我國特高壓發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀分析

朱祥雷

摘要：新基建計劃著重明確了特高壓輸電的重要性，這是國家未來工業(yè)發(fā)展的能源命脈，針對交流特高壓輸電技術(shù)和直流特高壓輸電技術(shù)，本文對它們的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)

關(guān)鍵詞：特高壓輸電;直流特高壓輸電;交流特高壓輸電;應(yīng)用現(xiàn)狀;新基建計劃

電力發(fā)展的歷史始終遵循著其自身發(fā)展的自然規(guī)律，盡管隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，發(fā)展方向會有或多或少的變化，但是由于技術(shù)發(fā)展必然跟隨社會的進(jìn)步和時代的更新，所以技術(shù)進(jìn)步的規(guī)律是有跡可循的。特高壓技術(shù)是國際電網(wǎng)行業(yè)尖端技術(shù)，我國是世界首個也是唯一一個將特高壓輸電用于商業(yè)用途的國家。在特高壓輸電行業(yè)中，我國有著別國不可比擬的經(jīng)驗，下面本文將針對特高壓輸電在國內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行具體的分析。

一、特高壓輸電分析

特高壓，指的是 ±800 千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級。特高壓輸電是目前世界最先進(jìn)的輸電技術(shù)。特高壓輸電技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是超高壓輸電，發(fā)展特高壓是為了解決電力分布不均、提高商業(yè)電網(wǎng)輸電能力、實現(xiàn)中遠(yuǎn)距離下的大功率輸電和電力系統(tǒng)互聯(lián)。

特高壓輸電有著其他輸電無法比擬的優(yōu)點。和傳統(tǒng)的輸電方式相比，特高壓輸電可以極大地提高輸電量，特高壓輸電減少外部環(huán)境因素對傳輸過程的干擾;特高壓輸電還不需要無功補償，并且輸電能力僅受導(dǎo)體熱阻的限制。特高壓輸電可以提高輸電的穩(wěn)定性和可靠性，避免在輸電過程中浪費電能，并可以在環(huán)境中長距離實現(xiàn)高功率輸電。具體而言，應(yīng)用高壓輸電技術(shù)有利于降低能源傳輸成本。據(jù)統(tǒng)計，特高壓電纜的輸電能力是超高壓電路的三倍，這就說明，用于特高壓輸電的電線和鐵塔材料僅代表傳統(tǒng)輸電方式的一半，可以節(jié)省約1/10的輸電網(wǎng)絡(luò)成本。特高壓輸電在促進(jìn)電力平衡發(fā)展方面也發(fā)揮了關(guān)鍵技術(shù)作用。如果在煤或水豐富的地區(qū)建造大型發(fā)電廠，然后使用特高壓輸電技術(shù)在電費高的地區(qū)分配電力資源，則可以降低運輸能源的成本。

與此同時，特高壓輸電也有著不可忽視的缺點。特高壓技術(shù)是否對人類健康造成隱患是關(guān)注的主要重點，但是由于實驗數(shù)據(jù)的不充分，無法確切得知特高壓輸電對于人類的健康是否造成影響。特高壓輸電雖然有著良好的前景，充分的材料，可是特高壓技術(shù)的實際應(yīng)用收到諸多其他技術(shù)條件的限制，其中直流特高壓技術(shù)需要換流閥、換流變壓器、互感器、控制保護(hù)、直流斷路器、高壓電抗器、電容器、高壓組合、斷路器、避雷器等多種技術(shù)綜合使用，交流特高壓技術(shù)需要GIS、特高壓變壓器、特高壓抗壓器、550千伏組合電器、互感器、斷路器隔離開關(guān)、斷路器、避雷器、變電站監(jiān)控等技術(shù)的應(yīng)用。總體而言特高壓輸電每提高一點，都需要數(shù)十乃至數(shù)百種技術(shù)的一大步飛躍。

二、我國特高壓發(fā)展背景

我國幅員遼闊，各地發(fā)展情況不一致，用電大戶大多集中在華東，華南和東南沿海地區(qū)，據(jù)統(tǒng)計，七成用電集中在東部和中部。與之相對應(yīng)的東部電力資源的緊缺。我國有著相當(dāng)優(yōu)質(zhì)的電力來源，包括水電，地?zé)岬鹊龋@些優(yōu)質(zhì)資源集中在地廣人稀的西部地區(qū)，這就造成了西部電力資源富余，東部電力資源匱乏的現(xiàn)象。據(jù)測算，有多達(dá)2.7億千瓦電力需要跨越2000多公里輸送至電力負(fù)荷中心，而已有500千伏輸電技術(shù)面臨輸電能力不足、損耗高、走廊資源稀缺等一系列突出問題，無法滿足高效送出的要求。

在此情況下我國必須發(fā)展更先進(jìn)的輸電線路，特高壓輸電項目也因此列入各大研究院的列表中。早在2004年，國家電網(wǎng)公司就聯(lián)合科研院所、高校、設(shè)備制造等160多家單位協(xié)同攻關(guān)，開展309項重大關(guān)鍵技術(shù)研究，連續(xù)攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環(huán)境、設(shè)備研制、試驗技術(shù)等世界級難題，成功研制世界上通流能力最大的6英寸晶閘管、換流閥、變壓器等一批國際領(lǐng)先的電工裝備，在世界上率先掌握了特高壓大容量輸電系統(tǒng)集成、大電網(wǎng)運行控制等技術(shù)，研制成功了全套特高壓設(shè)備，建立起完整的特高壓輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。這代表著國家輸電終于有了更高效更環(huán)保更安全的輸電線路選擇。

黨的十九大提出我國的工業(yè)決策中，能源的轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展是重中之重。強調(diào)“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。”“瞄準(zhǔn)世界科技前沿，強化基礎(chǔ)研究，實現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破”。截止2019年1月，國家已經(jīng)規(guī)劃的各類特高壓項目大概在 50-60條之間。

三我國特高壓發(fā)展未來展望

特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，維護(hù)和管理是輸電系統(tǒng)的新主題。因此，有必要嚴(yán)密組織，科學(xué)管理，建立和完善規(guī)章制度，樹立電力建設(shè)系統(tǒng)人員的責(zé)任心;堅持傳統(tǒng)電網(wǎng)管理的基本原則，嚴(yán)格執(zhí)行各種操作規(guī)程，確保電網(wǎng)的建設(shè)，維護(hù)和管理規(guī)范化。

新的特高壓輸電技術(shù)需要大量合格的工程師來進(jìn)行操作，因此有必要高度重視人才隊伍的建設(shè)。必須按類別和職位儲備專業(yè)人才。嚴(yán)格執(zhí)行在職培訓(xùn)和技能考核，確保實地人員的能力和技能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。通過大學(xué)培訓(xùn)，定制培訓(xùn)，專家會議等，培訓(xùn)UHV網(wǎng)絡(luò)管理員的人才。

新世紀(jì)以來我國特高壓行業(yè)迅猛發(fā)展，新基建計劃的七大項目，特高壓輸電名列其中，而與之并列的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，城際軌道交通等項目與之關(guān)系密切，特高壓輸電技術(shù)在未來將會更加普及，促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，幫助我們實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。

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