中國特高壓技術(shù)如今在全球電力領(lǐng)域獨樹一幟,電壓等級達到交流1000千伏和直流±800千伏以上,這種能力讓歐美國家看在眼里,多少帶點羨慕。
美國早在上世紀70年代就搞過類似嘗試,但因為設(shè)備太重、成本太高,最終不了了之。蘇聯(lián)、日本、意大利也試過,結(jié)果都以失敗告終?,F(xiàn)在中國建起了一張覆蓋全國的特高壓網(wǎng),把西部的新能源電高效送到東部,損耗率低到1.5%,而全球平均水平在9%左右,這差距不是一星半點。
歐美媒體像BBC就感慨,中國這“電力高鐵”跑得飛快,美國的電網(wǎng)升級還停留在紙面上,基礎(chǔ)設(shè)施老化,輸電效率跟不上。
為什么他們嫉妒?因為這項技術(shù)不光解決了中國能源分布不均的問題,還成了出口名片,幫巴西建了美麗山水電外送線,技術(shù)輸出直接影響全球能源格局。中國人自己搞定的事兒,別人想復制都難,根子在于自主創(chuàng)新和大規(guī)模應用。
回溯到特高壓起步階段,事情遠沒這么順利。
2004年底,國家電網(wǎng)剛成立兩年,劉振亞上任總經(jīng)理沒多久,就拋出發(fā)展特高壓的構(gòu)想。他當時遞交材料,強調(diào)要建“電力高速公路”,把西北的煤電、風電、光伏送到東部沿海。
能源不均衡是老問題,西部資源富余,東部經(jīng)濟發(fā)達卻缺電,西電東送工程早就啟動,但傳統(tǒng)超高壓500千伏線路損耗大,遠距離輸送不劃算。
劉振亞的思路是升壓降流,根據(jù)功率公式P=VI,電壓高了電流小,損耗P=I2R自然就低。這套原理簡單,但落地難,國外教訓擺在那兒。
美國用特殊陶瓷絕緣,變壓器重達7000噸,運都運不動。日本實驗線因地形限制,沒法大規(guī)模鋪開。蘇聯(lián)的1150千伏線運行不久就降壓到500千伏,絕緣和穩(wěn)定性出問題。意大利的1000千伏測試也卡在設(shè)備過熱上。這些失敗讓國內(nèi)專家警惕,覺得中國基礎(chǔ)薄,別逞強。
2005年初,國家電網(wǎng)公布特高壓戰(zhàn)略后,電力圈炸了鍋。蒙定中這樣的資深專家第一個站出來,他發(fā)言一個多小時,直指交流特高壓是落后技術(shù),不經(jīng)濟還危險。其他專家跟上,擔心把區(qū)域網(wǎng)連成一體,一旦故障,全國大停電風險高。
國外案例被反復提,美國的運輸難題、蘇聯(lián)的降壓尷尬,都成了論據(jù)。專家們強調(diào),中國電網(wǎng)還依賴進口設(shè)備,貿(mào)然上馬特高壓,等于拿國家能源安全賭。爭論焦點在交流和直流上,直流適合長距,但交流特高壓在高電壓下絕緣體容易變導體,空氣擊穿風險大。
陶瓷絕緣扛不住5萬伏以上,怎么辦?反對者覺得劉振亞的方案太激進,沒現(xiàn)成標準,一切從頭來,失敗成本高。
國家發(fā)改委征求全國意見時,反饋一大堆質(zhì)疑,電力研究院報告列出閃絡、過電壓隱患。
23位老專家在2011年初聯(lián)名上書,反對繼續(xù)推進,理由是技術(shù)不成熟,環(huán)境影響大,還可能加劇霧霾——當時東部霧霾嚴重,他們覺得特高壓拉動以電代煤是幌子,實際會增加煤電依賴。
劉振亞從研究生論文就琢磨更高電壓等級,深信特高壓是中國電力出路。面對壓力,他用數(shù)據(jù)說話,算出3000公里輸送損耗僅1.5%,遠勝印度20%的水平。西部水電、光伏集中在四川、云南、新疆、甘肅、青海,東部用5.2%國土產(chǎn)40%GDP,能源卻只占0.4%。
不建特高壓,東部限電常態(tài),經(jīng)濟受拖累。他還找準時機,2005年3月向國務院副總理曾培炎匯報,爭取高層支持。匯報中,他亮出“高招”,強調(diào)特高壓能徹底扭轉(zhuǎn)電力受煤炭制約的局面。征求意見后,方案逐步調(diào)整,國家決定先建試驗線。
晉東南到荊門的交流線2006年開工,這是關(guān)鍵一步,證明技術(shù)可行。團隊創(chuàng)新用匝間絕緣紙?zhí)鎿Q陶瓷,變壓器重量壓到500噸,配件達25萬件,精密如藝術(shù)品。
特高壓的意義不止技術(shù)層面,它重塑中國能源格局。西部清潔電驅(qū)散東部霧霾,以電代煤成現(xiàn)實。
歐美為什么嫉妒?因為中國從跟跑到領(lǐng)跑,美國電網(wǎng)老化,升級慢,BBC報道就說中國電力高鐵真快,美國還卡在環(huán)境評估和協(xié)調(diào)上。日本島國不需要長距線,歐洲協(xié)調(diào)難,中國國土廣,需求催生創(chuàng)新。
印度損耗20%,每100度電白扔20度,中國1.5%就夠高效。技術(shù)難點在絕緣和重量,中國用紙解決,自主知識產(chǎn)權(quán)強。換流閥國產(chǎn)化后,飛速發(fā)展,出口成名片。
特高壓不光是線纜電壓高,它承載國家戰(zhàn)略。煤從空中走,電送全中國,劉振亞2012年就說條件具備?,F(xiàn)在看,西部新能源外送順暢,光伏風電不棄電。巴西項目投運,幫他們水電外送,技術(shù)輸出帶點驕傲。
特高壓故事,爭論中前行,有血有肉。歐美看中國電力高鐵,感慨快,自身升級慢。
但中國做成了。
參考資料