由李立浧牽頭的“高壓直流輸電工程成套設(shè)計自主化技術(shù)開發(fā)與工程實(shí)踐”、“惡劣環(huán)境中電氣外絕緣放電特性及其在電網(wǎng)中的工程應(yīng)用”先后獲得過國家科技進(jìn)步獎的一二等獎。
日前，2017年度國家科學(xué)技術(shù)獎揭曉，兩個與電力相關(guān)的項(xiàng)目榮獲國家獎勵，其中，由南方電網(wǎng)公司專家委員會主任李立浧主導(dǎo)的“特高壓±800千伏直流輸電工程”獲得2017年國家科技進(jìn)步獎特等獎，而由南方電網(wǎng)牽頭完成的“特大型交直流電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新及其在國家西電東送中的應(yīng)用”項(xiàng)目則獲得2017年國家科技進(jìn)步獎二等獎。
據(jù)悉，國家最高科學(xué)技術(shù)獎?wù)皆O(shè)立于2000年，是中國五個國家科學(xué)技術(shù)獎中最高等級獎項(xiàng)，每年評審一次。兩個重量級的國家獎項(xiàng)均花落南方電網(wǎng)，如此矚目的成績的背后，無疑離不開一線科研人員的矢志攻堅。
“國外沒有的東西，中國能不能搞，敢不敢搞?”1月16日，作為特高壓±800千伏直流輸電工程的第一完成人李立浧接受了21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者采訪，詳細(xì)介紹了該技術(shù)在科技領(lǐng)域的突破以及商業(yè)應(yīng)用層面帶來的貢獻(xiàn)。
年過七旬的李立浧，如今依然大部分時間在實(shí)驗(yàn)室和高校中度過，在業(yè)內(nèi)有著“中國直流輸電第一人”稱號的他，笑稱自己的履歷伴隨著我國電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展步伐，“從黃河流域到長江流域再到珠江流域”，主持和參加了中國幾乎所有特大型輸電項(xiàng)目。
引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn)
事實(shí)上，與特高壓工程相關(guān)的項(xiàng)目并不是首次獲得國家層面的殊榮。由李立浧牽頭的“高壓直流輸電工程成套設(shè)計自主化技術(shù)開發(fā)與工程實(shí)踐”、“惡劣環(huán)境中電氣外絕緣放電特性及其在電網(wǎng)中的工程應(yīng)用”先后獲得過國家科技進(jìn)步獎的一二等獎。
特高壓直流輸電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從中國創(chuàng)造到中國引領(lǐng)，對于加快我國能源轉(zhuǎn)型升級、促進(jìn)“一帶一路”建設(shè)具有特別重大的意義。
在李立浧看來，盡管我國幅員遼闊，能源資源總體來看比較豐富，但資源與電力負(fù)荷分布卻極不均衡，80%以上的能源資源分布在西部、北部，而70%以上的電力消費(fèi)卻集中在東部、中部，那就需要遠(yuǎn)距離輸送能源。
電力的輸送是能源輸送最核心的部分，發(fā)展大容量、遠(yuǎn)距離、高效率的輸電技術(shù)便成為了電力跨區(qū)域輸送當(dāng)前最迫在眉睫的難題。
李立浧告訴記者，隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡等水電的規(guī)模開發(fā)，近4000萬千瓦水電需遠(yuǎn)距離高效送出，實(shí)踐發(fā)現(xiàn)交流輸電方案技術(shù)并不可行，以±500千伏直流輸電線路為例，每回輸送300萬千瓦電量，需要至少13回，且直流輸電方案占地大、損耗高，極不經(jīng)濟(jì)。
