特高壓是什么? 為什么要建設(shè)特高壓? 特高壓有什么好處?

特高壓是什么?

特高壓是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)。

大家都知道，電是要靠電線傳輸?shù)摹Ｎ覀兗依铩⑵髽I(yè)工廠里、商店學(xué)校醫(yī)院里到處都用電，這些電都是通過(guò)電網(wǎng)輸進(jìn)來(lái)的。電網(wǎng)里的電是從發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的。發(fā)電廠我們也許見(jiàn)過(guò)，也可能從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)，這沒(méi)關(guān)系，因?yàn)榘l(fā)電廠大都建設(shè)在離我們很遠(yuǎn)的地方。把發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的電傳輸?shù)诫娋W(wǎng)里，再通過(guò)電網(wǎng)一直傳輸?shù)轿覀兗依铩⒐S里、商店里、學(xué)校里、醫(yī)院里，這就要“輸電”。

輸電是一門(mén)技術(shù)，只要念過(guò)中學(xué)的人都知道。

但怎樣輸電才更有效率，更合算?在中學(xué)的物理課本里，我們學(xué)過(guò)粗淺的電學(xué)知識(shí)，知道電也是一種能量，懂得電流、電壓、電能、電功率這些基本的電學(xué)概念。因?yàn)殡姽β适请妷汉碗娏鞯某朔e(這是電的科學(xué)規(guī)律決定的)，所以要想得到很大的電功率，就必須加大電壓或電流，而電流太大會(huì)引起電線發(fā)熱、損耗太多，于是技術(shù)人員就采取不斷升高電壓的辦法來(lái)提高輸電的效率。

大家都知道，在中國(guó)，民用電的電壓是220伏。但在電網(wǎng)里，還有許多不同等級(jí)的、甚至很高的電壓，就是為了提高輸電的效率。電網(wǎng)里是靠一種叫變壓器的設(shè)備來(lái)升高或降低電壓的。中國(guó)的電網(wǎng)里有1萬(wàn)伏、3.5萬(wàn)伏、11萬(wàn)伏、22萬(wàn)伏/33萬(wàn)伏(西北地區(qū))、50萬(wàn)伏/75萬(wàn)伏(西北地區(qū))這些等級(jí)的高電壓，一般把1萬(wàn)伏、3.5萬(wàn)伏叫做高壓，而把11萬(wàn)伏到75萬(wàn)伏都統(tǒng)稱作超高壓。

為了進(jìn)一步提高輸電效率，隨著電力科技的不斷進(jìn)步，2004年，中國(guó)就開(kāi)始規(guī)劃建設(shè)100萬(wàn)伏的輸電工程，2008年底國(guó)家電網(wǎng)公司建成了第一個(gè)試驗(yàn)示范工程，從山西的晉東南到河南南陽(yáng)再到湖北荊門(mén)。這100萬(wàn)伏的電壓就叫特高壓。

因?yàn)殡妷禾貏e高，各種技術(shù)要求就特別高，設(shè)備也需要非常先進(jìn)。目前世界上還沒(méi)有100萬(wàn)伏的輸電工程在運(yùn)行，所以，中國(guó)的特高壓輸電是世界上電壓最高的、技術(shù)最先進(jìn)的。

特高壓交流試驗(yàn)示范工程線路圖

為什么要建設(shè)特高壓?

因?yàn)橹袊?guó)要長(zhǎng)距離大容量傳輸電能。

有基本的地理知識(shí)、對(duì)中國(guó)國(guó)情有所了解的人都知道，中國(guó)人口很多，有十三億多，大多數(shù)人口都集中在中東部地區(qū)。因?yàn)橹袞|部特別是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，生產(chǎn)生活條件較好，而西部、西北地區(qū)多山少地，條件相對(duì)艱苦，人口分布相對(duì)較少，經(jīng)濟(jì)也不如中東部地區(qū)發(fā)達(dá)。

經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、人口眾多的中東部地區(qū)，必然要消耗更多的能源，主要是需要更多的電力供應(yīng)。前面說(shuō)到，電是從發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的。發(fā)電廠靠什么來(lái)發(fā)電呢?

