Enerģētika ir ekonomiskās attīstības pamats. Pēdējo desmit gadu laikā Ķīnas enerģētiskās neatkarības garantijas spēja ir ievērojami uzlabota, un ir uzbūvēta pasaulē lielākā tīrās enerģijas ražošanas sistēma. Enerģētikas struktūra ir nepārtraukti optimizēta, kas efektīvi garantējusi stabilu tautsaimniecības darbību.
Pēdējos gados Ķīna ir pakāpeniski attīstījusies un pieaugusi elektrotehnikas un enerģētikas tehnoloģiju jomā. Pēc vairāk nekā 60 gadu attīstības Ķīnā tagad ir pasaulē jaudīgākā enerģētikas sistēma: 2021. gadā valstī uzstādītā elektroenerģijas ražošanas jauda būs aptuveni 2,38 miljardi kilovatu, ieņemot pirmo vietu pasaulē; Ņemiet par piemēru centrālo uzņēmumu State Grid, tam pašlaik ir vairāk nekā 20,000 patenti, kas ieņem trešo vietu pasaulē; Patentu skaits enerģijas akumulatoriem vien veido 67,56 procentus no pasaules kopējā apjoma; tajā pašā laikā Ķīna ir arī pasaulē lielākā elektroenerģijas eksportētāja.
Īpaši UHV pārraides tehnoloģiju jomā, kas ir vismodernākā jaudas pārvades tehnoloģija pasaulē, Ķīna ir apguvusi UHV pārraides tehnoloģiju ar neatkarīgām intelektuālā īpašuma tiesībām, kas ir nozīmīgs neatkarīgs inovāciju sasniegums pasaulē. Tā ir uzņēmusies vadību starptautisko publisko UHV pārvades līniju standartu formulēšanā, lai Ķīnas standarti un pasaules standarti tiktu pielīdzināti.
▲Čižou, Anhui Aerofotogrāfija UHV Line Jiuhua Dense Channel (attēla avots/Visual China)
Kas ir UHV jaudas pārraide
Ķīnas elektrotīkla darbības sistēmā spriegums ir sadalīts divās sistēmās: pārvades un sadales. Pārvades sistēma ir paredzēta jaudas pārvadīšanai uz tāda paša līmeņa vai zemāka līmeņa apakšstacijām, un vispārējais sprieguma līmenis ir augstāks. Sadales sistēmas mērķis ir pārvadīt jaudu uz sadales slodzi, un vispārējais sprieguma līmenis nepārsniedz 110kV.
Vienkārši sakot, no elektrostacijas līdz pastiprināšanas apakšstacijai pārvades tīkls ir pārvades sistēma; no pazeminātas apakšstacijas līdz sadales tīklam līdz televizoram, gaisa kondicionēšanai un citām elektroiekārtām ir sadales sistēma.
Saskaņā ar Oma likumu pārraides procesā tiks zaudēta strāva. Attālums un materiāli ir svarīgi zaudējumu iemesli, jo īpaši pārraides attālums. Jo tālāk ir zaudējumi, jo lielāki zaudējumi. Viens no veidiem, kā samazināt pārvades zudumus, ir palielināt pārraides spriegumu, tāpēc pastāv augstsprieguma elektrības jēdziens.
Ķīnā augstsprieguma elektrotīkls attiecas uz 220kV elektrotīklu. Uz augstsprieguma elektrības bāzes izstrādātais īpaši augsts spriegums var sasniegt 500kV. Bet pat tādā gadījumā ar īpaši augsta sprieguma līdzstrāvas pārvades tehnoloģiju joprojām nepietiek, lai tiktu galā ar tūkstošiem kilometru pārraidi lielos attālumos, un strāvas zudumi var sasniegt pat 20 procentus vai vairāk.
Turpinot palielināt HVDC pārvades spriegumu, ko nevar izturēt tradicionālie izolācijas materiāli, novedīs pie elektrotīkla sistēmas atteices un palielināsies negadījumu, piemēram, ugunsgrēku, risks, kam nepieciešams UHVDC pārvades tehniskais atbalsts.
