西电东送工程,全称:西电东送工程。外文名称:West-East Power  Transmission Project。

西电东送,是指把我国西部省区丰富的煤炭、水能、风能和光能资源转化成电力,通过高压(特高压)输电线路输送到电力紧缺的中东部地区,以解决我国能源中心与负荷中心逆向分布问题的国家级战略工程,建设规模和投资巨大、覆盖地域广阔、时间跨度长、技术难度高、经济社会效益显著,被誉为“中国新世纪四大工程”之一。

 

     “西电东送”概念的提出背景是,20世纪80年代受限于当时国家的经济实力和技术水平,西电东送难以大规模实施。1988年能源部成立后开始有计划地实施跨区域联网的研究和建设工作,1999年中央作出西部大开发的战略决策,为西电东送大规模实施提供了历史机遇。2000年4月国家发展计划委员会向国务院报送了实施西电东送战略的请示,11月8日西电东送工程开工典礼在贵州省乌江洪家渡水电站举行。2001年3月第通过“十五”计划纲要,其中明确提出:“建设西电东送的北、中、南三条大通道,推进全国联网。”从此,西电东送工程开始大规模实施,建设项目延绵至今,内涵不断延展,照引着当前和未来。

 

      西电东送工程规模史无前例,纵观世界电力史从未有过。2000年至今,西电东送工程共建成500kV交流输电工程超过20回,1000kV特高压交流输电工程4回,500kV直流输电工程12回,±660kV直流输电工程1回,±800kV特高压直流输电工程17回,±1100kV特高压直流输电工程1回,形成输电能力超过2亿kW,总投资估算超过1万亿元。参与工程建设的有关行业的科研、设计、制造、施工、大专院校等方面的专家学者、工程技术人员和广大建设者超过千万人次。

 

      西电东送工程提出至今已历时四十余载,在国家和地方各级党委政府指导支持下,先后有包括50余位院士在内的1万多名科研人员和工程技术人员以及国内外数十家机构组织参与西电东送的论证和实施。国内主要电力科研、设计单位和40余所大学参与西电东送规划、特高压技术研发,600多家建设单位、三百多家设备厂家参与设备研制和供货,数十家电力设备制造企业成功上市开展国内外融资,最终形成了政府支持、企业主导、产学研联合、社会各界共同参与的“大兵团”联合作战格局,形成巨大合力,保障了西电东送工程的顺利实施。

 

      西电东送工程构建了横跨中国版图的输电大通道,不仅满足了中东部持续高速增长的用电需求,还有力支撑了西部大开发战略,促进了西部欠发达地区的经济发展,减轻了一次能源运输和环境保护日益增长的压力,显著提高了能源资源在全国范围内的优化配置效率,带动了我国电力技术和电工装备制造技术的跨越式发展。经过几代电力人不断努力,我国在特高压输电、百万千瓦级水轮发电机组、超超临界火力发电机组、特大型复杂电网安全稳定技术等方面取得了举世瞩目的成就,通过充足安全稳定的电力供应为经济社会长期高速持续发展提供了坚强的能源保障。

 

 

1.工程背景

 

      我国能源资源与用能中心呈逆向分布,2/3以上的煤炭资源分布在西北部,80%的水能资源分布在西南部,适合大规模开发的风能、太阳能资源分布在西部和“三北”地区,而70%的用电负荷集中在中东部人口稠密、经济发达地区,二者之间的距离为1000~3000km,因此中国从西向东的能源输送是必然的。实施西电东送工程,是综合统筹考虑经济社会可持续发展诸要素后,基于中国基本国情作出的重大战略决策。

 

      改革开放以来,我国经济社会持续快速发展,电力供应出现缺口。20世纪90年代,北京、广州等地受缺电困扰,频繁出现大规模限电,成为全国缺电较为严重的地区。与此同时,二滩等西南水电存在消纳困难问题,华北地区大量煤炭运输给交通和环保带来越来越大的压力。“十五”计划纲要明确提出“建设西电东送的北、中、南三条大通道”。北通道是从晋陕蒙能源金三角送京津地区,现在则包括从新疆和河西走廊、宁夏向华北、华中、华东送电;中通道是从三峡输往华东地区,现在加上金沙江和川渝水电送华东电网;南通道是将云南、贵州水电送珠江三角洲。

