近日,“新基建”火了,在復工復產的大潮中受到廣泛關注,吸引了大量投資。作為世界最先進的輸電技術,特高壓位列其中。特高壓并不是一個新名詞,11年前,我國就已經投運了世界首個特高壓輸電工程,邁入了特高壓時代。那么,特高壓有哪些新優勢?對數字經濟發展有什么作用?對社會發展、老百姓生活有什么影響?本報記者帶你一探究竟。
“新基建”掀起建設新潮
特高壓技術推動中國經濟轉型升級
騰云駕霧,鋼線行走,俯瞰是壯麗河山,張開臂膀仿佛就能飛翔。在幾百米的高空中,有一群“電力蜘蛛俠”守護著高壓輸電線路的平安運行。
1993年出生的高菲是“電力蜘蛛俠”的一員,她是中國首批特高壓高空走線女技術員,國網浙江省送變電工程有限公司員工。在幾百米高的電力鐵塔上,負重20斤裝備的她攀爬靈活,走線消缺來去自如。
高菲最難忘的是在甘肅白銀參與準東—皖南±1100千伏直流特高壓工程施工。當時正值寒冬,氣溫接近零下20攝氏度,高菲爬上的鐵塔建在兩岸山頂上,導線離河面有300多米。在蒼茫的西北大地上,高菲和輸電班的成員們迎著風沙,忍著嚴寒,連著走線了一周,最久一次連續作業8小時,為世界電壓等級最高、輸電距離最遠、導線截面最大、技術水平最先進的特高壓工程貢獻了力量。
特高壓連接著我國西北部的能源基地和中東部的電力負荷中心,高菲這樣的“電力蜘蛛俠”像醫生一樣守護著特高壓,守護著萬家燈火。
2020年伊始,突如其來的新冠肺炎疫情打亂了人們的生產生活節奏,在各項政策措施作用下,2月以來,我國企業復工復產加快,生產生活秩序逐步恢復。
3月4日,中共中央政治局常務委員會會議指出,要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度,受到社會廣泛關注。傳統基建是指鐵路、公路、機場、港口、水利設施等建設項目,而“新基建”是指發力于科技端的基礎設施建設,主要包含5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網等七大領域,更注重數字化和智能化,能夠更好推動中國經濟轉型升級。
在“新基建”中,特高壓受到各界青睞,資本市場也大力追捧。連續多日,特高壓相關領域的股票漲停,傲視群芳。
現在,電與我們的生活息息相關,像水和空氣一樣不可或缺。電能從發電廠生產出來,經過輸電線路輸送到千家萬戶。正如人們出行需要高速公路一樣,電能也需要“電力高速路”,將我國西北部的清潔電能快速運輸到中東部經濟發達地區。
電壓等級越高,電能損耗越低,有數據顯示,1000千伏特高壓直流電網輸送的電量相當于500千伏直流電網的5到6倍,送電距離相當于2到3倍。為了平衡能源基地和負荷中心分布不均的問題,發展特高壓輸電技術成為我國電力工業發展的必然選擇。
特高壓是指電壓等級在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的輸電技術,具有輸送容量大、距離遠、效率高和損耗低等技術優勢,占領了世界輸電技術的制高點,我國已全面掌握特高壓交直流輸電技術并實現商業化運行。在這一領域,“中國標準”就是“世界標準”,特高壓已成為中國的世界級名片。
“新基建”代表著高科技和新型的生產關系,特高壓輸電技術完美契合該理念,是能源電力領域的重大創新,是世界電力工業史上的重要里程碑。
自2005年國家啟動特高壓輸電技術研究以來,國家電網有限公司積極組織科研攻關,加快投資建設,2009年,世界上第一條商業化運行的特高壓交流輸變電工程1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程正式投運,并獲得第二屆中國工業大獎;2012年,“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”獲得國家科技進步獎特等獎;2018年1月8日,“特高壓±800千伏直流輸電工程”獲國家科技進步獎特等獎,12月9日,向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程獲第五屆中國工業大獎。
