中國(guó)特高壓技術(shù)如今在全球電力領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟,電壓等級(jí)達(dá)到交流1000千伏和直流±800千伏以上,這種能力讓歐美國(guó)家看在眼里,多少帶點(diǎn)羨慕。
美國(guó)早在上世紀(jì)70年代就搞過(guò)類似嘗試,但因?yàn)樵O(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(guò),結(jié)果都以失敗告終?,F(xiàn)在中國(guó)建起了一張覆蓋全國(guó)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(diǎn)。
歐美媒體像BBC就感慨,中國(guó)這“電力高鐵”跑得飛快,美國(guó)的電網(wǎng)升級(jí)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?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)不光解決了中國(guó)能源分布不均的問(wèn)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(guó)人自己搞定的事兒,別人想復(fù)制都難,根子在于自主創(chuàng)新和大規(guī)模應(yīng)用。
回溯到特高壓起步階段,事情遠(yuǎn)沒(méi)這么順利。
2004年底,國(guó)家電網(wǎng)剛成立兩年,劉振亞上任總經(jīng)理沒(méi)多久,就拋出發(fā)展特高壓的構(gòu)想。他當(dāng)時(shí)遞交材料,強(qiáng)調(diào)要建“電力高速公路”,把西北的煤電、風(fēng)電、光伏送到東部沿海。
能源不均衡是老問(wèn)題,西部資源富余,東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)卻缺電,西電東送工程早就啟動(dòng),但傳統(tǒng)超高壓500千伏線路損耗大,遠(yuǎn)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(jiǎn)單,但落地難,國(guó)外教訓(xùn)擺在那兒。
美國(guó)用特殊陶瓷絕緣,變壓器重達(dá)7000噸,運(yùn)都運(yùn)不動(dòng)。日本實(shí)驗(yàn)線因地形限制,沒(méi)法大規(guī)模鋪開(kāi)。蘇聯(lián)的1150千伏線運(yùn)行不久就降壓到500千伏,絕緣和穩(wěn)定性出問(wèn)題。意大利的1000千伏測(cè)試也卡在設(shè)備過(guò)熱上。這些失敗讓國(guó)內(nèi)專家警惕,覺(jué)得中國(guó)基礎(chǔ)薄,別逞強(qiáng)。
2005年初,國(guó)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(gè)站出來(lái),他發(fā)言一個(gè)多小時(shí),直指交流特高壓是落后技術(shù),不經(jīng)濟(jì)還危險(xiǎn)。其他專家跟上,擔(dān)心把區(qū)域網(wǎng)連成一體,一旦故障,全國(guó)大停電風(fēng)險(xiǎn)高。
國(guó)外案例被反復(fù)提,美國(guó)的運(yùn)輸難題、蘇聯(lián)的降壓尷尬,都成了論據(jù)。專家們強(qiáng)調(diào),中國(guó)電網(wǎng)還依賴進(jìn)口設(shè)備,貿(mào)然上馬特高壓,等于拿國(guó)家能源安全賭。爭(zhēng)論焦點(diǎn)在交流和直流上,直流適合長(zhǎng)距,但交流特高壓在高電壓下絕緣體容易變導(dǎo)體,空氣擊穿風(fēng)險(xiǎn)大。
陶瓷絕緣扛不住5萬(wàn)伏以上,怎么辦?反對(duì)者覺(jué)得劉振亞的方案太激進(jìn),沒(méi)現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn),一切從頭來(lái),失敗成本高。
國(guó)家發(fā)改委征求全國(guó)意見(jiàn)時(shí),反饋一大堆質(zhì)疑,電力研究院報(bào)告列出閃絡(luò)、過(guò)電壓隱患。
23位老專家在2011年初聯(lián)名上書(shū),反對(duì)繼續(xù)推進(jìn),理由是技術(shù)不成熟,環(huán)境影響大,還可能加劇霧霾——當(dāng)時(shí)東部霧霾嚴(yán)重,他們覺(jué)得特高壓拉動(dòng)以電代煤是幌子,實(shí)際會(huì)增加煤電依賴。
劉振亞從研究生論文就琢磨更高電壓等級(jí),深信特高壓是中國(guó)電力出路。面對(duì)壓力,他用數(shù)據(jù)說(shuō)話,算出3000公里輸送損耗僅1.5%,遠(yuǎn)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(guó)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(jì)受拖累。他還找準(zhǔn)時(shí)機(jī),2005年3月向國(guó)務(wù)院副總理曾培炎匯報(bào),爭(zhēng)取高層支持。匯報(bào)中,他亮出“高招”,強(qiáng)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(jiàn)后,方案逐步調(diào)整,國(guó)家決定先建試驗(yàn)線。
晉東南到荊門的交流線2006年開(kāi)工,這是關(guān)鍵一步,證明技術(shù)可行。團(tuán)隊(duì)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(dá)25萬(wàn)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(guó)能源格局。西部清潔電驅(qū)散東部霧霾,以電代煤成現(xiàn)實(shí)。
歐美為什么嫉妒?因?yàn)橹袊?guó)從跟跑到領(lǐng)跑,美國(guó)電網(wǎng)老化,升級(jí)慢,BBC報(bào)道就說(shuō)中國(guó)電力高鐵真快,美國(guó)還卡在環(huán)境評(píng)估和協(xié)調(diào)上。日本島國(guó)不需要長(zhǎng)距線,歐洲協(xié)調(diào)難,中國(guó)國(guó)土廣,需求催生創(chuàng)新。
印度損耗20%,每100度電白扔20度,中國(guó)1.5%就夠高效。技術(shù)難點(diǎn)在絕緣和重量,中國(guó)用紙解決,自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)。換流閥國(guó)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(guó)家戰(zhàn)略。煤從空中走,電送全中國(guó),劉振亞2012年就說(shuō)條件具備?,F(xiàn)在看,西部新能源外送順暢,光伏風(fēng)電不棄電。巴西項(xiàng)目投運(yùn),幫他們水電外送,技術(shù)輸出帶點(diǎn)驕傲。
特高壓故事,爭(zhēng)論中前行,有血有肉。歐美看中國(guó)電力高鐵,感慨快,自身升級(jí)慢。
但中國(guó)做成了。
參考資料