寧夏也成為全國首個(gè)“外送”超過(guò)“內銷(xiāo)”的省級電網(wǎng)，在此過(guò)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(shù)難題，為保障“西電東送”大通道長(cháng)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(shí)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(cháng)1300多公里的“電力動(dòng)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(kāi)啟我國“西電東送”北通道的“航母級”電力工程，長(cháng)期處于滿(mǎn)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(dòng)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(jìn)大氣污染防治行動(dòng)計劃12條重點(diǎn)輸電通道建設”的首個(gè)投運工程，自運行以來(lái)，已累計向浙江送電超1650億千瓦時(shí)，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(gè)外送省區擴展到上海、浙江、江蘇、湖北和湖南等十幾個(gè)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5年實(shí)現百億級階梯式增長(cháng)，兩大外送工程送電量年均增長(cháng)率達26.8%。
“寧夏電力外送能力從2010年的400萬(wàn)千瓦上升到2020年的1600多萬(wàn)千瓦，10年累計外送電量超4200億千瓦時(shí)，外送規模位居國網(wǎng)公司前列，寧夏電網(wǎng)也成為全國首個(gè)‘外送’超過(guò)‘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(shuō)。
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(guò)程中，寧電外送不僅促進(jìn)了當地能源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢的轉化，還有力緩解了華東、華北地區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(huì )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(gè)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(gè)小時(shí)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(wèn)題。”銀川東換流變電站副站長(cháng)趙欣洋說(shuō)。
多年來(lái)，趙欣洋和他帶領(lǐng)的團隊在國內率先提出軌道式智能巡檢機器人的技術(shù)路線(xiàn)，歷時(shí)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(shù)獲該領(lǐng)域90%以上的專(zhuān)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”，填補了國內外在室內智能巡檢領(lǐng)域的多項技術(shù)空白。
種類(lèi)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(shí)的“機器人之家”，成為全國擁有機器人數量最多、種類(lèi)最全、運維自動(dòng)化水平最高的廠(chǎng)站之一。
“大規模直流輸電工程在運維和檢修工作上沒(méi)有先例可循，為此，我們專(zhuān)門(mén)成立了‘660創(chuàng )新工作室’，鉆研直流控保等尖端技術(shù)。”國網(wǎng)寧夏檢修公司總經(jīng)理宋永強說(shuō)。截至目前，這一創(chuàng )新團隊授權專(zhuān)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(shù)成套出口國際市場(chǎng)。
智能無(wú)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(gè)輸電無(wú)人機巡視班組，開(kāi)展無(wú)人機自主巡檢、VR巡視、無(wú)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(zhuān)業(yè)到變電專(zhuān)業(yè)……研發(fā)出的一個(gè)個(gè)創(chuàng )新成果讓外送通道的線(xiàn)路巡檢真正跨入了智能化時(shí)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(shù)從學(xué)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(gè)風(fēng)、光、火一體的直流輸電群，成功解決了諸多前所未有的技術(shù)難題。”宋永強說(shuō)。
綠電崛起
寧夏是我國首個(gè)新能源綜合示范區。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。寧電外送規模的不斷擴大，吸引了眾多大型企業(yè)來(lái)到寧夏開(kāi)發(fā)電力資源，拉動(dòng)了寧夏清潔能源裝機的快速增長(cháng)。10年間，寧夏新能源裝機規模從85萬(wàn)千瓦增加到2574萬(wàn)千瓦，增長(cháng)至原來(lái)的30倍。
“新能源不僅要建起來(lái)，更要發(fā)出來(lái)，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(shí)現減排。”自治區發(fā)改委能源發(fā)展處處長(cháng)海濤說(shuō)，打開(kāi)電力外送通道，可有效調節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(shí)，一條條超特高壓外送通道的打通，成為寧夏加速推進(jìn)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(shí)行了新能源與火電打捆交易的模式，通過(guò)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(guò)“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(shí)，其中新能源外送電量達113.9億千瓦時(shí)，同比增長(cháng)37.3%，占新能源上網(wǎng)電量36.3%，實(shí)現新能源送出持續增長(cháng)。
“我們正在積極謀劃推進(jìn)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(jìn)能源結構調整，努力實(shí)現‘綠電’能發(fā)盡發(fā)、能送盡送、能用盡用。”海濤說(shuō)。
國網(wǎng)寧夏電力有限公司副總工程師閆志彬說(shuō)，這條直流與前兩條最大的區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(guò)50%。
據了解，該項目是由寧夏“風(fēng)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(gè)子工程組成。目前，國網(wǎng)寧夏電力有限公司正在制訂“兩個(gè)一體化”關(guān)鍵技術(shù)研究框架，重點(diǎn)攻關(guān)以新能源為主的特高壓直流送電技術(shù)難題，如今已確定9項重大專(zhuān)項課題，并與國內權威研究機構開(kāi)展初期研究。
