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中國(guó)的水電
如何跨越1,400公里,將水電站生產(chǎn)的電力輸送給500萬(wàn)用戶?答案是:采用高壓直流輸電系統(tǒng)。目前,西門子正在中國(guó)承建功率zui高的高壓直流輸電線路。
經(jīng)過(guò)90分鐘的顛簸,我們乘車從昆明市來(lái)到中國(guó)西南的祿豐縣。一路上,透過(guò)車窗,我們看到的是茫茫的田野和成群結(jié)隊(duì)的水牛。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途跋涉,我們的身體終于獲得了解放。司機(jī)將車轉(zhuǎn)向一個(gè)寫(xiě)有漢字和英文字符“800 kV”的藍(lán)色標(biāo)牌,剛剛駛過(guò)一道卷閘門,司機(jī)就讓我們下車了。這時(shí),呈現(xiàn)在我們面前的是一個(gè)長(zhǎng)約700米,寬約300米的大片工地,它看上去有點(diǎn)不可思議。布滿電纜的巨大鐵塔直沖云宵。塔下面,工人們正為了完成zui后的清理工作,手持鐵鍬和木制手推車,緊張地忙碌著??諝庵袀鱽?lái)陣陣隆隆的響聲。負(fù)責(zé)在工地安裝西門子設(shè)備的Jürgen Sawatzki 說(shuō)道,“這是測(cè)試的聲音。”
依托于大功率晶體管、整流器模塊和平波電抗器,全新的高壓直流輸電線能夠跨越1,400公里的距離,將5,000兆瓦的電力從祿豐輸送至廣州。
目前,從山上接至圍欄左側(cè)的高壓高架線路已開(kāi)始輸電,但穿過(guò)圍欄到達(dá)圍欄右側(cè)并消失于山頂?shù)母邏焊呒芫€路,目前仍未投入使用。這些是新架設(shè)的電纜,看上去閃閃發(fā)光。新架設(shè)的線路預(yù)計(jì)將于2010年投入使用。它是一個(gè)雙極輸電線路,負(fù)責(zé)向廣州輸電,全長(zhǎng)1,400公里。這條線路將為中國(guó)東南沿海的廣州、深圳和香港等大都市的500萬(wàn)個(gè)家庭提供電力。金沙江位于長(zhǎng)江的上游。這些電力來(lái)自于金沙江上的十幾座水電站,屬于無(wú)碳電力,因此,每年可使中國(guó)的二氧化碳排放量減少3,300萬(wàn)公噸左右。
目前,金沙江上的水電裝機(jī)容量正在不斷擴(kuò)大。水電站輸出的電力,將通過(guò)功能zui強(qiáng)大的高壓直流輸電線,輸送至中國(guó)東南沿海各大城市。
從工地左側(cè)架設(shè)的高架線路負(fù)責(zé)輸送來(lái)自水電站的常規(guī)交流電。其中一些水電站僅位于幾百公里之外。不過(guò),通向廣州、全長(zhǎng)1,400公里的輸電線只負(fù)責(zé)輸送直流電。高壓直流輸電(HVDCT)技術(shù)不是一項(xiàng)新發(fā)明;早在1882年,有人就利用這種技術(shù),將電力從巴伐利亞的Miesbach輸送至在慕尼黑舉行的電力展會(huì)的現(xiàn)場(chǎng),全長(zhǎng)57公里。從那以后,這種技術(shù)一直被束之高閣?;叵肽菚r(shí),電壓僅為1,400伏;在中國(guó),高壓直流輸電線路的zui高電壓為80萬(wàn)伏。西門子高壓直流輸電專家Dietmar Retzmann 教授解釋說(shuō):“中國(guó)的高壓直流輸電線是這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的*。它負(fù)責(zé)輸送5,000兆瓦的電力,相當(dāng)于5座大型發(fā)電廠的總發(fā)電量。”
更低的輸損。無(wú)論采用交流或直流輸電,目標(biāo)都是盡可能地提高電壓。對(duì)于這兩種輸電方式而言,根據(jù)物理學(xué)定律,在電量一定的情況下,電流與電壓成反比。換言之,電壓越高,電流越小,從而降低因?qū)w升溫導(dǎo)致的能耗。不過(guò),對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電而言,高壓直流輸電性能更優(yōu)。
采用高壓直流輸電技術(shù),輸電效率為95%;采用高壓交流輸電技術(shù),輸電效率為87%,相當(dāng)于損失了400兆瓦的電力。
西門子能源*執(zhí)行官Wolfgang Dehen指出,“我們?cè)谥袊?guó)架設(shè)的電力高速路的輸電效率高達(dá)95%。”采用交流輸電技術(shù),輸電效率會(huì)降至87%,相當(dāng)于損失400兆瓦的電力——一座中型發(fā)電站或160個(gè)風(fēng)電機(jī)組的總發(fā)電量。由于降低了輸損,高壓直流輸電線路每年可幫助減排300萬(wàn)噸二氧化碳。