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特高壓

什么是特高壓輸電

所謂特高壓輸電是指比交流500kV輸電能量更大、輸電距離更遠的新的輸電方式。它包括兩個不同的內涵：一是交流特高壓（UHC），二是高壓直流（HVDC）。具有輸電成本經濟、電網結構簡化、短路電流小、輸電走廊占用少以及可以提高供電質量等優點。根據國際電工委員會的定義：交流特高壓是指1000kV以上的電壓等級。在我國，常規性是指1000kV以上的交流，800kV以上的直流。

在電流一定的情況下，電壓等級越高，傳輸功率越大，同時損耗越小。目前特高壓技術只被少數國家掌握。據測算，1000千伏交流特高壓輸電線路的輸電能力超過500萬千瓦，接近500千伏超高壓交流輸電線路的5倍。±800千伏直流特高壓的輸電能力達到700萬千瓦，是±500千伏超高壓直流線路輸電能力的2.4倍。

為何要建設特高壓電網

在我國這樣一個能源和電力負荷分布不均衡的國家，依賴特高壓技術建成堅強智能電網很有必要。因為現有的超高壓輸電技術已經無法滿足未來電力增長的需要，必須加快電網發展和技術創新，通過更高電壓等級電網的建設帶動電力工業的結構優化，滿足經濟社會的持續快速發展。

我國76％的煤炭資源分布在北部和西北部；80％的水能資源分布在西南部；絕大部分陸地風能、太陽能資源分布在西北部。同時，70％以上的能源需求卻集中在東中部。能源基地與負荷中心的距離在1000到3000公里。這樣一種布局提供了兩種選擇：要么在負荷中心區建設電站，要么在能源中心區建設電站后外送電力。

在負荷中心區大規模展開電源建設顯然會受到種種制約。比如煤炭運輸問題、環境容量問題等等。而且，建設火電還可以靠煤炭運輸，而水電、風電由于不可能把水和風像煤那樣運輸，因此就更是無法實現。一邊是無法大規模建設電源點，一邊又守著水能、風能等寶貴的清潔能源望洋興嘆，可見在負荷中心大規模開展電源建設這條思路是不可行的。于是，在能源資源豐富的西部、北部地區建設電源，然后把電力送到符合中心就成為唯一選擇。

特高壓凝聚幾大優勢

中國工程院院士薛禹勝認為，特高壓不僅具有長距離、大容量轉移能源的能力，而且可以緩解運輸壓力，提高經濟效益，促進清潔能源開發。

首先從資源優化配置來看，隨著我國能源戰略西移，大型能源基地與能源消費中心的距離越來越遠，能源輸送的規模也將越來越大。在傳統的鐵路、公路、航運、管道等運輸方式的基礎上，提高電網運輸能力，也是緩解運輸壓力的一種選擇。以目前已經投運的1000千伏特高壓示范工程為例，目前每天可以送電200萬千瓦，改造后可以達到500萬千瓦，這相當于每天從山西往湖北輸送原煤2.5萬噸—6萬噸。湖北媒體說，這相當于給湖北“送”來了一個葛洲壩電站。

再看經濟效益，目前西部、北部地區電煤價格為200元/噸標準煤。將煤炭從當地裝車，經過公路、鐵路運輸到秦皇島港，再通過海運、公路運輸到華東地區，電煤價格則增至1000多元/噸標準煤。折算后每千瓦時電僅燃料成本就達到0.3元左右。而在煤炭產區建坑口電站，燃料成本僅0.09元/千瓦時。坑口電站的電力通過特高壓輸送到中東部負荷中心，除去輸電環節的費用后，到網電價仍低于當地煤電平均上網電價0.06—0.13元/千瓦時。

第三，特高壓更是清潔能源大發展的必要支撐。只有特高壓才能夠解決清潔能源發電大范圍消納的問題。前一段時間，內蒙古風電“曬太陽”送不出的問題廣受關注。事實上，我國風電主要集中在“三北”地區，當地消納空間非常有限。風電的進一步發展，客觀上需要擴大風電消納范圍，大風電必須融入大電網，堅強的大電網能夠顯著提高風電消納能力。特高壓電網將構成我國大容量、遠距離的能源輸送通道。據測算，如果風電僅在省內消納，2020年全國可開發的風電規模約5000萬千瓦。而通過特高壓跨區聯網輸送擴大清潔能源的消納能力，全國風電開發規模則可達1億千瓦以上。

此外，還可提高電網的安全性、可靠性。采用1 000kV電壓長遠距離輸，可以降低電網的短路電流。比如若長運距離輸送1 000萬kW 電力，可以減少相當于本地裝機17臺60萬kW 的機組。每臺60萬kw的機組對其附近區域500 kV電網的短路電流將增加1．8 kA。而采用特高壓輸電技術的分層、分區布局電網，則可以優化電網結構，從根本上解決短路電流超標，從而提高電網的安全性、可靠性。

