“特高壓”
中國特高壓輸電技術的出現，使“煤從空中走、電送全中國”成為現實，使“以電代煤、以電代油、電從遠方來、來的是清潔電”成為中國能源和電力發展的新常態，為構建“全球能源互聯網”、落實國家“一帶一路”發展戰略提供了強大基礎支撐——
特高壓：打造電力輸送“超級動脈”
特殊的時間點，標識著世界電力工業發展史上的重要里程碑。電壓等級的每一次躍升，見證電網發展百餘年光輝歷程。
1891年，世界上第一條高壓輸電線路誕生，它的電壓只有13.8千伏；
1935年，美國將220千伏電壓提高到275千伏，人類社會第一次出現了超高壓線路；
1959年，前蘇聯建成世界上第一條500千伏輸電線路，這是人類利用電能水平的一次大跨越；
20世紀70年代起，美國、前蘇聯、日本等國家開始研究特高壓輸電技術，前蘇聯還建成了一段1150千伏的特高壓試驗線路；
2009年，世界上第一條1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示範工程投入商業運行。這次領先世界的是中國！
截至目前，我國已累計建成20多項特高壓工程，單回輸電能力最高達1000萬千瓦，輸送距離達2400公里，不斷刷新世界電網技術新紀錄。
±800千伏上海廟—山東、±800千伏晉北—南京特高壓輸電線路跨越黃河（徐可 攝）
“我國成為世界首個，也是唯一一個成功掌握並實際應用特高壓這項尖端技術的國家，不僅全面突破了特高壓技術，率先建立了完整的技術標準體系，而且自主研製成功了全套特高壓設備，實現了跨越式發展。”國家電網公司黨組書記、董事長舒印彪說。
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“電從遠方來，來的是清潔電”
——特高壓破解我國能源資源與電力負荷分佈極不平衡的現實難題
打開中國地圖，不難發現，能源資源與生產力佈局呈逆向分佈，是我們國家的一大現實國情。
我國能源資源與電力負荷分佈極不平衡
“80%以上的能源資源分佈在西部、北部，70%以上的電力消費集中在東部、中部。在一段時期內，這就存在‘冰火兩重天’的局面：一頭是中西部資源大省有電送不出、白白浪費掉，另一頭是東中部經濟大省電不夠用。”國家電網公司副總工程師、中國科學院院士陳維江向我們介紹。
據測算，有多達2.7億千瓦電力需要跨越2000多公里輸送至電力負荷中心，而已有的500千伏輸電技術，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。
基於這個國情，發展特高壓這一更先進的輸電技術成為破解難題的必由之路。
早在2004年，國家電網公司就聯合科研院所、高校、設備製造等160多家單位協同攻關，開展309項重大關鍵技術研究，連續攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環境、設備研製、試驗技術等世界級難題，成功研製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集成、大電網運行控制等技術，研製成功了全套特高壓設備，建立起完整的特高壓輸電技術標準體系。
那麼，研發出來的特高壓輸電技術，“特”在哪兒呢？
在採訪中，國家電網公司專家解答說：輸電網電壓等級一般分為高壓、超高壓（直流±500千伏、±600千伏等，交流330千伏-1000千伏）、特高壓（直流±800千伏及以上、交流1000千伏及以上）。電壓越高，輸電效率就越高。特高壓的“特”就特在輸出的電壓特高、輸送的容量特大、傳輸的距離特遠。
“與傳統輸電技術相比，特高壓輸電技術的輸送容量最高提升至3倍，輸送距離最高提升至2.5倍，輸電損耗可降低45%，單位容量線路走廊寬度減小30%，單位容量造價降低28%。可以更安全、更高效、更環保地配置能源。”中國電科院高電壓研究所所長李鵬說。
空中俯瞰錫盟-泰州±800千伏特高壓輸變電工程泰州換流站（湯德宏 攝）
另一個大家經常問到的問題是，特高壓交流輸電技術和特高壓直流輸電技術有什麼不一樣？
“特高壓直流好比直達航班、一飛到底，中途不能‘停’，而特高壓交流則是高速公路，既能快速到達目的地，在中途也有出口、能‘停’”。專家解答，交流與直流從來都是配合使用、相互補充的。交流輸電具有輸電和組網雙重功能，電力的接入、傳輸和消納十分靈活；直流輸電只具有輸電功能，不能形成網絡，主要以中間落點的兩端工程為主，可點對點、大功率、遠距離直接將電力送往負荷中心。