特高壓輸電技術實現了世界輸電技術領域的“中國創造”和“中國引領”,還成功走出了國門。2017年12月21日,由國家電網有限公司與巴西國家電力公司聯合投資建設的巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電一期工程舉行投運儀式,這標志著中國特高壓“走出去”的首個項目正式投入商業運行。在宛如綠色海洋的亞馬孫熱帶雨林,一座座電力鐵塔連成一條線,源源不斷地將綠色電能輸送到璀璨都市。
特高壓輸電技術不僅全面提高了我國的輸電能力,還推動中國輸變電設計、制造、施工和運行不斷轉型升級,促進電力裝備產業的快速發展。在特高壓走出國門的同時,我國一大批電力裝備也走向世界市場,打破了西門子、ABB等企業的長期壟斷。中國科學院院士陳維江表示,特高壓輸電技術和裝備已經是中國在國際電力市場上的新名片。
很顯然,特高壓的頭角剛剛展露,未來將在“新基建”的建設大潮中大展身手,有望成為具有廣泛影響力的國際新基建。
全年特高壓建設項目投資規模1811億元 帶動社會投資3600億元,整體規模5411億元
古都西安,歷史底蘊深厚,人文氣息濃烈。近年來,隨著短視頻的興起,“摔碗酒”“不倒翁姐姐”等網紅產品受到網友稱贊,西安一躍成為“網紅城市”。然而和國內其他城市一樣,新冠肺炎疫情的到來讓這座城市沒有了往日的喧囂,一下子安靜了下來。
這種安靜讓人惴惴不安,更給當地企業潑了冷水。雖然春節假期延期,但西安派瑞功率半導體變流技術股份有限公司(以下簡稱“派瑞股份”)總經理助理、高級工程師龐艷麗并沒有完全靜下心來,她時刻牽掛著公司的超凈廠房。“我們的超凈廠房即使不生產,也需要依靠氮氣等維持環境。假期期間,它的氮氣也不能停呀,不夠了我得趕緊補上。”龐艷麗解釋說。
氮氣一刻都不能停,意味著生產線不生產還要產生成本,這無疑增加了企業的壓力。談及這個問題,龐艷麗非常慶幸公司春節前的生產安排。“我們的產品主要服務于特高壓工程,去年、今年特高壓開工建設的比較多,我們收到了很多訂單。當時想法很簡單,加班加點生產,可以降低產品的生產成本,還可以有時間去接更多的訂單。”龐艷麗介紹,春節前生產線的工人三班倒,晝夜不停地生產,加急生產出了不少訂單。“幸虧我們春節前加班生產,減輕了春節后不能按時復工的壓力。”談到此處,龐艷麗有點小興奮。
真正讓龐艷麗吃下定心丸的是2月中旬以來,國家電網有限公司投資建設的特高壓工程陸續復工復產。青海—河南±800千伏特高壓直流工程、張北—雄安1000千伏特高壓交流工程、雅中—江西±800千伏特高壓直流工程、陜北—湖北±800千伏特高壓工程……一大批特高壓工程相繼涌來,提振了市場信心,有力帶動了電力設備制造企業復工復產。
“我們企業是服務特高壓工程的,也就是服務國家重點工程的,現在特高壓工程開工了,政府應該會支持我們復工復產。”看到特高壓工程復工的新聞,龐艷麗便開始著手準備復工材料,并對員工進行身體檢測,做好了安全生產的準備。2月25日,派瑞股份恢復生產。龐艷麗告訴記者,他們生產的晶閘管閥片是換流閥的核心器件,為南瑞集團、許繼集團、西電集團等供貨,每個訂單在3000萬~4000萬元之間,如今他們可以開足馬力生產,使上半年經濟效益不受疫情影響。
特高壓輸電線路長、投資規模大,具有產業鏈長、帶動力強、經濟社會效益顯著等優勢,是促進經濟發展的一把利器。據測算,陜北—湖北±800千伏特高壓工程將直接帶動設備生產規模約120億元,增加就業崗位超過4萬個,帶動電源等相關產業投資超過700億元,促進電力裝備產業轉型升級。
