一、項目名稱 特高壓±800kV直流輸電工程 二、推薦單位意見 特高壓±800kV直流輸電技術(shù)是目前世界上已成功應(yīng)用的電壓最高、容量最大、經(jīng)濟輸電距離最遠的輸電技術(shù),代表了國際高電壓、大容量、遠距離、經(jīng)濟高效輸電的最高技術(shù)水平,是實施我國大規(guī)模跨區(qū)域能源優(yōu)化戰(zhàn)略的重大關(guān)鍵技術(shù)。 項目取得了一系列世界級創(chuàng)新成果。解決了特高壓直流條件下的外絕緣、過電壓和絕緣配合、電磁環(huán)境、裝備研制、系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制等基礎(chǔ)性世界級難題,形成了世界領(lǐng)先的特高壓直流試驗研究能力,研制成功世界首批±800kV特高壓直流輸電成套裝備并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,建立了世界首個特高壓直流技術(shù)體系。項目獲得發(fā)明專利授權(quán)133項,出版著作32部,形成國際標準、國家標準和行業(yè)標準共162項。創(chuàng)新成果特別突出。 項目獲得了極其顯著的經(jīng)濟與社會效益。2010年建成±800kV云廣、向上兩個國家級示范工程,后續(xù)相繼建成錦蘇、哈鄭等5回工程,在建的還有酒湖、滇西北等6回工程。建成的工程運行安全可靠,成為我國能源輸送的大動脈。項目實現(xiàn)了直流輸電設(shè)備研發(fā)和制造能力跨越式發(fā)展,成功中標巴西美麗山特高壓直流輸電工程項目,實現(xiàn)特高壓技術(shù)和核心裝備雙輸出。 項目的成功實施和推廣應(yīng)用,確立了我國在高壓直流輸電領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位,有機協(xié)調(diào)了我國東中部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的需求,對于我國資源優(yōu)化配置、國家能源安全保障、經(jīng)濟社會低碳發(fā)展和實施“一帶一路”戰(zhàn)略以及推動世界電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展具有特別重大的意義。 經(jīng)認真審核,我單位確認推薦材料正式有效,相關(guān)欄目填寫符合要求,并經(jīng)公示無異議。同意推薦該項目申報國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。 三、項目簡介 項目面向我國經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護、能源開發(fā)的迫切需求,是國家科技攻關(guān)計劃、科技支撐計劃和重大工程示范的項目。 特高壓±800kV直流輸電技術(shù)是我國能源電力發(fā)展的核心技術(shù),是實施我國大規(guī)模跨區(qū)域能源優(yōu)化戰(zhàn)略的重大關(guān)鍵技術(shù),是目前世界上已成功應(yīng)用的電壓最高、容量最大(達800萬千瓦)、經(jīng)濟輸電距離最遠(2000千米以上)的直流輸電技術(shù),具有輸電損耗低,輸電走廊利用率高的特點和優(yōu)點。特高壓±800kV直流輸電技術(shù)極其復(fù)雜,國內(nèi)外沒有可借鑒的經(jīng)驗,研發(fā)難度極大。 項目從理論和實踐上研究和攻克了特高壓直流條件下的過電壓、外絕緣等方面的世界級難題,在世界上首次研究并提出了±800kV特高壓直流輸電絕緣配合和絕緣配置體系;首次研究并提出±800kV特高壓直流輸電的雙閥組均衡串聯(lián)主接線拓撲結(jié)構(gòu);研制了世界首批±800kV特高壓直流輸電成套裝備并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;在世界上成功研究解決了大容量特高壓直流接入系統(tǒng)問題并保證了系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,充分發(fā)揮了±800kV特高壓直流輸電的輸電能力,取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益;建成了國際領(lǐng)先的特高壓直流輸電試驗平臺和國家工程實驗室,形成了世界領(lǐng)先的特高壓直流試驗研究能力;建立了世界首個特高壓直流技術(shù)體系。 項目完成關(guān)鍵技術(shù)研究141項,創(chuàng)造了37項世界第一,極大地推動了我國電氣工程學(xué)科和電力工業(yè)的發(fā)展和國際影響力。