5月3日，施工方國網四川電力送變電建設有限公司員工在青海—河南 ±800 千伏特高壓直流輸電工程（陜西段）工地上作業 陶明攝 / 本刊

　　特高壓技術

　　特高壓輸電技術是指交流1000千伏、直流±800千伏及以上電壓等級的輸電技術，與較低電壓輸電方式相比具有長距離、大容量、低損耗、節約土地資源的優勢。我國第一條特高壓輸電工程于2009年1月6日正式投入運行，標志著我國電力輸送技術達到世界領先水平，在世界各國引起熱烈反響。特高壓輸電技術解決了我國電力跨區域遠距離輸送的難題，為大規模開發西部風光水可再生能源創造了條件，是我國能源革命的標志性技術成果和我國先進生產力發展的重大突破。

　　◇特高壓技術徹底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，誕生了“中國標準”，實現了“中國創造”和“中國引領”

　　◇特高壓輸電技術解決了我國電力跨區域遠距離輸送的難題，為大規模開發西部風光水可再生能源創造了條件，是我國能源革命的標志性技術成果和我國先進生產力發展的重大突破

　　◇特高壓技術是世界能源輸送的重要變革，它和我國的高鐵、航天技術一樣，都是我國對世界工業作出的重大貢獻。它敲響了世界能源變革發展的鼓點，將有力推動世界領域的能源生產和消費變革

　　11月3日，國家發改委正式核準總投資307億元、輸電容量800萬千瓦的白鶴灘—江蘇±800干伏直流輸電工程。

　　新基建熱潮推動下，特高壓工程建設的新行情仍在繼續。

　　近期發布的《“新基建”之特高壓產業發展及投資機會白皮書》預計，到2022年，中國特高壓產業及其產業鏈上下游相關配套環節所帶動的總投資規模將達到4140億元；到2025年，特高壓產業與其帶動產業整體投資規模將達5870億元。

　　我國第一條特高壓工程在11年前投入商業運行，這樣一個有著傳統基建氣質的老面孔緣何又能榮升為新基建的一員？

　　“特高壓是目前世界上最先進的輸電技術，是推動電力科技升級，保證能源供應安全、經濟和環保的戰略性技術。”在接受《瞭望》新聞周刊記者采訪時，國網北京經濟技術研究院原院長劉開俊談到，特高壓能成為新基建七大領域之一，是因為其代表了經濟社會發展和產業提質振興的主攻方向，具有產業鏈長、帶動力強、經濟社會效益顯著等優勢。

　　“特別是能夠推進包括換流閥、電力電子、新材料等高端裝備制造的發展，符合國家產業升級的趨勢。”劉開俊說。

　　特高壓輸電技術是指交流1000千伏、直流±800千伏及以上電壓等級的輸電技術，與較低電壓輸電方式相比具有長距離、大容量、低損耗、節約土地資源的優勢。

　　2009年1月6日，我國第一條特高壓輸電工程正式投入運行，標志著我國電力輸送技術達到世界領先水平，意義重大。

　　一方面，特高壓成套輸電設備的研制成功，改變了我國在電氣設備制造領域長期從發達國家“引進技術、消化吸收”的發展模式，取得了從基礎研究到工程實踐的全面突破，實現了“中國創造”和“中國引領”。

　　另一方面，特高壓輸電技術解決了我國電力跨區域遠距離輸送的難題，為大規模開發西部風光水可再生能源創造了條件，是我國能源革命的標志性技術成果和我國先進生產力發展的重大突破。

　　電力科技實現“中國引領”

　　2009年之春，晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程投入運行后，時任國家電網公司總經理劉振亞訪問美國，并與時任美國能源部部長朱棣文交談。

　　朱棣文表示“對中國搞的特高壓很嫉妒”。他向劉振亞坦言：“這方面你們走到了美國的前面去了，我們很想和你們分享這個成果。”

