來源:央廣網(wǎng) 時(shí)間:2026-04-27 10:52
4月24日,杭州市臨安區(qū),隨著最后一段導(dǎo)線展放就位,甘肅—浙江±800千伏特高壓直流輸電工程浙江段全線貫通。浙江成為該工程沿線六?。ㄗ灾螀^(qū))中首個(gè)全線貫通的省份。
作為世界首個(gè)在送、受兩端均采用柔性直流輸電技術(shù)的跨區(qū)特高壓工程,這條線路長(zhǎng)達(dá)2370公里,橫跨6個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)),從甘肅武威的戈壁荒漠一路延伸到浙江紹興的江南水鄉(xiāng),沿途不僅需要穿越高山與江河,更要闖過技術(shù)無人區(qū)。
柔性直流、大容量變壓器、生態(tài)敏感區(qū)施工、復(fù)雜地形跨越……每一個(gè)關(guān)鍵詞背后,都是一道“世界級(jí)”難題。而解題的過程,正是中國(guó)為清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用蹚出一條新路。
給特高壓裝上“智慧心臟”
隴電入浙這條電力“高速公路”,輸送的電能中風(fēng)電、光伏等新能源占了近六成。它們“靠天吃飯”,發(fā)電量忽高忽低,大規(guī)模接入電網(wǎng),就像往平靜的湖面扔石頭,容易沖擊電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
怎么“消化”這種波動(dòng)?工程在甘肅、浙江雙側(cè)都采用柔性直流技術(shù)——這在全球特高壓領(lǐng)域還是首次。
甘浙特高壓工程越州換流站業(yè)主項(xiàng)目副經(jīng)理段堯打了個(gè)形象的比方:“常規(guī)直流好比拿根水管送水,輸送能力強(qiáng)、損耗小,但沒彈性;柔性直流自帶閥門和水泵,能主動(dòng)控制電壓和頻率。任你新能源怎么折騰,它都能穩(wěn)穩(wěn)接住。”
實(shí)現(xiàn)這本事的關(guān)鍵,是一個(gè)指甲蓋大小的黑色方塊——IGBT,也就是絕緣柵雙極型晶體管,一種新型的“開關(guān)”。
IGBT雖然體積小,但它就像個(gè)“閃電俠”,在人的一次眨眼之間,能以萬次為單位瘋狂切換“通”與“斷”。跟老式的晶閘管不一樣,IGBT是個(gè)聽話的“閥門精靈”,想通就通,想斷就斷,反應(yīng)快到千分之一秒,甚至能反向送能量“拉”電網(wǎng)一把。
“以前特高壓換流閥是電網(wǎng)的‘負(fù)擔(dān)’,有了IGBT,特高壓就成了大電網(wǎng)里最靠得住的‘定海神針’。”越州換流站籌備組副組長(zhǎng)黃養(yǎng)信如此形容這種變化。
還有一個(gè)難題是國(guó)產(chǎn)化。曾幾何時(shí),柔性直流是電力圈里高攀不起的“奢侈品”。因?yàn)槟穷w指甲蓋大小的IGBT全靠進(jìn)口,價(jià)格非常高。
直到這幾年,國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)硬是把成千上萬個(gè)IGBT模塊馴服在±800千伏的超高壓下,攻克了絕緣與散熱的“死亡谷”。核心器件攥在了自己手里,性價(jià)比的天平才終于傾斜,技術(shù)才真正從實(shí)驗(yàn)室跑進(jìn)大工地。
解決了電力“高速公路”上的安全問題,還得確?!吧舷萝嚒表樌?。
在隴電入浙的兩端各有一座換流站,就像高速路的出入口。西部把電能“打包、裝車”,到東部再“卸貨、分發(fā)”。完成這些功能的核心部件就是變壓器。
今年3月25日,在越州換流站,全球首臺(tái)750兆伏安大容量柔性直流換流變壓器落座安家。
這座鋼鐵巨獸的身形有多夸張?它足足有四層樓那么高,體重堪比一架滿載的波音747客機(jī)。
根據(jù)測(cè)算,當(dāng)變壓器容量翻倍,原本需要28臺(tái)的設(shè)備數(shù)量直接腰斬到14臺(tái)。省下的不僅是6000萬元造價(jià),更有寶貴的土地——這對(duì)于寸土寸金的浙江來說,至關(guān)重要。
