南國初秋，萬木蔥蘢，粵港澳大灣區(qū)建設熱潮澎湃。這個包括香港、澳門及珠三角9市的灣區(qū)，人口8000多萬，是我國開放程度最高、經濟活力最強的區(qū)域之一。如此規(guī)模的人口及經濟體量，對能源電力的旺盛需求不言而喻。
據(jù)統(tǒng)計，自1993年云南和貴州向廣東送電開始，南方五省區(qū)西電東送30年來累計輸送電量已突破3萬億度。西電東送的南通道從云貴高原穿廣西腹地達廣東腹地及沿海，跨崇山峻嶺，最長線路近2000公里之遙，將源源不斷的清潔電能傳送至粵港澳大灣區(qū)電力負荷中心，助力大灣區(qū)經濟社會高質量發(fā)展。
黨的二十大報告指出，“加快發(fā)展方式綠色轉型。推動經濟社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現(xiàn)高質量發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)”“加快規(guī)劃建設新型能源體系，統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護”。作為優(yōu)化電力資源配置、促進東西部協(xié)調發(fā)展的國家戰(zhàn)略，西電東送在延續(xù)歷史責任的基礎上被賦予新的使命，成為能源低碳轉型的中堅力量。
近年來，隨著一系列西電東送重點工程投產，南方區(qū)域西電東送不僅送電容量持續(xù)擴大，且清潔能源占比不斷提升，有效促進了粵港澳大灣區(qū)的節(jié)能減排和大氣污染防治。與此同時，西電東送工程本身也在不斷突破技術裝備難關和西方國家的科技封鎖，以一代又一代電網人艱苦卓絕的攻關創(chuàng)新，推動著我國能源電力產業(yè)走向世界領先的制高點。
突破“無人區(qū)”，把核心技術牢牢掌握在自己手中
投產3年來，截至6月25日，世界第七、中國第四大水電站——烏東德水電站累計發(fā)電量突破1000億千瓦時，其中大部分送往粵港澳大灣區(qū)。而要將如此豐沛的水電安全送達，離不開一條水電輸出的“大動脈”——烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端柔性直流示范工程。
▲昆柳龍直流工程送端昆北換流站。李品攝/光明圖片
這項西電東送重點工程的起點在云南昆北換流站，落點分別在廣西柳州換流站和廣東龍門換流站，因此它還有一個好聽的簡稱——“昆柳龍直流工程”。它的投產增加了我國西電東送南通道18%的送電能力。而更引人注目的是，它創(chuàng)造了19項世界第一。
“每項世界第一都可以寫一篇大文章。”中國工程院院士李立浧表示，“這是一個領跑世界的超級工程。它的投產標志著我國特高壓直流輸電技術提升到空前水平，開創(chuàng)出新的輸電模式，為世界電網發(fā)展提供了寶貴的經驗。”
為滿足遠距離、大容量、高利用率的能量輸送，又能確保受電端廣西、廣東電網的系統(tǒng)安全穩(wěn)定，昆柳龍直流工程在世界上首次采用特高壓多端混合直流系統(tǒng)，即送電端是常規(guī)直流，兩個受電端是柔性直流。柔性直流是新一代直流輸電技術，是常規(guī)直流輸電技術的換代升級，它比傳統(tǒng)的常規(guī)直流更安全靈活，讓復雜的電網變得更加可靠、可控。
在這19項世界第一的背后，是成套設備從無到有、從“0”到“1”的艱難攻關。其中，相當于工程“心臟”的核心設備柔性直流換流閥(以下簡稱“柔直閥”)是工程能否實現(xiàn)自主可控的關鍵所在。
“柔直閥的‘黑模塊’會直接導致輸電系統(tǒng)故障停運，這是個世界級難題，直接阻礙了柔直技術在大容量、遠距離輸電中的大規(guī)模應用。面對這一世界難題，我們的團隊進行自我加壓，大膽提出了杜絕‘黑模塊’的終極目標。”南方電網超高壓公司基建部總經理、柔直閥攻關團隊組長任成林告訴記者，團隊將“高可靠性功率模塊旁路技術研究”作為攻關的重中之重，針對八大技術難點開展了連續(xù)集中攻關。
同時，為實現(xiàn)柔直閥核心器件絕緣柵雙極型晶體管的國產化，任成林組織國內相關科研院所專家長住設備、器件生產工廠，在數(shù)不清的通宵達旦中與一線生產者一起研討、攻堅，解決了額定電流運行失效等一系列技術難題。
從概念到具體方案，從研究設計到實施，歷經18個月的全力攻堅，攻關團隊成功解決了柔直閥關鍵參數(shù)、設計、生產、試驗等40余項核心問題，攻克了“黑模塊”技術壁壘，并成功實現(xiàn)了柔直閥關鍵設備器件由基本依賴進口到自主化率100%的轉變，關鍵性能指標超過同類進口產品。
“通過科研攻關和工程建設，我們把核心技術牢牢掌握在了自己手中，提升了中國電力行業(yè)在國際上的話語權和影響力，也進一步提升了我國電力裝備制造業(yè)的總體水平和競爭力。”任成林說。
如今，這顆國產“心臟”已穩(wěn)定可靠“跳動”了兩年多，經受住了長期高溫滿負荷運行的考驗，新技術將是今后廣東開發(fā)海上風電，實現(xiàn)大規(guī)模風電場并網的更優(yōu)選擇。