　　從當初的向國際同行學習到如今的引領世界，代表當今世界電網科技發展最高水平的特高壓，已經成為“中國制造”一張閃亮的名片。

　　從高壓到超高壓，再到特高壓，輸電電壓每提高一個等級，都面臨巨大的技術挑戰。

　　中國電網技術也曾一度沿著“引進—消化—吸收—再創新”的路徑摸索前進，但到了特高壓，這個模式行不通了：發達國家雖然趟了特高壓這條道，但發展水平良莠不齊，也沒有形成成熟的技術和設備，中國就是拿著錢也沒地方買。

　　依靠自主創新，突破現有工業基礎、技術與人才儲備等多種限制，就成為唯一的一條路，一條崎嶇坎坷的路。

　　早自1986年，中國就開始了對特高壓技術的跟蹤研究。此后我國將特高壓輸電技術研究連續列入國家“七五”“八五”和“十五”科技攻關計劃，為特高壓技術研究積累了寶貴經驗。特高壓交流輸電技術研發先后列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》和“十一五”國家科技支撐計劃。西北750千伏輸變電國產化示范工程的順利投產和三峽送出±500千伏直流輸電工程的成功實踐，使我國輸變電設備的制造能力和水平有了很大提高，為特高壓技術裝備研發和應用創造了條件。

　　即便如此，當國家發改委于2006年8月批準建設晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程時，歷經20年探索研究的特高壓技術依然需要攻克多道難關。

　　2008年3月，由特變電工沈變制造的1000千伏變壓器順利設計完成。作為特高壓關鍵設備，該變壓器凝聚了國內相關領域科技精英的無數心血，一旦試驗成功，特高壓工程的核心設備即大功告成。試驗開始后，電壓指針向上升起。忽然，伴隨一記悶響的電擊聲，電壓指針歸零！所有人剎那間驚呆了。升壓時間只有72秒，絕緣被擊穿。第二次試驗現場，變壓器剛升壓到29秒，“轟”的一聲，電壓指針再次歸零。兩次試驗均失敗。

　　面對艱難處境，參與人員沒有退縮動搖，而是實事求是總結經驗，吸取教訓，重新上路。最終在2008年6月，重達400噸、耗資5000萬元的變壓器試驗取得圓滿成功。

　　這只是我國特高壓事業中一個小小的插曲。為破解一系列世界級難題，形成擁有自主知識產權的核心技術，整個試驗示范工程建設堅持“基礎研究—設備研制—試驗驗證—系統集成—工程示范”的方針，產學研用協同攻關，聯合國內電力、機械行業的科研、制造、設計、高校等100余家單位近5萬人，共開展180余項關鍵技術研究、9大類40余種關鍵設備研制，在電壓控制、外絕緣配置、電磁環境控制、成套設備研制、系統集成、試驗能力6大方面實現了創新突破，全面掌握了特高壓交流輸電核心技術，研制成功了全套關鍵設備，刷新了主要輸變電設備的世界紀錄，建成世界上電壓等級最高、輸電能力最強的交流輸電工程。

　　2013年1月8日上午，人民大會堂，國家科學技術獎勵大會上，“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”榮獲國家科學技術進步獎特等獎，這是我國電工領域在國家科技獎上收獲的最高榮譽。“特高壓±800千伏直流輸電工程”也獲得了中國工業大獎。

　　在劉開俊看來，這兩項技術是中國電力事業發展的重要里程碑，徹底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，誕生了“中國標準”，實現了“中國創造”和“中國引領”。

　　優化中國能源格局

　　11月24日，世界首個特高壓多端混合直流輸電工程——昆柳龍直流工程昆北—龍門極2高低端換流器成功解鎖，系統電壓第一次躍升至800千伏，輸送功率穩增到800兆瓦，標志著特高壓進入柔性直流新時代。