甘浙特高壓項(xiàng)目工期緊、任務(wù)重,沒有試錯(cuò)的機(jī)會(huì)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)干脆把大量工作搬進(jìn)“虛擬世界”,利用多物理場(chǎng)仿真技術(shù),對(duì)電、磁、力、熱等因素聯(lián)合分析——相當(dāng)于先在電腦里“造”出一臺(tái)變壓器,反復(fù)試驗(yàn)、不斷優(yōu)化。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)還對(duì)關(guān)鍵核心部件做了1∶1的實(shí)物模型進(jìn)行驗(yàn)證,把虛擬結(jié)果和真實(shí)情況一一對(duì)照,確保設(shè)計(jì)可靠可行。最終,團(tuán)隊(duì)找到了散熱更好、損耗更低、運(yùn)行更穩(wěn)的方案,高頻電壓、直流偏磁等一系列難題都被逐個(gè)攻克。
不到一年,這臺(tái)世界首創(chuàng)的設(shè)備一次試車成功,關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
“如果只盯著降本增效,那是只看見了冰山浮出水面的一角?!痹街輷Q流站技術(shù)管理專職張銘嘉說,這臺(tái)750兆伏安“巨獸”的落地,連帶整條電力產(chǎn)業(yè)鏈的迭代,意味著從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)維、升級(jí),中國(guó)在世界上有了全套自主能力的柔直特高壓話語(yǔ)權(quán)。
在江南和西北“穿針引線”
如果說換流閥、換流變的技術(shù)突破是實(shí)驗(yàn)室里的靜默較量,那么特高壓線路工程施工就是一場(chǎng)看得見、摸得著的物理對(duì)抗。從江南的百米高空,到西北的“刀背梁”,這條2370公里的銀線,每一米的延伸都是一場(chǎng)與地形的貼身肉搏。
富春江段,是整條線路施工的典型代表。
與大眾一般印象不同的是,項(xiàng)目的鐵塔不在兩岸江邊,而是扎在山頂上。北塔108米,南塔120.8米,兩塔之間相距1539米。這個(gè)跨度下,傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)顯然難以應(yīng)對(duì)。
挑戰(zhàn)是極為具象的:江面常年有風(fēng)。百米高空的風(fēng),比地面兇得多。施工隊(duì)要同時(shí)對(duì)付風(fēng)和導(dǎo)線自重下垂——讓幾噸重的導(dǎo)線,以厘米級(jí)精度穿過1500米外的滑車。要知道,任何細(xì)微的張力波動(dòng),在1.5公里的距離上都會(huì)被成倍放大,極易導(dǎo)致導(dǎo)線鞭舞甚至跳槽。同時(shí),富春江作為黃金航道,船舶流量極大,長(zhǎng)期封航并不現(xiàn)實(shí)。
“常規(guī)的放線方法,在富春江根本行不通?!备收闾馗邏汗こ陶憬尉€路業(yè)主項(xiàng)目副經(jīng)理鄭力維坦言。最終,團(tuán)隊(duì)定下了一套“動(dòng)力拖船+無人機(jī)”接力展放的組合拳。整套方案分四步走,既有無人機(jī)在空中穿針引線,又有動(dòng)力拖船在水面拖運(yùn)。整個(gè)過程重復(fù)10次,才能完成全部2根地線、4根接地極線、12根導(dǎo)線的架設(shè)任務(wù)。
1539米,是一場(chǎng)人與機(jī)器的極限接力。地面上,智能牽張?jiān)O(shè)備悶聲扛著數(shù)噸拉力,紋絲不動(dòng)。而在百米高空,工人蹲在10厘米寬的塔材上,等著那個(gè)關(guān)鍵的“關(guān)節(jié)”——走板,也就是牽引繩拽著主導(dǎo)線過江的“接力接頭”。他們的任務(wù)是,在亂流和搖擺中,保障它精準(zhǔn)送進(jìn)鐵塔上的滑車軌道。
如果說江南的仗打的是精準(zhǔn),那么西北的仗打的則是韌勁。
在甘肅段西段,線路一頭扎進(jìn)騰格里沙漠南緣。沙子松軟得像流質(zhì),大型機(jī)械一進(jìn)場(chǎng)就往下陷?!拜喿愚D(zhuǎn)得比人走得還慢,有時(shí)候半天挪不了兩百米。”甘3標(biāo)段業(yè)主項(xiàng)目部執(zhí)行經(jīng)理馬富元回憶。
