100多年前,
1882年7月26日,
上海第一台12千瓦机组发电,
外滩6.4公里的大道上,
15盏电弧灯点亮了。
自此,
电力文明的星星之火,
开始在华夏大地上
次第燃起。
新中国成立以来,
中国电力工业
不断飞速成长。
如今,
大电网纵横神州,
实现了很多世界第一。
▲如今跨越高山、云海的特高压输电线路。图片来源:国家电网
在一路突飞猛进、
创造电力奇迹的过程中,
中国电网一直在
科技创新的星辰大海中
扬帆前行。
中国电网人
付出了很多努力。
1创新不畏难
创新是引领发展的第一动力。科技创新要自立自强,
面向世界科技前沿,
勇闯“无人区”。
在电网领域,
最让大家熟悉的高尖端技术
也许就是特高压了。
2004年,
我国启动了特高压输电工程
关键技术研究和可行性研究,
10多年来,
中国特高压建设迅猛发展,
线路长度、输送电量飞速增长。
然而,
星辰大海不是一步到达的。
在通往科技蓝海的路上,
中国电网也曾被“卡脖子”。
纵观输电技术
从低电压到高电压
等级提升的过程,
西方国家曾经一直领先。
330千伏工程,
我们比西方晚了20年;
750千伏工程,
我们晚了40年。
▲1981年,我国首个500千伏输电工程——500千伏平顶山—武昌输变电工程投运。图片来源:国网湖北电力
因为超高压
关键技术不在自己手中,
因为无法独立自主生产设备,
中国电网也曾因为
一颗钉子、
一个螺帽、一块草皮
而被外国限制。
改革开放初期,
中国电网工程中的
很多设备产品都依靠进口。
1985年开工的
±500千伏葛上直流输电工程
是我国第一个商业运行的
大容量远距离直流输电工程。
初建成的南桥换流站是
名副其实的“八国联军”。
站内除少量35千伏断路器
由国内配套外,
绝大部分设备分别从
7个国家15家公司引进。
“捆绑销售”
是当年外资的销售策略。
据传言,在建设之初,
南桥站连草皮都是
“捆绑”进口的。
▲当年,葛上直流南桥换流站里的设备都是洋货。
曾有人说,
国际合作本来就有分工,
何必花费那么多人力物力
从头研发、从头生产;
还有人鼓吹,
造不如买,买不如租。
可是,
“卡脖子”的屈辱经历
让中国电网人
深深明白了一个道理:
要想发展,一定要
不断提升自主创新能力,
发展核心科技。
于是,中国电网的工程师们
坚持自主研发,
他们说,
电网核心技术一定要
牢牢掌握在中国人自己手里。
▲1000千伏榆横—潍坊特高压输电线路跨越黄河高空作业。摄影:徐可
十年磨一剑。
1996年,
南桥换流站第一次用上了
国产500千伏开关。
现在,全国产化的
±500千伏直流换流站
早已遍地开花。
500千伏、660千伏、
750千伏、800千伏、
1000千伏、1100千伏……
从超高压到特高压,
中国开始在高压输电技术的
自主研发领域一骑绝尘,
开启了世界电网的特高压时代。
特高压这道题,
其实,很多发达国家
从几十年前就开始研究,
但是最后都以中途“弃卷”收场,
只有中国坚持了下来,
实现了“从0到1”的突破,
并最终建成了
全球规模最大的
特高压交直流混合电网。
▲特高压实现远距离大容量输电,将西北清洁能源输送至东部用电负荷中心。摄影:徐可
“世上无难事,只要肯攀登。”
在攀登世界电力技术
珠穆朗玛峰的过程中,
中国电网人破解了
特高压交流输电过电压控制、
外绝缘子配置、
电磁环境控制、
系统集成、
设备研制等世界性技术难题;
破解了大容量特高压
接入系统问题,
并保证了系统安全稳定运行。
▲崇山峻岭之间的特高压输电通道。图片来源:国家电网
能源空中走,电从远方来。
特高压以大容量、低损耗
等综合优势,
有效解决了
中国能源与需求逆向分布,
经济发展迅猛、
用电量快速增长的问题。
如果说超高压输电是4G,