 

2.工程价值

 

        1)工程主要成果

 

       21世纪以来,在西电东送工程带动下,我国的发电技术、电力传输技术从最初落后于世界水平提升到领跑全球,2005年以来电网规模稳居世界第一,有力支撑了经济社会持续高速发展。

 

      在国家创新发展战略引领下,我国在特高压、智能电网、柔性直流输电、大电网安全控制、新能源并网、超超临界燃煤发电、百万千瓦级水电机组等领域取得了世界领先成果。依托工程实践,我国建成了世界一流的试验研究体系,全面掌握了特高压等先进输电核心技术,大幅提升了我国电网技术、装备制造的水平和自主创新能力,国际大电网委员会(CIGRE)和国际电气电子工程师协会(IEEE)先后成立由我国主导的8个工作组。多个工程项目被授予国家科技进步奖(其中特等奖2项)、国家级企业管理现代化创新成果奖、中国工业大奖、国家优质工程金质奖、“国家重大工程标准化示范”、中国标准创新贡献奖等重要奖项和荣誉,获得的发明专利授权等数以千计。

 

     2)工程技术价值

 

      一是自主掌握了远距离、大容量输电技术。西电东送需要跨越我国地理三级阶梯,输送距离最远超过3000km,为支撑西电东送战略构想落地,我国自主研发了超/特高压交、直流输电技术,围绕系统设计、设备研制、电磁环境、工程建设、运维管理等一系列关键技术问题开展攻关研究,在电气、能源动力、机械、材料、电子、通信等各行业和专业领域取得了全面突破,实现了特高压输电自主设计、自主制造、自主建设和自主运行,推动了我国电气技术和电力工业的蓬勃发展。特高压交流、直流工程的顺利投运,标志着我国成为第一个实现特高压输电技术大规模商业运营的国家,形成了世界上电压等级最高、联网规模最大、输电能力最强、技术水平最先进的特大型交直流混合电网。

 

      二是推动了电工装备制造业的跨越式发展。将西电东送战略构想变为现实,电网是关键,设备是基础。西电东送的宏大发展规划为电力设备制造产业提供了巨大的市场需求和广阔的发展空间,国内骨干电工设备制造企业借此对高端电工装备的设计、制造、试验进行转型升级,形成核心竞争力,掌握国内市场主导权,并全面进军国际市场,实现了高端产品出口零的突破,改变了中国在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,取得了从基础研究到工程实践的全面突破,实现了“中国创造”和“中国引领”。

 

     3)工程管理创新

 

      一是统筹构建电力工业生态。西电东送工程承担着研发世界先进输电技术并率先实现商业应用的重任。在西电东送工程实施过程中,国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司等用户单位准确把握科技革命与产业变革发展趋势,积极顺应能源革命的发展要求,积极组织开展科研技术攻关,加大科研投入力度,完善科研平台体系,储备顶尖科技人才,形成了突出的自主创新能力。在此基础上,牵头成立创新联盟,重点推动对装备、技术和服务带动力强的项目,带动电力工业产业链上下游产业协同发展,在电网装备制造、工程建造方面形成了巨大的带动能力,为贯彻落实国家战略部署、谋划重大战略举措提供了有力保障。

 

      二是坚持以科学规划为导向的工程建设。西电东送工程在党中央、国务院的高度重视和亲切关怀下,投入大量人力物力财力,多次对能源资源赋存进行普查和复查,准确摸清了全国能源资源的分布情况。通过科学规划和布局,逐步形成了以清洁能源开发为主要目标、以特高压输电为骨干网架的电力发展格局,促进了能源资源的高效开发和利用,促进了我国电力事业的可持续发展。

 

     4)工程社会价值

 

