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“一带一路 电力先行”:中阿电力丝路畅想

发布时间:2015-10-26 作者: 来源:

基于现有良好的双边经贸合作基础,中国和阿拉伯国家有条件进一步开展电能贸易,打造电力丝绸之路,将成为全球能源互联网战略的第一步和重要的一步。

  
  阿拉伯国家位于陆上和海上丝绸之路的西端,是推进“一带一路”建设的天然和重要合作伙伴。我国西部具有充沛的煤炭和风光的自然禀赋,发电资源极为充沛。同时,位于西亚和北非的阿拉伯国家随着经济的增长,特别是中东海湾地区经济发达,电能需求稳步增长,对清洁能源的需求紧迫。因此,中国和阿拉伯国家在能源供给与需求间具有很好的互补性。基于现有良好的双边经贸合作基础,中国和阿拉伯国家有条件进一步开展电能贸易,打造电力丝绸之路,将成为全球能源互联网战略的第一步和重要的一步。
  
  然而,中阿的跨国互联工程涉及国家众多,项目整体规划、协调、建设和运维的复杂度都将成倍增长,因此具有相当挑战,这就需要综合考虑国内和联网地区国家的实际情况,尽早开展前期论证工作。
  
  技术成熟
  
  “一带一路,电力先行”,电力合作是“一带一路”战略中的重要一环,电力贸易能够发展和带动经济发展,电能交易能够共享新能源的红利,单一的电力消耗格局在任何国家都是不可取的。
  
  跨国输电互联工程通常具有距离长、输送容量大、电压等级高等特点,对输电设备的质量、输电工程建设的管控、输电线路的运维都提出了较高的要求。在过去的十年中,我国的输电网建设已经取得了举世瞩目的成就,特高压交直流技术的研发和应用获得了显著的成果和宝贵的经验,为更大范围的输电工程奠定了技术基础。
  
  特高压是世界最先进的输电技术,输电距离可以达到2000~5000公里乃至更远。特高压电网具有更大范围调配资源的能力,能够实现清洁能源在世界范围互联互通、优化配置。由中国自主研发并具有世界领先水平的特高压直流输电技术已在中国清洁能源远距离输送中获得大量应用。例如向家坝到上海的±800kV直流输电工程,其输电距离约2000千米。海底电缆技术是实现跨洲联网、构建全球能源互联网必不可少的关键技术之一。中国最长海底电缆是跨琼州海峡的广东与海南500KV交流联网工程,采用充油绝缘技术,线路长度31千米。海底电缆技术的发展方向为高电压、长距离、大容量。随着电力电子技术的发展,大功率可控硅器件制造技术的进步、价格下降、可靠性提高,换流站可用率的提高,直流输电技术的日益成熟,特别是在远距离输电中,相比交流输电技术,其占地少、输电容量大、无需无功补偿装置等优势,使其投资更少,加之功率可控的特性,在当即输电网中应用日益广泛。
  
  资源互补
  
  西亚和北非的阿拉伯国家随着经济的增长,特别是中东海湾地区经济发达地区,几乎所有国家的用电量及发电量都将保持快速持续增长,从而带来对电力工业投资的长期需求。同时,海湾国家的发电主要依赖天燃气和燃油发电,但是,海湾国家普遍面临化石原料储量下降而水利资源又高度匮乏的挑战,因此,该地区对清洁能源的需求紧迫。
  
  我国西部具有充沛的煤炭和风光的自然禀赋,发电资源极为充沛。近年来新疆电源发展取得了快速增长,截止2014年底新疆电源装机突破5631万千瓦,位列全国第八名。2014年疆电外送风火打捆161.75亿千瓦时,其中打捆风电28.19亿千瓦时。“十三五”期间仍然是新疆电源快速增长期,预计2020年末新疆电网装机可达18070万千瓦。
  
  因此,中国和阿拉伯国家在能源供给与需求间具有很好的互补性,中国西部的清洁能源能够很好地支撑阿拉伯地区快速增长的电能需求。同时,沙特、科威特、巴林、阿曼、卡塔尔和阿联酋六国已经形成了国家间的跨国互联电网,这为中国与海湾地区的联网提供了很好的基础。
  
  三步规划
  
  中国与阿拉伯国家间没有领土接壤,之间横跨南亚和西亚以及波斯湾,建立输电网互联工程面临诸多挑战,需要逐步推进。中国和阿拉伯国家的输电联网整体工程可以通过三步走的方案推进,第一步中国新疆和巴基斯坦联网,加强巴基斯坦国内网架建设;第二步巴基斯坦通过伊朗和海合组织国家联网;第三步海合组织和北非五国联网,以及北非五国和欧洲超级电网联网。
  
  在基本步骤制定后,需要进行跨国互联工程联输电线路的具体选型和线路走廊,线路选型主要包括直流或交流、电压等级、输送容量以及架空线或电缆,走廊选择包括线路两端落点和线路走向。其中需要考虑的主要因素包括:首先,互联工程线路的电压等级需考虑线路两端落点电网的电压等级。例如,新疆电网主网架为750kV特高压和22kV网架组成。海湾国家成员国每个国家的骨干网架的电压等级都不相同,存在132kV、220kV、380kV和400kV;其次,不同国家电网频率不完全相同,沙特阿拉伯是60Hz,其他海合国家是50Hz,中国新疆电网是50Hz。非同步电网间的互联工程需要采用直流方案;再次,中亚到西亚,西亚到北非都要求跨海输电工程,例如,阿拉伯半岛与伊朗相隔波斯湾,与巴基斯坦相隔阿拉伯海,需要考虑海底电缆选型的技术和经济可行性最后,结合未来各个国家电源和电网建设的规划方案以及负荷增长状况,需确定合理的输电线路容量,确保线路在未来具有充足的输电能力。
  
  互联工程的第一段以新疆西部城市为喀什起点,考虑到减少线路长度,落点选为巴基斯坦国土中部城市苏库尔;第二段以苏库尔为起点,穿越伊朗巴基斯坦边境,落点为伊朗的南部城市阿巴斯港,工程的一段和二段均选用电压为800kV的特高压直流架空线路;第三段由阿巴斯港横穿霍尔木兹海峡直接到达阿联酋alouhah地区,汇入海合国家的互联电网,该段选用500kV交流海底电缆。该方案的优势是由于海底电缆距离较短,约为50公里,因此可以选用造价相对便宜,技术成熟度相对较高的交流线路。互联工程第三步的第一段从海合国家间的400kV互联输电网的alfadhili节点,通过1000kV特高压交流线路横向穿越沙特国土,途中经过利雅得到达西部港口城市延布。第二段,从延布开始,由于需要穿越跨度超过200公里的红海,需建设500kV直流海底电缆线路,到达北非国家埃及。第三段为北非国家见的互联工程,形成北非互联区域电网,更充分利用北非的太阳能和风能大型发电基地的可再生能源资源。最终,通过500kV直流海底电缆穿越地中海,建设突尼斯与意大利的互联工程,以及摩洛哥与西班牙的互联工程,形成北非国家与欧洲超级电网的洲际互联。

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