淺談我國特高壓電網建設的難題和意義

　　[摘要]建設特高壓電網，是我國經濟飛速發展的需要。文章首先分析了我國建設特高壓電網的必要性，然后分別介紹了特高壓電網的概念及優點以及建設中可能面臨的問題和解決措施，最后又從四個方面分析了建設特高壓電網對我國經濟建設的重大意義。
　　[關鍵詞]特高壓電網；千伏；技術難點；意義
　　[中圖分類號]TM711
　　[文獻標識碼]A
　　[文章編號]1005－6432(2011)19－0145－01
　　
　　1　特高壓電網概念及優點
　　
　　高壓輸電是通過發電廠用變壓器將發動機輸出的電壓升壓后傳輸的一種方式。利用高壓輸電可以減少電流在輸送時產生的熱損耗。電壓越高產生的熱損耗就越少。目前輸電線路的電壓主要是110千伏、220千伏的普通高壓，330千伏的超高壓和1000千伏的特高壓等三類。特高壓電網又被稱作電力高速公路，是專為輸送交流1000千伏、直流正負800千伏或者以上電壓等級的輸電網絡，是當今世界最高電壓等級的輸電技術。特高壓電網在輸送電力時具有如下的優點：
　　一是輸送功率大。特高壓輸電線路輸送功率大，如1000千伏特高壓交流輸電線路輸送功率可以達到500千伏線路的4～5倍；正負800千伏直流特高壓輸電能力也比正負500千伏線路的一倍還要多。二是送電距離遠，電量損耗小。由于輸送電路電壓高達1000千伏，所以，電路中電流量非常小，在輸送相同功率的情況下，最遠送電距離要比500千伏線路延長3倍，而損耗卻降低60％～75％。三是節省資源。隨著土地資源的緊張和民眾節能減排意識的增強，迫切要求各行業充分考慮能源的節約和有效利用，而特高壓輸電線路就具有這方面的優勢。
　　
　　2　我國當前超高壓輸電線路現狀
　　
　　目前，我國高壓輸電線路以超高壓輸電線路為主，主要是以220千伏、330千伏、500千伏交流輸電和500千伏直流輸電線路組成的骨干網架。其中，華北、華中、華東、東北4個區域電網和南方電網已經形成了500千伏的主網架，西北電網也已經開始建設750千伏網架。但是，由于我國電力資源分布的不均衡和縱向橫向跨越區域的遠距離，因此，目前的超高壓輸電線路的發展存在著較大的制約，所以遠遠不能滿足當前快速發展的經濟需要，近年來在東部沿海和內陸城市發生的“電荒”現象就表明了我國目前在跨區域輸電時存在的不足，而特高壓電網由于能夠適應我國遠距離大容量電力輸送需求，有利于西電東輸，因而，我國電力企業都在積極進行探求特高壓電網建設。但由于特高壓電網是一項高科技系統工程，因此，我國電力企業在建設特高壓電網時仍面臨著一些較大的困難。
　　
　　3　建設特高壓電網面臨的問題及解決途徑
　　
　　3.1技術難點
　　目前主要存在兩大技術攻關重點：一是制造出可調的并聯電抗器，二是研制1000千伏電壓等級的雙斷口斷路器。目前這兩個關鍵技術問題已經基本解決。對于直流特高壓電網而言，其技術攻關關鍵是開發6英寸晶閘管。目前，日本已經研制出了6英寸晶閘管，我國在研制6英寸晶閘管方面也已經具備了一定的基礎。
　　此外，在建設特高壓電網時，還需要考慮的關鍵技術有：
　　(1)特高壓系統中的過電壓問題，包括工頻過電壓、操作過電壓、雷電過電壓等，指由于內部故障、開關操作或遭受雷擊，而造成瞬時或持續時間較長的高于電網額定允許電壓并可能導致電氣裝置損壞的電壓升高。可采取的措施有：使用高壓并聯電抗器補償特高壓線路充電電容；使用線路兩端聯動跳閘或過電壓繼電保護；用斷路器分閘電阻來限制甩負荷分閘過電壓；使用變電站母線和輸電線路上裝設吸收能量較大金屬氧化物避雷器等。
