戰忽局再不行動,中國特高壓的底都要被扒光了_風聞
酷玩实验室-酷玩实验室官方账号-35分钟前
01 中國特高壓,不演了?
起猛了,BBC突然就誇起中國了?
前些天,BBC官網上發了一篇深度報道,裏面不僅把中國特高壓輸電方案比作“電力高鐵”,大大肯定了中國特高壓輸電技術,還表示中國發展特高壓輸電之路,能夠為全球尋求能源轉型方案提供寶貴經驗。

雖説這話從BBC這家客觀公正的媒體口中説出來,總感覺有無事獻殷勤非奸即盜那味兒,但不可否認的是,這些年中國特高壓輸電技術的發展勢頭確實很猛。
這麼説吧,目前在特高壓技術領域,我國共制定了14項國際標準、50項國家標準以及73項行業標準,就連國際特高壓直流和交流輸電技術委員會的秘書處也設在了中國。
可以説在特高壓領域,中國標準就是世界標準,中國也是全世界唯一實現特高壓輸電技術商業化運營的國家。
就在上週G20峯會在巴西舉辦期間,一條“巴西電力高速公路由中企投建”的新聞一度衝上熱搜,裏面就提到了保障這次峯會用電的幕後功臣居然是中國國家電網。

一家中國電網公司能夠在巴西掀起啥風浪?
巴西是傳統的發電大國,但是由於其國內一次能源中水電比重接近80%,而這些電能又主要集中在西北部地區,距離東南部的聖保羅、里約用電負荷中心足足隔了數千公里,長期以來巴西輸電的穩定性並不能得到保障。
簡單來説,**電是很多,但是不能穩定運出去用起來,**這個問題一直都困擾着巴西。
恰好特高壓輸電最大的特點就是**能夠長距離、大容量、低損耗地穩定輸送電力,**這項技術對於用電區跟發電區之間隔了大半個亞馬遜森林的巴西來説,簡直就跟量身定製似的,而我國剛好又是目前全球範圍內特高壓輸電領域的唯一真神,也許這就叫天作之合吧。
為了幫助巴西實現橫跨大半個南美洲穩定輸電,國家電網分別在2017、2019年修建了美麗山特高壓輸電線路一、二期,輸送距離分別超過2000公里和**2500公里,**築起了巴西南北電網互聯的骨幹網架,這是妥妥的把外匯賺了不止,還把好名聲都做起來了。

圖:巴西美麗山特高壓輸電項目一期實拍
中國特高壓輸電項目在巴西落地這事,説來還頗有一點逆襲爽文感。
1982年巴西伊泰普水電站落成,這個當時世界最大的水電站總裝機容量高達1260萬千瓦,有18台700 MW的渦輪機組,是真正的性能猛獸,隨着伊泰普水電站的落成,巴西也成為了當時世界上運行最高電壓等級交直流並聯電網的國家,長期吸引着各國電力從業者前往學習,裏面當然也包括中國老一輩的電力人。

那時候的中國正處於改革開放初期,在電網建設方面可以説是資金、技術、人才一時都難以跟上國內猛增的生產生活用電需求,80後、90後的朋友或許還有印象,當時各種限電、停電是常態,隔三差五的線路檢修、晚自習課室斷電起鬨已經成為一代人的集體回憶。
對於我這個浙江人來説,夏天38度高温突然有半天開不了空調電扇,或者是工廠突然斷電導致一大批原料報廢,屢屢給我家當頭一棒。
作為對比,同樣是發展中國家的巴西當時卻已經成為了電力行業的先鋒,國家電網巴西控股公司原董事長蔡鴻賢就説過,巴西的電力同行稱得上是我們的老師。
不過,雖説巴西電力技術研發方面一度走在前頭,但是在運營方面卻被國家戰略拖累。
受到國家債務危機和通貨膨脹等狀況影響,**巴西在90年代後期開始推行電力市場化改革,**鼓勵電力私有化並對外開放電力工業,允許外國投資者參與當地輸電基礎建設。
正因為有了這個政策前提,巴西才會成為了我國特高壓技術出海的第一選擇。
2010年,國家電網帶着全套的特高壓輸電技術方案和18.7億美元進場,截胡了巴西美麗山輸電項目,在這之前巴西政府已經計劃採用一套±600千伏的超高壓直流輸電技術,作為美麗山輸電項目的解決方案,但這個看似足夠先進的方案算下來,單是輸電環節就要比中國特高壓方案的電力損耗還要高上6%。