那么特高压输电就是
名副其实的5G。
2009年1月6日,
世界首个商业化运营的、
由我国自主研发并设计建设的
特高压交流试验示范工程
1000千伏晋东南—南阳—荆门
特高压交流试验示范工程投运,
中国进入特高压时代。
▲1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程。摄影:徐可
2010年6月,
世界首条特高压直流工程
±800千伏云南—广东特高压
直流输电示范工程全面投运。
中国电网一举进入
交直流特高压混合电网时代。
▲云广特高压直流工程。图片来源:南方电网
2018年,
世界电压等级最高的特高压工程
±1100千伏准东—皖南
特高压直流输电工程投运。
截至目前,
±1100千伏的特高压技术,
全世界只有中国掌握。
▲±1100千伏准东—皖南特高压直流输电工程。图片来源:国网新疆电力
2020年12月,
全球首个以输送全清洁能源为主
的特高压工程
±800千伏青海—河南
特高压直流工程投运。
▲在±800千伏青海—河南特高压直流工程的配套工程现场,施工人员正在检查导线金具的安装情况。摄影:王国栋
随着2021年6月21日,
±800千伏雅中—江西
特高压直流工程
的竣工投产,
滔滔雅江水,绿电送千里,
我国“西电东送”
再添一条清洁能源大动脉。
▲±800千伏雅中—江西特高压直流雅中换流站。图片来源:国家电网
至此,
我国已累计建成投运
“14交17直”
特高压输电工程。
在一次次刷新
“中国第一”“世界之最”
的科技创新中,
中国电网技术
实现了从跟跑
到并跑再到领跑的跨越式发展。
▲±800千伏上海庙—山东、晋北—江苏特高压直流输电工程线路黄河大跨越。摄影:徐可
目前,
中国不仅建设了
以特高压为主干骨架的
大电网,
打造了能源输送通道全国联网的
世界级样板,
还成为了特高压输电领域的
国际标准制定者之一。
以至于有欧美电力专家感叹:
“世界电力系统都讲中文,
因为很多标准都是中国搞的。”
2
创新不怕大
创新要不怕大,
要敢想敢干、勇攀高峰,
才能让创新之路越走越宽。
以科技创新驱动经济发展,
科技创新要面向国家重大需求。
这么多年,
中国电网一直是这么干的。
▲为了搞创新,国家电网公司构建了“国家级、公司级和各单位级”三级实验体系。
其实,论技术,
中国已然是
毋庸置疑的电力强国,
在多个领域
都已处于世界领先地位。
各种科技创新技术层出不穷。
比如,
和“特高压输电”技术齐名的,
还有中国的
“柔性直流输电”技术。
柔性直流输电
是一种完全可控的输电方式,
具有响应速度快、可控性好、
运行方式灵活等特点,
适用于可再生能源并网、
分布式发电并网、孤岛供电等。
这一技术是电力领域
最前沿、最迫切、最有挑战性
和最具应用前景的高端技术,
也被称为
“电力电子皇冠上的明珠”。
▲±500千伏康保换流站工程施工现场,施工人员正在吊装桥臂电抗器。摄影:邹明
拥有具有自主知识产权的
核心技术,
才能把住发展的“命门”。
其实,2010年以前,
柔性直流输电技术一直掌握在
国际电力巨头手中,
技术严格保密,
没有公开一份图纸、一张照片。
面对技术封锁,
中国坚持自主创新,
于2006年启动
柔性直流输电技术专项研究。
当时,外国专家曾说:
“这项技术,
中国人10年绝对干不出来。”
但是,10年,
我们不但啃下了硬骨头,
还达到了世界领先水平。
▲张北柔直工程光伏电站。图片来源:国网冀北电力
2011年7月,
亚洲首个具有自主知识产权的
柔性直流工程
上海南汇风电场柔性直流
输电示范工程投运。
这一工程实现了
我国柔性直流输电技术
从无到有的突破。
2014年7月,
世界首个五端柔直工程
浙江舟山±200千伏五端柔性直流
