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老曾博客64 业界同仁稿件选登(28) 工程实践说明交流特高压输电是个浪费巨资的不实用技术

老曾博客64

 

业界同仁稿件选登(28)

 

工程实践说明交流特高压输电是个浪费巨资的不实用技术

王仲鸿

清华大学退休教师,能源局“十二五”电网规划专家组成员

2014年5月15

 

编者按:

5月15日,全国政协召开了《“发展特高压输电,优化电力布局”双周协商座谈会》,以专家学者身份应邀出席会议的共有7人,其中有4人在会上发言;因发言时间限制,4位专家学者都提交了书面材料:

丁道齐——《1000千伏交流特高压不可行》;

王仲鸿——《工程实践说明交流特高压输电是个浪费巨资的不实用技术》;

曾德文——《辨析发展特高压输电技术的十一项错误舆论,发展直流特高压大容量、高效率、远距离先进输电技术,提高电网发展质量和投资经济效果》;

蒙定中——《交流特高压“三华”联网问题严重政府认真决策才能避免重大停电灾害和上万亿元损失》。

为便于与业界同仁交流,现将在政协双周协商座谈会》上专家学者提交的书面发言材料公诸于众,其中老曾的书面报告已刊登于本博客平台的第54~58期和第60期。

 

  

作为电网规划专家组成员,参加了交流特高压问题的全部公开咨询论证工作,包括五条输电工程和两个电网规划论证工作。经过工程实践比较,交流特高压输电是个浪费巨资的不实用技术。曾签名上书国务院领导近十次,给能源局的建议约三十多份。

讲两个问题一是国网夸大了交流特高压的输电能力,三个主要标志参数都夸大了约一倍;二是根据国网提交的设计工程资料,交流特高压输电要贵出一倍。

 

一、 国网对交流特高压输电能力评估宣传是错误的,三个标志数都被夸大约一倍

交流特高压输电是国网推荐先进技术,用来应对中国电力发展远距输电的需要。与超高压输电进行了比较,国网提出了三个标志性的比较指标:一是交流特高压输电能力为500万千瓦;二是适合上千公里的远距输电;三是输电能力相当超高压输电的4、5倍,一回交流特高压输电线的能力相当超高压输电4、5回线。这三种说法直到目前还在舆论广为传播、领导经常引用,交流特高压示范工程也根据这些数据获得了2013年国家科技进步特等奖。经过工程实践比较检验,这些数据约被夸大了一倍,造成输电技术界和决策体系的混乱。

1、 国网共提出八条交流特高压输电线,在示范工程以后的七条的设计值都是300万千瓦(单回),而不是500万千瓦,仅为60%

输电设计功率值表示了三个含义:安全和经济的折中;输电设备配套的优化;运行中的允许最大功率,单回输电都不能超过300万千瓦,否则不能稳定运行。300万千瓦是交流特高压输电的安全、经济和技术的综合,是进行比较优选的根据。国网曾在大会宣布500万千瓦是交流特高压示范工程的输电能力,但从专业角度看,那是用电容串补把线路长度减少了40%,建中间联络变电站相当把输电距离又减了近一半,没有可比的典型意义。因为超高压输电同样可以采取这些措施来提高输电功率,要比较就必需条件公平,只能在不同电压条件下比较。七条工程的实际设计能力都是300万千瓦,500万千瓦输电能力是夸大了近一倍。

2、 交流特高压输电300万千瓦的距离不是上千公里,它必须约300公里内有电源支撑

交流输电能力主是是受稳定的限制,受两个因素的制约,即输电功率和距离比较必须同一条件下进行。交流特高压典型设计功率为300万千瓦(一回线),经过计算估计(参见附件),输电距离必须小于300公里,否则不能稳定运行。交流特高压输电必需采取分段接力的方式,不断取得超高压电源的支持才能输电更远距离。七条实际交流特高压输电工程就是这样,必需每2、3百公里建变电站取得电源支撑,以维持300万千瓦的稳定运行。只有孤立两端电源才能获得条件相同的比较,否则不能摆脱后续段接力电源的影响,在此情况下交流特高压输电距离不能超过300公里,夸大不止一倍。

