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2014年和2017年,两条从西北地区向外辐射的±800千伏直流输电工程相继完工。第一条从新疆哈密出发,途经6个省份到达河南郑州,全程约2200千米,每年可将新疆地区的火电、风电等,共计约370亿千瓦时的电量,源源不断地送往中原大地。第二条则从甘肃酒泉出发,途经5个省份,直奔湖南湘潭,全程2383千米,在其每年送出的约400亿千瓦时的电力中,有超过40%是来自西北地区的风电和光电。
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2018年,又一个大名鼎鼎的特高压输电线路工程开通,其电压等级高达±1100千伏,年均输电量高达660亿千瓦时,凭此一条输电线路便可外送相当于整个青海省全年的发电量,这便是准东—皖南特高压输电工程,也称昌吉—古泉特高压输电工程。
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该线路从新疆昌吉回族自治州出发,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽6省区,以6079座铁塔支撑起约3300千米的输电线路,沿途接连跨越秦岭、长江等天堑,最终抵达安徽宣城。无论是电压等级、传输容量,还是传输距离、技术难度,均为世界范围内的“开山之作”,是名副其实的“超级工程”。借由这条超级电力走廊,新疆地区520万千瓦的风电,以及250万千瓦的光伏发电,能够被打捆送往长三角地区。
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穿越戈壁的酒泉—湖南±800千伏特高压直流输电工程/摄影 陈剑峰
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该工程横跨5个省市,线路全长2383千米,将甘肃的风能和太阳能电力直接送往华中地区,总投资达262亿元。
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截至目前,我国仍是全球唯一能够建设±1100千伏特高压直流输电的国家,也是特高压输电领域的国际标准制定者之一。这对中国来说,虽是时代发展的必经之路,但也是当前能源格局下的“无奈之举”。
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让更多人用上更便宜、更清洁的电力,是无数电力工作者孜孜以求的目标。
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电力建设者攀爬在昌吉—古泉± 1100千伏特高压输电线上/摄影 宋鹏涛
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昌吉—古泉±1100千伏特高压输电工程起于新疆昌吉换流站,止于安徽古泉换流站,其间翻过天山,穿行河西走廊,跨越黄河与长江天堑。电力建设者要克服沿途的各种恶劣地理与气候条件,才能完成线路搭建。
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风、光、水、火四种方式,已生产了全国95.3%的电量,冲击100%的最后一棒是核电。
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和火力发电类似,核电燃料可以运输,能量产出稳定,基本不受气候、时间的影响。但和火力发电不同的是,装机容量100万千瓦的核电厂每年仅需核燃料25到30吨,为相同容量火电厂耗煤量的十万分之一。[16]这就意味着核电的燃料运输成本能大大降低,因此我国目前建设的核电站均远离原料产地,位于东部和东南沿海的用电负荷中心附近。
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不过,我国的核电起步较晚,直到1991年浙江秦山核电站开始发电,才有了第一座自行设计和建造的核电站。而当时世界上其他国家已有420余台核电机组投入运行,提供着全球16%的电力。
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随后的近30年间,在引进国外先进技术的基础上,我国核电技术逐渐自主化。2018年并网发电的广东台山核电站,是全国首次引进的第三代核电技术,也是目前世界上单机容量最大的核电机组。而到2021年1月30日,“华龙一号”在福建福清核电站投入商业运行,这是我国首个拥有完全自主知识产权的第三代核电机组。
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2020年,我国核电装机容量达到5102.72万千瓦,产生了超过3662.43亿千瓦时的电量,相当于减少火力发电10474.19万吨标准煤的燃烧,减排27442.38万吨二氧化碳,为节能减排贡献了巨大力量。[17]
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然而核电技术复杂,安全标准严格,因此核电厂的建造成本十分高昂,单位造价更是火电厂的数倍。历史上的核电站安全事故也令核电在争议中发展。但随着技术进步和社会认知的深入,甚至核聚变技术的突破,核电将在未来扮演更加关键的角色。
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位于福建福清的“华龙一号”核电机组/供图 中核集团
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“华龙一号”是我国具有完全自主知识产权的三代核电技术,是我国核电走向世界的“国家名片”。其每个机组每年可发电近100亿千瓦时,相当于减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨,对助力碳达峰、实现碳中和目标具有重要意义。
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回首新中国成立前夕,全国发电装机容量仅184.86万千瓦,历经38年的披荆斩棘,才终于突破1亿千瓦大关。而从1亿到2亿千瓦,再从2亿到3亿千瓦,分别用了8年和5年。到2009年,我国发电装机容量超越美国,跻身世界第一位,之后更以每年约1亿千瓦的速度突飞猛进,堪称世界电力史上的奇迹。
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不仅如此,截至2019年年底,全国220千伏以上输电线路共计长754785千米,足足能绕赤道18圈。其中24条特高压输电线路在东西南北间交织穿梭,堪称中国大地上又一工程奇迹。除华北和华东地区,全国各区域间均已实现跨区供电,输电线路翻越高山峡谷,跨过江河湖海。即便是高寒的世界屋脊,也能与全国各地连为一体。2019年,全国跨区、跨省送电量分别达到5405亿千瓦时和14440亿千瓦时,分别相当于当年全年发电量的7.4%和19.7%,它们就通过这张大网奔向东西南北。
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今天的中国,14亿人实现全民通电,但人均用电量在世界仅居第63位,未来的路依然漫长。
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