我國能源資源與電力負荷分布極不均衡，80%以上的能源資源分布在西部、北部，70%以上的電力消費集中在東部、中部。能源供應與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾突出使得發(fā)展大容量、遠距離、高效率的輸電技術(shù)成為我國電力能源跨區(qū)域大范圍優(yōu)化配置的必然選擇。在此客觀形勢下，我國特高壓輸電技術(shù)得到了長足發(fā)展，目前已棲身世界一流行列，成為我國對外的又一張熠熠生輝的名片。
技術(shù)領(lǐng)先
特高壓電網(wǎng)由1000千伏及以上交流電網(wǎng)和±800千伏及以上直流輸電構(gòu)成，具有輸送容量大、距離遠、效率高和損耗低等顯著優(yōu)勢，是世界上最先進的輸電技術(shù)。目前該輸電技術(shù)只有我國全面掌握，并開始了大規(guī)模工程應用。具體來說，我國已經(jīng)全面掌握特高壓交流和直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備的制造能力，在大電網(wǎng)控制保護、智能電網(wǎng)、清潔能源接人電網(wǎng)等領(lǐng)域取得一批世界級創(chuàng)新成果;已建立了系統(tǒng)的特高壓與智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系，編制多項相關(guān)國際標準;中國特高壓技術(shù)擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，被定為國際標準電壓，將向世界推廣。
進人2000年以來，我國特高壓電網(wǎng)發(fā)展迅速，國內(nèi)企業(yè)已掌握超、特高壓直流輸電工程用換流變壓器的設(shè)計、制造、試驗技術(shù)，總體技術(shù)水平得到全面提升。2013年1月，特高壓交流輸電技術(shù)、成套設(shè)備及工程應用獲“國家科技進步獎特等獎”，中國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，同時也是世界上唯一掌握這項技術(shù)的國家。中國在世界特高壓輸電領(lǐng)域的引領(lǐng)地位從此確立。
2016年，西電西變技術(shù)團隊解決了±800千伏級特高壓大容量換流變壓器絕緣結(jié)構(gòu)、漏磁控制、溫升、噪聲等關(guān)鍵難題，實現(xiàn)了±800千伏級特高壓高端換流變壓器國產(chǎn)化的突破。而由國家電網(wǎng)、中國南方電網(wǎng)有限公司等單位研究建設(shè)完成的“特高壓±800千伏直流輸電工程”，更獲得2017年度國家科學技術(shù)進步特等獎，該技術(shù)是目前世界上已成功應用的電壓最高、容量最大、經(jīng)濟輸電距離最遠的輸電技術(shù)。
我國特高壓技術(shù)令人稱贊的成就身后是一批世界級的創(chuàng)新成果——國家電網(wǎng)建成特高壓交流、特高壓直流、高海拔、工程力學四個試驗基地和大電網(wǎng)仿真、直流成套設(shè)計兩個研發(fā)中心，形成功能齊全的特高壓、大電網(wǎng)試驗研究體系，全面掌握特高壓交直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備制造能力，在特高壓交直流輸變電、大電網(wǎng)控制保護、智能電網(wǎng)、清潔能源接人等領(lǐng)域取得世界級創(chuàng)新成果。
目前，中國在特高壓技術(shù)領(lǐng)域已發(fā)布國際標準6項、國家標準46項、行業(yè)標準61項、企業(yè)標準171項。國際電工委員會有4個專業(yè)委員會秘書處設(shè)在國家電網(wǎng)公司，國家電網(wǎng)公司主要負責人擔任國際電工委員會要職，顯著增強了我國在世界電工標準領(lǐng)域的話語權(quán)和影響力。
經(jīng)濟社會效益顯著
相對于超高壓交流輸電線路而言，特高壓交流輸電線路輸送容量大、送電距離長、網(wǎng)損小、走廊利用率高，特高壓能夠減少長距離輸電的損耗，并且能夠提高電網(wǎng)的安全性、可靠性、靈活性和經(jīng)濟性，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢;同時，特高壓輸電可以更安全、更高效、更環(huán)保地配置能源，是實現(xiàn)能源資源集約開發(fā)、促進清潔能源發(fā)展、有效解決霧霾問題的重要載體，是轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式、保障能源安全的必然選擇。