      一是促进西部经济发展。通过开发西部能源实现电力外送,既可以在当地增加就业、积累资金、提高居民人均收入,又可以在向东部输电的同时,利用剩余电力,结合当地资源,如广西、贵州、云南交界处的红水河流域有丰富的有色金属、贵金属和稀有金属资源,进行矿产资源的开采和粗加工,发展有色冶金业和相关产业,迅速带动了西部交通、水泥、钢材、机电制造等行业的发展,形成一个产业链,通过横向和纵向经济联系,带动地区经济走上自我发展的良性循环,加快西部地区脱贫致富和工业化的步伐,促进教育、科技、文化等各项社会事业的进步。

 

      二是促进东部地区经济发展。西电东送工程向东部地区输送了经济、高效、清洁的电力,不仅满足了东部地区日益增长的电力需求,又平抑了东部省份过高的电价,还可以减轻东部发电地区日益严重的环保压力,从而给东部地区的经济社会发展带来巨大的经济效益。从2009年12月至2022年6月,用于西电东送的世界首条±800kV特高压直流——云南至广东±800kV直流(简称“云广直流”)已累计向广东珠三角负荷中心输送云南清洁水电超3000亿kW·h,相当于1.5亿户普通家庭1年的用电量。2019年,向家坝—上海、锦屏—苏南、溪洛渡—金华三条±800kV特高压直流输电工程主力通道向江浙沪地区送电1008.46亿kW·h,相当于上海全年用电量的64.3%。此外,通过西电东送工程建设,促进了西部地区的发展和开发,推动了东部地区的能源工业、特色产业和高新技术产业的快速发展。这一举措不仅有助于缓解我国能源短缺的问题,同时也促进了区域间的协调发展,加速了我国的现代化进程。

 

      三是要促进江河治理。西南地区的水电站大多位于长江、珠江干支流上,不仅具有发电效益,还有防洪、供水、灌溉、航运等综合效益,通过西电东送工程建设开发西南水电,可以促进江河治理,缓解防洪压力,改善航道条件,推动江河资源可持续开发。

 

      四是促进生态环境的改善。西电东送工程为西部地区的风、光、水等清洁能源开辟的外送通道,带动了西部地区清洁能源的电源建设,从2005年到2020年,我国的火电装机容量占总装机容量的百分比从75.1%下降到53.7%,减缓了我国二氧化碳排放量持续增长的趋势,促进了我国生态环境的改善。

 

3.工程启示

 

     1)成功关键因素

 

      一是“西电东送”是符合国情的科学战略方针。基于我国资源分布与生产力布局的客观要求,“西电东送”成为开发西部,将西部能源资源优势转化为经济优势,促进东西部地区经济共同发展的重要举措。与其他西部开发战略的标志性工程相比,西电东送工程最大的特点是,它不仅是西部的工程,也是东部的工程,充分体现了党中央提出的“东西部协调发展、共同富裕、共同进退”的战略构思,以及在宏观把控上的前瞻性和系统性。

 

      二是坚持全国一盘棋,集中力量办大事。新中国成立后,我国电力工业十分落后,在党和国家的统一指挥下,在较短时间里就建立起独立的比较完整的体系。改革开放以来,我国电力工业在大踏步赶上时代的历史进程中,既充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,又注重发挥政府统筹全局、宏观调控的作用,集中力量建设了一批由西向东的电力高速公路,有力支撑了东部地区的经济建设和西部大开发。西电东送工程这一超级工程,横跨数省区,建设内容包括水电、火电等电源建设,也包括长距离高压交直流输电工程,是一个系统工程,放到任何一个省份,交由任何一家公司,都不可能完成这样史诗级的工程建设。以直流输电为例,单条±800kV特高压直流工程需要投入3万余人参与建设,开辟1000多个建设工地,建设周期超过1年,因此,面对西电东送工程巨大的工作量,工程建设必须要充分发挥社会主义制度集中力量办大事的优越性,发动沿线地方各级政府和人民群众的力量,才能确保西电东送工程的顺利推进。实践充分证明,坚持全国一盘棋、集中力量办大事,是中国发展进步、弯道超车的根本制度保障和关键方法。

 

