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中國電機工程學會推薦2017年度國家科學技術獎勵候選項目公示材料
日期:2019-01-25

一、項目名稱 特高壓±800kV直流輸電工程 二、推薦單位意見 特高壓±800kV直流輸電技術是目前世界上已成功應用的電壓最高、容量最大、經濟輸電距離最遠的輸電技術,代表了國際高電壓、大容量、遠距離、經濟高效輸電的最高技術水平,是實施我國大規??鐓^域能源優化戰略的重大關鍵技術。 項目取得了一系列世界級創新成果。解決了特高壓直流條件下的外絕緣、過電壓和絕緣配合、電磁環境、裝備研制、系統安全穩定控制等基礎性世界級難題,形成了世界領先的特高壓直流試驗研究能力,研制成功世界首批±800kV特高壓直流輸電成套裝備并實現產業化,建立了世界首個特高壓直流技術體系。項目獲得發明專利授權133項,出版著作32部,形成國際標準、國家標準和行業標準共162項。創新成果特別突出。 項目獲得了極其顯著的經濟與社會效益。2010年建成±800kV云廣、向上兩個國家級示范工程,后續相繼建成錦蘇、哈鄭等5回工程,在建的還有酒湖、滇西北等6回工程。建成的工程運行安全可靠,成為我國能源輸送的大動脈。項目實現了直流輸電設備研發和制造能力跨越式發展,成功中標巴西美麗山特高壓直流輸電工程項目,實現特高壓技術和核心裝備雙輸出。 項目的成功實施和推廣應用,確立了我國在高壓直流輸電領域的國際領先地位,有機協調了我國東中部地區經濟發展和生態環境的需求,對于我國資源優化配置、國家能源安全保障、經濟社會低碳發展和實施“一帶一路”戰略以及推動世界電網技術發展具有特別重大的意義。 經認真審核,我單位確認推薦材料正式有效,相關欄目填寫符合要求,并經公示無異議。同意推薦該項目申報國家科學技術進步獎特等獎。 三、項目簡介 項目面向我國經濟發展、環境保護、能源開發的迫切需求,是國家科技攻關計劃、科技支撐計劃和重大工程示范的項目。 特高壓±800kV直流輸電技術是我國能源電力發展的核心技術,是實施我國大規??鐓^域能源優化戰略的重大關鍵技術,是目前世界上已成功應用的電壓最高、容量最大(達800萬千瓦)、經濟輸電距離最遠(2000千米以上)的直流輸電技術,具有輸電損耗低,輸電走廊利用率高的特點和優點。特高壓±800kV直流輸電技術極其復雜,國內外沒有可借鑒的經驗,研發難度極大。 項目從理論和實踐上研究和攻克了特高壓直流條件下的過電壓、外絕緣等方面的世界級難題,在世界上首次研究并提出了±800kV特高壓直流輸電絕緣配合和絕緣配置體系;首次研究并提出±800kV特高壓直流輸電的雙閥組均衡串聯主接線拓撲結構;研制了世界首批±800kV特高壓直流輸電成套裝備并實現產業化;在世界上成功研究解決了大容量特高壓直流接入系統問題并保證了系統安全穩定運行,充分發揮了±800kV特高壓直流輸電的輸電能力,取得了巨大的經濟效益和社會效益;建成了國際領先的特高壓直流輸電試驗平臺和國家工程實驗室,形成了世界領先的特高壓直流試驗研究能力;建立了世界首個特高壓直流技術體系。 項目完成關鍵技術研究141項,創造了37項世界第一,極大地推動了我國電氣工程學科和電力工業的發展和國際影響力。我國主導在國際電工委員會(IEC)成立直流輸電技術委員會(TC115),秘書處設在中國;在國際大電網組織(CIGRE)牽頭成立直流輸電仿真建模工作組(WG B4.74)。項目獲發明專利授權133項,主導完成IEC國際標準4項,國家標準54項,行業標準38項,出版著作32部,發表論文1000余篇。 2010年建成±800kV云廣、向上兩個國家級示范工程,后續相繼建成錦蘇、哈鄭等5回工程,在建的還有酒湖、滇西北等6回工程。項目的成功實踐帶動巴西、印度等國家開始應用特高壓±800kV直流輸電技術。2014年和2015年國家電網公司先后成功中標巴西美麗山I、II期特高壓±800kV直流輸電工程,實現了技術和裝備的雙輸出。 項目的經濟社會效益特別顯著。云廣、向上示范工程一直安全穩定運行,至2016年12月輸送清潔水電3092億千瓦時,分別約為廣州、上海2015年用電量的4倍和2倍,有效支撐了長三角和珠三角地區的能源電力供應。 特高壓±800kV直流輸電實現了我國西部、北部大型能源基地、尤其是清潔能源的遠距離高效送出,減少二氧化碳排放,協調經濟發展和環境保護需求,成為落實國務院《大氣污染防治行動計劃》的重要技術手段。建設特高壓直流工程對能源資源大范圍優化配置、保障國家能源安全、促進經濟社會低碳發展、實施“一帶一路”戰略以及世界電網技術發展具有特別重大的意義。 四、客觀評價 1、國家科技部組織對“十五”國家科技攻關計劃“西南水電送出超/特高壓技術研究”進行項目驗收,專家組驗收意見摘要如下: 本項目在超/特高壓輸電技術研究領域取得了豐碩成果,為我國直流特高壓輸變電工程可行性研究和預初步設計提供了技術支撐。通過綜合經濟技術分析,提出了西南水電金沙江一期送出方案。該項目的研究為我國進一步開展特高壓±800kV直流工程研究奠定了基礎,研究成果總體上達到了國際先進水平,部分達到了國際領先水平。 