以位居西北的寧夏為起點，有兩條向東延伸的電力“高速路”飛架長虹，蜿蜒盤旋，穿越戈壁、沙漠、黃河……自2011年打通我國“西電東送”北通道的銀東直流輸電工程(寧夏寧東—山東青島)正式投運以來，10年間，寧夏源源不斷地將火電、綠電通過“西電東送”大通道送到全國十幾個省份。
寧夏也成為全國首個“外送”超過“內銷”的省級電網(wǎng)，在此過程中，不斷探索“新火”打捆、協(xié)調發(fā)展，破解前所未有的技術難題，為保障“西電東送”大通道長周期安全運行和高效率商業(yè)運行貢獻“寧夏智慧”。
“放電”全國
距寧夏首府銀川市區(qū)40多公里，地處毛烏素沙地邊緣，一塊430多畝的土地上鐵塔林立。10年間，有超3000億千瓦時的電量從這里不停歇地輸送到山東青島，并分發(fā)給華北地區(qū)的一些城市。
這里是世界首條±660千伏電壓等級直流輸電工程——銀東直流輸電工程的“首端”銀川東換流變電站。這條長1300多公里的“電力動脈”，有20%的電力基塔位于沙漠，卻在3600多天里安全運行。這一開啟我國“西電東送”北通道的“航母級”電力工程，長期處于滿負荷運行狀態(tài)，也成為我國商業(yè)運行效益最好的跨省跨區(qū)直流輸電工程。
以銀東工程為始，6年后，寧夏另一條“電力大動脈”——靈紹±800千伏特高壓直流輸電工程(寧夏靈武—浙江紹興)建成。作為我國“加快推進大氣污染防治行動計劃12條重點輸電通道建設”的首個投運工程，自運行以來，已累計向浙江送電超1650億千瓦時，目前也處于極限負荷運行狀態(tài)，能量利用率居全國特高壓直流工程首位。
10年間，寧夏外送電從青海、西藏、山東三個外送省區(qū)擴展到上海、浙江、江蘇、湖北和湖南等十幾個省份。寧電，這一國家“西電東送”工程最早的重要送端之一，“十三五”期間，外送連續(xù)5年實現(xiàn)百億級階梯式增長，兩大外送工程送電量年均增長率達26.8%。
“寧夏電力外送能力從2010年的400萬千瓦上升到2020年的1600多萬千瓦，10年累計外送電量超4200億千瓦時，外送規(guī)模位居國網(wǎng)公司前列，寧夏電網(wǎng)也成為全國首個‘外送’超過‘內售’的省級電網(wǎng)。”國網(wǎng)寧夏電力有限公司總經(jīng)理助理賀波說。
就地轉化1.6億噸標準煤、減排4億多噸二氧化碳、1億多噸碳粉塵……在充分發(fā)揮高壓直流輸電“大容量、遠距離、高效能”的輸送優(yōu)勢過程中，寧電外送不僅促進了當?shù)啬茉磧?yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢的轉化，還有力緩解了華東、華北地區(qū)電力用電的緊張局面，彰顯了我國“西電東送”工程的環(huán)保效益、社會效益和經(jīng)濟效益。
創(chuàng)新賦能
在國網(wǎng)寧夏檢修公司創(chuàng)新中心，有一個造型獨特的機器人，它的工作量是人工作業(yè)的5倍。“以前需要兩名運維人員用近3個小時才能完成一次閥冷室的全面巡檢，而且還得爬上爬下、邊看邊記，很費勁，如今研制出的這一軌道巡檢機器人解決了所有問題。”銀川東換流變電站副站長趙欣洋說。
多年來，趙欣洋和他帶領的團隊在國內率先提出軌道式智能巡檢機器人的技術路線，歷時6年，研發(fā)了“工”字型、S型、H型等軌道式巡檢機器人，成果技術獲該領域90%以上的專利授權。特別是研制的“室內三維組合軌道式智能巡檢機器人系統(tǒng)”，填補了國內外在室內智能巡檢領域的多項技術空白。
