由李立浧牽頭的“高壓直流輸電工程成套設(shè)計(jì)自主化技術(shù)開發(fā)與工程實(shí)踐”、“惡劣環(huán)境中電氣外絕緣放電特性及其在電網(wǎng)中的工程應(yīng)用”先后獲得過(guò)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)的一二等獎(jiǎng)。
日前，2017年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉，兩個(gè)與電力相關(guān)的項(xiàng)目榮獲國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)，其中，由南方電網(wǎng)公司專家委員會(huì)主任李立浧主導(dǎo)的“特高壓±800千伏直流輸電工程”獲得2017年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，而由南方電網(wǎng)牽頭完成的“特大型交直流電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新及其在國(guó)家西電東送中的應(yīng)用”項(xiàng)目則獲得2017年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
據(jù)悉，國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?wù)皆O(shè)立于2000年，是中國(guó)五個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)中最高等級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，每年評(píng)審一次。兩個(gè)重量級(jí)的國(guó)家獎(jiǎng)項(xiàng)均花落南方電網(wǎng)，如此矚目的成績(jī)的背后，無(wú)疑離不開一線科研人員的矢志攻堅(jiān)。
“國(guó)外沒(méi)有的東西，中國(guó)能不能搞，敢不敢搞?”1月16日，作為特高壓±800千伏直流輸電工程的第一完成人李立浧接受了21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪，詳細(xì)介紹了該技術(shù)在科技領(lǐng)域的突破以及商業(yè)應(yīng)用層面帶來(lái)的貢獻(xiàn)。
年過(guò)七旬的李立浧，如今依然大部分時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室和高校中度過(guò)，在業(yè)內(nèi)有著“中國(guó)直流輸電第一人”稱號(hào)的他，笑稱自己的履歷伴隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展步伐，“從黃河流域到長(zhǎng)江流域再到珠江流域”，主持和參加了中國(guó)幾乎所有特大型輸電項(xiàng)目。
引領(lǐng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
事實(shí)上，與特高壓工程相關(guān)的項(xiàng)目并不是首次獲得國(guó)家層面的殊榮。由李立浧牽頭的“高壓直流輸電工程成套設(shè)計(jì)自主化技術(shù)開發(fā)與工程實(shí)踐”、“惡劣環(huán)境中電氣外絕緣放電特性及其在電網(wǎng)中的工程應(yīng)用”先后獲得過(guò)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)的一二等獎(jiǎng)。
特高壓直流輸電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從中國(guó)創(chuàng)造到中國(guó)引領(lǐng)，對(duì)于加快我國(guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)、促進(jìn)“一帶一路”建設(shè)具有特別重大的意義。
在李立浧看來(lái)，盡管我國(guó)幅員遼闊，能源資源總體來(lái)看比較豐富，但資源與電力負(fù)荷分布卻極不均衡，80%以上的能源資源分布在西部、北部，而70%以上的電力消費(fèi)卻集中在東部、中部，那就需要遠(yuǎn)距離輸送能源。
電力的輸送是能源輸送最核心的部分，發(fā)展大容量、遠(yuǎn)距離、高效率的輸電技術(shù)便成為了電力跨區(qū)域輸送當(dāng)前最迫在眉睫的難題。
李立浧告訴記者，隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡等水電的規(guī)模開發(fā)，近4000萬(wàn)千瓦水電需遠(yuǎn)距離高效送出，實(shí)踐發(fā)現(xiàn)交流輸電方案技術(shù)并不可行，以±500千伏直流輸電線路為例，每回輸送300萬(wàn)千瓦電量，需要至少13回，且直流輸電方案占地大、損耗高，極不經(jīng)濟(jì)。