在此背景下，從2004年開始，在李立浧院士主持下，特高壓±800kV直流輸電工程開始建設(shè)。“原來我們國家的±500千伏直流輸電工程技術(shù)需要從國外引進(jìn)，在實(shí)踐過程中遇到了各種技術(shù)壁壘。”李立浧表示，當(dāng)初團(tuán)隊(duì)決定要研究突破±800千伏直流輸電時，由于當(dāng)時國內(nèi)外都沒有相關(guān)產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn)，從技術(shù)到設(shè)備研發(fā)都遇到了不少質(zhì)疑的聲音。
絕緣材料的選擇則是其中一個重大的突破。目前在電網(wǎng)輸電線路絕緣材質(zhì)中，鋼化玻璃、瓷質(zhì)是主流材質(zhì)，而云廣特高壓跨越滇、桂、粵三省，線路長度1400多公里，面臨重污穢、高海拔、重覆冰等復(fù)雜環(huán)境，常規(guī)的絕緣材料無法滿足特高壓直流的安全運(yùn)行要求。
李立浧表示，當(dāng)時為了突破材料瓶頸，他結(jié)合自身數(shù)十年在直流工程建設(shè)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，提出采用硅橡膠復(fù)合絕緣材料的技術(shù)路線。為了進(jìn)一步確定設(shè)備定型和設(shè)計方法，李立浧與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組織了國內(nèi)廠家在短短半個月時間拿出了試驗(yàn)樣品，最終力排眾議確定了硅橡膠復(fù)合絕緣是云廣工程的最佳選擇。
李立浧介紹說，通過160多家單位聯(lián)合攻關(guān)，在世界首次研發(fā)了13大類73種主要電氣設(shè)備，形成國家標(biāo)準(zhǔn)54項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)38項(xiàng)。“從引進(jìn)到消化吸收，再到創(chuàng)新引領(lǐng)，中國在特高壓領(lǐng)域已完全擺脫了西方的技術(shù)封鎖，掌握了話語權(quán)。”
西電東送電量首破2000億度
經(jīng)過六年的研發(fā)，2010年，我國成功建成世界上首批技術(shù)領(lǐng)先的云南-廣東、向家壩-上海特高壓±800kV直流示范工程。目前，南方電網(wǎng)已建成“八條交流、九條直流”共17條500千伏及以上西電東送大通道，最大送電能力超過3950萬千瓦。
根據(jù)南方電網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)，2017年全年，南網(wǎng)西電東送累計輸送電量達(dá)2028億千瓦時，減少發(fā)電標(biāo)煤0.5億噸，相當(dāng)于減少二氧化碳1.4億噸，減少二氧化硫排放100萬噸。
南網(wǎng)資料顯示，目前，我國在運(yùn)在建特高壓直流工程14項(xiàng)(12項(xiàng)在運(yùn)、2項(xiàng)在建)，累計換流容量2.2億千瓦、線路長度2.5萬公里，總輸電能力11060萬千瓦，輸送電量中80%以上為清潔能源。
經(jīng)過近10年的發(fā)展，目前看來，國內(nèi)的特高壓直流輸電工程骨干網(wǎng)架基本搭建完成。在李立浧看來，特高壓“出海”能在一定程度上緩和市場相對飽和的問題，特別是在與“一帶一路”沿線國家的合作方面大有可為。
事實(shí)上，特高壓工程的投用不僅解決了國內(nèi)的電力輸送問題，更推動我國能源領(lǐng)域高新技術(shù)強(qiáng)勢“走出去”。2015年7月，國家電網(wǎng)中標(biāo)巴西美麗山水電特高壓二期項(xiàng)目，這是我國首個在海外獨(dú)立開展工程總承包的特高壓輸電項(xiàng)目。
據(jù)悉，與我國能源分布相似，巴西地域遼闊，80%用電負(fù)荷集中在東南部發(fā)達(dá)地區(qū)，而發(fā)電資源則集中分布在北部亞馬遜河流域，供需分布極不平衡。
在李立浧看來，特高壓直流輸電為全球能源互聯(lián)提供了中國方案，極大提升了我國在國際電力標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語權(quán)。
