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神州

点亮万家灯火

2019-09-22 05:51:29 人民日报

  图片说明:

  图①:福山油田的石油工人升起测试管柱。

  骆云飞摄

  图②:江西省吉安市通津村“渔光互补”光伏扶贫电站。

  邱 哲 袁 棋摄影报道

  图③:两河口水电站施工现场,建设者肩扛锚索用于加固山体。

  雅砻江流域水电开发有限公司供图

  图④:2014年9月,三峡大坝泄洪迎秋汛。

  文振效摄

  版式设计:蔡华伟

  三峡工程、西电东送、西气东输……新中国成立70年来,一大批重大能源工程项目建成使用,给经济社会发展和人民生活改善注入了强大动力。从“跟随模仿”到“并行引领”,瞩目成就的背后,是只争朝夕的奋斗拼搏、是科技创新的突飞猛进。如今,我国能源产业生产设备和装置水平显著提升,特高压输电、核电等成为我国的闪亮“名片”。能源事业正阔步行进在高质量发展道路上!

  

  世界最大的水电站——三峡电站

  “动力心脏”电能足

  本报记者 朱 隽

  入夜,上海南京路霓虹闪烁,外滩流光溢彩。您可曾想过,点亮申城夜色的电力中有相当一部分来自遥远的三峡。

  三峡工程自2003年首批机组投产发电以来,就通过三常(三峡—常州)直流输电工程,将电力源源不断地送抵上海。

  受益的不仅是上海,三峡电站这个强力“大心脏”生产出的电能,经由三峡输变电工程组成的条条“动脉”,就像奔腾不息的长江水,源源不断地流入华中、华东、华南和西南地区,惠及湖北、河南、江苏、广东、重庆等多省市。这一系统已成为世界上少有的几个特大型电力系统之一,为实现全国联网奠定了坚实基础。

  三峡工程通过32台70万千瓦的水轮发电机组将急流转换成电能。截至2019年7月底,三峡电站累计发电量突破1.24万亿千瓦时。2018年发电量更是首次突破1000亿千瓦时,创造国内单座水电站年发电纪录。三峡工程日夜输出的电能,大大缓解了受益地区电力供应紧张局面,为国民经济发展提供了强有力的能源支持。

  水电作为清洁能源,在为国民经济发展提供绿色动力的同时,还有着巨大的节能减排效益。数据显示,三峡电站多年平均发电量882亿千瓦时,相当于每年替代燃烧原煤5000万吨,每年减排二氧化碳1亿吨、二氧化硫200多万吨。

  还记得2012年7月4日,那一天三峡电站最后一台机组正式并网发电。单体70万千瓦的三峡机组堪称“巨无霸”,尺寸和容量大,水头变幅宽,设计和制造难度大。比如,机组上的一个螺丝有碗口那么粗,安装误差却要求比一根头发丝直径还要小。

  改善定子线棒接线方式、发明蒸发冷却技术……伴随三峡工程建设而生的100多项技术专利,让我国水电重大装备水平实现了大跨越,进入自主设计、制造、安装、运行的新阶段。

  

  西部大开发的标志性工程——西电东送

  “电力高速”惠东西

  本报记者 丁怡婷

  3027.5亿千瓦时!上半年,广东省全社会用电量再度领跑全国。这其中,每3度电就有1度来自西部。

  将时间指针拨回20多年前,广东电力负荷紧张,不少企业饱受拉闸限电之苦,而西部水能资源开发程度不到8%,大量的煤炭没有用于就地发电,只能通过火车等方式输出。

  将西部电力输往东部,优势互补。2000年,我国西电东送工程全面启动。作为西部大开发的标志性工程和骨干工程,西电东送工程由南、中、北三大通道构成,三大通道(不包括三峡电站)建设的总投资达到5300亿元以上。

  在人迹罕至的深山峡谷中建电站,建设者需要翻山越岭流动作业,“睡大通铺”“喝不上水”是常态。更重要的是,当时特高压这项核心技术在国内外都尚不成熟。从零开始,建设者们开展了一系列的自主化技术开发与工程实践。而今,我国已成为世界上首个全面掌握特高压交直流技术并实现商业化运行的国家。一条±800千伏特高压直流线路只用0.008秒,就可以把甘肃的清洁能源输入2000多公里之外的湖南。

  国家能源局数据显示,截至2018年底,我国西电东送能力已达到约2.3亿千瓦,相当于10个三峡电站的装机容量。这条跨越天堑的“电力高速”,让东西部地区实现绿色协调发展。从云南西电东送累计突破9000亿千瓦时的电量来看,相当于为粤桂琼三省区减少标煤消耗2.6亿吨,减排二氧化碳6.9亿吨、二氧化硫500万吨。与此同时,西部资源优势转换为能源优势,以电力为基础的能源产业已成云南省第二支柱产业,在工业增加值中所占比重、对GDP的贡献持续提升。

  如今,西电东送的又一大动脉——乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程(“昆柳龙直流工程”)正在热火朝天地建设当中。2021年全部建成投产后,每年可送电320亿千瓦时。未来,更多来自西部的风光水将点亮中国!