2008年底，1000千伏晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示範工程建成，並於次年1月6日投入商業運行。這是世界上首個實現商業化運行的特高壓輸電線路。
2010年7月8日，向家壩-上海±800千伏特高壓直流輸電示範工程投入運行，標誌著國家電網全面進入特高壓交直流混合電網時代。
兩條特高壓工程線路投運以來一直保持穩定運行，全面驗證了特高壓輸電的技術可行性、設備可靠性、系統安全性和環境友好性。
國家對工程作出了高度評價。“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設計及工程應用”和“特高壓±800千伏直流輸電工程”分別摘得2012年度和2017年度國家科學技術進步獎特等獎。
“榮獲兩個國家科學技術進步獎特等獎，是鼓勵更是激勵。”舒印彪表示，發展特高壓輸電技術是21世紀以來我國電力工業最艱難、最成功的創新實踐之一，扭轉了我國電力工業長期跟隨西方發達國家發展的被動局面，成為又一張亮麗的“中國名片”。
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“世界上唯一將特高壓輸電項目投入商業運營的國家”——搶佔世界電網科技制高點，帶來經濟、環境、社會等多重效益
全球首條特高壓長江綜合管廊在江蘇南通貫通
8月21日9時許，長江北岸，江蘇南通，巨大的“卓越號”盾構機翻卷著泥漿駛出過江隧道。這一刻，1000千伏淮南—南京—上海交流特高壓輸變電工程蘇通GIL（氣體絕緣輸電線路）綜合管廊隧道工程貫通。這也是特高壓工程首次穿越長江隧道。
自晉東南-南陽-荊門、向家壩-上海兩條特高壓示範工程投運以來，特高壓建設駛入快車道，一項項特高壓工程猶如巨龍縱橫東西南北。“運行電壓最高、輸送能力最強、技術水平最高”的指標一次次被刷新：
2012年12月，錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程投入運營；
2016年7月，錫盟—山東1000千伏特高壓交流輸電工程投入運營；
2017年9月，錫盟—泰州±800千伏特高壓直流輸電工程投入運營；
2018年5月31日，總長3000多公里的新疆昌吉至安徽古泉±1100千伏特高壓直流工程全線貫通。整個項目建成後，將是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠、技術水平最先進的特高壓輸電工程。
……
國家電網公司在運在建23項特高壓工程，線路長度達3.3萬公里
目前，我國是世界上唯一一個將特高壓輸電項目投入商業運營的國家。截至今年9月，國家電網公司已累計建成“八交十直”特高壓工程，在建“四交一直”特高壓工程，在運在建23項特高壓工程，線路長度達到3.3萬公里，變電（換流）容量超過3.3億千伏安（千瓦）。
“國家電網公司已初步建成了特高壓電網架構，形成全國‘西電東送、北電南供、水火互濟、風光互補’能源互聯網新格局、資源優化配置新平臺，為保證電力可靠供應、推動能源轉型和區域經濟協調發展奠定了堅實基礎。”國家電網公司特高壓建設部副主任王紹武說。
特高壓電網，“一頭連著西部清潔能源開發利用，一頭連著東中部清潔發展”。
2014年5月，包括“四交四直”特高壓工程在內的12條重點輸電通道納入國家大氣汙染防治行動計劃，並於2017年底全面建成投運，形成了一幅自北向南、自西向東的清潔電能輸送藍圖：新增跨區輸電能力8500萬千瓦，每年可減少燃煤運輸約1.9億噸，減排二氧化碳約3.2億噸、二氧化硫約100萬噸、氮氧化物約94萬噸，為打贏藍天保衛戰做出了重要貢獻。
±800千伏沂南換流站閥廳直流設備驗收（徐可 攝）
許繼集團研製出世界首套±800千伏直流輸電控制保護系統，完成世界首套±1100千伏控制保護系統開發，總體技術達到國際領先水平；南瑞集團研發的統一潮流控制器達到國際領先水平……依託特高壓工程建設，中國電工裝備製造企業技術水平大幅提升，創新能力顯著增強。
特高壓不僅在國內遍地開花，還走出了國門。“近年來，國家電網公司先後中標巴西美麗山±800千伏特高壓直流一、二期項目，實現了特高壓輸電技術、標準、裝備、工程總承包和運行管理全產業鏈、全價值鏈輸出，帶動超、特高壓設備出口超過50億人民幣。”國家電網公司國際部黨總支書記于軍說。