科技示范工程正式投运。
这是柔性直流成套技术
自主化的首次应用,
标志着我国
在柔性直流输电技术领域
走在了世界前列。
▲舟山五端柔性直流工程。图片来源:国网浙江电力
2015年12月,
福建厦门±320千伏柔性直流输电
科技示范工程正式投运,
再次刷新
电压等级和输送容量的
世界纪录。
▲厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程。图片来源:国网福建电力
2020年6月29日,
创造了12项世界第一的
张北柔性直流电网
试验示范工程竣工投运。
来自张北的风光将为
2022年北京冬奥会提供
源源不断的绿色动能。
▲张北柔直工程送出线路上,施工人员在高空作业。摄影:付金琪
2020年12月,
世界首个特高压柔性直流工程
乌东德电站送电广东广西
特高压多端柔性直流
示范工程投产。
工程创造了19项世界第一,
为“西电东送”再添大动脉,
把云南丰沛的水电送往
广东和广西用电负荷中心。
▲2020年3月24日,施工中的乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程线路广东段跨越清远北江。图片来源:南方电网
勇闯科技创新“无人区”,
中国电网人做到了
祖国哪里有需要,
哪里就有电网科技创新的足迹。
于是,我们看到——
在脱贫攻坚、乡村振兴的一线,
4条“电力天路”
在“世界第三极”拔地而起。
▲青藏电力联网工程建设现场。图片来源:国网西藏电力
2020年12月4日,
世界海拔最高的电网工程
阿里与藏中电网联网工程投运。
这是继青藏电力联网、
川藏电力联网、
藏中电力联网工程之后,
国家电网公司建设的
又一项突破生命禁区、
挑战生存极限的
世界超高海拔、超大难度的
输变电工程。
至此,
全国大陆地区最后一个
地级行政区域
正式接入大电网。
在抗击新冠肺炎疫情的战场,
助力复工复产,
“企业复工电力指数”,
为政府分析核实企业复工情况、
制定复工复产及疫情防控决策
提供数据支撑。
同时,“转供电费码”上线,
助力电费减免政策红利
及时、足额传导到
每一个电力客户。
▲复工电力指数趋势。图片来源:国网浙江电力
在服务美丽中国建设的前沿,
以新能源为主体的
新型电力系统正在积极构建。
助力碳达峰、碳中和目标
的实现,
国家电网统筹开展
“3060科技攻关计划”,
建立26个省级
六氟化硫回收处理中心,
2020年,全年共回收
六氟化硫气体220.6吨,
回收率96.75%,
相当于减排
二氧化碳527.2万吨。
▲位于浙江省嘉兴市嘉善县陶庄镇夏墓荡的渔光互补光伏电站。图片来源:国网浙江电力
在“一带一路”建设的沿线,
以特高压技术为代表的中国电网
成为世界能源领域的
一张“中国创造”“中国引领”
的金字名片,
带动电工装备业
走出国门、走向世界。
为2000多万巴西人民
源源不断输送电能的
巴西美丽山特高压输电二期项目,
荣获中国工业大奖,
成为首个荣获中国工业大奖的
海外项目。
▲巴西美丽山特高压直流送出二期项目。图片来源:国网国际公司
此外,还有
500千伏统一潮流控制器,
世界首个虚拟同步机示范工程,
绿色雄安能源示范工程,
国家风光储输示范工程,
全球规模最大、覆盖客户最多的
用电信息采集系统,
覆盖176个城市的“十纵十横两环”
高速公路快速充电网络,
1000千伏、±1100千伏
带电作业技术
……
一项项高水平的科技攻关、
一个个高水平的科技创新成果
聚沙成塔,
推动中国电网科技水平
跻身世界前列。
▲带电作业人员采用无人机和爬绳器新技术进行高空带电作业,确保迎峰度夏期间电网安全稳定运行。摄影:邹小民
单看
国家电网的这些成绩单,
已十分亮眼!
