得益于特高壓工程，無論是湍急而來的水電，還是呼嘯而過的風(fēng)電，能量滿滿的光伏，皆可彈指一揮間，翻山越嶺暢通無阻，電從遠(yuǎn)方來。

 

這是貫通著東西南北的“綠色通道”，是世界電力工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑，是電網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)“中國創(chuàng)造”和“中國引領(lǐng)”的具象。

 

1月8日，在國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，“特高壓±800千伏直流輸電工程”榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎。

 

國家電網(wǎng)公司董事長、黨組書記舒印彪指出，發(fā)展特高壓，是21世紀(jì)以來我國電力工業(yè)最艱難、最成功的創(chuàng)新實(shí)踐之一。我們立足自主創(chuàng)新，堅持不懈，攻堅克難，全面掌握了特高壓交直流輸電核心技術(shù)和全套設(shè)備制造能力，占領(lǐng)了世界電網(wǎng)技術(shù)的制高點(diǎn)，在推動能源轉(zhuǎn)型、促進(jìn)綠色發(fā)展、應(yīng)對氣候變化中發(fā)揮越來越重要的作用。這對于落實(shí)能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命、加快我國能源轉(zhuǎn)型升級和服務(wù)“一帶一路”建設(shè)具有特別重大的意義。

 

責(zé)任引領(lǐng)，打造能源“綠色通道”

 

“西電東送”是我國能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略。

 

我國雖幅員遼闊，能源資源總量比較豐富，但我國能源資源與負(fù)荷需求呈逆向分布格局，西部大型清潔能源基地與東部負(fù)荷中心相距1000～3000公里。加之因經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、地理等因素的影響，我國能源資源與電力負(fù)荷分布極不平衡，80%以上的能源資源分布在西部、北部，70%以上的電力消費(fèi)集中在東部、中部。

 

本世紀(jì)初，隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡等巨型水電站的開發(fā)，“西電東送”的輸電距離由1000公里延至2000公里及以上。距離的變化，意味著“西電東送”的“送”字，難寫了很多——此前所采用的±500千伏直流輸電技術(shù)，占地大，損耗高，不經(jīng)濟(jì)等弊端凸顯。發(fā)展大容量、高效率、更遠(yuǎn)距離的輸電技術(shù)，成為實(shí)施國家能源戰(zhàn)略的迫切需求和科技創(chuàng)新的重要方向。

 

在此背景下，我國提出發(fā)展特高壓輸電技術(shù)，為遠(yuǎn)距離輸電鋪路。

 

舒印彪表示，“這是敢為人先”——此前，世界上諸多在特高壓領(lǐng)域有所建樹的國家都曾嘗試發(fā)展更大規(guī)模、更長距離、更為先進(jìn)的直流輸電技術(shù)，但均不了了之，其難度可想而知，在國際特高壓領(lǐng)域，這已成為讓人望而卻步的“辦不到”“不敢想”。也因此，特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)，作為世界首創(chuàng)，并無經(jīng)驗可鑒，有的只是一道道曾難住各個大國的世界級難題——電壓和電流的提升使得外絕緣設(shè)計、電磁環(huán)境控制以及裝備研制等方面均面臨新的更大的挑戰(zhàn)，需攻克外絕緣、過電壓和絕緣配合、電磁環(huán)境、裝備研制、系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制等難題。

 

發(fā)展特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)得到了國家科技支撐計劃、國家“973”計劃、國家自然科學(xué)基金的大力支持，在國家科技部等有關(guān)部委和兩院院士的指導(dǎo)下，項目聯(lián)合科研、高校、設(shè)備制造等160多家單位協(xié)同攻關(guān)。

 

精誠所至，金石為開。短短兩年后，2006年11月4日至5日，公司組織召開了向家壩—上海±800千伏特高壓直流換流站預(yù)初步設(shè)計審查會。這次會議標(biāo)志著向家壩—上海特高壓直流工程進(jìn)入了一個新的階段，我國的特高壓發(fā)展也進(jìn)入了新階段。2010年7月8日，向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程投運(yùn)。

 

至此，我國在特高壓領(lǐng)域敲開了一扇世人長久徘徊卻推不開的大門，特高壓領(lǐng)域翻開了新的一頁。這一頁由中國書寫而成。

 

特高壓的出現(xiàn)，使清潔能源大規(guī)模輸送更為便捷，從根本上提高了規(guī)模化開發(fā)利用大型水電、核電、可再生能源(風(fēng)能、太陽能等)發(fā)電等清潔能源，直接優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)，推動能源低碳化進(jìn)程，切實(shí)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和減少污染排放，有效促進(jìn)東西部地區(qū)共同發(fā)展。建設(shè)特高壓直流工程已成為開發(fā)西部、西南部、北部大型能源基地的必要條件。

 

“惟其最艱難，它的意義才最大。”這項我國在世界上首次提出并實(shí)現(xiàn)的發(fā)展技術(shù)，現(xiàn)已成為世界范圍的電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)。我國已經(jīng)全面掌握特高壓直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備的制造能力，并在大電網(wǎng)控制保護(hù)、智能電網(wǎng)、清潔能源接入電網(wǎng)等領(lǐng)域取得一批世界級創(chuàng)新成果。項目獲授權(quán)發(fā)明專利114項，形成國家標(biāo)準(zhǔn)54項，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)38項，出版著作32部，建立了世界首個特高壓直流標(biāo)準(zhǔn)體系。