巴西美麗山±800千伏特高壓直流一期項目
據介紹，我國在世界上率先建立了由168項國家標準和行業標準組成的特高壓輸電技術標準體系。同時，成功推動了國際電工委員會（IEC）成立專門的特高壓直流和交流輸電技術委員會（TC115和TC122），秘書處均設在中國，佔據了技術和標準制高點，顯著提升了我國在國際電工標準領域的話語權。
3
“勇攀電力技術珠穆朗瑪峰”
——堅定自信又冷靜清醒，把特高壓這張“金色名片”擦得更亮
看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛。
談起中國特高壓輸電技術發展歷程，相關參與者都有著說不完的故事。
“長期以來，電力工業領域，我們一直是跟在西方發達國家後面亦步亦趨。在特高壓以前，我們國家每一個電壓等級的出現都至少晚了西方國家20年。”陳維江說。
王紹武講了一個讓他記憶猶新的畫面：“我是2001年參加工作的，當時中國只有一條高壓直流輸電工程，就是±500kV葛洲壩—上海直流工程。這是外國公司參與建設的項目，裡面幾乎找不到國產設備，就連換流站裡值班人員的椅子、變電站裡的馬桶都是國外整裝進來的。”
從跟著別人、一直落後，到較短時間內研發特高壓成功，並取得成熟的實際運用，靠的是什麼？
“一個是我國能源資源大範圍配置的迫切需要，為發展特高壓注入了強大需求動力。”陳維江說，還有一個關鍵因素，就在於我們國家集中力量辦大事的制度優勢，使政府支持、企業主導、產學研聯合、社會各方廣泛參與的科技創新工作體系高效運轉。“特高壓輸電在國際上沒有成熟適用的經驗可供借鑑，面對巨大的創新壓力和工程挑戰，兩大電網公司集聚電力、機械行業300多家單位的專家和資源，開展產學研協同攻關。”
1000千伏錫盟—山東特高壓輸電線路高空作業（徐可 攝）
有這樣一個故事。當時研製特高壓變壓器時，參與的兩家企業一開始各自進行技術攻關，分頭研製出了樣品，但是在做試驗時，先後都失敗了。這時產學研協同攻關體系發揮了作用。國家電網公司主導，召集相關企業，聯合國內外專家，一起分析會診，很快找到了問題所在，分析出了原因，然後進行了技術上的改進，最後非常順利地通過了試驗，取得了研製成功。
研發特高壓，還需要完備的試驗研究體系和嚴謹細緻的科學精神，需要敢為人先、堅定自信的精神力量。
“特高壓電網不是500千伏高壓電網的簡單放大，而是關鍵技術和配套設備質的提升。既面臨高電壓、強電流的電磁與絕緣技術世界級挑戰，又面臨重汙穢、高海拔的嚴酷自然環境影響，創新難度極大，一直被喻為輸電領域的‘珠穆朗瑪峰’。”李鵬說，我們敢為人先，非常注重試驗驗證，用科學的態度開展研究。
科研人員在-20℃溫度下進行長串絕緣子覆冰試驗
2006年8月以來，國家電網公司先後建成特高壓直流試驗基地、特高壓交流試驗基地、特高壓工程力學試驗基地、高海拔試驗基地、國家電網仿真中心、特高壓直流輸電工程成套設計研發（試驗）中心等“四基地兩中心”，用大量科學嚴密的試驗攻克了一個又一個世界性難題。
以高海拔試驗基地為例，在基地建成之前，國際上對海拔2000米以上的輸電技術研究尚缺乏系統全面的試驗數據。高海拔試驗基地的建立，為海拔4000米及以上輸變電線路、設備外絕緣和電磁環境特性的研究提供了可能，填補了世界特高壓高海拔試驗研究的空白。
正是在一大批科研專家、電力工作者的艱辛奮鬥下，特高壓輸電技術在中國成為現實，一項項特高壓工程崛起在華夏大地，也培育鍛造出難能可貴的特高壓精神：忠誠報國的負責精神、實事求是的科學精神、敢為人先的創新精神、百折不撓的奮鬥精神和團結合作的集體主義精神。
電力建設者迎著朝霞上工
征途漫漫，由中國書寫的特高壓傳奇還在繼續。
黨的十九大對我國能源轉型與綠色發展作出重大決策部署，強調“推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。”“瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破”。
“在成就面前要始終保持冷靜清醒的頭腦，創新的腳步不能停歇。”陳維江說，下一步我們將繼續推進特高壓輸電技術研究，實現相關設備徹底國產化，不斷提高其可靠性、經濟性、環保性，建設更多符合實際需要的特高壓工程，把特高壓這張“金色名片”擦得更亮。（中央紀委國家監委網站 蘭琳宗）
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