3、 交流特高压实际输电能力不是超高压输电的4、5倍,约不到两倍(参见附件)

交流特高压输电的典型设计300万千瓦(单回)千瓦,能孤立送电的最长距离是280公里。同样输电280公里,4回超高压线最大可以输电682万千瓦,比600万千瓦还多一些。结论是一回交流特高压输电能力稍小于两回超高压输电线,而不是4、5倍,也被夸大了不止一倍。

4、 小结

工程实践说明,交流特高压输电的三个标志数都被夸大了一倍:国网说是500万千瓦能力,实际的工程设计值只有300万千瓦;国网说能输电上千公里,实际输电必须在300公里内有电源支撑;国网说相当超高压输电能力的4、5倍,实际不到两倍。这些错误数据长期广为传播,没有权威单位出来论证确定,造成中国远距输电工程的技术概念混乱,反映了技术论证监管体系的缺失。

 

二、 交流特高压输电的工程造价至少要贵出一倍

今年三月,央视台做了一个“激辩特高压”节目,就曾有个院士说,交流特高压输电更经济,只有超高压输电的70%。但与工程实际相反,交流特高压输电是贵出一倍,经公开信交流,那位院士也公开回信承认了错误。下面对交流特高压技术用于输电线和新建电网两个方面进行比较:

1、 输电工程的比较是根据相近输电距离和功率比较

国网一共提出了八条交流特高压输电工程,经过与其他输电方式的相当距离和功率比较(见附表),结论如下:输电距离在600公里以上,直流输电要便宜一半,愈远愈便宜,输电到2000公里,直流输电造价不到交流特高压的1/3。输电600公里及以下,超高压输电至少比特高压便宜一半。交流特高压输电与对比方案(直流输电或交流超高压输电)比较,要贵出一倍,没有适用的经济距离。这结论和世界输电工程一致,即600公里是交直流输电的经济临界距离,以远优选直流输电,以近优选交流超高压输电。世界没有采用和计划采用交流特高压输电技术,苏、日在几十年前建成后,就一直弃用交流特高压技术。

2、 电网建设是根据三个电网规划的比较

(1)2013年能源局进行了南方电网和内蒙电网规划论证,都进行了不同方案比较,一个是交流特高压方案,一个是直流输电与超高压电网扩建的组合方案。结果是与会专家(包括国网方专家)一致否定了交流特高压方案,因为它要贵出一倍,分别节约了一千和五百亿元。

(2)三华特高压电网规划:如果改用直流输电和扩建超高压电网方案,可以节约5000亿元以上。

 

三、 结论、建议和问题

1、 结论

无论用于输电通道或新扩建电网,工程实践的结果是交流特高压技术都要贵出一倍,如果按国网规划推广交流特高压输电技术,要多浪费五千亿元以上。这样就会提高工商业电价,转化为全民税费负担,抑制消费市场、扩大贫富差距,有害经济发展和社会进步。

2、 建议

立即停止交流特高压输变电工程的审批,通过已投运的工程进行专家验收,得到工程技术一般规律结论,组织开展国家电网发展规划。

3、 问题

(1)为什么国网要推广贵出一倍的交流特高压技术和浪费五千亿元的三华电网?国网专家解释说可以消化过剩产能、有利就业,浪费是能解决问题、还是制造更大的问题?

(2)如何规范专家论证和决策?只要是讨论论证交流特高压技术,国网专家一般都表态支持。但在不属国网管理的电网讨论规划时,同样是这些国网专家,都一致否定了交流特高压方案。于是出现了这样的矛盾现象,同样是交流特高压输电技术,在南方电网和内蒙电网,就因为贵一倍而否定,但在华东就被肯定,甚至因此被批准新建交流特高压网架。国网有专家认为:交流特高压技术是贵了些,但这是战略问题,是不能用计算比较来优选的;没有提出更便宜的比较直流方案,因为已在设计院内把它淘汰了有的甚至说本来就不需要论证,能源局审核批准就可以了。如果重大工程项目不要按程序进行科学论证决策,我们在这里的讨论也多余了。

 

注:

1、 附件及附表(略)

2、 网友参与技术交流的方式参见《3-博客平台改版告白—落实开博宗旨的无奈举措》的博文。 



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