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如今，放眼全國(guó)，在你不經(jīng)意中，每年有數(shù)萬(wàn)億千瓦時(shí)的電能跨越湖海，翻越千山，通過(guò)長(zhǎng)度超過(guò)4.8萬(wàn)千米的特高壓輸電線路被送往經(jīng)濟(jì)發(fā)展的第一線?？v橫交錯(cuò)的特高壓線路，織成了一張前所未有的超級(jí)網(wǎng)絡(luò)，成就了中國(guó)能源版圖里一場(chǎng)跨世紀(jì)的能源資源調(diào)配重組。
我們?yōu)槭裁匆?/span>“大國(guó)重器”特高壓？我們又是如何做到的？
01從西到東
中國(guó)，幅員遼闊，南北跨50多個(gè)緯度，東西越60多個(gè)經(jīng)度，是世界上氣候、地域、環(huán)境最復(fù)雜的國(guó)家之一，也是全球自然資源最豐富的國(guó)家之一。然而，我國(guó)能源資源與需求呈逆向分布。80%以上的能源資源分布在西部和北部地區(qū)，70%以上的能源消費(fèi)集中在東中部地區(qū)，能源富集地區(qū)距離負(fù)荷中心1000千米~4000千米。如何跨越時(shí)空障礙，將深藏在中國(guó)西部、北部的能源資源高效地送到東中部負(fù)荷中心呢？建設(shè)能源大規(guī)?？缡】鐓^(qū)輸送通道勢(shì)在必行。于是，從以500千伏線路為聯(lián)絡(luò)線的跨省電網(wǎng)到西藏與西北電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)異步聯(lián)網(wǎng)，我國(guó)形成了除臺(tái)灣地區(qū)外的全國(guó)電力聯(lián)網(wǎng)格局。
“寧讓電等發(fā)展，不讓發(fā)展等電。”隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛，用電量的快速增長(zhǎng)，中國(guó)成為了世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。我國(guó)需要的輸電線路越來(lái)越多，輸電容量也越來(lái)越大。然而，輸電通道也是寶貴的資源，電網(wǎng)建設(shè)也需要精打細(xì)算。為了很好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，從根本上解決能源資源高效配置問(wèn)題，特高壓輸電被提上日程。就這樣，一條條特高壓“電力快車道”打通了中國(guó)能源輸送的“經(jīng)脈”，也迎來(lái)了“西電東送、北電南供、水火互濟(jì)、風(fēng)光互補(bǔ)”的高光時(shí)刻。
02從無(wú)到有
中國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)，能源的飯碗必須端在自己手里。從高壓到超高壓，從超高壓到特高壓，踏著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的鼓點(diǎn)，中國(guó)遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)突飛猛進(jìn)。目前，中國(guó)電網(wǎng)的最高電壓等級(jí)已達(dá)到交流1000千伏和直流±1100千伏，單條線路的輸電距離突破了3300千米。中國(guó)成為世界上電壓等級(jí)最高的國(guó)家。
不積跬步，無(wú)以至千里，攀登世界電力技術(shù)的“珠穆朗瑪峰”，不是一朝一夕完成的，有太多需要從零突破的難題。其實(shí)，很多發(fā)達(dá)國(guó)家從幾十年前就開始研究特高壓，但是最后都以中途“退賽”收?qǐng)?，只有中?guó)堅(jiān)持了下來(lái)。
我國(guó)從上世紀(jì)80年代中期就開始開展特高壓技術(shù)的部分前期研究與試驗(yàn)；
2004年，正式啟動(dòng)了特高壓輸電工程關(guān)鍵技術(shù)研究和可行性研究。中國(guó)的電網(wǎng)工程師們明白，唯有自主創(chuàng)新才是出路。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)電力工作者夜以繼日的攻堅(jiān)克難，中國(guó)破解了特高壓交流輸電過(guò)電壓控制、外絕緣子配置、電磁環(huán)境控制、特高壓交直流混合大電網(wǎng)安全控制等世界級(jí)難題，最終實(shí)現(xiàn)了“從0到1”的突破。
大電網(wǎng)安全控制問(wèn)題如何解決？中國(guó)電科院建成了世界最先進(jìn)的電力系統(tǒng)仿真平臺(tái)，對(duì)超大型特高壓交直流混合電力系統(tǒng)進(jìn)行了全景仿真計(jì)算，
