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李立浧院士:“透明电网”将对能源发展产生颠覆性影响

国际电力网  来源:透明电网  作者:路郑  日期:2019-04-18
  日前,中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员李立浧荣获2018年度广东省科学技术奖突出贡献奖。作为中国“直流输电第一人”,李立浧带领团队挑战世界级难题,完成的特高压直流输电技术已成为中国名片。
 
  作为一个“思想闲不住的人”,李立浧脑海中又在酝酿着新的目标——“透明电网”。
 
  特高压打开“西电东送”新篇章
 
  “由于我国能源资源与电力负荷不均衡,80%以上的能源资源分布在西部、北部,70%以上的电力消费集中在东部、中部。因此,发展大容量、远距离、高效率的输电技术是我国电力能源跨区域大范围优化配置的必然选择。”在李立浧看来,随着金沙江下游向家坝、溪洛渡等水电站的规模开发,近4000万千瓦水电需进行远距离的高效送出,但交流输电技术不可行,而现行±500千伏直流输电方案占地大、损耗高,极不经济。在此背景下,他首次提出发展大容量、低损耗的特高压±800千伏直流输电技术。该技术具有输送容量大、送电距离远、输电效率高的突出优势,输送容量可达500-1000万千瓦,输送距离可达3000公里。
 
  “特高压直流工程的输送容量是±500千伏直流工程的2-3倍,经济输送距离提高到2-2.5倍,运行可靠性提高到8倍,单位输送距离损耗降低45%,单位容量造价降低28%。”李立浧说。
 
  1968年参加工作的李立浧,几乎主持参与了我国所有特大型输电项目。作为“直流输电第一人”,±800千伏特高压项目启动前,李立浧曾遭到了很多质疑。
 
  “当时国内外一片质疑,认为中国要挑战世界级难题,简直是天方夜谭。但是不能因为国外没有,我们就不能搞、不敢搞。”李立浧语气坚定,“摆脱进口依赖, 从‘中国创造’到‘中国引领’,‘特高压±800千伏直流输电工程’项目的成功,不仅显著提升了我国电工装备制造的自主创新能力和国际竞争力,还推动了我国能源领域高新技术‘走出去’,为全球能源互联提供了‘中国方案’。”
 
  在李立浧的带领和推动下,我国攻克了特高压直流输电技术的多个难题。2010年,世界首个特高压直流输电工程±800千伏云广特高压直流输电工程建成投产;2018年5月,滇西北至广东±800千伏特高压直流输电工程投运,成为世界海拔最高、设防抗震级别最高的特高压直流输电工程。
 
  据了解,我国目前已建成13项特高压直流输电工程,输送总容量达到9860万千瓦,促进了西部和北部水电、风电、太阳能等清洁能源的大规模集约开发和大范围消纳,成为“大气污染防治行动计划”的主要通道。“从地域发展来说,这项技术极大支持了西部大开发战略,在促进西部发展的同时增加了东部的蓝天指数,促进了东西部双赢。”李立浧表示。
 
  打造电网建设“中国方案”
 
  特高压工程的投用,不仅解决了国内的电力输送问题,更助推我国能源领域高新技术“出海”。
 
  2014年和2015年,国家电网公司先后成功中标巴西美丽山一期、二期特高压±800千伏直流输电工程,实现了中国技术、标准、装备、工程总承包和运行管理全产业链、全价值链输出。“与我国能源分布相似,巴西地域辽阔,80%的用电负荷集中在东南部发达地区,而发电资源则集中分布在北部亚马逊河流域,供需分布极不平衡。”李立浧认为,特高压直流输电为全球能源互联提供了“中国方案”。
 
  “特高压直流输电技术是我国自己的创造,发挥了巨大作用。同时,我们也在研究建设新的更灵活的特高压直流输电方式,即特高压柔性直流输电,这也是我国引领世界的技术,而且我们做到了最好,推动我国电工装备制造业高质量发展,打通了上中下游的产业链。”李立浧表示,特高压柔性直流输电技术研发工作取得了突破性进展,已经进行工程应用。
 
  2018年,金沙江中游乌东德电站送电广东、广西特高压多端直流示范工程开工建设,预计2020年可以投产。这是世界上容量最大的特高压多端直流输电工程、首个特高压多端混合直流工程、首个特高压柔性直流换流站工程、首个具备架空线路直流故障自清除能力的柔性直流输电工程。四项“世界第一”,让该工程成为中国电网建设的示范工程。
 
  首次提出“透明电网”
 
  “前段时间我重点思考特高压柔性直流输电的问题,现在已经开花结果。我的思想又跳到研究‘透明电网’技术上来。”李立浧告诉记者。
 
  “透明电网”由李立浧首次提出。他此前在公开场合详细介绍了这一技术:把现代信息技术与电网相结合,在电网上安装小微智能传感器,让电力系统的各个环节展示出来,包括电源信息透明、网络信息透明、市场信息透明、设备状态透明、运行状态透明、交易状态透明等等,形成“透明电网”。它可以让社会各方广泛深入参与电力生产、传输、消费等各个环节,协同促进能源电力的安全高效、绿色低碳发展。
 
  关于“透明电网”,李立浧受到两件事情的启发。一件是以色列农业运用了大量的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等。他认为,这些技术有些可以用在未来电网上。第二是交通系统的路况可以清晰、透明地展现在网络上,行车路线可以规划,也可随时调整。
 
  在李立浧的畅想中,“透明电网”再发展下去就是“透明电力系统”,接着就是“透明能源系统”,整个系统网络平台可以发展成零边界成本的能源互联网。彼时,能源的存储方式和能源的使用将会更加方便。而且,该技术会更多地影响未来电力系统生态,甚至能源生态,将会对世界未来发展、能源发展产生颠覆性影响。
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