zhuǎn)化成可再生能源電力，只有真正把新能源裝機轉(zhuǎn)換成電量，才能實現(xiàn)減排。”自治區(qū)發(fā)改委能源發(fā)展處處長海濤說，打開電力外送通道，可有效調(diào)節(jié)新能源與火電的結構比例，讓新能源發(fā)揮更大作用。
在擴大就地消納能力的同時，一條條超特高壓外送通道的打通，成為寧夏加速推進新能源發(fā)展的“法寶”。記者了解到，寧夏在全國率先創(chuàng)新性實行了新能源與火電打捆交易的模式，通過掛牌交易的方式組織發(fā)電權轉(zhuǎn)讓給新能源企業(yè)。
如今，寧夏豐富的“綠電”正通過“西電東送”大通道向東“流”。2020年，寧夏外送電量達793.6億千瓦時，其中新能源外送電量達113.9億千瓦時，同比增長37.3%，占新能源上網(wǎng)電量36.3%，實現(xiàn)新能源送出持續(xù)增長。
“我們正在積極謀劃推進第三條以輸送新能源為主的外送通道——寧夏至華中(湖南)±800千伏特高壓直流外送通道，為新能源電力消納提供空間，推進能源結構調(diào)整，努力實現(xiàn)‘綠電’能發(fā)盡發(fā)、能送盡送、能用盡用。”海濤說。
國網(wǎng)寧夏電力有限公司副總工程師閆志彬說，這條直流與前兩條最大的區(qū)別是以輸送新能源為主，而且不新增火電，新能源的電量比例目標超過50%。
據(jù)了解，該項目是由寧夏“風光儲一體化”電力產(chǎn)業(yè)基地項目、寧夏天都山～湖南湘南特高壓直流輸電工程、湖南“源網(wǎng)荷儲一體化”項目3個子工程組成。目前，國網(wǎng)寧夏電力有限公司正在制訂“兩個一體化”關鍵技術研究框架，重點攻關以新能源為主的特高壓直流送電技術難題，如今已確定9項重大專項課題，并與國內(nèi)權威研究機構開展初期研究。
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