我國主導(dǎo)在國際電工委員會(IEC)成立直流輸電技術(shù)委員會(TC115),秘書處設(shè)在中國;在國際大電網(wǎng)組織(CIGRE)牽頭成立直流輸電仿真建模工作組(WG B4.74)。項目獲發(fā)明專利授權(quán)133項,主導(dǎo)完成IEC國際標準4項,國家標準54項,行業(yè)標準38項,出版著作32部,發(fā)表論文1000余篇。 2010年建成±800kV云廣、向上兩個國家級示范工程,后續(xù)相繼建成錦蘇、哈鄭等5回工程,在建的還有酒湖、滇西北等6回工程。項目的成功實踐帶動巴西、印度等國家開始應(yīng)用特高壓±800kV直流輸電技術(shù)。2014年和2015年國家電網(wǎng)公司先后成功中標巴西美麗山I、II期特高壓±800kV直流輸電工程,實現(xiàn)了技術(shù)和裝備的雙輸出。 項目的經(jīng)濟社會效益特別顯著。云廣、向上示范工程一直安全穩(wěn)定運行,至2016年12月輸送清潔水電3092億千瓦時,分別約為廣州、上海2015年用電量的4倍和2倍,有效支撐了長三角和珠三角地區(qū)的能源電力供應(yīng)。 特高壓±800kV直流輸電實現(xiàn)了我國西部、北部大型能源基地、尤其是清潔能源的遠距離高效送出,減少二氧化碳排放,協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護需求,成為落實國務(wù)院《大氣污染防治行動計劃》的重要技術(shù)手段。建設(shè)特高壓直流工程對能源資源大范圍優(yōu)化配置、保障國家能源安全、促進經(jīng)濟社會低碳發(fā)展、實施“一帶一路”戰(zhàn)略以及世界電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展具有特別重大的意義。 四、客觀評價 1、國家科技部組織對“十五”國家科技攻關(guān)計劃“西南水電送出超/特高壓技術(shù)研究”進行項目驗收,專家組驗收意見摘要如下: 本項目在超/特高壓輸電技術(shù)研究領(lǐng)域取得了豐碩成果,為我國直流特高壓輸變電工程可行性研究和預(yù)初步設(shè)計提供了技術(shù)支撐。通過綜合經(jīng)濟技術(shù)分析,提出了西南水電金沙江一期送出方案。該項目的研究為我國進一步開展特高壓±800kV直流工程研究奠定了基礎(chǔ),研究成果總體上達到了國際先進水平,部分達到了國際領(lǐng)先水平。 2、國家科技部組織對“十一五”國家科技支撐計劃“特高壓輸變電系統(tǒng)開發(fā)與示范”項目特高壓直流課題進行了驗收,專家組驗收意見摘要如下: 通過開展±800kV特高壓直流輸電工程的系統(tǒng)控制、過電壓與絕緣配合、外絕緣特性、電磁環(huán)境及電暈特性、共用接地極等方面研究,取得了一系列原創(chuàng)性成果。 項目通過研究,使我國全面掌握了±800kV 特高壓直流輸電關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備制造核心技術(shù),為我國自主研發(fā)、設(shè)計和建設(shè)的±800kV特高壓直流示范工程順利投運提供了全面的技術(shù)支撐,為我國今后特高壓電網(wǎng)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ),項目成果達到國際領(lǐng)先水平。 3、國家發(fā)改委組織完成了云廣、向上示范工程的國家驗收,專家組驗收意見摘要如下: 堅持科研為先導(dǎo),建設(shè)了具有國際先進水平的試驗研究基地。形成了適用于±800kV特高壓直流系統(tǒng)的設(shè)計、制造、調(diào)試、運行的規(guī)范、標準,并向國際電工委員會輸送了多項國際標準。 項目在科技創(chuàng)新方面取得了重大突破,使我國完全掌握±800kV特高壓直流輸電核心技術(shù),研究成果整體處于國際領(lǐng)先水平。為我國實施大規(guī)模跨區(qū)域能源優(yōu)化戰(zhàn)略和全國電網(wǎng)發(fā)展提供了遠距離、大容量、高效率的先進輸電技術(shù),對我國電力工業(yè)發(fā)展和促進裝備制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級具有極其重要的意義,對同類工程的建設(shè)具有重要的示范意義。 4、中國電機工程學(xué)會和中國機械工業(yè)聯(lián)合會對項目進行了技術(shù)鑒定,專家組鑒定意見摘要如下: 該項目攻克了±800kV直流系統(tǒng)過電壓與絕緣配合、外絕緣、電磁環(huán)境和特高壓大電流設(shè)備制造的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了安全性、經(jīng)濟性和環(huán)境友好的有機統(tǒng)一;突破了±800kV直流容量提升的技術(shù)瓶頸,創(chuàng)造了目前單回輸電工程輸送功率的最高值;成功研制了全套±800kV特高壓直流設(shè)備。