2、國家科技部組織對“十一五”國家科技支撐計劃“特高壓輸變電系統開發與示范”項目特高壓直流課題進行了驗收,專家組驗收意見摘要如下: 通過開展±800kV特高壓直流輸電工程的系統控制、過電壓與絕緣配合、外絕緣特性、電磁環境及電暈特性、共用接地極等方面研究,取得了一系列原創性成果。 項目通過研究,使我國全面掌握了±800kV 特高壓直流輸電關鍵技術和設備制造核心技術,為我國自主研發、設計和建設的±800kV特高壓直流示范工程順利投運提供了全面的技術支撐,為我國今后特高壓電網的發展奠定了堅實的基礎,項目成果達到國際領先水平。 3、國家發改委組織完成了云廣、向上示范工程的國家驗收,專家組驗收意見摘要如下: 堅持科研為先導,建設了具有國際先進水平的試驗研究基地。形成了適用于±800kV特高壓直流系統的設計、制造、調試、運行的規范、標準,并向國際電工委員會輸送了多項國際標準。 項目在科技創新方面取得了重大突破,使我國完全掌握±800kV特高壓直流輸電核心技術,研究成果整體處于國際領先水平。為我國實施大規??鐓^域能源優化戰略和全國電網發展提供了遠距離、大容量、高效率的先進輸電技術,對我國電力工業發展和促進裝備制造產業技術升級具有極其重要的意義,對同類工程的建設具有重要的示范意義。 4、中國電機工程學會和中國機械工業聯合會對項目進行了技術鑒定,專家組鑒定意見摘要如下: 該項目攻克了±800kV直流系統過電壓與絕緣配合、外絕緣、電磁環境和特高壓大電流設備制造的關鍵技術,實現了安全性、經濟性和環境友好的有機統一;突破了±800kV直流容量提升的技術瓶頸,創造了目前單回輸電工程輸送功率的最高值;成功研制了全套±800kV特高壓直流設備。創新成果處于國際領先。 項目成果的推廣應用,減小了走廊和土地占用,節省了工程投資,帶動了電網技術和裝備制造業升級。成果的應用對于進一步發展特高壓直流輸電技術,推動大型電力基地的集約化開發和電能高效送出,促進節能減排,實現能源工業和國民經濟健康可持續發展具有重要意義。 該項目取得了一系列原始和集成創新成果,并成功應用于世界上首個特高壓±800kV直流輸電工程。該項目在科技創新取得了重大突破,使我國全面掌握±800kV特高壓直流輸電核心技術,研究成果處于國際領先水平。 5、國家能源局委托中國機械工業聯合會對云廣、向上示范工程進行了設備國產化驗收,專家組驗收意見摘要如下: 工程系統研究與成套設備的設計制造堅持自主創新,主要設備由國內制造,掌握了核心技術,并具有自主知識產權;其設計、制造和試驗達到了國際領先水平,創造了多項世界第一。 建成了特高壓直流試驗基地、西藏高海拔試驗基地、特高壓桿塔力學試驗基地,形成了世界上試驗能力最強、涵蓋面最廣的特高壓直流試驗體系。 承擔設備研制任務的裝備制造企業形成了特高壓設備的批量生產能力,建立了從原材料到關鍵組部件和成套產品較為完整的國產化特高壓直流設備產業鏈,促進了產業全面升級,提升了全行業創新能力和核心競爭力。 6、國家環境保護部組織對云廣、向上示范工程分別進行了竣工環境保護驗收,專家組驗收意見摘要如下: 線路兩側和換流站周邊居民區的地面合成電場強度符合環評批復中的要求。工頻電場強度、工頻磁場感應強度監測值符合標準(GB8702-2014)。各換流站場晝、夜間噪聲監測值均符合國家標準(GB12348-2008);各換流站和線路周圍環境敏感點晝、夜間噪聲監測值均符合國家標準(GB3096-2008)。 工程環境保護手續齊全,落實了環境影響評價報告書及批復文件提出的污染防止及生態保護措施,各項環境監測值均符合國家相關標準要求,工程竣工環境保護驗收合格。 7、該項目研究成果得到國際同行高度認可,我國主導分別在IEC和CIGRE成立了直流輸電技術委員會TC115和直流輸電仿真建模工作組WG B4.74。多項研究成果被國際標準所采納: (1)IEC TR 62681:2014“架空高壓直流輸電線路的電磁環境”中,特高壓±800kV直流輸電線路的電場和離子流測試結果采用了該項目成果。 (2)IEC/TS61973:2012“高壓直流換流站可聽噪聲”中,規定的換流站閥廳布置技術為項目研究成果。 (3)IEC/TS 62344:2013“高壓直流接地極設計通用技術導則”中,規定的共用接地極技術和新的跨步電壓限值為項目研究成果。 8、諾貝爾物理學獎獲得者、美國前能源部長朱棣文2010年在華盛頓發表演講,以1957年蘇聯領先美國發射衛星類比,警示美國各界,中國在特高壓輸電等領域的創新成就對美國的科技領導地位形成挑戰,有關內容翻譯摘要如下: “一個多世紀以來,美國引領了世界創新?,F在,這個領導地位面臨風險?!薄爸袊罱晒ㄔO了全球容量最大、損耗最低的高壓直流線路?!薄安⒂媱澖ǔ赏暾奶馗邏航恢绷鞴羌芫W絡”。 9、項目獲得中國電力科學技術獎一等獎、中國機械工業科學技術獎特等獎、國家優質工程金獎等10余項國家、省部級科技獎勵。

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