作為新基建,特高壓涉及大批輸配電零部件,比如變壓器、開關、電容器、避雷器、換流閥等,再加上大量原材料企業,社會投資規模巨大。中國能源網首席信息官韓曉平表示:“首先我們要把電升到一個更高的等級,升壓本身就需要大量投入,比如變壓器、開關。另外建設輸電線路要建設高壓塔,把電纜從西北地區或者西南地區長途跋涉,輸送到負荷中心,再進行降壓。這需要大量的配套投資。”
目前,國家電網有限公司覆蓋范圍內的8項特高壓工程全面開復工,全年特高壓建設項目投資規模1811億元,可帶動社會投資3600億元,整體規模5411億元,服務經濟高質量發展,為未來經濟發展提供新動能。
充分融合數字技術 更智能、更高效地服務萬家燈火
新冠肺炎疫情暴發后,實體經濟受到重大沖擊,然而以互聯網、大數據、人工智能等為代表的數字產業迎來黃金發展時期,不僅沒有受到疫情影響,還獲得了更多人的關注。
在全球互聯網蓬勃發展和數字經濟興起的時代背景下,電網企業的數字化轉型也迫在眉睫。
清華大學能源互聯網創新研究院研究室主任趙東元認為,引入大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等數字化技術,打通信息流、能源流和價值流,可以實現電網向內整合電力生產消費全鏈條,向外拓展到整個能源價值鏈和數字生態,并且和社會治理、金融體系高度融合,推動規模龐大的物理電力網絡通過數字經濟模式實現價值最大化。
在新基建領域,國家電網有限公司已經在特高壓變電站與5G基站共享、新能源汽車充電樁、大數據中心和人工智能等方面開展了豐富的應用實踐,例如新能源預測、無人機作業、機器人巡檢、變電站智能運維、電力大數據的企業復工電力指數。
2019年6月24日,位于安徽省宣城市境內的特高壓古泉換流站5G網絡上下行速率順利完成測試,并達到設計要求,這標志著中國首座“特高壓+5G”基站建設宣告成功,驗證了特高壓變電站內進行5G網絡建設的可行性。
國網安徽省電力有限公司相關技術人員介紹說,古泉站通過5G技術應用,實現了站內4K高清監控視頻信號的實時回傳,以及巡檢機器人的遠程監控。同時,5G網絡的構建為站內各類監測監控系統和智能運維系統提供了靈活高效、安全可靠的無線接入通道,實現了變電站大帶寬、低時延業務的靈活應用,提高了電網的智能感知能力。
不僅是5G網絡,智能巡檢機器人也在特高壓變電站中發揮了重要作用。2月5日,智能巡檢機器人“大白”首次在1100千伏準東—皖南特高壓直流輸電工程昌吉換流站內亮相,它主要為換流站進行定期巡檢,確保這條疆電外送大通道的“心臟”安全運行。
新冠肺炎疫情期間,為保障電網安全,大量疆電通過特高壓輸送到中東部地區,點亮了萬家燈火。
昌吉換流站值長焦攀介紹,“大白”具備自動定位巡視、拍攝記錄可見光圖片和紅外圖譜等功能,在很大程度上替代了運維人員的現場巡視,避免人員頻繁外出,最大程度降低工作人員感染新冠肺炎的風險。
數字技術的廣泛應用,促使電網企業掌握了最全面的電力信息。在疫情期間,利用電力大數據,國家電網開發的“企業復工電力指數”為企業復工和政府決策提供了重要參考,受到各界好評。“電力部門提供的這項指數準確、可靠、全面,為政府部門分析核實企業復工復產情況提供了強有力的數據支撐,對支持市委、市政府做好疫情防控和企業復工復產工作有積極意義。”浙江省湖州市經濟和信息化局綠色制造處副處長高春說。
我國能源轉型下的新能源電力系統正在到來,趙東元說:“加快電網數字化轉型,塑造能源電力領域開放共享型的平臺,可以對接工業互聯網,不僅提升電力裝備制造水平,還可以提升電網企業在綜合能源、電動汽車充電、電力大數據等新興領域的競爭優勢。”