創(chuàng)新成果處于國際領(lǐng)先。 項目成果的推廣應(yīng)用,減小了走廊和土地占用,節(jié)省了工程投資,帶動了電網(wǎng)技術(shù)和裝備制造業(yè)升級。成果的應(yīng)用對于進一步發(fā)展特高壓直流輸電技術(shù),推動大型電力基地的集約化開發(fā)和電能高效送出,促進節(jié)能減排,實現(xiàn)能源工業(yè)和國民經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 該項目取得了一系列原始和集成創(chuàng)新成果,并成功應(yīng)用于世界上首個特高壓±800kV直流輸電工程。該項目在科技創(chuàng)新取得了重大突破,使我國全面掌握±800kV特高壓直流輸電核心技術(shù),研究成果處于國際領(lǐng)先水平。 5、國家能源局委托中國機械工業(yè)聯(lián)合會對云廣、向上示范工程進行了設(shè)備國產(chǎn)化驗收,專家組驗收意見摘要如下: 工程系統(tǒng)研究與成套設(shè)備的設(shè)計制造堅持自主創(chuàng)新,主要設(shè)備由國內(nèi)制造,掌握了核心技術(shù),并具有自主知識產(chǎn)權(quán);其設(shè)計、制造和試驗達到了國際領(lǐng)先水平,創(chuàng)造了多項世界第一。 建成了特高壓直流試驗基地、西藏高海拔試驗基地、特高壓桿塔力學(xué)試驗基地,形成了世界上試驗?zāi)芰ψ顝姟⒑w面最廣的特高壓直流試驗體系。 承擔(dān)設(shè)備研制任務(wù)的裝備制造企業(yè)形成了特高壓設(shè)備的批量生產(chǎn)能力,建立了從原材料到關(guān)鍵組部件和成套產(chǎn)品較為完整的國產(chǎn)化特高壓直流設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈,促進了產(chǎn)業(yè)全面升級,提升了全行業(yè)創(chuàng)新能力和核心競爭力。 6、國家環(huán)境保護部組織對云廣、向上示范工程分別進行了竣工環(huán)境保護驗收,專家組驗收意見摘要如下: 線路兩側(cè)和換流站周邊居民區(qū)的地面合成電場強度符合環(huán)評批復(fù)中的要求。工頻電場強度、工頻磁場感應(yīng)強度監(jiān)測值符合標準(GB8702-2014)。各換流站場晝、夜間噪聲監(jiān)測值均符合國家標準(GB12348-2008);各換流站和線路周圍環(huán)境敏感點晝、夜間噪聲監(jiān)測值均符合國家標準(GB3096-2008)。 工程環(huán)境保護手續(xù)齊全,落實了環(huán)境影響評價報告書及批復(fù)文件提出的污染防止及生態(tài)保護措施,各項環(huán)境監(jiān)測值均符合國家相關(guān)標準要求,工程竣工環(huán)境保護驗收合格。 7、該項目研究成果得到國際同行高度認可,我國主導(dǎo)分別在IEC和CIGRE成立了直流輸電技術(shù)委員會TC115和直流輸電仿真建模工作組WG B4.74。多項研究成果被國際標準所采納: (1)IEC TR 62681:2014“架空高壓直流輸電線路的電磁環(huán)境”中,特高壓±800kV直流輸電線路的電場和離子流測試結(jié)果采用了該項目成果。 (2)IEC/TS61973:2012“高壓直流換流站可聽噪聲”中,規(guī)定的換流站閥廳布置技術(shù)為項目研究成果。 (3)IEC/TS 62344:2013“高壓直流接地極設(shè)計通用技術(shù)導(dǎo)則”中,規(guī)定的共用接地極技術(shù)和新的跨步電壓限值為項目研究成果。 8、諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、美國前能源部長朱棣文2010年在華盛頓發(fā)表演講,以1957年蘇聯(lián)領(lǐng)先美國發(fā)射衛(wèi)星類比,警示美國各界,中國在特高壓輸電等領(lǐng)域的創(chuàng)新成就對美國的科技領(lǐng)導(dǎo)地位形成挑戰(zhàn),有關(guān)內(nèi)容翻譯摘要如下: “一個多世紀以來,美國引領(lǐng)了世界創(chuàng)新。現(xiàn)在,這個領(lǐng)導(dǎo)地位面臨風(fēng)險。”“中國最近成功建設(shè)了全球容量最大、損耗最低的高壓直流線路。”“并計劃建成完整的特高壓交直流骨架網(wǎng)絡(luò)”。 9、項目獲得中國電力科學(xué)技術(shù)獎一等獎、中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎、國家優(yōu)質(zhì)工程金獎等10余項國家、省部級科技獎勵。