南國(guó)初秋，萬木蔥蘢，粵港澳大灣區(qū)建設(shè)熱潮澎湃。這個(gè)包括香港、澳門及珠三角9市的灣區(qū)，人口8000多萬，是我國(guó)開放程度最高、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)的區(qū)域之一。如此規(guī)模的人口及經(jīng)濟(jì)體量，對(duì)能源電力的旺盛需求不言而喻。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jì)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(dá)廣東腹地及沿海，跨崇山峻嶺，最長(zhǎng)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(fù)荷中心，助力大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。
黨的二十大報(bào)告指出，“加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型。推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)”“加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護(hù)”。作為優(yōu)化電力資源配置、促進(jìn)東西部協(xié)調(diào)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略，西電東送在延續(xù)歷史責(zé)任的基礎(chǔ)上被賦予新的使命，成為能源低碳轉(zhuǎn)型的中堅(jiān)力量。
近年來，隨著一系列西電東送重點(diǎn)工程投產(chǎn)，南方區(qū)域西電東送不僅送電容量持續(xù)擴(kuò)大，且清潔能源占比不斷提升，有效促進(jìn)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(shí)，西電東送工程本身也在不斷突破技術(shù)裝備難關(guān)和西方國(guó)家的科技封鎖，以一代又一代電網(wǎng)人艱苦卓絕的攻關(guān)創(chuàng)新，推動(dòng)著我國(guó)能源電力產(chǎn)業(yè)走向世界領(lǐng)先的制高點(diǎn)。
突破“無人區(qū)”，把核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中
投產(chǎn)3年來，截至6月25日，世界第七、中國(guó)第四大水電站——烏東德水電站累計(jì)發(fā)電量突破1000億千瓦時(shí)，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(dá)，離不開一條水電輸出的“大動(dòng)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(xiàng)西電東送重點(diǎn)工程的起點(diǎn)在云南昆北換流站，落點(diǎn)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(gè)好聽的簡(jiǎn)稱——“昆柳龍直流工程”。它的投產(chǎn)增加了我國(guó)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(xiàng)世界第一。
“每項(xiàng)世界第一都可以寫一篇大文章。”中國(guó)工程院院士李立浧表示，“這是一個(gè)領(lǐng)跑世界的超級(jí)工程。它的投產(chǎn)標(biāo)志著我國(guó)特高壓直流輸電技術(shù)提升到空前水平，開創(chuàng)出新的輸電模式，為世界電網(wǎng)發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。”
為滿足遠(yuǎn)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(wǎng)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(gè)受電端是柔性直流。柔性直流是新一代直流輸電技術(shù)，是常規(guī)直流輸電技術(shù)的換代升級(jí)，它比傳統(tǒng)的常規(guī)直流更安全靈活，讓復(fù)雜的電網(wǎng)變得更加可靠、可控。
在這19項(xiàng)世界第一的背后，是成套設(shè)備從無到有、從“0”到“1”的艱難攻關(guān)。其中，相當(dāng)于工程“心臟”的核心設(shè)備柔性直流換流閥(以下簡(jiǎn)稱“柔直閥”)是工程能否實(shí)現(xiàn)自主可控的關(guān)鍵所在。
“柔直閥的‘黑模塊’會(huì)直接導(dǎo)致輸電系統(tǒng)故障停運(yùn)，這是個(gè)世界級(jí)難題，直接阻礙了柔直技術(shù)在大容量、遠(yuǎn)距離輸電中的大規(guī)模應(yīng)用。面對(duì)這一世界難題，我們的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行自我加壓，大膽提出了杜絕‘黑模塊’的終極目標(biāo)。”南方電網(wǎng)超高壓公司基建部總經(jīng)理、柔直閥攻關(guān)團(tuán)隊(duì)組長(zhǎng)任成林告訴記者，團(tuán)隊(duì)將“高可靠性功率模塊旁路技術(shù)研究”作為攻關(guān)的重中之重，針對(duì)八大技術(shù)難點(diǎn)開展了連續(xù)集中攻關(guān)。
同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)柔直閥核心器件絕緣柵雙極型晶體管的國(guó)產(chǎn)化，任成林組織國(guó)內(nèi)相關(guān)科研院所專家長(zhǎng)住設(shè)備、器件生產(chǎn)工廠，在數(shù)不清的通宵達(dá)旦中與一線生產(chǎn)者一起研討、攻堅(jiān)，解決了額定電流運(yùn)行失效等一系列技術(shù)難題。
從概念到具體方案，從研究設(shè)計(jì)到實(shí)施，歷經(jīng)18個(gè)月的全力攻堅(jiān)，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)成功解決了柔直閥關(guān)鍵參數(shù)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)等40余項(xiàng)核心問題，攻克了“黑模塊”技術(shù)壁壘，并成功實(shí)現(xiàn)了柔直閥關(guān)鍵設(shè)備器件由基本依賴進(jìn)口到自主化率100%的轉(zhuǎn)變，關(guān)鍵性能指標(biāo)超過同類進(jìn)口產(chǎn)品。
“通過科研攻關(guān)和工程建設(shè)，我們把核心技術(shù)牢牢掌握在了自己手中，提升了中國(guó)電力行業(yè)在國(guó)際上的話語權(quán)和影響力，也進(jìn)一步提升了我國(guó)電力裝備制造業(yè)的總體水平和競(jìng)爭(zhēng)力。”任成林說。
如今，這顆國(guó)產(chǎn)“心臟”已穩(wěn)定可靠“跳動(dòng)”了兩年多，經(jīng)受住了長(zhǎng)期高溫滿負(fù)荷運(yùn)行的考驗(yàn)，新技術(shù)將是今后廣東開發(fā)海上風(fēng)電，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的更優(yōu)選擇。