未來已來,智能產業、智慧生活都需要高質量的供電保障。特高壓點亮了萬家燈火,為中國經濟源源不斷地輸送養料。韓曉平表示:“特高壓的作用未來還會更大,我們的用電量會隨著經濟技術的發展、隨著國家整體升級而越來越大,特高壓建設可以促進這個進程。”
“新基建”掀起建設新潮
特高壓技術推動中國經濟轉型升級
騰云駕霧,鋼線行走,俯瞰是壯麗河山,張開臂膀仿佛就能飛翔。在幾百米的高空中,有一群“電力蜘蛛俠”守護著高壓輸電線路的平安運行。
1993年出生的高菲是“電力蜘蛛俠”的一員,她是中國首批特高壓高空走線女技術員,國網浙江省送變電工程有限公司員工。在幾百米高的電力鐵塔上,負重20斤裝備的她攀爬靈活,走線消缺來去自如。
高菲最難忘的是在甘肅白銀參與準東—皖南±1100千伏直流特高壓工程施工。當時正值寒冬,氣溫接近零下20攝氏度,高菲爬上的鐵塔建在兩岸山頂上,導線離河面有300多米。在蒼茫的西北大地上,高菲和輸電班的成員們迎著風沙,忍著嚴寒,連著走線了一周,最久一次連續作業8小時,為世界電壓等級最高、輸電距離最遠、導線截面最大、技術水平最先進的特高壓工程貢獻了力量。
特高壓連接著我國西北部的能源基地和中東部的電力負荷中心,高菲這樣的“電力蜘蛛俠”像醫生一樣守護著特高壓,守護著萬家燈火。
2020年伊始,突如其來的新冠肺炎疫情打亂了人們的生產生活節奏,在各項政策措施作用下,2月以來,我國企業復工復產加快,生產生活秩序逐步恢復。
3月4日,中共中央政治局常務委員會會議指出,要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度,受到社會廣泛關注。傳統基建是指鐵路、公路、機場、港口、水利設施等建設項目,而“新基建”是指發力于科技端的基礎設施建設,主要包含5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網等七大領域,更注重數字化和智能化,能夠更好推動中國經濟轉型升級。
在“新基建”中,特高壓受到各界青睞,資本市場也大力追捧。連續多日,特高壓相關領域的股票漲停,傲視群芳。
現在,電與我們的生活息息相關,像水和空氣一樣不可或缺。電能從發電廠生產出來,經過輸電線路輸送到千家萬戶。正如人們出行需要高速公路一樣,電能也需要“電力高速路”,將我國西北部的清潔電能快速運輸到中東部經濟發達地區。
電壓等級越高,電能損耗越低,有數據顯示,1000千伏特高壓直流電網輸送的電量相當于500千伏直流電網的5到6倍,送電距離相當于2到3倍。為了平衡能源基地和負荷中心分布不均的問題,發展特高壓輸電技術成為我國電力工業發展的必然選擇。
特高壓是指電壓等級在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的輸電技術,具有輸送容量大、距離遠、效率高和損耗低等技術優勢,占領了世界輸電技術的制高點,我國已全面掌握特高壓交直流輸電技術并實現商業化運行。在這一領域,“中國標準”就是“世界標準”,特高壓已成為中國的世界級名片。
“新基建”代表著高科技和新型的生產關系,特高壓輸電技術完美契合該理念,是能源電力領域的重大創新,是世界電力工業史上的重要里程碑。
自2005年國家啟動特高壓輸電技術研究以來,國家電網有限公司積極組織科研攻關,加快投資建設,2009年,世界上第一條商業化運行的特高壓交流輸變電工程1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程正式投運,并獲得第二屆中國工業大獎;2012年,“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”獲得國家科技進步獎特等獎;2018年1月8日,“特高壓±800千伏直流輸電工程”獲國家科技進步獎特等獎,12月9日,向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程獲第五屆中國工業大獎。