特高壓應用存在什么問題？

特高壓作為一項電力系統的新技術，在世界范圍內都沒有商業運營的經驗。還曾經被國際大電網會議定義為“待成熟技術”。而且，電網的電壓等級越高，覆蓋范圍越大，安全隱患也就越大，長距離的電網很容易遭遇臺風、暴雨、雷擊等自然災害。

國家電網公司特高壓建設部主任孫昕強調，“特高壓的安全性有保障。特高壓交流輸電示范工程投運兩年多來，實現了雙向、全電壓、大容量輸電，經受了雷雨、大風和高溫、嚴寒等惡劣條件考驗，實測輸電損耗率為1.7%，約為500千伏工程的1/3，各項性能指標完全符合設計要求。”

中國科學院院士盧強表示，假設某一條特高壓線路發生一個大的干擾故障，一個大的交流同步系統能不能保持安全和穩定呢？我們進行了五六百種情況的仿真實驗，回答是：安全穩定性是有保障的，是有一系列的創新性科技來保證的。

針對國內外都沒有現成的技術、設備和標準，國家電網公司把發投巨資建成了國際一流的特高壓交流、直流、高海拔、工程力學四個試驗基地和大電網仿真、直流成套設計兩個研發中心，形成了功能齊全、綜合指標居世界領先水平的大電網實驗研究體系。完成310項重大關鍵技術研究，解決了過電壓與絕緣配合、外絕緣設計、電磁環境控制、系統集成、大電網安全運行控制等多個世界難題，逐步掌握了特高壓輸電的關鍵核心技術，并在實驗工程中得到了成功應用。

國外特高壓技術現狀

特高壓交流輸電技術的研究始于60年代后半期。當時西方工業國家的電力工業處在快速增長時期，美國、前蘇聯、意大利、加拿大、德國、日本、瑞典等國家根據本國的經濟增長和電力需求預測，都制定了本國發展特高壓的計劃。美國、前蘇聯、日本、意大利均建設了特高壓試驗站和試驗線段，專門研究特高壓輸變電技術及相關輸變電設備。

目前,美國、獨聯體、日本、意大利、德國、法國均有生產特高壓變壓器與電抗器的能力。獨聯體和日本已分別生產過常規的特高壓開關和氣體絕緣組合電器。獨聯體、日本、意大利、瑞典等國，已能生產特高壓無間隙避雷器。

我國特高壓技術現狀

我國從1986年開始立項研究交流特高壓輸電技術。前期研究包括國內外特高壓輸電的資料收集與分析，內容涉及特高壓電壓等級的論證、特高壓輸電系統、外絕緣特性、電磁環境、特高壓輸變電設備及特高壓輸電工程概況等。八五期間又開展了“特高壓外絕緣特性初步研究”，對長間隙放電的飽和性能進行了分析和探討，對實際結構布置下導線與塔體的間隙放電進行了試驗研究。

1994年在武漢高壓研究所建成了我國第一條百萬伏級特高壓輸電研究線段，桿塔為真型模擬拉V塔。三相導線水平排列，導線采用8分裂，分裂直徑為1.04 。為滿足特高壓試驗的需要，97年開展了利用工頻試驗裝置產生長波頭操作波的研究，通過改造工頻試驗裝置，可產生電壓為2250kV，波頭時間為2800μs~5000μs的長波頭操作波。

與此同時我國開展了關于特高壓線路對環境影響的研究，研究結果表明，當采用8分裂導線，分裂直徑為1m時，特高壓線路的地面靜電感應水平與500kV輸電線路水平基本相當，無線電干擾水平小于500kV輸電線路，可聽噪聲在公眾所接受的范圍內。近期有關專家還進行了涉及特高壓輸電線繼電保護配置方案、特高壓時電線路繼電保護特殊問題、特高壓輸變電設備應用、延至1000kV級特高壓變壓器、特高壓系統的可控電抗器原理與結構、1100kV特高壓開關設備技術、百萬伏級特高壓避雷器、特高壓電磁產品、絕緣子、絕緣技術、絕緣子串電壓分布測試、沖擊電壓放電特性、1000kV特高壓試驗線段金具的研制、工頻電場、放電特性、導線基桿塔、雷擊跳閘等多方面問題的研究與分析。

在借鑒國外研究經驗基礎上，我國目前已在武漢建立了特高壓試驗研究基地，試驗設備完全具備進行各項特高壓試驗的條件和能力，已進行了各項特高壓的專題研究工作。另外，我國的設計和制造單位通過西北750kV工程，進一步具備了制造特高壓設備的條件和基礎，考慮到設備的成熟性部分特高壓輸變電設備在建設初期還可從國外引進。