　　這是世界首次運用特高壓混合直流和特高壓柔性直流輸電技術實現遠距離送電，也是中國特高壓技術的又一次突破。

　　工程全部建成后，整體送電容量達800萬千瓦。廣東、廣西受電端容量分別增加500萬和300萬千瓦，將進一步優化南方五省區的能源結構，支撐起更加穩定安全的西電東送綠色大電網。

　　“特高壓是解決我國能源資源與電力負荷逆向分布問題、實施國家‘西電東送’戰略和電力跨區域大范圍輸送的核心技術。”劉開俊說。

　　與高壓、超高壓輸電方式相比，特高壓優勢明顯。

　　一是傳輸效率高。1000千伏特高壓交流輸電線路輸送功率約為500千伏輸電線路的5倍；±1100千伏特高壓直流輸電能力是±500千伏輸電線路的4倍。

　　二是輸電距離遠，線路損耗低。在輸送相同功率的情況下，1000千伏特高壓交流和±1100千伏特高壓直流的輸電距離分別是500千伏輸電線路的4倍和5倍，而線路損耗則只有500千伏線路的25%。

　　三是節約土地資源。當輸送電功率相同時，采用1000千伏線路輸電與采用500千伏的線路相比，單位容量線路走廊占地減少30%，可節省60%的土地資源。

　　如此誘人的前景，讓不少國家都覬覦這一技術。自上世紀60年代開始，美國、日本、蘇聯等發達國家就相繼進行過特高壓輸電技術研究，并陸續有項目建設投入使用。但由于技術挑戰、運營效益等問題，最終降壓或停止運營。

　　西方走不通或不愿走的路，為什么中國一定要走，而且要走出名堂？一句話，這是由中國的能源國情決定的。

　　“十三五”以來，我國全社會用電量年均增速6.2%，年均新增用電量3600億千瓦時，一年的新增量相當于世界用電量排名第11位的英國總水平。

　　展望“十四五”，我國經濟總體處于工業化中后期、城鎮化快速推進期，電力需求仍會持續剛性增長。預計到2025年，全社會用電量在9萬億至10萬億千瓦時之間，年均增速4%～6%。

　　在電力需求持續上升的背景下，我國的能源結構并不合理。“多煤少油缺氣”的格局不僅導致能源利用效率低，還加大了環保壓力。業內人士分析，要改變這一狀況，至少可以從兩個方面發力：一是促進煤炭的高效清潔利用，減少中東部環境壓力；二是提高水電風電光伏等清潔能源的占比。

　　當前及未來一段時期，煤電仍是我國的主力電源。但目前全國一半以上的燃煤裝機分布在東部地區，東部區域已沒有足夠的土地資源和剩余環境容量繼續大規模建設燃煤電廠。考慮到我國70%以上的煤炭資源保有儲量分布在山西、內蒙古、陜西、新疆等地區，因此未來新增燃煤電廠將更多向環境容量相對較大的西部和北部地區布局。此舉不僅可以緩解東部地區的環境壓力，還可以通過煤電基地實現煤炭的集約高效開發和集中治理，減少污染物排放。

　　與此同時，清潔能源在我國能源消費中的比例也將逐步提升，預計到2050年我國清潔電力發電量占全部發電量比重將接近50%。但我國80%以上的水能分布在四川、云南、西藏等西部地區，而風電光伏也都具備很強的屬地性，只能在資源所在地區建設，因此清潔能源的大力發展也會使得新增裝機向西部北部地區轉移。

　　與能源資源主要集中于西部和北部地區形成鮮明對比的是，我國2/3的能源需求又集中在東、中部地區。能源資源與用能中心呈逆向分布，二者距離遙遠，決定了我國必須要進行大規模能源調配，實現遠距離輸電，而這正是特高壓電網的擅長之舉。

　　例如“十三五”期間投運的準東—皖南±1100千伏直流工程輸電距離長達3300公里，是目前國際上輸電電壓等級最高、輸電距離最遠的特高壓直流工程，是特高壓工程實現資源大規模、遠距離輸送的典型代表。

