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點贊中國這項全球領先技術,不能不提那場驚心動魄的試驗

改革開放40年

那些不為人知的瞬間?

58歲的鄭代雨穿著由銅絲製成屏蔽服進入等電位,連彎腰都很困難。他任由高壓電靠近自己。因為電流的通過,鄭代雨的頭髮都呈豎立的狀態,鼻尖也出現了放電現象。現場的人們,心提到了嗓子眼。

與此同時,電壓還在不斷地提升,90萬伏,100萬伏,110萬伏……一直到1000伏才終於結束,鄭代雨安然無恙,試驗成功了!

這是1984年8月2日,在武漢高壓研究所的高壓試驗場內進行的我國特高壓首次人體帶電試驗。在80年代,只有少數幾個國家在探索試驗特高壓輸電技術,沒有成熟的經驗方法可以借鑒,這次試驗可以說是「前無古人」。

試驗不但在世界電力史上創造新紀錄,也進一步促進了我國特高壓輸電技術的研究工作。2009年1月,我國自主研發、設計和建設的1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示範工程建成投運,成為世界首個1000千伏特高壓交流工程。

目前,國家電網已累計建成「八交十直」特高壓工程,在建「四交一直」特高壓工程。擁有世界上首套特高壓標準體系,在特高壓輸電、智能電網領域處於國際「領跑」水平,不斷地刷新著世界紀錄。同時,也實現了我國特高壓技術、裝備、工程總承包和生產運營成套「走出去」,在7個國家和地區的骨幹能源網的所有項目運營穩健,全部盈利,成為中國向世界亮出的「新名片」。

為什麼要發展特高壓輸電技術

中國東部沿海和南部沿海區域,是中國人口最集中,經濟最發達的黃金經濟帶。在這片只佔中國國土面積5.2%的狹長地帶上,超過500萬人的特大城市有12個,聚集了全中國超過23%的人口,同時創造了近四成的國內生產總值。

巨大的產能背後是巨大的用電需求,這些區域的用電量總和是一個天文數字。如果僅靠就近建設發電廠來滿足用電需要,那就意味著這些城市將會被上百個大中型火電廠包圍或者布滿幾萬台巨型風機,同時城市周邊將會興建上千條專門用來運輸煤炭的鐵路、公路。以保障每天上千萬噸的煤炭供應量,這顯然難以行得通。

中國的另一端,是廣袤的西部地區。這裡雖然地廣人稀,黑寂一片,可是卻蘊藏著巨大的能源寶藏。

「我們國家能源和資源的分布主要在西部,北部,但是70%的用電主要在中部、東部和華北地區,能源和資源與生產力之間呈現逆向分布,而且距離很遠。」中國科學院院士陳維江表示。

要想把西部這些清潔能源輸送到中東部地區,需要跨越2000多公里以上的距離。解決這麼遠距離的能源輸送,就不得不提到一項全世界最先進的、只有中國全面掌握並且開始大規模工程應用的技術——特高壓輸電技術。

這個技術是過去20年全球電網領域影響力最大的創新,特高壓是由1000千伏及以上交流和±800千伏及以上直流輸電構成,具有遠距離、大容量、低損耗、少佔地的綜合優勢。

我國用近10年的時間,全面掌握了特高壓輸電成套技術,佔領了國際高壓輸電技術制高點。在輸電網建設領域,我國從設備研製、工程設計到施工安裝等各方面技術都取得了重大突破。成功自主研製了以全套特高壓交、直流輸變電設備為代表的各類輸變電新材料、新設備,實現中國製造到中國創造。

對於中國特高壓輸電技術的發展,美國前能源部長比爾·理查德森十分羨慕,他指出美國的電力系統還停留在第三世界國家的水平,美國的電網建設需要向中國學習,只有這樣才能滿足經濟發展的需求。

從上世紀80年代起,我國就開始對特高壓交流輸電技術進行初步研究,到取得今天的成就,可以說走過了一條布滿鮮花和荊棘的曲折之路。

而探索的開始,離不開一次前所未有的1000伏高壓的人體帶電試驗。

「前無古人的」試驗

改革開放後,隨著我國電力工業的快速發展,電網建設也進入了一個新的發展時期。

當時許多電力權威專家一致認為,我國是一次能源和電力負荷分布極不均衡的國家,上下游之間的距離遠達數百甚至上千公里,傳統的超高壓輸電技術難擔此任。因此,更高電壓等級輸電實用技術和研究工作必須與電壓等級的論證同步進行,並儘早起步。

1984年8月2日,我國特高壓首次人體帶電試驗在武漢高壓研究所正式啟動。這是一次要將1000伏高壓電靠近人體的試驗,以用來驗證高壓環境下人體帶電作業的安全性。

試驗組首先用了動物進行帶電試驗,將兩隻兔子放進特製的吊籠內通過1000千伏高壓電流時,結果證明兔子安然無恙。

在確定了試驗的安全性後,真正的主角出場了,他就是鄭代雨。一位頗具幾分傳奇色彩的人物,曾先後6次受到毛主席和周總理的接見。一生致力於我國電網建設並為我國電力事業的發展作出了突出貢獻。

1958年4月,鄭代雨曾在線路不停電的情況下,徒手完成了220千伏高壓線的檢修,這一事件成為當時中國電力工業技術革新的重大成果。

但是1000千伏高壓試驗在當時還是一個禁區。但是58歲的鄭代雨不顧危險和家人的反對,堅持親自上陣,完成作業。試驗之前,鄭代雨鄭重地給組織留下了這樣的遺言:請組織放心,我做這個試驗有一定的科學依據,當然也要準備萬一操作不當的時候,總有失誤的時候,我沒有怨言。