模擬了10萬(wàn)多個(gè)故障條件和運(yùn)行方式，充分驗(yàn)證特高壓電網(wǎng)的安全可靠性。
特高壓變壓器和特高壓換流閥作為特高壓輸電工程的核心裝備，是如心臟一樣的存在，由于研發(fā)難度極高，被譽(yù)為“特高壓技術(shù)皇冠上的明珠”。為了攻克核心技術(shù)，國(guó)家電網(wǎng)公司集合了300多家單位上千名科研技術(shù)專家，潛心研發(fā)多年。你可能想不到，將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的關(guān)鍵設(shè)備——特高壓換流閥，它的生產(chǎn)車間比醫(yī)院腦外科手術(shù)的環(huán)境還要潔凈100倍。如今，
中國(guó)成為了世界上首個(gè)，也是唯一一個(gè)掌握特高壓核心技術(shù)和全套裝備制造能力并將其投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的國(guó)家，成功實(shí)現(xiàn)了“中國(guó)創(chuàng)造”和“中國(guó)引領(lǐng)”
的逆襲。中國(guó)不僅建設(shè)了以特高壓為骨干網(wǎng)架的大電網(wǎng)，打造了能源輸送通道全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的世界級(jí)樣板，而且成為了特高壓輸電領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定者之一。
現(xiàn)在，我們可以自豪地說(shuō)，在輸變電技術(shù)領(lǐng)域，中國(guó)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
03從一到一
電網(wǎng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)脈。新中國(guó)成立以來(lái)，中國(guó)用幾十年走完了發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)装倌曜哌^(guò)的發(fā)展歷程，經(jīng)濟(jì)總量躍升世界第二位，這“中國(guó)速度”背后少不了新基建主力軍之一的特高壓的加持。
2009年，世界第一個(gè)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的、由我國(guó)自主研發(fā)并設(shè)計(jì)建設(shè)的
特高壓交流工程1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了華北電網(wǎng)和華中電網(wǎng)的水火調(diào)劑、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。中國(guó)進(jìn)入特高壓時(shí)代。2010年，世界首個(gè)特高壓直流工程±800千伏云南—廣東特高壓直流輸電示范工程全面投運(yùn)。來(lái)自云南的水電經(jīng)過(guò)1400多千米的線路，被輸送到廣州，點(diǎn)亮了萬(wàn)家燈火。中國(guó)電網(wǎng)一舉進(jìn)入交直流特高壓混合電網(wǎng)時(shí)代。
十多年來(lái)，中國(guó)特高壓線路長(zhǎng)度、輸送電量飛速增長(zhǎng)，從一條特高壓線路到一張?zhí)馗邏撼?jí)網(wǎng)絡(luò)，條條銀線走高原、過(guò)荒漠、穿大江，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活注入源源不斷的動(dòng)力。在一次次刷新“中國(guó)第一”“世界之最”的創(chuàng)新中，中國(guó)特高壓建設(shè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。
2019年，世界電壓等級(jí)最高、輸電容量最大、輸電距離最遠(yuǎn)的特高壓工程±1100千伏準(zhǔn)東—皖南特高壓直流輸電工程投運(yùn)。工程全長(zhǎng)3324千米，沿途接連跨越秦嶺和長(zhǎng)江天塹，讓新疆的風(fēng)點(diǎn)亮了華東的燈，成為連接西部邊疆與華東地區(qū)的“電力絲綢之路”。同年，1000千伏蘇通GIL綜合管廊工程建成投運(yùn)。這條素有“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一廊”之稱的跨江管廊隧道工程不僅創(chuàng)造了多項(xiàng)“中國(guó)第一”，還有很多“世界之最”，是目前世界電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、技術(shù)水平最高的超長(zhǎng)距離GIL創(chuàng)新工程。