特高壓±800千伏直流輸電項目帶來的經(jīng)濟與社會效益是顯著的。它的輸送容量是±500千伏直流工程的二三倍，經(jīng)濟輸送距離提高到2～2.5倍，運行可靠性提高了8倍，單位輸送距離損耗降低45%，單位容量線路走廊占地減小30%，單位容量造價降低28%。據(jù)估計，1條1150千伏輸電線路的輸電能力可代替5～6條500千伏線路，或3條750千伏線路;可減少鐵塔用材三分之一，節(jié)約導線二分之一，節(jié)省包括變電所在內(nèi)的電網(wǎng)造價10～15%。1150千伏特高壓線路走廊約僅為同等輸送能力的500千伏線路所需走廊的四分之一，這對于人口稠密、土地寶貴或走廊困難的國家和地區(qū)會帶來重大的經(jīng)濟和社會效益。
市場前景看好
特高壓輸電技術(shù)并不是中國首創(chuàng)，但率先大規(guī)模應用這種技術(shù)、開發(fā)全球行業(yè)標準的是中國企業(yè)。
2010年，我國自主建成云南—廣東、向家壩—上海特高壓±800千伏直流示范工程，截至2017年底，全國共建成12回特高壓直流輸電工程，年輸送電量超過4500億千瓦時。目前，中國已鋪設(shè)或在建的特高壓電線有3.7萬公里，可承載的電力負荷為150吉瓦，相當于英國最大電力負荷的2.5倍。以中國電力行業(yè)的代表性企業(yè)中國國家電網(wǎng)為例，從第一個特高壓工程安全穩(wěn)定運行7年來，國家電網(wǎng)累計建成“三交四直”7項特高壓工程，在建“五交六直”11項特高壓工程;特高壓工程累計送電超過5000億千瓦時，成為中國西南水電，西部和北部煤電、風電、太陽能發(fā)電大規(guī)模輸送的主通道。預計到2020年，國家電網(wǎng)跨區(qū)跨省輸電規(guī)模將達到2.5億千瓦。
作為西電東送主力軍的中國南方電網(wǎng)公司已形成“八條交流、十條直流”共18條500千伏及以上西電東送大通道，最大送電能力超過4750萬千瓦，年送電量超2000億千瓦時，占廣東省年用電量三分之一。特高壓將在推動我國能源轉(zhuǎn)型與綠色發(fā)展中發(fā)揮著日益重要的作用。
在廣泛布局國內(nèi)的同時，我國特高壓技術(shù)在國際上也發(fā)揮著越來越重要的作用。
2014年、2015年，國家電網(wǎng)公司分別中標巴西美麗山一期、二期±800千伏特高壓直流輸電線路項目。2017年12月21日，美麗山一期工程正式投人商業(yè)運行，這是中國特高壓走出國門的重大突破，促進了中巴全面戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。目前，中國國家電網(wǎng)已成為巴西最大的發(fā)電和配電企業(yè)，已投資逾210億美元。
除了巴西，中國國家電網(wǎng)還面向全世界，先后成功投資運營菲律賓、巴西、意大利、希臘等7個國家和地區(qū)的骨干能源網(wǎng)，累計建成中俄、中蒙、中吉等10條輸電線路，積極推動全球能源互聯(lián)網(wǎng)。
2016年1月，世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術(shù)水平最先進的特高壓輸電工程——準東—皖南±1100千伏特高壓直流工程開工。±1100千伏特高壓直流輸電距離可達5000千米，全球各大清潔能源基地與負荷中心之間的距離都在特高壓輸送范圍內(nèi)。
據(jù)報道，目前，我國正積極設(shè)計著以特高壓技術(shù)為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)計劃。計劃通過建設(shè)跨洲特高壓骨干通道，形成連接“一極一道”大型能源基地與亞洲、歐洲、非洲、北美、南美的全球能源系統(tǒng)，實施清潔能源跨洲配置;通過建設(shè)洲內(nèi)跨國特高壓線路，滿足洲內(nèi)國家之間大容量、遠距離輸電或功率交換需求，提高洲內(nèi)電網(wǎng)互濟能力;根據(jù)各國資源稟賦和需要，通過建設(shè)國家級特高壓電網(wǎng)，形成特高壓交流骨干網(wǎng)架和連接國內(nèi)大型能源基地與主要負荷中心的特高壓直流輸電通道。屆時，特高壓技術(shù)這張中國名片將發(fā)揮出更大的作用。