　　“特高壓輸電技術的研發成功，為調整和優化我國能源結構創造了條件。”在劉開俊看來，特高壓技術可以把煤電基地大規模建設的高效低排放的煤電輸送到東中部地區，實現跨區域送電、大規模長距離輸電，是推動能源資源優化配置的合理方式。更重要的是，以特高壓電網為骨干的電網能夠提高新能源并網和消納能力，是加快能源結構調整、有效防治大氣污染、推動生態文明建設的重要舉措。

　　中國制造“新名片”

　　作為特高壓技術的引領者，中國在特高壓工程建設方面同樣處在領先位置。

　　截止到2019年底，我國特高壓建設歷經十余年推進已經建成“十二交十四直”共26條特高壓工程，特高壓交直流工程已經全面覆蓋我國七個區域電網。

　　從特高壓交流來看，2009年1月我國投產了世界首條商業運營的特高壓交流輸電工程。2019年9月有著“萬里長江第一廊”之稱的蘇通GIL綜合管廊工程正式投運，該工程是世界上首次在重要輸電通道中采用特高壓GIL技術，同時也標志著世界首個區域型特高壓交流環網——華東特高壓環網正式閉環運行。截止到2019年底，“三華”地區已投產特高壓主變容量約1.35億千伏安，輸電線路1.3萬公里。

　　從特高壓直流來看，2010年6、7月我國分別投產了±800千伏云廣、向上直流工程，輸送容量分別為500萬、640萬千瓦，是世界首批±800千伏特高壓直流輸電工程。隨后“十二五”“十三五”期間投產的特高壓直流工程輸送容量進一步增大，電壓等級進一步提高。尤其是2019年9月投運的準東—皖南±1100千伏直流，輸電容量達到了1200萬千瓦，是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸電距離最遠、技術水平最先進的直流輸電工程。截止到2019年底，國內已有14個特高壓直流輸電工程投入運行，合計輸送容量1.1億千瓦，輸電線路超過5萬公里。

　　中國在特高壓技術突破和工程建設方面所取得的成就，也得到了國際社會的認可。國際上多家權威機構對特高壓輸電技術的評價很高，普遍認為特高壓輸電技術代表了當今電網最重要的發展趨勢之一，是電力工業發展史上的一個重要里程碑，能夠極大地解決未來的能源危機。

　　“世界范圍內存在的能源供需矛盾，客觀上需要跨洲際、更大范圍的資源優化配置。”劉開俊說，隨著國際社會對生態環境和氣候變化問題關注的提升，各國不斷提高能源開發的環保和排放標準，努力實現能源開發的清潔化。基于特高壓技術的跨國、跨洲能源輸送和電網互聯的建設是一項安全、經濟、高效、成熟的戰略選擇，是實現全球范圍內的資源優化配置，解決能源問題的長遠之策。

　　目前，俄羅斯、印度、巴西等國都將特高壓輸電作為能源電力發展的重要方向，并積極尋求與中國的技術合作。

　　2014年，我國特高壓直流輸電技術成功走出國門，應用在巴西美麗山水電站特高壓直流送出項目中。該項目不僅能解決巴西電源與負荷不匹配問題，滿足近2200萬人口的用電需求，而且可以帶動當地電源、電工裝備和原材料等上下游產業升級，為振興巴西經濟提供有力支撐。

　　該項目實現了中國特高壓直流輸電技術、標準和設備的全方位走出去，為后續海外直流工程的執行提供了成熟的經驗和借鑒，為中國特高壓技術服務國際市場提供了示范，也成為中國企業走向世界的又一張新名片。

　　“我國已經在世界上率先掌握了特高壓輸電的核心技術，由我國確定的特高壓標準已經成為國際標準。”在劉開俊看來，特高壓技術是世界能源輸送的重要變革，它和我國的高鐵、航天技術一樣，都是我國對世界工業作出的重大貢獻。它敲響了世界能源變革發展的鼓點，將有力推動世界領域的能源生產和消費變革。（記者?尚前名）