UHV tehnoloģija attiecas uz elektroenerģijas pārvades tehnoloģiju ar AC 1000kV un DC ± 800kV sprieguma līmeņiem. Šīs tehnoloģijas lielākā iezīme ir tā, ka tā var nodrošināt tālsatiksmes un efektīvu elektroenerģijas pārvadi, īpaši valstīm ar plašu teritoriju, lielu iedzīvotāju skaitu vai nevienmērīgu reģionālo resursu sadalījumu. Tas vairāk līdzinās "oglekļa sūtīšanai sniegā", kas pazīstams arī kā "5G tīkls elektriskajā laukā" un "ātrgaitas dzelzceļš energosistēmā".
Saskaņā ar Ķīnas Valsts tīkla korporācijas sniegtajiem datiem pirmās ķēdes UHVDC elektrotīkls var nosūtīt 6 miljonus kilovatu elektroenerģijas, kas ir 5-6 reizes vairāk nekā esošais 500 kV līdzstrāvas elektrotīkls, un jauda. pārraides attālums ir arī 2 līdz 3 reizes lielāks par pēdējo, un tas var ietaupīt 60 procentus zemes resursu.
▲UHV jaudas pārraides shematiska diagramma (attēla avots/Wall Street News)
No paštaisīta līdz pašpaļāvībai
Faktiski Ķīnas UHV pārraides attīstība ir arī "bezpalīdzīgs gājiens", jo Ķīnas nacionālie pamatnosacījumi nosaka ārkārtīgi nelīdzsvarotu elektroenerģijas ražošanas un patēriņa ģeogrāfisko sadalījumu.
Divas trešdaļas no valsts ogļu resursiem ir koncentrētas trīs provincēs un reģionos Shaanxi, Shanxi un Iekšējā Mongolijā, 80 procenti hidroenerģijas resursu ir koncentrēti dienvidrietumos, un fotoelementu un vēja enerģijas resursi galvenokārt ir koncentrēti ziemeļrietumos, Iekšējā Mongolijā. un citās vietās. Tomēr 16 provinces centrālajos un austrumu reģionos ar visblīvāk apdzīvotajām un vislielāko pieprasījumu pēc elektroenerģijas ir 16 provinces centrālajos un austrumu reģionos, kas rada lielu pieprasījumu pēc elektropārvades tālsatiksmes. Enerģijas tehnoloģija ir ne tikai zinātnisks jautājums, bet arī svarīga Ķīnas enerģētiskās drošības garantija.
Atšķirībā no tādām "tradicionālajām priekšrocību" jomām kā tilti un inženierbūve, Ķīnai nav daudz tehnisko rezervju spēka pārvades tehnoloģijā, un tā pamatā ir pašu ražota. Līdz ar to līdz reformu un atvēršanas sākumam elektrības padeves pārtraukumi dažādās vietās bija izplatīti nepietiekamas strāvas padeves dēļ.
Lai atrisinātu elektroapgādes problēmu, 80. gados Ķīna ieviesa elektroenerģijas pārvades un pārveidošanas tehnoloģiju ar 500kV sprieguma līmeni no Rietumiem (iepriekš 220kV parastā elektropārvade lielākajā daļā apgabalu). Taču, strauji attīstoties ekonomikai un sabiedrībai, 500kV elektropārvades tehnoloģija ir saskārusies arī ar piedāvājuma un pieprasījuma griestiem, un ir jāturpina palielināt pārraides jaudu un ieiet UHV jomā.
Enerģētikas jomā UHV pārraide vienmēr ir bijusi pasaules līmeņa problēma. ASV, Padomju Savienība, Japāna, Itālija un citas valstis ir veikušas UHV pētījumus un testus, iekārtu izstrādi un inženierijas mēģinājumus, taču politisko, ekonomisko, tehnoloģisko un citu faktoru dēļ tie visi beidzās ar neveiksmi.