針對(duì)固定沙地、半固定沙地和流動(dòng)沙丘的不同特點(diǎn),施工團(tuán)隊(duì)用上了創(chuàng)新的沙漠無水灌注樁基礎(chǔ)工藝,他們精準(zhǔn)調(diào)配泥漿配比,像在沙漠里打混凝土針一樣,用泥漿護(hù)壁形成規(guī)則圓柱基坑,再用自密實(shí)混凝土澆筑。這不僅減小了作業(yè)面、降低了坍塌風(fēng)險(xiǎn),更在最大程度上保全了沙漠脆弱的生態(tài)?!斑@就像在沙漠里打針,位置找準(zhǔn)了,沙子也不塌了。”馬富元說。
在陜西段,秦巴山區(qū)的險(xiǎn)峻有過之而無不及。陜4標(biāo)段縱貫安康市,高山峻嶺占比高達(dá)71.5%,塔位高程從1000米直逼1960米。這里溝壑縱橫,坡度動(dòng)輒超過60度,連綿的秋雨讓山路變成了泥漿溝。
材料怎么運(yùn)?索道成了首要選擇。施工團(tuán)隊(duì)架設(shè)了150條、總長(zhǎng)300公里的運(yùn)輸索道,無人機(jī)在山谷間吊運(yùn)構(gòu)件,履帶式運(yùn)輸車在泥濘中一寸寸挪。
“沒有路,我們就從天上走,從鋼絲上走。”現(xiàn)場(chǎng)施工人員介紹,靠著這套立體運(yùn)輸網(wǎng),陜西段首個(gè)標(biāo)段比原計(jì)劃提前196天貫通。
一條線串起的“東西對(duì)話”
隴電入浙的意義,早就超過了一條輸電線本身。它是一個(gè)系統(tǒng)工程,背后是東西部協(xié)作、產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)、能源轉(zhuǎn)型的多重?cái)⑹隆?/p>
工程的起點(diǎn)甘肅武威,北靠騰格里沙漠,戈壁灘上風(fēng)大光強(qiáng),資源豐富。但資源地和用電中心之間隔得太遠(yuǎn),曾經(jīng)是道天塹。
隴電入浙讓浙江在甘肅配套了一個(gè)大型能源基地,而電源建設(shè)里,也有浙江人的影子。
早在2018年,浙江省屬國(guó)企浙能集團(tuán)就開始往西北走。2021年后,投資進(jìn)入快車道,在甘肅干了18個(gè)項(xiàng)目,總投資超過180億元。3年多的時(shí)間里,浙能的團(tuán)隊(duì)鉆進(jìn)巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠,把風(fēng)電、光伏基地的場(chǎng)址踏了個(gè)遍。目前,配套大基地已在金昌、武威等地布下數(shù)百萬千瓦的風(fēng)電和光伏。
考慮到新能源的波動(dòng)性,配套項(xiàng)目還建了400萬千瓦煤電、20萬千瓦光熱和不少于200萬千瓦/2小時(shí)的新型儲(chǔ)能。煤電調(diào)節(jié)能力強(qiáng),新能源少了,煤電能頂上。兩者“打捆”外送,正是國(guó)家提倡的煤電與新能源聯(lián)營(yíng)。
在基地內(nèi),浙江企業(yè)還帶去了全國(guó)首創(chuàng)的煤電超低排放技術(shù)、“廢水零排放”等節(jié)水技術(shù),要在戈壁灘上復(fù)制一座“雙零”清潔煤電廠。
有來有往,一條銀線串起了兩省協(xié)作。浙能甘肅公司選派骨干到當(dāng)?shù)匕l(fā)改委掛職,深入了解政策動(dòng)態(tài);武威、白銀等地也組織團(tuán)隊(duì)赴浙江招商引資?!斑@是真正的共贏。”一位參與協(xié)作的工作人員說。
隨著富春江畔的施工痕跡逐漸被新綠覆蓋,這項(xiàng)工程正朝著2027年全容量投運(yùn)的目標(biāo)加速推進(jìn)。
屆時(shí),每年將有360億千瓦時(shí)的清潔電能涌入浙江,約占全省年用電量的6%。其中,風(fēng)電、光伏等新能源電力超過212億千瓦時(shí),可替代640萬噸燃煤、減少1700萬噸碳排放。
從甘肅武威的戈壁荒漠,到浙江紹興的市井煙火,2370公里外的大漠風(fēng)光,最終將化作杭州數(shù)據(jù)中心里閃爍的服務(wù)器指示燈、寧波舟山港日夜不息的橋吊動(dòng)力,以及無數(shù)普通家庭夏日里的縷縷清風(fēng)。
責(zé)任編輯:于彤彤