2020年，世界上首個(gè)以輸送清潔能源為主的特高壓輸電大通道±800千伏青海—河南特高壓直流輸電工程投運(yùn)。通過(guò)1500多千米的線路，青海大量的綠色能源被送入河南。同年，世界首個(gè)特高壓柔性直流示范工程——±800千伏烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端柔性直流示范工程投產(chǎn)。特高壓線路從云南出發(fā)，跨過(guò)高山河湖，把豐沛的水電分別送往廣東和廣西的用電負(fù)荷中心。此外，1000千伏雄安—石家莊、1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程分別于2019年、2020年投運(yùn)，每年可為“千年大計(jì)”的雄安新區(qū)輸送70億千瓦時(shí)以上的清潔電能，為實(shí)現(xiàn)“未來(lái)之城”100%清潔能源供電
2021年12月，“十四五”期間我國(guó)開工建設(shè)的首項(xiàng)特高壓輸變電工程1000千伏南昌—長(zhǎng)沙特高壓交流工程竣工投產(chǎn)。工程創(chuàng)造了特高壓建設(shè)速度新紀(jì)錄。2022年7月，“西電東送”又一項(xiàng)重大工程±800千伏白鶴灘—江蘇特高壓直流工程竣工投產(chǎn)，總投資307億元，每年可輸送清潔電能超300億千瓦時(shí)。江水泱泱，奔流不息，來(lái)自金沙江的澎湃電力，沿著鐵塔銀線瞬間點(diǎn)亮姑蘇城外的璀璨燈火，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入充足的綠色能量。
“加大力度規(guī)劃建設(shè)以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系”，我國(guó)已建成全球規(guī)模最大的特高壓交直流混合電網(wǎng)。截至目前，全國(guó)累計(jì)在建在運(yùn)“19交20直”特高壓輸電工程。2022年年底前，
國(guó)家電網(wǎng)公司將再完成投資近3000億元，在建項(xiàng)目總投資達(dá)到1.3萬(wàn)億元，
帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游投資超過(guò)2.6萬(wàn)億元，力爭(zhēng)年內(nèi)核準(zhǔn)開工“4交4直”特高壓輸電工程。
如今，張北的風(fēng)點(diǎn)亮雄安的燈，四川的水電送往江浙滬，新疆的風(fēng)長(zhǎng)驅(qū)直入送中原……在落實(shí)國(guó)家“西電東送”戰(zhàn)略，助力國(guó)家大氣污染防治，
服務(wù)新能源發(fā)展，積極推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型，推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、
拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等方面，特高壓電網(wǎng)不遺余力地發(fā)揮著它的“特長(zhǎng)”。
現(xiàn)在，特高壓輸電工程還緊跟“一帶一路”的步伐，大步邁向世界。以特高壓技術(shù)為代表的中國(guó)電網(wǎng)技術(shù)已成為世界能源領(lǐng)域的一張亮麗名片，帶動(dòng)中國(guó)電工裝備制造產(chǎn)業(yè)走出國(guó)門，多年追夢(mèng)，中國(guó)特高壓技術(shù)引領(lǐng)全球，一舉登頂電力科技的“珠穆朗瑪峰”，中國(guó)電力發(fā)展實(shí)現(xiàn)了彎道超車。多年建設(shè)，中國(guó)特高壓讓高效的能源資源跨區(qū)域輸送成為現(xiàn)實(shí)，也讓“綠電”模式成為了中國(guó)能源和電力發(fā)展的新風(fēng)向。多年發(fā)展，中國(guó)特高壓走出國(guó)門，邁向世界，在點(diǎn)亮華夏大地的同時(shí)，也為世界貢獻(xiàn)著中國(guó)經(jīng)驗(yàn)。天行健，君子以自強(qiáng)不息。為中華民族偉大復(fù)興而奮斗，中國(guó)電力人將核心技術(shù)
牢牢掌握在自己手里！
縱橫神州，放眼世界，在特高壓輸電技術(shù)的加持下，這張全球輸電距離最遠(yuǎn)、能源資源配置能力最強(qiáng)的電網(wǎng)，還將變得越來(lái)越智能，為美好生活充電、為美麗中國(guó)賦能，在未來(lái)發(fā)展中貢獻(xiàn)更多的中國(guó)智慧。(揚(yáng)州瑞光迪尼瑪牽引繩轉(zhuǎn)發(fā))