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中国特高压

曾落后西方40年,如今中国特高压独步全球!美国也被“卡脖子”

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随着这些年来中国经济高速增长,我国的科技发展也取得了巨大的成就,虽然在芯片、航空发动机等少数领域仍容易被卡脖子,但在一些领域,中国同样拥有绝对的话语权。

12月17日,世界上首个特高压多端混合直流工程——昆柳龙直流工程正式启动投产送电,这项工程创造了19项世界第一,其技术难度、复杂性都达到了当前输变电领域的世界最高水平。如果要问中国有没有真正独步天下的高科技,那么特高压技术肯定算一个。接下来就来谈谈这个话题。

首先简单科普一下,什么是特高压?在我们国家,电压等级一共分为安全电压、低压、高压、超高压和特高压五种,其中,特高压就是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上的交流电,是目前全世界最先进的输电技术,它最大的优点就是长距离、大容量、低损耗的输送电力,而且其输送电力的能力是超高压的5倍,对于那些地貌广阔的国家来说更需要这种技术来完成电力配送。

我们都知道,中国目前的5G技术已经领先世界,而特高压输电技术可以说是电工领域的“5G技术”,当前中国处于绝对的霸主地位。都说三流企业卖产品、二流企业卖技术、一流企业卖标准,然而在特高压领域,中国不仅是卖产品、卖技术,还是标准的制定者,全球独此一家!

比如在标准制定方面,由168项国家标准和行业标准组成的特高压输电技术标准体系,让中国在国际电工标准领域的影响力和话语权显著提升,由此推动成立的国际特高压直流和交流输电技术委员会,秘书处也都在中国。可以说,在特高压领域,中国标准就是世界标准。

然而,各位可能想不到的是,在输电技术从低电压向高电压等级提升的过程当中,中国曾长期落后于西方国家。1972年,中国自行研发施工的第一条330千伏超高压电线路——刘天关(刘家峡-天水-关中)线路正式投入运营,但早在1952年瑞典就已经建成380千伏输电工程,我们晚了20年;而在750千伏工程上,我们甚至比西方晚了40年!

即便在特高压领域,美国、日本、苏联等国早在上世纪60年代就开始了相关研究,相比之下,我国在1986年才开始对特高压进行专业研究。

但为什么最后反而是中国成功逆袭,后来者居上?首先,欧美等国虽更早的进入特高压领域,但最后也是因为各种原因“退赛”,导致技术闲置荒废。比如美国70年代经历了石油危机,经济放缓以及去工业化,最后它规划的特高压工程也就搁置了;

而日本在90年代曾建成了2条特高压线路,不过其变电站用的还是500千伏设备,之后降压至500千伏等级运行,并且由于日本特殊的地理位置和财政原因,后续研发也就停滞了。而前苏联也在1985年建成了一条900公里长的特高压输电线路,但随着苏联的瓦解,项目最终也下马了。总的来说,这些国家不是没钱就是没需求,最终“退赛”也就不难理解了。

中国就不一样,中国铁了心研究特高压是国情所致。一方面,中国是有着十几亿人口的大国,居民用电需求本身就很大;而改革开放以来中国经济突飞猛进,尤其是进入新世纪之后,中国逐渐发展成为“世界工厂”,电力消费自然是十分巨大的。根据《BP世界能源统计》发布的报告显示,2019年中国发电量就达到71118亿千瓦时,占世界的比重高达26.9%。

然而另一方面,中国电力生产和消费却分布不均。中国经济发达的中东部,电力消费占了全国70%以上,但能源资源却集中分布在千里之外的西部,这才有了我们熟知的“西电东输”工程。而拥有长距离、大容量、低损耗输电等优势的特高压,就成了资源富集地区和电力需求大户之间的便捷通道,所以我国铁了心要研究特高压技术。

当然,除了国家重视之外,也离不开研发人员的巨大努力,最终全面掌握了特高压整套技术,使其成为国家的又一张名片。

截至2020年3月,我国共有25条在运特高压线路、7条在建特高压线路以及7条待核准特高压线路。按照规划,“十四五”将核准开工“十交十直”线路,可以说,特高压在我国已获得广泛应用。

不止如此,“中国特高压标准”已开始向全球输出,出口到一带一路及南美等地。以巴西为例,2014年2月,国家电网便中标巴西“美丽山”项目,实现我国首个特高压技术、装备、工程总承包和生产运营成套“走出去”。有分析甚至指出,只有中国的特高压技术能够将亚洲各国串联起来,打造出“未来亚洲的集体能源策略”。

总之,中国虽然在芯片、航空发动机等少数领域仍容易被卡脖子,但在特高压领域,中国独步天下,美国等西方等科技强国也不得不服!

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