Kopš 2000. gada attiecīgās nodaļas ir organizējušas desmitiem zinātniskās pētniecības iestāžu un universitāšu un simtiem iekārtu ražošanas uzņēmumu, veidojot tūkstošiem plānu kopumu, kuros kopumā piedalās simtiem tūkstošu cilvēku. Apstāklī, ka pasaulē "nav standartu, nav pieredzes un nav aprīkojuma", daudzas UHV pārraides tehnoloģijas pasaules līmeņa problēmas ir pārvarētas.
± 800kV UHVDC pārveidotāja transformators, ko neatkarīgi izstrādājusi Ķīna, ir izveidojis pasaules rekordu ar lielāko atsevišķu jaudu, augstākajām tehniskajām grūtībām un īsāko izvades laiku pasaulē.
Ķīnas uzlabotās tehnoloģijas izstrādāto UHV enerģijas taupīšanas vadītāju vadītspēja ir palielinājusies no 61.{2}} procentiem IACS (vadītspēja, kas ir mērījuma vērtība, kas norāda materiāla pārvades strāvas stiprumu) līdz 63,5 procentiem IACS, kas ievērojami samazina IACS. zaudējumus UHV elektroenerģijas pārvades procesā un katru gadu var samazināt enerģijas pārvades zudumus par miljardiem grādu.
▲ 2022. gada 26. jūnijā Čuncjinā, Baihetan-Zhejiang ± 800kV UHVDC pārvades projekta Chongqing Qianjiang posma būvlaukumā strādnieki veica gaisa darbus vairāk nekā 100 metru augstumā (Attēla avots/Vision China)
Šie zinātniskie un tehnoloģiskie sasniegumi nav atdalāmi no attiecīgo valsts departamentu uzmanības un vēl jo vairāk neatdalāmi no neskaitāmu zinātnisko pētnieku smagā darba, kas nes uz priekšu patiesības meklējumu inovācijas un smaga darba zinātnisko garu. Piemēram, Li Li Lixuan, Ķīnas Inženierzinātņu akadēmijas akadēmiķis, ir eksperts UHVDC pārraides jomā Ķīnā un ir pazīstams kā "pirmā persona līdzstrāvas pārraidē". UHV ± 800kV līdzstrāvas tehnoloģijā viņš vadīja ekspertus un komandas, lai pārvarētu grūtības, izstrādāja 73 galvenās elektroiekārtas 13 kategorijās, ieguva 141 galveno tehnoloģiju, radīja 37 pasaulē pirmos un kļuva par vienu no galvenajiem veicinātājiem manas valsts "pasaules vadībā". šajā jomā.
Chen Weijiang, Ķīnas Zinātņu akadēmijas akadēmiķis, ir eksperts augstsprieguma un izolācijas tehnoloģiju jomā. Viņš ir ieguvis Nacionālo zinātnes un tehnoloģiju progresa balvu un Nacionālās tehnoloģiju izgudrojumu balvas otro balvu. Ilgstoši nodarbojas ar elektromagnētisko pāreju analīzes metožu un energosistēmu aizsardzības tehnoloģiju pētījumiem. Šie zinātniskās pētniecības sasniegumi ir efektīvi atbalstījuši manas valsts UHV jaudas pārvades tehnoloģijas veiksmīgu izpēti un attīstību.
Ķīnas elektrotehnikas biedrība dibināta 1981. gadā, un tā ir akadēmiskas grupas organizācija, kuras galvenā struktūra ir elektroinženieri un elektrozinātņu un tehnoloģiju darbinieki, un tā ir arī nozīmīgs sociālais spēks Ķīnas elektrotehnikas uzņēmumu attīstībā. Biedrība kā centrs pieturas pie akadēmiskās apmaiņas, saskaras ar elektrotehnikas robežām un tautsaimniecības būvniecības vajadzībām un aktīvi veic akadēmiskās apmaiņas aktivitātes. Ķīnas Zinātnes un tehnoloģiju asociācijas ceļvedī “Nozīmīgām akadēmiskām konferencēm (2022)” ir iekļautas kopumā 8 Ķīnas Elektrotehnikas biedrības konferences, piemēram, Ķīnas Elektrotehnikas biedrības akadēmiskā ikgadējā sanāksme, 5. starptautiskā elektrotehnikas biedrība. un Enerģētikas konference, kā arī Pasaules elektrisko transportlīdzekļu konferences Ķīnas nodaļa. Sanāksmes ir visas akadēmiskās konferences ar lielāku ietekmi un lielu dalībnieku skaitu.