在此背景下，從2004年開始，在李立浧院士主持下，特高壓±800kV直流輸電工程開始建設(shè)。“原來(lái)我們國(guó)家的±500千伏直流輸電工程技術(shù)需要從國(guó)外引進(jìn)，在實(shí)踐過(guò)程中遇到了各種技術(shù)壁壘。”李立浧表示，當(dāng)初團(tuán)隊(duì)決定要研究突破±800千伏直流輸電時(shí)，由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有相關(guān)產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn)，從技術(shù)到設(shè)備研發(fā)都遇到了不少質(zhì)疑的聲音。
絕緣材料的選擇則是其中一個(gè)重大的突破。目前在電網(wǎng)輸電線路絕緣材質(zhì)中，鋼化玻璃、瓷質(zhì)是主流材質(zhì)，而云廣特高壓跨越滇、桂、粵三省，線路長(zhǎng)度1400多公里，面臨重污穢、高海拔、重覆冰等復(fù)雜環(huán)境，常規(guī)的絕緣材料無(wú)法滿足特高壓直流的安全運(yùn)行要求。
李立浧表示，當(dāng)時(shí)為了突破材料瓶頸，他結(jié)合自身數(shù)十年在直流工程建設(shè)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，提出采用硅橡膠復(fù)合絕緣材料的技術(shù)路線。為了進(jìn)一步確定設(shè)備定型和設(shè)計(jì)方法，李立浧與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組織了國(guó)內(nèi)廠家在短短半個(gè)月時(shí)間拿出了試驗(yàn)樣品，最終力排眾議確定了硅橡膠復(fù)合絕緣是云廣工程的最佳選擇。
李立浧介紹說(shuō)，通過(guò)160多家單位聯(lián)合攻關(guān)，在世界首次研發(fā)了13大類73種主要電氣設(shè)備，形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)54項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)38項(xiàng)。“從引進(jìn)到消化吸收，再到創(chuàng)新引領(lǐng)，中國(guó)在特高壓領(lǐng)域已完全擺脫了西方的技術(shù)封鎖，掌握了話語(yǔ)權(quán)。”
西電東送電量首破2000億度
經(jīng)過(guò)六年的研發(fā)，2010年，我國(guó)成功建成世界上首批技術(shù)領(lǐng)先的云南-廣東、向家壩-上海特高壓±800kV直流示范工程。目前，南方電網(wǎng)已建成“八條交流、九條直流”共17條500千伏及以上西電東送大通道，最大送電能力超過(guò)3950萬(wàn)千瓦。
根據(jù)南方電網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)，2017年全年，南網(wǎng)西電東送累計(jì)輸送電量達(dá)2028億千瓦時(shí)，減少發(fā)電標(biāo)煤0.5億噸，相當(dāng)于減少二氧化碳1.4億噸，減少二氧化硫排放100萬(wàn)噸。
南網(wǎng)資料顯示，目前，我國(guó)在運(yùn)在建特高壓直流工程14項(xiàng)(12項(xiàng)在運(yùn)、2項(xiàng)在建)，累計(jì)換流容量2.2億千瓦、線路長(zhǎng)度2.5萬(wàn)公里，總輸電能力11060萬(wàn)千瓦，輸送電量中80%以上為清潔能源。
經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，目前看來(lái)，國(guó)內(nèi)的特高壓直流輸電工程骨干網(wǎng)架基本搭建完成。在李立浧看來(lái)，特高壓“出海”能在一定程度上緩和市場(chǎng)相對(duì)飽和的問(wèn)題，特別是在與“一帶一路”沿線國(guó)家的合作方面大有可為。
事實(shí)上，特高壓工程的投用不僅解決了國(guó)內(nèi)的電力輸送問(wèn)題，更推動(dòng)我國(guó)能源領(lǐng)域高新技術(shù)強(qiáng)勢(shì)“走出去”。2015年7月，國(guó)家電網(wǎng)中標(biāo)巴西美麗山水電特高壓二期項(xiàng)目，這是我國(guó)首個(gè)在海外獨(dú)立開展工程總承包的特高壓輸電項(xiàng)目。
據(jù)悉，與我國(guó)能源分布相似，巴西地域遼闊，80%用電負(fù)荷集中在東南部發(fā)達(dá)地區(qū)，而發(fā)電資源則集中分布在北部亞馬遜河流域，供需分布極不平衡。
在李立浧看來(lái)，特高壓直流輸電為全球能源互聯(lián)提供了中國(guó)方案，極大提升了我國(guó)在國(guó)際電力標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)。