特高壓輸電技術實現了世界輸電技術領域的“中國創造”和“中國引領”,還成功走出了國門。2017年12月21日,由國家電網有限公司與巴西國家電力公司聯合投資建設的巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電一期工程舉行投運儀式,這標志著中國特高壓“走出去”的首個項目正式投入商業運行。在宛如綠色海洋的亞馬孫熱帶雨林,一座座電力鐵塔連成一條線,源源不斷地將綠色電能輸送到璀璨都市。
特高壓輸電技術不僅全面提高了我國的輸電能力,還推動中國輸變電設計、制造、施工和運行不斷轉型升級,促進電力裝備產業的快速發展。在特高壓走出國門的同時,我國一大批電力裝備也走向世界市場,打破了西門子、ABB等企業的長期壟斷。中國科學院院士陳維江表示,特高壓輸電技術和裝備已經是中國在國際電力市場上的新名片。
很顯然,特高壓的頭角剛剛展露,未來將在“新基建”的建設大潮中大展身手,有望成為具有廣泛影響力的國際新基建。
全年特高壓建設項目投資規模1811億元 帶動社會投資3600億元,整體規模5411億元
古都西安,歷史底蘊深厚,人文氣息濃烈。近年來,隨著短視頻的興起,“摔碗酒”“不倒翁姐姐”等網紅產品受到網友稱贊,西安一躍成為“網紅城市”。然而和國內其他城市一樣,新冠肺炎疫情的到來讓這座城市沒有了往日的喧囂,一下子安靜了下來。
這種安靜讓人惴惴不安,更給當地企業潑了冷水。雖然春節假期延期,但西安派瑞功率半導體變流技術股份有限公司(以下簡稱“派瑞股份”)總經理助理、高級工程師龐艷麗并沒有完全靜下心來,她時刻牽掛著公司的超凈廠房。“我們的超凈廠房即使不生產,也需要依靠氮氣等維持環境。假期期間,它的氮氣也不能停呀,不夠了我得趕緊補上。”龐艷麗解釋說。
氮氣一刻都不能停,意味著生產線不生產還要產生成本,這無疑增加了企業的壓力。談及這個問題,龐艷麗非常慶幸公司春節前的生產安排。“我們的產品主要服務于特高壓工程,去年、今年特高壓開工建設的比較多,我們收到了很多訂單。當時想法很簡單,加班加點生產,可以降低產品的生產成本,還可以有時間去接更多的訂單。”龐艷麗介紹,春節前生產線的工人三班倒,晝夜不停地生產,加急生產出了不少訂單。“幸虧我們春節前加班生產,減輕了春節后不能按時復工的壓力。”談到此處,龐艷麗有點小興奮。
真正讓龐艷麗吃下定心丸的是2月中旬以來,國家電網有限公司投資建設的特高壓工程陸續復工復產。青海—河南±800千伏特高壓直流工程、張北—雄安1000千伏特高壓交流工程、雅中—江西±800千伏特高壓直流工程、陜北—湖北±800千伏特高壓工程……一大批特高壓工程相繼涌來,提振了市場信心,有力帶動了電力設備制造企業復工復產。
“我們企業是服務特高壓工程的,也就是服務國家重點工程的,現在特高壓工程開工了,政府應該會支持我們復工復產。”看到特高壓工程復工的新聞,龐艷麗便開始著手準備復工材料,并對員工進行身體檢測,做好了安全生產的準備。2月25日,派瑞股份恢復生產。龐艷麗告訴記者,他們生產的晶閘管閥片是換流閥的核心器件,為南瑞集團、許繼集團、西電集團等供貨,每個訂單在3000萬~4000萬元之間,如今他們可以開足馬力生產,使上半年經濟效益不受疫情影響。
特高壓輸電線路長、投資規模大,具有產業鏈長、帶動力強、經濟社會效益顯著等優勢,是促進經濟發展的一把利器。據測算,陜北—湖北±800千伏特高壓工程將直接帶動設備生產規模約120億元,增加就業崗位超過4萬個,帶動電源等相關產業投資超過700億元,促進電力裝備產業轉型升級。