我國特高壓輸電技術還需在無功平衡措施、消除潛供電弧措施、限制過電壓的措施及絕緣配合、串聯電容補償裝置、外絕緣、特高壓設備等問題上進行重點技術研究。

生活

iPad一秒變吉他

App Store里有成千上萬個音樂類應用，你可以用iPad彈吉他、打架子鼓、拉小提琴。隨著這些應用的日益完善，有許多專業人士甚至開始使用iPad制作音樂了，其中包括著名樂隊“比約克”和“街頭霸王”。最近，電子樂器制作者哈維·斯塔爾（Harvey Starr）也打起了iPad的主意，不過他們不是利用iPad做音樂，而是將iPad改裝成為了一件真正的樂器——iTar！

斯塔爾的樂器工作室一直致力于為樂手們提供量身定做的電吉他，其歷史已經超過20年，其產品”Ztar”在業界享有盛名，包括點弦大師斯坦利·喬丹和吉他演奏大師弗農·里德在內的眾多業內頂尖人士都對他們的作品贊賞不已，但價格也相當高昂。iPad的出現讓斯塔爾有了低價推廣自己作品的機會——只要你有iPad，你就能得到斯塔爾實驗室為你量身定做的電吉他，而花費比原來大大減少。這個裝置是一個吉他狀iPad擴展附件，指板上運用了哈維·斯塔爾獨有的“6弦24品”專利技術，同時也在開發配套的應用，來讓用戶實現多種方法彈奏iTar。斯塔爾實驗室的工作人員杰森·比根介紹說：“如果你更真實地彈奏，那么我們可以提供附加X/Y控制鍵、兩個搖桿和五個旋鈕的面板，把它們安裝在iPad上，絕對能滿足你真實彈奏的需要；如果你只想在iPad的面板上進行演奏，也沒有問題，我們開發的應用同樣有虛擬觸感，在屏幕上還可以放置三個采樣和合成器，用戶可以根據自己的習慣進行自由組合。這款應用甚至可以直接連接其他的音樂應用程序，更好更快地編輯和制作音樂。”

iTar不僅僅是一款簡單的觸屏電吉他，利用好其他的音樂應用，它就能變成一個編輯、錄制音樂的移動錄音臺；利用演奏教學視頻和樣帶，它就變成了初學者最好的教學用具；它甚至還可以給視頻配置背景音樂，未來更有可能開發類似“吉他英雄”的交互式音樂游戲，讓你隨時隨地享受彈奏樂趣。 iTar的指板部分材料選用高強度工程塑料，可以承受數萬次的按壓和碰撞，同時指板將被分解成數個模塊，方便運輸和保存。iTar將采用USB2.0接口，利用iPad電源供能。另外，iTar的拓展接口制造標準與斯塔爾工作室的旗艦產品“Ztar”完全相同，可以外接MIDI連接器、外置電源和外置揚聲器等附件。斯塔爾工作室甚至制造了一款“豪華版iTar”，指板上布滿了紅色的LED燈，用戶可以用它們設置自己的個性LOGO。

斯塔爾工作室也在考慮未來將iTar的應用范圍拓展到智能手機領域，應用環境將不再僅局限于ios設備，安卓設備也在他們的發展對象之列，不過到時候，這款設備也許就該改個名字叫“ATar”了。iTar的硬件研發仍在進行當中，預計斯塔爾工作室將在2012年2月正式發售iTar，計劃定價為199美元。

概念相機：兩指相機

兩指相機？沒錯。這款由Yeon Su Kim設計的概念相機去除了傳統數碼相機中一些不必要的部件，比如外殼等等。只配有一種用來支持鏡頭的藍牙裝置以及一款裝在兩個橡皮圈上的移動快門按鈕感應器，簡潔明了。

當你要拍照或者攝像時，分別在拇指和食指上套上相應的感應器橡皮圈，接下來你只需要做一些簡單的按動姿勢就可以記錄下你心目中的各種畫面。另外，沒有屏幕我們怎么查看拍好的圖像呢？拍下圖像的同時已經同步發送到你的智能手機里了，通過手機你就可以即時查看你剛“拍到”的畫面。

在2011年夢想未來10大生活

百度通過分析2011年全年的搜索數據，發布了“2011百度搜索風云榜”。在特色榜單中有不少都跟科技主題沾邊，尤其是“十大未來生活”這個搜索結果。現在就讓我們來仔細看看，在即將過去的這一年里，使用百度搜索引擎的中國網民最關心的是哪些科技前沿內容吧。