踐行綠色發(fā)展理念，留住大灣區(qū)的藍天白云
中國經濟高速發(fā)展，對能源的需求將持續(xù)不斷，但完全依靠傳統(tǒng)化石能源將面對巨大的環(huán)境壓力。盡可能地增加清潔能源在能源構成中的比例，顯示了中國未來能源轉型的巨大決心。
▲南方電網超高壓公司曲靖局員工開展220千伏魯馬Ⅱ線地線線夾更換工作。張柯龍攝/光明圖片
據(jù)介紹，粵港澳大灣區(qū)已初步建成清潔能源消納比重最高的世界級灣區(qū)電網。
2022年，南方電網西電東送電量達到2156億千瓦時，其中水電等清潔能源占比達到80.7%。利用西電東送大平臺，南方五省區(qū)區(qū)域內的水電、風電、光伏發(fā)電等基本實現(xiàn)了“滿發(fā)滿送”。
“粵港澳大灣區(qū)每3度電中就有1度來自西電東送。”南方電網超高壓公司總經理陳兵告訴記者，截至目前，有18條西電東送大通道落點廣東，年送電量最高超過2000億千瓦時，等效于每年為大灣區(qū)減少標煤消耗約5700萬噸。
清潔電能的匯入，在保障粵港澳大灣區(qū)享有充足電力的同時，也助力留住了大灣區(qū)的藍天白云。
據(jù)統(tǒng)計，2022年，廣東省空氣質量6項主要污染物指標連續(xù)8年全面達標，珠三角PM2.5平均濃度在全國“三大經濟圈”中率先進入“1字頭”(19微克/立方米)。在今年1月生態(tài)環(huán)境部公布的2022年全國空氣質量排名前20的城市中，位于珠三角地區(qū)的惠州、深圳、珠海、中山、肇慶占據(jù)5席。
“大灣區(qū)空氣質量的持續(xù)改善，與長期以來西電東送帶來的能源結構優(yōu)化密切相關，西電東送對改善廣東大氣環(huán)境質量有重要貢獻。”廣東省環(huán)境科學研究院相關人員在接受記者采訪時說。
與此同時，通過西電東送大平臺引入的西部綠電，讓大灣區(qū)廣大企業(yè)直接購買綠電多了一種選擇。
“粵港澳大灣區(qū)匯集了眾多頭部外資外貿企業(yè)和科技知名企業(yè)，這些企業(yè)對‘綠電交易’有著迫切需求。”南方電網公司相關人員告訴記者，目前該公司正在研究推進跨省跨區(qū)“綠電交易”，讓粵港澳大灣區(qū)有綠電需求的企業(yè)直接向西部的風電、光伏發(fā)電企業(yè)購買電量，提前鎖定綠電權屬，實現(xiàn)生產模式向低碳化轉型。
南方電網發(fā)布的《2022年度綠色電力消費報告》顯示，在參與南方區(qū)域2022年綠電交易的262家電力用戶中，超五成用戶年綠電消費電量在300萬千瓦時以上，企業(yè)購買綠電更加積極。其中，廣東以國企和跨國外企為主，各自綠電消費占比均超40%。
“綠色電力產生的排放量低于傳統(tǒng)電力，可以幫助我們減輕碳排放，提高綠色生產比例。”廣州寶潔有限公司相關負責人告訴記者，目前該公司使用的綠電占到企業(yè)實際用電量的98%以上，今年企業(yè)還將持續(xù)參與“綠電交易”。
加快建設步伐，保障大灣區(qū)高質量發(fā)展能源需求
入夏以來，中國南方區(qū)域用電負荷連日走高。7月10日，南方電網最高電力負荷達2.26億千瓦，創(chuàng)歷史新高。7月11日16時50分，南方電網統(tǒng)調負荷達2.272億千瓦，再次創(chuàng)新高，較前一天增加148萬千瓦。其中廣東7月10日最高電力負荷達到1.39億千瓦，創(chuàng)下今年新高。
▲2023年6月，廣州夜景。新華社發(fā)
為了保障夏季用電高峰的電力供應，西電東送助力粵港澳大灣區(qū)的電網建設的步伐也從未停止。
“面對今年電力負荷不斷攀升，我們從支撐南方區(qū)域電力保供大局出發(fā)，錨定‘防范電網系統(tǒng)風險、提升電網送電能力、加快新增電源送出’目標，堅持系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維，加快推進電網基建工程高質量建設。”任成林告訴記者。
5月14日，運用在西電東送特高壓換流站的±800千伏直流高速開關研制成功。產品順利通過中國機械工業(yè)聯(lián)合會的鑒定，鑒定專家一致認為：產品整體水平達到國際領先水平，填補了我國直流高速開關設備系列產業(yè)鏈空白。
6月24日，世界單套容量最大靜止同步補償器裝置在深圳正式建成。工程有效提升深圳電網動態(tài)無功支撐能力，為深圳地區(qū)的迎峰度夏保供電提供有力保障。
像這樣自主研發(fā)、用于保障電網安全的“黑科技”越來越多。“我們將圍繞先進電工材料及新型裝備、大規(guī)模新能源直流送出工程安全穩(wěn)定運行等關鍵領域，持續(xù)布局戰(zhàn)略性、引領性技術創(chuàng)新。”南方電網高級專業(yè)技術專家呂金壯告訴記者。
而對于老百姓，最大的切身感受就是用電的便利。在廣州生活了28年的劉阿姨告訴記者，“現(xiàn)在真的很少有停電的情況，想不起來上次停電是什么時候。這背后離不開電網工作人員的堅守和奉獻。”