 

創(chuàng)新引領(lǐng)，推動低碳清潔發(fā)展

 

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是一個民族進(jìn)步的靈魂。

 

回首過往13年，今日特高壓的斐然成績，是多年來不觀望、不等待、不畏難，“科學(xué)論證、示范先行、自主創(chuàng)新、扎實(shí)推進(jìn)”不斷創(chuàng)新的結(jié)果。

 

項目攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環(huán)境、設(shè)備研制、試驗技術(shù)等世界級難題的同時，創(chuàng)新碩果累累，特高壓±800千伏直流輸電工程共有六大創(chuàng)新點(diǎn)。

 

一是揭示特高壓直流高海拔污閃特性、電暈與電磁環(huán)境特性等基礎(chǔ)理論規(guī)律，攻克±800千伏直流系統(tǒng)過電壓與絕緣配合、外絕緣設(shè)計、電磁環(huán)境預(yù)控等關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好的有機(jī)統(tǒng)一;二是首創(chuàng)±800千伏雙十二脈動閥組(400千伏+400千伏)均衡串聯(lián)主接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，攻克了超大容量、極高可靠性要求的特高壓直流系統(tǒng)構(gòu)建難題，成為特高壓直流輸電工程標(biāo)準(zhǔn)范式;三是成功研制世界首批雙十二脈動換流閥、換流變壓器、干式平波電抗器、控制保護(hù)系統(tǒng)等±800千伏特高壓直流輸電成套裝備并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;四是攻克特高壓±800千伏直流接入超大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行控制技術(shù)難題，提出了源/網(wǎng)/直流多元綜合控制方法，建立了多直流和交直流大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)，保障了超大容量特高壓直流工程安全可靠接入電網(wǎng);五是建成國際領(lǐng)先的特高壓直流輸電試驗平臺和國家工程實(shí)驗室，攻克特高試驗電壓下的復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境模擬和設(shè)備協(xié)調(diào)控制等試驗技術(shù)難題，形成了世界領(lǐng)先的特高壓直流試驗研究體系;六是首次掌握了超大容量特高壓直流成套設(shè)計和調(diào)試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計、施工調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)等直流技術(shù)集成，在世界上首次建成±800千伏特高壓直流輸電工程，構(gòu)建了完整的特高壓直流輸電技術(shù)體系。

 

正是基于這些新突破，特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)在技術(shù)指標(biāo)、設(shè)備參數(shù)、可靠性等方面與±500千伏相比具有全面優(yōu)勢——特高壓直流工程的輸送容量是±500千伏直流工程的2～3倍，經(jīng)濟(jì)輸送距離提高到2～2.5倍，單位走廊輸送容量提高40%，單位輸送距離損耗降低45%，單位容量造價降低28%，強(qiáng)迫能量不可用率降低80%……

 

在新技術(shù)的支撐之下，從國內(nèi)應(yīng)用本技術(shù)已建成的特高壓直流輸電工程中，我們看到了更多的社會效益——

 

項目打通了西電東送的通道，以清潔能源為主的西部電力，得以源源不斷涌入中東部地區(qū)，項目成為了“綠色通道”。

 

1億千瓦時電等于5萬噸煤炭，特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)每天最多輸送2.4億千瓦時電，即12萬噸煤炭。這相當(dāng)于，載重為5噸的卡車，滿載2.4萬輛，或載重100噸的卡車，滿載1200輛。

 

據(jù)了解，國內(nèi)已建成的12回特高壓直流輸電工程，輸送電量中清潔能源占比超過80%，相當(dāng)于每年減少東中部地區(qū)煤炭消耗1.7億噸，減少二氧化碳排放4.5億噸——特高壓直流工程成為了“大氣污染防治行動計劃”的主要輸電通道。同時，項目的成功，使西南水電、西北風(fēng)能太陽能資源的集約開發(fā)和大范圍消納成為可能，為加速能源革命、實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳發(fā)展、應(yīng)對全球氣候變化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。目前，工程已支撐西南水電開發(fā)超過6000萬千瓦，西部、北部風(fēng)能太陽能超過3000萬千瓦。

 

標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，助力“一帶一路”建設(shè)

 

當(dāng)今世界正在經(jīng)歷一輪新的變革，全球經(jīng)濟(jì)需要尋找新的發(fā)展引擎。推動能源革命，實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型，是全球經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必由之路。中國的特高壓，正為世界提供著可借鑒的經(jīng)驗、技術(shù)。

 

就在2017年12月21日，由國家電網(wǎng)公司與巴西國家電力公司聯(lián)合投資建設(shè)的巴西美麗山±800千伏特高壓直流輸電一期工程，在受端巴西伊斯特雷都換流站舉行投運(yùn)儀式。這條貫穿巴西南北的“電力高速公路”，縱穿四州，將美麗山水電站的清潔能源輸送到東南部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，以清潔能源均衡當(dāng)?shù)仉娏┬琛?/div>