此外,考慮到由於美麗山電站位於亞馬遜熱帶雨林深處,有近1/3的線路要穿過雨林地帶,這個新修建的輸電網在單位容量建設、後期維護成本、設備的可靠性和可用率等要求都特別高,而中國的特高壓輸電技術在這些方面都有着絕對的優勢。
於是,在經過雙方的深入探討和研究以後,巴西政府最終決定採用國家電網的特高壓輸電方案。
在美麗山特高壓輸電項目一、二期項目投入運營以後,國家電網又拿下了第三期工程,項目運作採用投資+總承包+運營的模式操作,標誌着中國特高壓技術、裝備和工程總承包“走出去”再次取得重大突破。
在商言商,試問誰又能拒絕基建狂魔+技術領先+無敵性價比這幾重buff呢?
至此,巴西最大的三個城市聖保羅、里約和首都巴西利亞的輸電網絡,都將被中國特高壓輸電技術覆蓋,國家電網在巴西連番勝利,也象徵着中國成為了全世界唯一有能力穩定對外輸出特高壓輸電技術工程的國家,每每讀到這段歷史都讓人心潮澎湃。
02 狂飆20年
目前,我國已經建成了特高壓交流線路19條、特高壓直流線路20條,這些輸電線路總長超過4萬公里,從0到40000公里中國特高壓只用了20年,看似跨越式發展的背後,卻是一場長達20年的世紀大論戰。
在我國“大國重器”系列中,關於到底要不要發展特高壓輸電技術的爭論聲可能是最大的,國家電網原董事長、有“中國特高壓之父”之稱的劉振亞就曾這麼説過:
“人們説我是‘特高壓之父’,我認為應該是‘特高壓之負’,勝負的負,這麼多年,我因為堅持搞特高壓,弄得自己傷痕累累,這些又能跟誰説呢。”

時間回到2004年底,剛掌舵國家電網兩個月的劉振亞首次提出發展特高壓輸電的構想,不久後國家電網就發展特高壓向國家遞交了一份材料,拉開了中國特高壓技術發展的序幕。
我國發展特高壓的背景跟國內能源配置密不可分,我國76%的煤炭、80%的風能、90%的太陽能分佈在西部和北部,80%的水能分佈在西南部,但是70%以上的電力消費卻集中在東中部地區,能源區和用電區動輒相隔幾千公里。
而當時我國電力配置的方式十分簡單粗暴,就是通過大規模、長距離輸煤到當地電廠發電,那時候鐵路新增運力70%都用在煤炭運輸,世紀初我國沿長江每30公里就有一座發電廠,長三角地區每年每平方公里二氧化硫排放量達到45噸,是全國平均水平的20倍。
這樣的能源配置模式,不僅低效、不穩定還會造成大量污染,隨着經濟發展對於電力需求持續增長,如何更好地連接能源富集區和用電中心區成為了當時電網建設的一大難題。
劉振亞的構想就是構建一張連接整個中國的大電網,把西北部的煤炭能源、風能以及太陽能生產的電能高效配置到全國各地,而那個能夠實現此構想的技術,便是特高壓輸電技術。
按照我國的標準,特高壓指的是直流電壓等級在800千伏或以上、交流電壓等級在1000伏或以上的輸電線路,從實現原理來看,特高壓就是通過加大傳輸電壓,從而提高電網輸電的效率。

用初中物理知識來做個簡單的解釋,大家知道功率=電壓 x 電流,也就説在傳輸同等的能量下,電壓越大,產生的電流就越少,發熱就越低,那麼損耗的能量就越少。
然而,**在實際應用上每提高一個輸電壓等級,都面臨技術極限的突破與挑戰,**隨着電壓增大,特高壓輸電線路需要特製的電抗器、變壓器等設備,並且還要克服由於電壓過大產生的電暈、噪聲等問題。
由於找不到國外有效的經驗可以借鑑,我國的特高壓技術和產業鏈幾乎是從零開始的,一步一個腳印發展起來的,目前我們已建成世界同行中產能最大、水平先進、主輔配相對完整的交直流輸變電成套設備製造體系,這誰看了不説一句“彎道超車”。
雖説提高電壓是電網建設升級的主流選擇,但當時圍繞特高壓建設的爭論就在於,有沒有必要提高到這個程度?
2005年5月,一份題為《關於發展特高壓電網存在的問題和建議》的報告被提交到國務院,報告針對1000千伏級電網提出了多個靈魂拷問。
在隨後長達3天的研討會上,超過200名電力行業專家圍繞特高壓的經濟性、安全性和電磁環境影響等問題展開討論,最終得出的結論是,特高壓的各項指標都要500千伏電網優秀得多。
以500千伏超高壓交流輸電為例,1000千伏特高壓交流輸電距離增加了2-3倍、輸電容量提高了4-5倍,而輸電損耗僅為1/3、走廊寬度僅為1/3、單位造價只需70%,電磁環境指標均符合國標要求、噪聲明顯低於500千伏輸電工程。
雖然反對的聲音並沒有因此消失,但是由於特高壓早已被納入國家重大裝備規劃,推進進度刻不容緩,我國第一條特高壓輸電線路晉東南-荊門1000千伏交流特高壓工程就這樣一邊爭論、一邊動工。