種類多樣的智能機器人研究與應用，讓銀川東換流站成為名副其實的“機器人之家”，成為全國擁有機器人數(shù)量最多、種類最全、運維自動化水平最高的廠站之一。
“大規(guī)模直流輸電工程在運維和檢修工作上沒有先例可循，為此，我們專門成立了‘660創(chuàng)新工作室’，鉆研直流控保等尖端技術。”國網(wǎng)寧夏檢修公司總經(jīng)理宋永強說。截至目前，這一創(chuàng)新團隊授權專利112項，他們研制的系列軌道機器人已在全國推廣應用，并同特高壓直流輸電技術成套出口國際市場。
智能無人化巡檢是電網(wǎng)發(fā)展的必由之路，為此，國網(wǎng)寧夏檢修公司還在2016年成立了寧夏首個輸電無人機巡視班組，開展無人機自主巡檢、VR巡視、無人機滅火等工作。從人工操控到自主飛行、從室外巡檢到室內巡檢、從輸電專業(yè)到變電專業(yè)……研發(fā)出的一個個創(chuàng)新成果讓外送通道的線路巡檢真正跨入了智能化時代。
“寧夏直流事業(yè)發(fā)展的這10年，正是我國直流輸電技術從學習合作到自主研發(fā)的10年，寧夏電網(wǎng)由小變大，從超高壓邁入特高壓，形成了世界首個風、光、火一體的直流輸電群，成功解決了諸多前所未有的技術難題。”宋永強說。
綠電崛起
寧夏是我國首個新能源綜合示范區(qū)。在寧夏電力外送的大通道里，新能源和火電的“手”始終拉在一起。寧電外送規(guī)模的不斷擴大，吸引了眾多大型企業(yè)來到寧夏開發(fā)電力資源，拉動了寧夏清潔能源裝機的快速增長。10年間，寧夏新能源裝機規(guī)模從85萬千瓦增加到2574萬千瓦，增長至原來的30倍。
“新能源不僅要建起來，更要發(fā)出來，轉化成可再生能源電力，只有真正把新能源裝機轉換成電量，才能實現(xiàn)減排。”自治區(qū)發(fā)改委能源發(fā)展處處長海濤說，打開電力外送通道，可有效調節(jié)新能源與火電的結構比例，讓新能源發(fā)揮更大作用。
在擴大就地消納能力的同時，一條條超特高壓外送通道的打通，成為寧夏加速推進新能源發(fā)展的“法寶”。記者了解到，寧夏在全國率先創(chuàng)新性實行了新能源與火電打捆交易的模式，通過掛牌交易的方式組織發(fā)電權轉讓給新能源企業(yè)。
如今，寧夏豐富的“綠電”正通過“西電東送”大通道向東“流”。2020年，寧夏外送電量達793.6億千瓦時，其中新能源外送電量達113.9億千瓦時，同比增長37.3%，占新能源上網(wǎng)電量36.3%，實現(xiàn)新能源送出持續(xù)增長。
“我們正在積極謀劃推進第三條以輸送新能源為主的外送通道——寧夏至華中(湖南)±800千伏特高壓直流外送通道，為新能源電力消納提供空間，推進能源結構調整，努力實現(xiàn)‘綠電’能發(fā)盡發(fā)、能送盡送、能用盡用。”海濤說。
國網(wǎng)寧夏電力有限公司副總工程師閆志彬說，這條直流與前兩條最大的區(qū)別是以輸送新能源為主，而且不新增火電，新能源的電量比例目標超過50%。
據(jù)了解，該項目是由寧夏“風光儲一體化”電力產(chǎn)業(yè)基地項目、寧夏天都山～湖南湘南特高壓直流輸電工程、湖南“源網(wǎng)荷儲一體化”項目3個子工程組成。目前，國網(wǎng)寧夏電力有限公司正在制訂“兩個一體化”關鍵技術研究框架，重點攻關以新能源為主的特高壓直流送電技術難題，如今已確定9項重大專項課題，并與國內權威研究機構開展初期研究。
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