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特高压:科技创新的历史丰碑
 
 
专题报道介绍

特高压交流试验示范工程晋东南变电站。

  历史的经验告诉我们,公正地评价一项事业,需要把它放在历史的长河里,用时间和实践去检验。

  1954年,新中国第一条220千伏线路松东李线建成。人们评价说,满足了东北重工业基地恢复和发展的用电需要,昭示着共和国电力事业的大崛起。

  1981年,我国首条500千伏线路平武线建成。人们看到,随后20多年时间里,500千伏成为中国电网主网架,国产500千伏设备的国内市场占有率从零升至40%。

  2009年,我国首条1000千伏特高压交流线路——晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程投运。人们将如何评价它?

  电力人说,它将电网电压等级提升到了特高压,电网技术实现“中国引领”;环保人说,它每年能为我国节约标煤超过百万吨,减排二氧化碳300万吨;装备人说,它推动了我国装备制造业产业升级,使国产设备实现“中国创造”。

  今天,历史的长河流淌至2013年1月18日,国家对工程作出了评价:这项工程因创新特别突出、效益特别显著、推动电力行业科技进步特别明显,荣获2012年度国家科技进步奖特等奖。这是对工程建设成果的肯定,亦是对国家电网公司科技创新工作的肯定。

  公司总经理刘振亚说,回顾公司十年发展历程,最大的创新实践就是发展特高压。成熟、可投入商业使用的特高压技术出现在中国,是一种必然。它源于公司“一流四大”科技发展战略的引领,源于公司科技创新体系的完善,源于公司科技试验研究平台的建立,它是公司服务创新型国家建设、不断提升自主创新能力的可预见之结果。

1创新驱动,特高压技术实现“中国引领”

  1月18日,在国家科技进步奖颁奖仪式上,评奖委员会这样介绍创新的试验示范工程:项目涉及180项关键课题攻关、9大类40余种关键设备研制,通过产学研用协同攻关,在电压控制、外绝缘配置、成套设备研制、电磁环境控制、系统集成和试验能力6大方面实现创新突破.

  这样一段评价,是国家电网公司联合科研、设计、制造、高校等100余家单位连续几年奋斗,攻克一项项世界级难题换来的。

  项目第二完成人、公司交流建设部副主任陈维江说,研发特高压交流输电技术,既面临高电压、强电流的电磁与绝缘技术世界级挑战,又面临重污秽、高海拔的严酷自然环境影响,创新难度极大。

  以电磁环境控制为例。电磁环境包括工频电场、工频磁场以及由电场导致的可听噪声和无线电干扰。特高压的电压、电流强度远大于500千伏,意味着电磁环境更复杂;加上特高压线路、变电站构成的多导体系统结构复杂、尺度大,进一步加大了电磁环境控制难度。

  科研人员通过建立特高压复杂多导体系统模型,首次开展全场域电场分析,提出了导线布置方案、线路对邻近输油输气管道的电磁影响防护措施。这些创新工作,使特高压工程的电磁环境控制水平与常规500千伏工程相当。

  相关资料显示,工程项目在电压控制上的创新研究,在国际上首次实现了特高压系统电压优化控制;在外绝缘配置上的创新,在世界上首次实现了复杂环境下特高压系统外绝缘优化配置,确保线路铁塔重量降低64%、造价降低60%;在成套设备研制上的创新,改变了中国电气设备制造领域长期从发达国家“引进技术、消化吸收”的发展模式,首次实现了中国创造;电磁环境控制研究实现了特高压工程环境友好目标;系统集成研究形成了工程全套技术规范;试验能力研究形成了国际上可试参数最高的高电压、强电流试验检测能力,建立了完整的特高压试验研究体系。

目前,试验示范工程共获专利授权279项,其中发明专利96项,出版技术专著13部,发表论文370余篇;建立7大类77项国家和行业标准,为推广特高压交流技术奠定了基础.

  “可以说,依托项目,我国电力科技和输变电装备制造水平大幅提升,创新能力显著增强,改变了我国输变电行业长期跟随西方发达国家发展的被动局面,确立了在高压输电领域的国际领先地位。”项目第三完成人、中国西电集团副总工程师宓传龙说

  从行业跟随者变为引领者,这一为多少人所梦想着的事,首先在特高压技术领域实现。在突破的过程中,公司明确的科技发展战略、完善的科技创新体系发挥出巨大作用。

  2战略制胜,科技创新体系高效运转

  战略制胜。战略成熟才能方向正确,才能引领创新体系从无到有、不断完善、高效运转。从2006年到2012年,公司科技发展战略和创新体系有力地支撑了电网和公司发展,也直接支撑了特高压建设这一创新实践。

  企业是自主创新的主体。长期以来,公司积极响应党中央、国务院关于科技创新的要求,服务创新型国家建设。早在2006年10月15日的公司党政主要负责人会议上,公司总经理刘振亚就提出了“一流三大”科技发展战略。2008年第二季度工作会议暨科技工作会议上,科技发展战略被优化为“一流四大”(建设一流人才队伍,实施大科研、创造大成果、培育大产业、实现大推广)

  回顾历史,科技发展战略的实施,为公司的一项项创新实践奠定了基础。正如刘振亚所指出的,提出并实施“一流四大”科技发展战略,解决了科研资源分散、试验研究能力不强、创新能力不足等问题,创新驱动了公司和电网发展。

  战略决定创新路线图,体系则是路线图顺利实施的保证。“一流四大”科技发展战略客观上需要一个科学的科技创新体系。在科技战略的指引下,公司在2008年二季度工作会议明确提出,建立“布局合理、层次清晰、分工明确、协作高效”的科技创新体系。2012年,这一体系进一步被明确为“定位科学、分工明确、产研协同、运转高效”。“定位科学”决定了“分工明确”,“产研协同”则保证了“运转高效”。

  “定位科学”是建立完善科技创新体系的第一步。

  国家电网公司拥有50多个科研、实验和设计机构,超过400个实验室,科研队伍近2万人,但历史上形成的粗放、松散、长链条、多层级的管理模式,降低了科研效率

  科学调整定位势在必行。从2006年开始,公司调整中国电力科学研究院等5家直属科研单位功能定位,变更其相应名称,拉开了直属科研单位定位调整的序幕。调整的目的很简单:更好地适应公司和电网发展。

  随后几年,定位调整朝着“产研协同”的方向挺进。除了进一步强化科研单位的力量,公司还成立国网电力科学研究院(南瑞集团)等直属产业单位,作为科研成果产业化的实施主体。公司深知,如科研成果不能迅速产业化,就无法及时释放“第一生产力”的能量。

 



 
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