踐行綠色發(fā)展理念，留住大灣區(qū)的藍(lán)天白云
中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對(duì)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(duì)巨大的環(huán)境壓力。盡可能地增加清潔能源在能源構(gòu)成中的比例，顯示了中國(guó)未來能源轉(zhuǎn)型的巨大決心。
▲南方電網(wǎng)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(jí)灣區(qū)電網(wǎng)。
2022年，南方電網(wǎng)西電東送電量達(dá)到2156億千瓦時(shí)，其中水電等清潔能源占比達(dá)到80.7%。利用西電東送大平臺(tái)，南方五省區(qū)區(qū)域內(nèi)的水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電等基本實(shí)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(wǎng)超高壓公司總經(jīng)理陳兵告訴記者，截至目前，有18條西電東送大通道落點(diǎn)廣東，年送電量最高超過2000億千瓦時(shí)，等效于每年為大灣區(qū)減少標(biāo)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(shí)，也助力留住了大灣區(qū)的藍(lán)天白云。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年，廣東省空氣質(zhì)量6項(xiàng)主要污染物指標(biāo)連續(xù)8年全面達(dá)標(biāo)，珠三角PM2.5平均濃度在全國(guó)“三大經(jīng)濟(jì)圈”中率先進(jìn)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(guó)空氣質(zhì)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(zhì)量的持續(xù)改善，與長(zhǎng)期以來西電東送帶來的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化密切相關(guān)，西電東送對(duì)改善廣東大氣環(huán)境質(zhì)量有重要貢獻(xiàn)。”廣東省環(huán)境科學(xué)研究院相關(guān)人員在接受記者采訪時(shí)說。
與此同時(shí)，通過西電東送大平臺(tái)引入的西部綠電，讓大灣區(qū)廣大企業(yè)直接購(gòu)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(mào)企業(yè)和科技知名企業(yè)，這些企業(yè)對(duì)‘綠電交易’有著迫切需求。”南方電網(wǎng)公司相關(guān)人員告訴記者，目前該公司正在研究推進(jìn)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(fēng)電、光伏發(fā)電企業(yè)購(gòu)買電量，提前鎖定綠電權(quán)屬，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式向低碳化轉(zhuǎn)型。
南方電網(wǎng)發(fā)布的《2022年度綠色電力消費(fèi)報(bào)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(fèi)電量在300萬千瓦時(shí)以上，企業(yè)購(gòu)買綠電更加積極。其中，廣東以國(guó)企和跨國(guó)外企為主，各自綠電消費(fèi)占比均超40%。
“綠色電力產(chǎn)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(chǎn)比例。”廣州寶潔有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，目前該公司使用的綠電占到企業(yè)實(shí)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(shè)步伐，保障大灣區(qū)高質(zhì)量發(fā)展能源需求
入夏以來，中國(guó)南方區(qū)域用電負(fù)荷連日走高。7月10日，南方電網(wǎng)最高電力負(fù)荷達(dá)2.26億千瓦，創(chuàng)歷史新高。7月11日16時(shí)50分，南方電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)負(fù)荷達(dá)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(fù)荷達(dá)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(yīng)，西電東送助力粵港澳大灣區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)的步伐也從未停止。
“面對(duì)今年電力負(fù)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(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、提升電網(wǎng)送電能力、加快新增電源送出’目標(biāo)，堅(jiān)持系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維，加快推進(jìn)電網(wǎng)基建工程高質(zhì)量建設(shè)。”任成林告訴記者。
5月14日，運(yùn)用在西電東送特高壓換流站的±800千伏直流高速開關(guān)研制成功。產(chǎn)品順利通過中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)的鑒定，鑒定專家一致認(rèn)為：產(chǎn)品整體水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了我國(guó)直流高速開關(guān)設(shè)備系列產(chǎn)業(yè)鏈空白。
6月24日，世界單套容量最大靜止同步補(bǔ)償器裝置在深圳正式建成。工程有效提升深圳電網(wǎng)動(dòng)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(wǎng)安全的“黑科技”越來越多。“我們將圍繞先進(jìn)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(yùn)行等關(guān)鍵領(lǐng)域，持續(xù)布局戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性技術(shù)創(chuàng)新。”南方電網(wǎng)高級(jí)專業(yè)技術(shù)專家呂金壯告訴記者。
而對(duì)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(shí)候。這背后離不開電網(wǎng)工作人員的堅(jiān)守和奉獻(xiàn)。”