  

  世界最大水光互补发电项目——龙羊峡水光互补光伏电站

  “多能互补”效率高

  本报记者 丁怡婷 原韬雄

  在青海海南藏族自治州共和县,一排排光伏组件在湛蓝的晴空下熠熠闪光。它们与近40公里外的龙羊峡水电站,组成了世界最大规模、装机容量85万千瓦的水光互补光伏电站。自2014年投产以来,电站累计发电突破70亿千瓦时,相当于节约标准煤223万吨,减少二氧化碳排放约600万吨。

  什么是水光互补?“简单说,可以将光伏电站看作‘虚拟水电机组’,接入水电站后,通过水轮机组的快速调节,将原本间歇、随机、功率不稳定的锯齿形光伏电源,调整为均衡、优质、安全的平滑稳定电源。”国家电投黄河公司有关负责人解释说,这种方式既可以优化水电站丰枯水期的发电量偏差,又能解决光伏电站电网吸纳难等问题。

  近年来,我国通过自主开发,填补了大规模水光互补关键技术的空白,应用成果达到国际领先水平,也为后续开展大规模水光风联合调控技术及智能调度系统应用奠定了基础。

  电站运行效率的提高,除了借助水光互补技术,还依靠智能化运维。龙羊峡水光互补光伏电站的一个子阵,就有4000多块光伏组件,如果出现故障或者遮挡等异常情况,通过人力一一核查,很难在短时间内找到故障点。如今电站通过“集中监控、大数据分析、远程诊断、实时维护”的智能管理,可以实现快速故障定位、缺陷智能处理等,年平均故障次数减少30%,系统故障对发电量的影响只有传统方案的1/10。

  如今,龙羊峡水电站只需几秒钟就能对光伏发电的变化作出反应,调节后的总发电量与调度发电计划吻合,电网再不用担心光伏发电的稳定性。此外,水电站的送出线路年利用小时由原来运行的4621小时提高到5019小时。

  近年来,我国可再生能源发电装机占比显著提升,水电、风电、光伏发电装机容量稳居世界第一。在西南和西北等水能资源丰富的地区,多能互补示范工程在稳步推进,风、光、水正一起奏响“协奏曲”。

  

  我国最长的输气管道工程——西气东输

  “能源动脉”自主造

  本报记者 冉永平 丁怡婷

  2004年,来自新疆塔里木盆地的天然气,穿沙漠、越黄河、过长江,奔向上海市白鹤镇,缓解清洁能源供需矛盾,被老百姓亲切地称为“福气”。

  源源不断的“福气”是如何到达东部地区的?借助的是一条长约4000公里的苍劲“气龙”——西气东输工程。2002年,西气东输一线工程开工典礼举行,此后又相继建设了西气东输二线、三线工程。

  中国石油西气东输管道公司总经理张文新介绍,自2004年全线商业运营以来,西气东输工程已累计实现天然气管输商品量约5030亿立方米,提高天然气在一次能源消费结构中的比例近2个百分点,占全国新增天然气消费量近50%。“源源气流往东输、滚滚财源向西送。”160多个城市、3000余家大中型企业、近4亿人口从中受益。

  “气”贯东西4000公里,工程建设规模和技术指标世界罕见,难度堪称世界之最。在建设过程中,我国技术创新和装备自主化取得突破性进展。“西气东输一线建设时,压缩机组、大口径全焊接球阀几乎全依靠进口;通过自主研发,西气东输二线开始实现大规模国产,X80高强钢的应用居世界首位。”参与了西气东输建设的中国石油天然气管道工程有限公司设计院总工程师张文伟回忆。起步晚但起点高,我国天然气管道技术攻克了不少世界级难题,实现了从追赶到引领的跨越发展,也为国内钢铁、冶金、材料等相关行业提供了技术进步和产品升级的机遇。

  西气东输只是一个缩影,当前我国天然气管网建设正加快步伐:中亚D线有序推进,中俄东线预计2024年全线通气,LNG接收站配套管网建设加快进行……根据规划,“十三五”期间,新建天然气主干及配套管道4万公里,2020年总里程达到10.4万公里。

  从西部沙漠戈壁到东部滩涂湿地,从东北高寒冻土到西南峡谷急流,一张横跨东西、纵贯南北、覆盖全国、连通海外的天然气管网,正在神州大地铺就!

编辑:王川
 
 

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