作為新基建,特高壓涉及大批輸配電零部件,比如變壓器、開關、電容器、避雷器、換流閥等,再加上大量原材料企業,社會投資規模巨大。中國能源網首席信息官韓曉平表示:“首先我們要把電升到一個更高的等級,升壓本身就需要大量投入,比如變壓器、開關。另外建設輸電線路要建設高壓塔,把電纜從西北地區或者西南地區長途跋涉,輸送到負荷中心,再進行降壓。這需要大量的配套投資。”
目前,國家電網有限公司覆蓋范圍內的8項特高壓工程全面開復工,全年特高壓建設項目投資規模1811億元,可帶動社會投資3600億元,整體規模5411億元,服務經濟高質量發展,為未來經濟發展提供新動能。
充分融合數字技術 更智能、更高效地服務萬家燈火
新冠肺炎疫情暴發后,實體經濟受到重大沖擊,然而以互聯網、大數據、人工智能等為代表的數字產業迎來黃金發展時期,不僅沒有受到疫情影響,還獲得了更多人的關注。
在全球互聯網蓬勃發展和數字經濟興起的時代背景下,電網企業的數字化轉型也迫在眉睫。
清華大學能源互聯網創新研究院研究室主任趙東元認為,引入大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等數字化技術,打通信息流、能源流和價值流,可以實現電網向內整合電力生產消費全鏈條,向外拓展到整個能源價值鏈和數字生態,并且和社會治理、金融體系高度融合,推動規模龐大的物理電力網絡通過數字經濟模式實現價值最大化。
在新基建領域,國家電網有限公司已經在特高壓變電站與5G基站共享、新能源汽車充電樁、大數據中心和人工智能等方面開展了豐富的應用實踐,例如新能源預測、無人機作業、機器人巡檢、變電站智能運維、電力大數據的企業復工電力指數。
2019年6月24日,位于安徽省宣城市境內的特高壓古泉換流站5G網絡上下行速率順利完成測試,并達到設計要求,這標志著中國首座“特高壓+5G”基站建設宣告成功,驗證了特高壓變電站內進行5G網絡建設的可行性。
國網安徽省電力有限公司相關技術人員介紹說,古泉站通過5G技術應用,實現了站內4K高清監控視頻信號的實時回傳,以及巡檢機器人的遠程監控。同時,5G網絡的構建為站內各類監測監控系統和智能運維系統提供了靈活高效、安全可靠的無線接入通道,實現了變電站大帶寬、低時延業務的靈活應用,提高了電網的智能感知能力。
不僅是5G網絡,智能巡檢機器人也在特高壓變電站中發揮了重要作用。2月5日,智能巡檢機器人“大白”首次在1100千伏準東—皖南特高壓直流輸電工程昌吉換流站內亮相,它主要為換流站進行定期巡檢,確保這條疆電外送大通道的“心臟”安全運行。
新冠肺炎疫情期間,為保障電網安全,大量疆電通過特高壓輸送到中東部地區,點亮了萬家燈火。
昌吉換流站值長焦攀介紹,“大白”具備自動定位巡視、拍攝記錄可見光圖片和紅外圖譜等功能,在很大程度上替代了運維人員的現場巡視,避免人員頻繁外出,最大程度降低工作人員感染新冠肺炎的風險。
數字技術的廣泛應用,促使電網企業掌握了最全面的電力信息。在疫情期間,利用電力大數據,國家電網開發的“企業復工電力指數”為企業復工和政府決策提供了重要參考,受到各界好評。“電力部門提供的這項指數準確、可靠、全面,為政府部門分析核實企業復工復產情況提供了強有力的數據支撐,對支持市委、市政府做好疫情防控和企業復工復產工作有積極意義。”浙江省湖州市經濟和信息化局綠色制造處副處長高春說。
我國能源轉型下的新能源電力系統正在到來,趙東元說:“加快電網數字化轉型,塑造能源電力領域開放共享型的平臺,可以對接工業互聯網,不僅提升電力裝備制造水平,還可以提升電網企業在綜合能源、電動汽車充電、電力大數據等新興領域的競爭優勢。”
未來已來,智能產業、智慧生活都需要高質量的供電保障。特高壓點亮了萬家燈火,為中國經濟源源不斷地輸送養料。韓曉平表示:“特高壓的作用未來還會更大,我們的用電量會隨著經濟技術的發展、隨著國家整體升級而越來越大,特高壓建設可以促進這個進程。”