Jaunas iespējas "dubultā oglekļa" kontekstā
2009. gadā Ķīnas pirmā UHV pārvades līnija Jindongnan-Nanyang-Jingmen tika pilnībā savienota, un Ķīna kļuva par pirmo valsti pasaulē, kas pilnībā apguva UHV pārraides tehnoloģiju un ieviesa to uzņēmējdarbībā.
Kopš tā laika vairāk nekā desmit gadus Ķīnas UHV pārraides tehnoloģija ir panākusi vēsturisku izrāvienu: līdz 2021. gada beigām manā valstī kopumā ir nodotas ekspluatācijā 33 UHV līnijas, kas aptver septiņas galvenās elektrotīkla zonas valstī. Pārvades līnijas projekts ir tuvu 40,000 kilometriem, kas ir līdzvērtīgs apbraukšanai zemei.
Tehnoloģiskā vadība ir devusi Ķīnai lielāku ietekmi. Pašlaik UHV tehnoloģiju jomā Ķīna ir uzņēmusies vadību starptautisko UHV pārvades līniju standartu formulēšanā, un tai ir visas patenta tiesības. Tas nozīmē, ka pat tad, ja citas valstis ir izstrādājušas vietējās tehnoloģijas, tām ir jāievēro Ķīnas standarti, pirms tās drīkst tās pārdot starptautiskā mērogā.
Ķīna ir secīgi sadarbojusies ar Filipīnām, Portugāli, Austrāliju, Grieķiju, Krieviju un citām valstīm, lai uzsāktu UHV jaudas pārvades globālo izkārtojumu. 168 pasaules valstis ir noslēgušas sadarbības līgumus ar State Grid tehnoloģiju jomā, kas nozīmē, ka Ķīnas UHV tehnoloģija ir sākusi doties uz ārzemēm un doties pasaulē.
"Oglekļa pīķa un oglekļa neitralitātes" fonā energosistēmu tagad gaida pamatīga revolūcija, un arī UHV tehnoloģija ir sasniegusi jaunu krustojumu.
Nākotnē, samazinoties tradicionālās siltumenerģijas īpatsvaram un palielinoties vēja enerģijas un saules zaļās enerģijas un tīrās enerģijas īpatsvaram, attiecīgi mainīsies tradicionālais "elektroenerģijas ražošanas, pārvades, pārveidošanas, sadales un elektroenerģijas patēriņa" modelis. , kas arī radīs vairāk iespēju un izaicinājumu Ķīnas enerģētikas nozares attīstībai.
No vienas puses, UHV tehnoloģija kā attālinātas enerģijas pārvades nesējs oglekļa neitralitātes procesā ir nozīmīgs atbalsts energodrošības nodrošināšanai un “dubultoglekļa” mērķa īstenošanas paātrināšanai, enerģijas un slodzes sadales līdzsvarošanai un jaunu enerģijas patēriņš.
No otras puses, UHV projekti var arī efektīvi veicināt vietējo ekonomisko attīstību. Saskaņā ar aprēķiniem, "14. piecu gadu plāna" periodā līdzstrāvas piegādes kanāliem Ķīnas ziemeļaustrumos, Mengxi, Shanxi, Ķīnas ziemeļrietumos, Dienvidrietumu Ķīnā un citos reģionos ir jāpalielina pārvades jauda par 84,52 miljoniem kilovatu un jaunajam UHVDC. projekta investīcijas ir aptuveni 260 miljardi juaņu, kam būs pozitīva loma augšupējo un pakārtoto industriālo ķēžu attīstības veicināšanā. Paredzams, ka UHV turpinās paātrināt attīstību un ieviesīs lielāku izaugsmes telpu.