　　(2)特高壓電網的絕緣和絕緣配合問題。特高電壓傳送下，空氣間隙的放電電壓在操作過電壓下會呈現飽和特性，如果電網中電氣裝置的絕緣質量不過關，就將導致非常嚴重的后果。因此，絕緣配合問題一直是特高壓輸電領域中最受關注的技術難題。所以，攻克絕緣體的選擇這一難題，并根據我國實際，制定絕緣配合系數，留下適當的裕度，也是特高壓電網建設中的一項重要課題。
　　
　　3.2環境和生態問題
　　特高壓對環境和生態的影響是特高壓發展研究中一個非常重要的問題。主要影響項目有可聽噪聲、無線電干擾，以及工頻電磁場對生態的影響。各國的研究均表明：如果合理選擇分裂子導線的半徑和根數，以及分裂間距和離地高度，這些影響和干擾均可限制在允許范圍內。
　　
　　4　建設特高壓電網對我國經濟建設的意義
　　
　　建設特高壓電網對我國的經濟建設有著重大而深遠的意義，主要表現在以下四個方面：
　　
　　4.1有利于促進我國東西部地區經濟的協同發展
　　我國經濟發展和資源分布極不均衡，東西部地區差距十分巨大。西北、西南地區經濟落后，人口稀少，用電需求較低，但煤炭資源、風電資源和水利資源異常豐富；而華東，華南地區則資源貧乏，但經濟發達、人口眾多、用電需求量大。據統計，2009年，華東、華南地區的用電量占到全國總發電量的80％以上。傳統高壓輸電線路由于存在著耗損大，不能長距離傳輸的不足，所以過去西部地區的電力資源優勢并沒有完全發揮出來。特高壓電網建成后，就可以將西部地區的電力資源以較低的成本傳輸到東部去，從而能夠極大的調動西部地區發展電力企業的動力，然后形成以電力生產為龍頭帶動能源化工、采礦、冶金、有色金屬加工等相關產業的發展，從而促進該地區的整體經濟好轉，在中央西部大開發的戰略指引下，早日縮短東西部地區經濟發展的差距。
　　
　　4.2有利于我國電力裝備制造業的發展
　　據統計，到2020年，我國特高壓電網設備總投資將達到2500億元。國家發展改革委員會2006年6月明確要求，我國特高壓電網設備的開發必須走國產化的道路。因此，國內電力設備制造企業，要參與特高壓工程，必須要大力改善企業的實驗條件和設計條件，從而形成國際一流的生產條件，通過提高自身創新能力，不斷開發新技術、新工藝，進而掌握重大電工設備的核心技術，在國際競爭中形成獨特優勢。
　　
　　4.3有利于我國電網建設的跨越式發展
　　過去我國的電網長期存在著技術水平低，建設滯后，網架結構薄弱等問題，由于特高壓電網目前在世界其他國家尚沒有大規模商用運行的經驗，因此，借助這次特高壓電網建設，我國電網企業可以加大對現有電網的建設和改造，進而占領特高壓技術的制高點，以實現我國電網企業的跨越式發展。
　　
　　4.4有利于我國“資源節約型，環境友好型社會”的建設
　　建設“資源節約型，環境友好型社會”是在我國經濟和工業化飛速發展，但環境壓力日趨加大的情況下，由胡錦濤總書記在黨的十六屆五中全會上明確提出的，是我國國民經濟與社會發展的一項具有戰略任務的中長期規劃。建設特高壓電網可以低損耗、長距離傳輸西部的電力資源，由于我國西部擁有豐富的風能、水能和日光能等清潔可再生能源，如果能夠充分利用這些資源進行發電，就可以減少煤炭這些不可再生能源的利用度，降低煤炭燃燒對環境的污染程度。
　　總之，加快我國的特高壓電網建設，是我國經濟飛速發展的需要，是我國社會主義現代化建設的需要，更是一項利國利民的重大舉