“十三五”期间,
国家电网公司获
国家科学技术进步奖34项、
中国专利奖76项、
中国标准创新贡献奖14项、
中国电力科学技术奖304项。
截至2020年年底,
国家电网公司累计
拥有专利97548项,
其中,发明专利38025项。
专利申请量、授权量和
累计拥有量连续10年
排名央企第一,
发明专利拥有量首次
排名央企第一。
2010年以来,国家电网公司
牵头制定国际标准84项、
制修订国标行标2327项、
发布企标2548项。
从摸着石头过河,
到关键技术和装备
占领国际电工领域制高点,
这里有着中国电网人
坚持不懈的创新。
如今,
中国电网的创新成果遍地开花,
电网人身体力行地
把主动权掌握在自己手中,
做能够掌握自己命运的人。
3创新不惧小
在“互联网+”时代,只要有创新思维,
人人皆可创新。
创新的点子,
很可能来自
生产生活中的微小发现。
在这种鼓励创新创造的氛围下,
人们发现了一份榜单。
很多网友表示,
万万没想到发明专利
排第一的是家电力企业。
“国家电网原来是一个
低调的科技公司。”
▼
其实,在电网领域,
从细节入手,
将技术转化为实践的
创新案例为时已久。
据退休的供电员工回忆,
其实在1960年以前,
全国电力线路工人
攀爬水泥电杆时,
普遍使用的工具叫三角板,
由粗麻绳和矩形木板组成。
1960年,
淄博电业局博山工区学员
张克京
从生产实践中探索,
研制成功了世界上第一双
“铁鞋”。
▲80多岁的张克京和他发明的“铁鞋”。图片来源:国网山东电力
这是一项具有
划时代意义的发明,
“铁鞋”凭借着轻快、便捷、
省力、省时和安全可靠的优点,
被全国电力工人广泛接受,
成为登杆作业不可缺少的工具。
至今,世界各地的
电力、通信、市政工人
仍在用它爬杆。
▲《我和我的祖国》电影中,演员王勃登杆时穿了同一款“铁鞋”。
2016年7月的一天,
张黎明巡线看到工友
脱下绝缘带电作业服,
浑身湿透的样子,
他有感而发:
“要是有机器人能
代替传统的人工就好了。”
于是,他开始着手研究起
“人工智能”这个当时听起来
十分高大上的新事物。
2020年6月底,
经过多年的研发和实践,
第四代人工智能
配网带电作业机器人
在天津正式上岗。
由它代替传统人工
在配电网上做“微创手术”,
可以全过程实现“一键操作”。
它的带电绝活
不仅在国内首屈一指,
在国际上
也达到了技术领先水平,
填补了世界配网带电作业
机器人领域多项技术、
标准及规范等行业空白。
▲第四代人工智能配网带电作业机器人带电操作行云流水。图片来源:国网天津电力
目前,
张黎明团队的
人工智能配网带电作业机器人
完成了
双臂自主、单臂人机协同、
单臂辅助自主作业机器人
的系列研发,
已授权25项发明专利,
在京津冀等17个省市
累计开展模拟及现场作业
2500多次。
“研发一批、试点一批、
推广一批、储备一批”,
人工智能配网带电作业机器人的
就业道路还将越走越宽,
为智慧城市建设注入
“智慧能源”。
▲第四代人工智能配网带电作业机器人开展带电搭火作业。图片来源:国网天津电力
当然,“铁鞋”和
人工智能配网带电作业机器人
也仅仅是电网职工创新创造的
冰山一角。
近年来,我们看到——
电网运维,
智能巡检机器人已经登场了。
它们上天入地,
“站、线、缆”安全隐患
难逃“法眼”。
▲变电站巡检机器人巡检设备。摄影:林振中
线路巡视,
巡线无人机已经出发了。
一人一机去巡线,
已经成为
电网输电线路巡视和
隐患排查的新常态。
▲电网员工在巴音布鲁克山区用无人机巡检重点输电线路。图片来源:国网新疆电力
电网调度,
虚拟电力调度员已经上岗了。
它们看得懂电力数据、
听得懂人机对话,
能自主学习配网海量历史数据,
瞬间判断处理配网报警信息……
▲全国首个虚拟人工智能配网调度员帕奇上岗。图片来源:国网浙江电力
供电营业厅里,
智能机器人安排上了。
办理用电业务,
大家能获得
更智能、更高效的服务体验。
▲四川绵阳高新区供电营业厅的智能机器人吸引了小朋友的关注。摄影:田海
创新之道,唯在得人。
硬实力、软实力,
归根到底要靠人才实力。
人才是创新的根基,
创新驱动实质上是人才驱动。
在众人拾柴火焰高的
创新之路上,
国家电网形成了
以院士专家和
科技领军人才为核心、
各级各类科技人才为骨干,
具有持续创新能力的人才梯队,
让创新的活力充分迸发。
一个人的力量也许有限,
但是许许多多
志同道合的人汇聚在一起,
迸发出来的创新之力
也许就能改变世界。
创新浪潮涌,奋进正当时。
让创新源泉在
电网发展中充分涌流,
我们打造的是
创新的蓝海、
创客的乐园。
创新不怕难,
要勇于实现更多
“从0到1”的突破。
创新不怕小,
解决实际工作中的问题,
往往就是创新。
创新还要不怕大,
要敢想敢干,勇攀高峰,
勇闯科技“无人区”。
科技创新的星辰大海
充满无限可能,
令人心潮澎湃。
中国电网人将以全球视野
把创新之路越走越宽,
为中国电力工业发展
贡献更多的“中国智慧”。
中国电网,
面向星辰大海!