試驗開始,鄭代雨連彎腰都很困難,因為他傳著由銅絲製作而成的全身屏蔽服。高壓電流通過時,鄭代雨的頭髮都呈豎立的狀態,鼻尖也出現了放電現象。現場的人們,心提到了嗓子眼。

時至今日,鄭代雨家中仍然保存著當年的「戰袍」

「繼續升壓,90萬伏,100萬伏,110萬伏……」升壓結束,鄭代雨安然無恙,試驗獲得了成功!這項人類歷史上從來沒有進行過的試驗最終獲得成功,在世界電力史上創造了一個新的記錄。

中國特高壓首次人體帶電試驗的成功,進一步促進了我國特高壓輸電技術的研究工作。兩年後,中國開始了「特高壓交流輸電前期研究」項目。2004年,國家電網公司提出建設以特高壓電網為核心的國家電網的戰略構想。

2006年8月9日,國家發改委下達了《關於晉東南至荊門特高壓交流試驗示範工程項目核准的批複》。

我國特高壓國家電網的建設道路自此正式開始。2009年1月,自主研發、設計和建設的1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示範工程建成投運,成為世界首個1000千伏特高壓交流工程。

真正的核心技術

全在我們手上

晉東南—南陽—荊門交流特高壓輸變電工程在建成投運5年之後,通過國家標準化管理委員會組織的標準化驗收,管理委員會專家組宣布:我國建成世界上首套特高壓標準體系。

1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示範工程:運行電壓最高的交流輸電工程

國標委副主任方向表示,作為首個國家重大工程標準化示範項目,該工程在世界上率先形成了特高壓交流輸電技術標準體系,其多項研究成果被國際電工委員會(IEC)、國際大電網會議組織(CIGRE)和電氣電子工程師學會(IEEE)等國際權威組織採納,中國特高壓交流電壓被確定為國際標準電壓,「在特高壓輸電、智能電網領域,中國標準已經處於國際『領跑』水平」。

2014年,一條「中國特高壓技術首出國門」的消息震動業界——北京時間2月7日20時,由中國國家電網公司與巴西電力公司組成的聯營體成功中標世界第三大水電站美麗山水電站送出工程。

該工程將採用中國領先世界的特高壓直流輸電技術,把巴西北部亞馬遜河流域的水電送到2092公里外的東南部負荷中心,從而成為中國特高壓品牌走上國際舞台的啟幕之作。

「以前都是我們去找人家,現在都是他們來找我們」,長期從事科技管理工作的國網副總工程師王益民這樣描述國網跟那些昔日技術主導者的關係,而主導權的易手,並不全因買方、賣方市場角色的轉換。王益民對找上門來尋求技術合作的跨國公司直言,你不要跟我說你這個產品在哪個國際大公司用過,「你到我這兒來,別人用過的,我不要;你要跟我合作,就得把你最頂尖的東西拿出來,我們一起研發,填補空白,再用到全世界去。」

這份豪氣不僅來源於國網已在世界上率先建成「二交三直」特高壓工程,更來源於這些工程中「世界運行電壓最高、輸送能力最強、技術水平最高」的指標一次又一次被刷新;來源於整個特高壓領域「真正的核心技術,全在我們手上」。

據統計,2016年,國家電網公司境外資產總額400億美元;2017年末,這個數字迅速增長至600億美元,同比增幅高達50%。

目前,國網公司投資運營了菲律賓、巴西、葡萄牙、澳大利亞、義大利、希臘等7個國家和地區的骨幹能源網,境外投資額摺合人民幣約1300億元,所有項目運營穩健,全部盈利。

儘管已經站在「領跑」的位置,我國依舊不斷地刷新著自己的記錄,同時也是世界的記錄。

2018年4月15日,隨著西電東送±1100千伏「新疆准東—安徽皖南」特高壓直流工程的最後一相導線順利跨越長江,昌古特高壓長江大跨越工程全線貫通。這是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的特高壓輸電工程。

目前,國家電網已累計建成「八交十直」特高壓工程,在建「四交一直」特高壓工程。在運在建23項特高壓工程線路長度達到3.3萬千米,變電(換流)容量超過3.3億千伏安(千瓦)。

國家電網在建在運特高壓工程

現在,國家電網公司的特高壓交流、特高壓直流相互配合、相互補充,發揮著巨大的作用。

特高壓,是世界電力的珠穆朗瑪峰,實現了中國製造、中國創造、中國引領,帶來了經濟效益、社會效益和環境效益。成為中國向世界亮出的一張「新名片」。

參考資料

《30多年前驚心動魄的這個試驗,很少有人知道》電網頭條

CCTV 5紀錄片《點亮中國》


《構建堅強智能電網:我國特高壓電網建設的艱辛曲折之路》國家電網雜誌

《我國特高壓輸電技術 首次走出國門》科技日報

《特高壓輸電實現「中國製造」和「中國引領」》科技日報

《國網何以成為「領跑者」》科技日報

《中國建成世界首套特高壓標準體系》科技日報

我國特高壓輸電技術不斷刷新世界紀錄 央視網

《境外投資全部盈利 給世界添點兒「亮」》新華網

《走近世界上最先進的輸電技術——特高壓》新華網

《特高壓:世界上最先進的輸電技術》國家電網報

來源:科技日報 文中圖片除註明外來自網路

文字整理:岳靚

稿件統籌:岳靚

編輯:朱麗

審核:管晶晶


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