從2009年晉東南-荊門交流特高壓投運到現在,我國已經建成近40條特高壓輸電線路,在特高壓電網的有力支撐下,我國電網是目前世界上唯一沒有發生大面積停電事故的特大型電網。
然而哪怕如此,反對中國特高壓技術的聲音居然一路都沒停過。
從“我國不需要特高壓”到“特高壓不安全、不經濟”,到“我們做不出關鍵設備和技術突破”,再發展到後來,反對聲音甚至搬出更離譜的理由:國外都沒搞成的事我們能搞?
很顯然,這樣的狀況顯然已經超出了技術層面了,國家發改委原副主任張國寶就曾經隱晦地表示:
“國家電網公司堅持要建特高壓交流線路,想把三華電網聯起來,而有人反對三華電網,應該是技術之爭的問題摻進了非技術因素。”
這背後的阻力,大家可以細品。
**一邊是不斷的技術突破,一邊是隱形的輿論壓力,**中國特高壓20年狂飆之路,就是這麼走過來的。
再小的需求放大14億倍,都是一個超級工程,中國特高壓在“無標準、無經驗、無設備”的三無背景下搞出這麼個利國利民的大工程,值得所有的鮮花和掌聲。
03 歐美日,有心無力
關於特高壓,知乎上有一個千萬瀏覽量的反思帖。

這個問題,其實也是當年我國要走特高壓輸電路線時,不少吃瓜羣眾的疑問:
這麼牛X的技術,為什麼全世界只有中國在搞,裏面是不是有啥貓膩?
其實這事沒那麼多陰謀論,特高壓作為一項先進的輸電技術是不用質疑的,而外國不建特高壓的原因也很簡單,可能只是因為“有心無力”。
時任美國能源部長朱棣文就曾經感慨,中國的特高壓輸電技術已經走到美國前面去,美國的創新地位受到挑戰了。

從2022年全球特高壓技術專利分佈來看,中國以41%的專利量穩居第一位,排在第二位的是美國(21.84%),第三位的是日本(16.99%),緊隨其後的還有韓國、德國和歐洲等。

由此可見,特高壓輸電的技術研發,並沒有呈現有些領域那樣世界上只有一箇中國的局面,**不少國家在技術研發層面還是非常踴躍積極的,**但是實際應用情況又是怎樣呢?我國在2004年才開始正式規劃特高壓發展路線,但世界範圍內對這項技術的研發時間線要比這早得多。
上世紀6、70年代,隨着人類社會用電量急增,同時對大容量和遠距離輸電產生更多需求,前蘇聯、日本、意大利、美國等國率先開始了對特高壓輸電技術的研究和應用。
自1985年開始,前蘇聯陸續建成了累計長度高達2362公里的特高壓1150千伏交流輸電線路並投入使用,遺憾的是5年後前蘇聯解體引發了一系列連鎖反應,這些特高壓線路被迫降伏到500千伏運行。