云計算

云計算并不算是新鮮的概念，但從雛形階段的電子郵件系統一步步走到如今唾手可得的“云端設備”，我們事實上正見證著互聯網概念的穩步成熟——37年間，互聯網從傳送數據進化為傳送計算機本身！【相關閱讀】：通向未來的筋斗云專區

Siri(智能人機對話）

從 iPhone4 到 iPhone4S，喬布斯走了，Siri來了。雖然Siri的功能性尚待發展，人們更多地將其看作一種娛樂工具，但其技術背后的意義更為巨大：人類與機器之間的交互模式由“指令——反饋”逐漸轉變為“交流——協助”，這正是人與人之間的溝通模式。【相關閱讀】： Siri別迷信

LBS

LBS（基于地理位置的網絡服務）確實在過去的一年間風靡一時。從街旁、到大眾點評，同一個理念，卻帶來層出不窮的體驗。相信未來人與人的聯絡將突破五感的限制，科技輔助下的“第6感”將成為一種不可或缺的能力。【相關閱讀】： “伸手要錢”的一體化

移動終端

國內外移動終端市場雖然至今諸侯林立、商戰正酣。這也從一個側面反映出市場潛力之大。依托“云端”力量與國內產業整合的優勢，移動終端肩負起越來越多的職能，代替了我們依賴已久的電腦、相機、播放器等設備，價格卻連破冰點。【相關閱讀】： 10招助你打造完美辦移動辦公環境社交帶來的無限購想

體感系統

對游戲迷而言，Wii當年帶來的激動還歷歷在目，然而隨著Kinect等設備的問世，國內外DIYer天馬行空的改造著自己的廉價體感設備，窗簾、機器人、實驗室……凡是能想到的設備似乎都能用動作來控制——這份游戲之外的悸動或許正成為連接未來的通道。【相關閱讀】：微軟的Kinect將用于手術臺？萬能的Kinect，還能生成全息影像？打游戲，動起來

裸眼3D顯示

顯示技術日新月異的今天，我們能體驗到前人無法體驗的視覺效果：面前的子彈幾乎把我擊中，手中的游戲機正向我開火，我被迫全力反擊……裸眼3D曾被認為不可能在單塊屏幕上實現，但對生動影像的渴望促使我們完成了它，并且拋開了耳鼻的束縛，顯得如此優雅。3D不只打開了新的維度，更打開了無限可能。【相關閱讀】：真·3D球形顯示器

新能源汽車

新能源汽車，即使用化石燃料（汽油、柴油）以外的能源進行驅動的汽車。目前主要包括混合動力汽車、純電動車以及氫能源汽車等。新能源汽車不再需要不可再生能源來驅動，給全球氣候變化大環境下的汽車工業指出來一條新路。【相關閱讀】： MoD，改變未來的交通方式【上海車展】驅動新能源汽車的三劍客用巴掌大的燃料電池驅動汽車風力汽車助你完成跨洲之旅

柔性屏幕

隨著各大公司對柔性屏幕研發進度的曝光，《三體》中的“信息衣”似乎正逐步成為現實。“柔性”并不是一個可有可無的特點，形狀將決定功能，一旦顯示器的固態特性被顛覆，人類的創意或許也能由此拓展出無窮無盡的屏幕用法。【相關閱讀】：用可彎折的紙片手機打電話大眾科學：來自臺灣的“絲綢屏幕” 類人機器人

類人機器人是在形態和功能上盡量模擬人類的機器人。我們有時候不想面對冷冰冰的機器，比如在用于陪伴老人、照顧小孩或者與你在枕邊呢喃的時候。科學家在讓技術變得更人性化的同時，也在贏取屬于上帝的榮耀。

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電影中的機器人離我們還有多遠？衛報：第一個進入國際空間站的類人機器人你的下個電話可能是一個機器人光場相機

光場相機在去年走出實驗室，正式進入民用市場。表面上，這似乎只是攝影迷的狂歡——“永遠不用擔心焦距了！”但從本質上來看，它將走的更遠，設想一下可自由控制景深的電影、電視，無疑將是在3D技術之后的又一個影像突破。

酷設計：環保回收型黑板擦

個子矮的學生傷不起，每天在肺里造粉筆。所以，為了廣大學生們的身體健康，為了我們的環境，咱們造個能一邊擦粉筆灰一邊回收制造粉筆的黑板擦吧！

由Yonggu Do和Eunha Seo設計的這款概念粉筆擦能收集粉筆灰，只要你再往里面加一下水就能回收制造出一根新的粉筆！多么強大的設計(雖然感覺完全不可能造得出來)！

不過有個小小的問題……如果這玩意真的普及了，想必從此以后老師們會改掉扔黑板擦的惡習……變成先輕輕地放下黑板擦，然后從里面抽出一根剛出爐的粉筆扔過去（yankodesign）