说到现代都市中人的生命线是什么,想必就是头顶输电的那几根“高压线”了。

没有这些高压电塔的电力传输,也就不会有我们现在千家万户的日常用电。而我们引以为傲的火车、高铁、捷运等交通工具更不会顺畅地运行。

然而随着能源需求的发展,目前的高压电已经无法满足于我国的能源现状了,为此,我们不得不引进一种全新的输电方式——特高压。

本该是利国利民的大好事,但这种输电方式却曾经饱受争议。

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充满争议的特高压输电

什么是特高压输电呢?就是使用1000千伏及以上等级的电压传输电能。为什么要使用如此高的电压呢?这个还得从高压直流输电的历史说起。

1930年,瑞典的ASEA公司率先开发了高压直流输电技术,并推广到了全世界。高压直流输电主要用于大容量远距离输电,但在整个输电容量中占比很小。

就拿美国来说,当时的整个直流发电仅占总比的0.605%。这是因为当时高压直流输电经济性、可靠性和灵活性都较差,更得不到广泛的应用,关于它不如交流电发电的呼声更是此起彼伏。

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然而我国的科学家们却不那么认为,早在上世纪70年代就已经在不同的报刊杂志中阐述了我们独具慧眼的观点。

研究表明,发展高压直流输电技术具有很高的经济价值及前景:首先就是它的线路造价低,基本只相当于交流电线路价格的一半;

其次它的年电能损失最小,系统也相对稳定,尤其适合于满足大规模、远距离、高效率的电力输送要求。

不仅如此,发展高压直流输电,更可以推动清洁能源的集中节约化开采,并使之得到更高效的利用,从而减少了能源消耗时产生的污染物排放,从而达到改善环境的作用。

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当然,光有理论技术还是不够的,必须把它落实于实践。1973年,我国自行设计研制的第一条220kV松东里输电工程破土动工,一年后竣工正式投入使用,而当时220kV已是国际上高压输电线路实际应用中的最高等级了。

中国一跃成为了继美国、前苏联之外少数几个掌握独立设计、建设高压直流输电技术的国家。

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充满挑战的创新之路

时间到了2005年,我国又面临了一项新的挑战。那就是西电东送的问题。如何把中西部的水力发电、风力发电、煤炭发电有效地运送到东部江浙一带的用电大户去,是一个摆在所有电力工作者面前的难题。为此时任国家电网的总经理刘振亚下定决心,大力发展特高压直流输电技术。

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大家都知道高压直流输电有着耗材小,电能损耗小等优势,更能将现有的输电能力提高5倍。而我国的能源主要集中在中西部,而经济发展的重头就在东部沿海一带,建立起高效快速的高压输电网络,就可以顺利地完成“西电东送”的难题,从而彻底解决中国发电与用电两端不平衡的问题。

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然而,国内也频频传出了反对的声音。反对者主要出于两个方面的考虑:一是建设特高压同步电网,这在世界范围内都尚属首例,连科技如此发达的美国都没有办成的事情,我们能办成么?

退一步说,就算我们真的办成了,规模如此巨大的电网体系,系统一旦发生严重故障就会引发跨省市的大面积停电,这个安全隐患谁来背?

其次就是线路建设成本高、建设难度大,其输电的电压基本都是800kV以上的,这几乎是传统高压输电的两倍了,而我国之前的特高压设备基本全靠国外进口,设备研发问题几乎成了萦绕在刘振亚心头挥之不去的烦恼。

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这个问题被一个叫做王键的沈阳人攻克。他和他的团队经过不懈的努力,在2005年,生产出了可以转换特高压±500kV千伏换流变压器,不仅解决了电力分配问题,该产品更具有了噪音低、损耗低、温升低等优点,他也因为此项发明,一举拿下了8项专利技术大奖。

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经济成本问题好似前人栽树

技术问题解决了,还有成本问题。毕竟在此之前,其他各国都做过类似的尝试,都以成本昂贵宣告失败。

在欧洲,很早就有专家提出用特高压直流远距离大容量地进行东电西送,并实现东西部大电网地互联,然而至今,却没有建立起一项架空线路的直流输电工程。

而美国和加拿大,历经了20年的时间,才投运了6项大容量远距离架空线直流输电工程,其工程难度是可想而知的。

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更可怕的争论来源于地方政府与中央的博弈。相比于从其他省份进口电力,各地区省市更愿意通过建设自有电厂来增加各省的国内生产总值、以及为当地的百姓创造更多的就业机会和收入。因此就算新输电线路有中央的支持,也很难被各地区所接受。

面对种种困难,刘振亚就是一个字:干!解决中国能源不平均的问题必须刻不容缓,这是一个为全中国人民造福的项目,不能因为地方利益就止步不前。

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正所谓前人栽树后人乘凉,只有一劳永逸地解决了这个问题,中国未来的经济发展才能更上一个台阶。更何况特高压线路的建成有助于缓解中国内陆可再生能源的弃电问题。只需要占用一小部分特高压线路的输送能力,就能将大量的可再生能源从西部内陆输送到东部沿海市场,何乐而不为呢?

特高压电传输进入飞速发展时期

2006年,我国第一条特高压交流试验示范工程正式开工,揭开了我国特高压电传输的历史。而到了 2016年,我国自行研发生产的全长3324公里的新疆到安徽的特高压线路投入使用,是至今为止,世界上输送距离最远、电压等级最高的输电工程。这也标志着我国的特高压电传输已经迈向了世界之巅的水平。

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目前,我国已经累计建设了19条这样的输电线路,每条都价值数十亿美元,总长度近3万公里,可供应全国4%的电力需求,这是世界上其他任何国家都没有达到的高度。

而中国出色的特高压电输电技术,自然也引来了国外的广泛关注。其中最引人关注的就是巴西第二大水电项目美丽山的巴拉州水电站。

“一带一路”的中国名片

位于巴西巴拉州的美丽山水电站的水坝可是世界第三大水坝,仅次于中国的三峡大坝和巴西的另一大水坝伊泰善大坝,水电站装机容量可达11233兆瓦,可提供巴西11%的能源量。因此巴西政府也是对这个项目格外重视,采取了公开国际竞标的方式招募开发商。

凭借着过硬的技术实力,已经中巴人民在广泛多领域合作中结下的深厚友谊。最终中国国家电网在2014年击败了同时竞标的西班牙公司,中标获得一期长达2100公里的特高压输电线经营权。

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由于中国工程队出色地完成了本次任务,中国国家电网公司又在2015年获得了该地区第二期的特高压输电线独家经营权,该线路总长约2550公里,直接担负着从水电站到巴西东南地区跨五个州的电力输送,能为当地1600万人解决电力需求。

随着我国“一带一路”建设的展开,越来越多的中国企业与国际产能展开广泛的交流与合作。而作为世界领先的特高压输电技术,自然也就成了我国引以为傲的新名片,向全世界人民展示着中国制造的过硬实力,创造一个又一个的世界奇迹!