至於日本方面的野心則更大,盤算着要打造一個核電發電羣,利用特高壓往全國輸送電力,並且還在90年代修建了兩條特高壓輸電線路,不過受到金融危機影響,日本原來規劃的大規模核電工程修不起來,並且由於原本500千伏變電站還沒完成升級,導致這兩條特高壓輸電線路被迫降伏到500千伏使用。
2011年一場福島第一核電站事故,成為了壓垮日本發展特高壓野心的最後一根稻草,在漫長的重建和討論聲中,日本特高壓之路並不樂觀。
歐洲方面,意大利也曾經挑戰過特高壓,但最終受預算影響只做了幾十公里的試驗路段。
可以看到,**無論是前蘇聯、歐洲、日本,這些國家都曾經把發展特高壓作為電網升級的重要技術,**而它們後面失敗的原因跟技術層面的關係不大,更多是受國家發展狀況、經濟環境變化等外部因素影響。
而看似最有條件玩轉特高壓的美國,實際情況也沒有好上多少。
早在1967年美國便開始了對1000千伏特高壓輸電的特性研究,當時主導這項技術研究的是美國電力公司和美國邦納維爾電力公司,它們不僅組建了大量的實驗設施,還一度規劃起了大型工程,但最終卻沒能推進起來。
從外部影響因素來看,70年代爆發的是石油危機引發了美國當時的經濟衰退,原油價格暴漲帶來的連鎖反應直接把當時美國GDP增長降低了4.7%。
要知道美國聯邦制下跨州輸電項目需要多個州的監管部門同意,行政審批程序複雜、耗時長、獲准門檻高,聯邦政府部門之間的協調難度非常大,而經濟衰退往往意味着電力需求的下降,回報週期長的大型工程投資慾望減少,結果受石油危機一衝擊,很多原本有意特高壓升級的州政府,也打起了退堂鼓,美國也因此錯失了打造國家超級電網的最佳窗口。
美國發展特高壓的積極性不強,跟國家的能源配置情況也有很大關係。
與我國能源供需錯配嚴重不一樣,**美國雖然國土面積也很大,但能源配置相對平衡,**在煤炭、風力、太陽能、天然氣等能源資源分別錯落分佈在國家的東、中、西部,除此以外,美國還通過大量的核電廠滿足電力供給。

目前,全美一共有62家核電廠運行,包括了100座反應堆,這些反應堆提供了全美19%的電力,在填補電力缺口方面產生了巨大作用。
以上種種原因,都讓特高壓長距離低損耗運輸的特點顯得不那麼香,因此相比起協調難度更高的特高壓輸電,美國寧願退而求其次,選擇低一個輸電壓等級的超高壓輸電,發展分佈式能源配置系統,主打一個夠用就行。
超級大國沒有超級電網難免有些遺憾,對於美國來説,特高壓只能是白月光,超高壓才是現實。
有意思的是,就在全世界的發達國家都因為種種原因錯失發展特高壓輸電的時候,神奇的印度卻硬是建起了一條1800公里長的特高壓輸電線路,這條線路連接了印度中部城市賴格爾與南部泰米爾納德邦內的普加盧爾,輸電能力高達600萬千瓦,相當於6座大型發電廠的發電量,能夠滿足印度超過8000萬人口的用電需求。
當然,與我國自研、自建特高壓不一樣,印度找上了日立ABB能源公司負責這項工程,算是靠着強力外援走上了特高壓之路。
説到底,沒有國家會排斥一個打造更加穩定、安全、高效的超級電網,區別在於有沒有這個能力與條件,而在這方面,中國用實際行動證明了自己二者兼備。
04 一盤大棋
特高壓輸電技術除了可以滿足國家發展需求以外,背後還有着更大的格局,在立足建設國家級超級電網的同時,特高壓下一步的征途是要打造一個更宏大的**“全球能源互聯網”。**
當前全球能源改革方向基本公認“兩個替代”,也就是**清潔能源替代和電能替代,**圍繞這兩個替代,其中一個重點就在於開發“一極一道”能源。
所謂的“一極一道”,指的是北極圈周邊的風能資源和赤道周邊的太陽能資源,開發這些資源,並且利用洲際聯網通道進行電能傳輸,是未來世界能源發展的重要方向,想象一下,如果能實現全球能源互聯,太陽能發電將實現真正的日不落帝國,靠東獲得光照的地方將會持續地把太陽能產生的電力運送到全球。
全球能源互聯網是一項超越國與國、洲與洲的構想,而要實現能源傳輸的全球互聯,特高壓就是當下唯一可行的技術,儘管從現實層面來看,這個構想還有很長的路要走,但我國已經先一步行動起來。
截至2020年底,國家電網已經採用多種方式投資、入股巴西、智利、菲律賓、葡萄牙、意大利、希臘和阿曼等多個國家地區的骨幹能源網,境外投資超過200億美元,管理境外資產超過600億美元,而這些地方無一例外都在“一極一道”的開發範圍內。
特高壓這盤事關人類未來的大棋,我國早就入局了。
一代人雖有一代人的侷限,但一代人更有一代人的使命,中國特高壓從無到有,從弱到強,從國家發展到人類命運的思考,這不僅是電力人的浪漫,也是大國的擔當。