      三是坚持创新驱动发展。以电力需求为导向,充分发挥举国体制和国内超大规模市场优势,以创新驱动发展,着力解决制约电力发展的核心技术问题,是实现西电东送、推动电力工业发展进步的重要保障。在中央领导下,我国牢牢把握电力科技创新规律,在长期工作中总结形成了依托工程推动重大电气技术装备自主创新这一行之有效的重要“法宝”,建立技术研发、装备研制、示范工程、创新平台“四位一体”的电力技术创新体系,实现了电力科技创新从以“跟跑、并跑”为主,向“创新、主导”加速转变。

 

      四是遵循客观规律科学决策。在“西电东送”工程规划和建设实施过程中,中央政府和地方政府特别注重决策的科学性、资源的合理配置以及广大建设人员的积极性,建立了一套涵盖计划决策、勘察设计、组织施工、验收投产等遵循技术规律的总体工作思路和各环节工作方法,保证了西电东送工程建设的顺利实施。

 

      五是敢于突破极限。由于西电东送工程横跨中国版图,地理环境复杂多变,部分地区海拔超过4700m,重覆冰区覆冰厚度达到80mm,地震烈度达到9度,铁塔最高320m,工程建设经受了各种复杂严酷的自然地理环境的挑战。电力科研工作者敢于突破极限,先后建立了西藏羊八井高海拔特高压试验站等一批极端环境试验基地,自主研发了输电线路融冰技术、抗震防灾技术,为极端环境下实现安全稳定可靠输电提供了技术支撑。输电线路需要穿越山区、河流、公路、铁路以及自然生态保护区,必须架设塔高超过320余米的大档距的输电杆塔进行跨越。为了突破地理极限,工程建设者充分利用直升机、卫星地图等现代作业工具进行杆塔架设,打破了塔高、跨距、施工高度、地基深度等多项世界纪录,彰显了大国工匠精神。

 

     2)工程哲学启示

 

      一是人与自然的和谐发展的工程自然观。“西电东送”是时间、历史和人的智慧共同作用的结晶。在整个工程的建设过程中,既涉及能量的形式转换与空间转移等科学原理,又涉及竞争与协作等人的因素。从思想和认识方面看,它既集中而又广泛地反映和凝结了人类在自然科学、社会科学、技术科学、工程科学、工程技术、工程设计、工程管理、工程施工、工程经济和其他许多有关领域和方面的知识和智慧。从哲学上看,我们承认作为客观存在的自然界和人类社会是可知的,实际上,工程造物活动就是建立在“可知论”的思想基础之上的。西电东送工程的建设者对西电东送的认识和实践从来没有结束,历史在前进,人类的认识和实践都在发展。每一代电力建设者在实践中不断深化和提高对自然与技术的认识能力,工程建设能力才能不断提高,工程理念才能不断升华,工程与自然和社会的关系才能在越来越和谐的道路上不断前进。

 

      二是满足人民对美好生活向往的工程价值观。工程决策人和设计者的价值观是影响工程价值的最主要因素,工程价值观决定了工程建设者看重什么、轻视什么、依据什么、追求什么,从而去做什么、放弃什么。西电东送工程从调研到论证经历了漫长的过程,其间有国家发改委、国家能源局、中国科学院、中国工程院、中国电机工程学会、中国机械工业联合会等单位开展专项论证,也有电力、机械等相关行业的企业、研究所和高校参与研究论证,每一条决策都从全民族的利益出发,通盘考虑、慎重决策,所用的技术工艺、所做的工程决策无不遵循着客观和科学的基本规律。在中华民族追求美好生活的主观愿望的驱动下,在资源与人口呈逆向分布这一客观矛盾的推动下,催生了“西电东送”这一功在当代、利在千秋的超级工程。

 

4.未来发展指导

 

      实现“双碳”目标,是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求,是一场广泛而深刻的变革,要加大力度规划建设以大型风光电基地为基础、以周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系。西电东送工程建设了连接我国西北部能源中心和中东部经济中心的电力传输高速公路,发挥了巨大的经济和社会效益。“十四五”期间,“三交九直”特高压工程纳入国家规划,“西电东送”工程将承担更加重要的使命。

 

 

中国近现代超级工程-西电东送工程