在中國(guó)，發(fā)電廠主要靠燒煤或靠水力來(lái)發(fā)電，也有少量的用核能發(fā)電。用煤發(fā)電的叫火電廠，靠水力發(fā)電的叫水電廠，用核能發(fā)電的叫核電廠。換句話說(shuō)，要想能發(fā)電，就要有煤炭或者水力資源，核能發(fā)電目前只占很少部分。

可是，中國(guó)的煤炭?jī)?chǔ)藏主要在西北，如山西、陜西、內(nèi)蒙古東部、寧夏以及新疆部分地區(qū)，中東部省份煤炭?jī)?chǔ)藏量很少。水力資源主要分布在西部地區(qū)和長(zhǎng)江中上游、黃河上游以及西南的雅礱江、金沙江、瀾滄江、雅魯藏布江等。

這樣一來(lái)，中東部及沿海地區(qū)需要大量電力供應(yīng)，又沒(méi)有用來(lái)發(fā)電的資源，能用來(lái)發(fā)電的煤炭、水力資源卻遠(yuǎn)在上千公里之外的西部地區(qū)。怎么解決這個(gè)能源問(wèn)題呢?

于是，國(guó)家采取輸煤和輸電兩個(gè)策略。一是采取把西部的部分煤炭通過(guò)鐵路運(yùn)到港口(大同—秦皇島)再裝船運(yùn)到江蘇、上海、廣東等地，簡(jiǎn)稱輸煤;二是用西部的煤炭、水力資源就地發(fā)電，再通過(guò)輸電線路和電網(wǎng)把電送到中東部地區(qū)，簡(jiǎn)稱輸電。

我們先來(lái)看看輸煤的策略。先要把煤礦挖出來(lái)的煤裝上火車，長(zhǎng)途奔襲上千公里到達(dá)港口，卸在碼頭上臨時(shí)儲(chǔ)存。再裝到萬(wàn)噸級(jí)的輪船上，從海上長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)侥康牡馗劭?，又要卸煤、?chǔ)存。最后再裝上火車等運(yùn)輸工具才運(yùn)到當(dāng)?shù)氐幕痣姀S儲(chǔ)煤場(chǎng)，卸下儲(chǔ)存待用。整個(gè)輸煤過(guò)程要經(jīng)過(guò)三裝三卸，中途還要儲(chǔ)存，要借助火車、輪船這些運(yùn)輸工具，所以運(yùn)輸成本很高，往往運(yùn)輸成本比在煤礦買煤的費(fèi)用都要高。經(jīng)過(guò)專家們的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算比較，在中國(guó)，如果煤礦與發(fā)電廠的距離超過(guò)一千公里，采取輸煤策略就不大合算了。

那么輸電呢?用西部的煤炭、水力就地發(fā)電，只要在當(dāng)?shù)亟ɑ痣姀S或水電廠就行了。建電廠當(dāng)然要花錢(qián)，尤其是建水電廠投資較大，但這是一次性投資管用很多年。然后就是要建輸電線路，把電送到中東部地區(qū)。

建什么樣的輸電線路才能高效率地輸送大量電能到一千多公里以外呢?專家們的回答是，要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離大容量傳輸電能，特高壓輸電最有技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

特高壓有什么好處?

特高壓輸送容量大、送電距離長(zhǎng)、線路損耗低、占用土地少。

100萬(wàn)伏交流特高壓輸電線路輸送電能的能力(技術(shù)上叫輸送容量)是50萬(wàn)伏超高壓輸電線路的5倍。所以有人這樣比喻，超高壓輸電是省級(jí)公路，頂多就算是個(gè)國(guó)道，而特高壓輸電是“電力高速公路”。

大家都知道，中國(guó)的高速公路經(jīng)過(guò)近幾年的快速發(fā)展，已經(jīng)基本成網(wǎng)，四通八達(dá)。而中國(guó)的特高壓輸電這個(gè)“電力高速公路”，2008年底才剛剛建成一個(gè)試驗(yàn)示范工程，線路全長(zhǎng)只有640公里。所以，要建成特高壓電網(wǎng)這個(gè)電力高速公路網(wǎng)，還需要較長(zhǎng)時(shí)間，也必然要花費(fèi)不少的人力、物力、財(cái)力，為的就是要在全國(guó)范圍內(nèi)方便、快捷、高效地配置能源資源。

在電力工程技術(shù)上有一個(gè)名詞叫“經(jīng)濟(jì)輸送距離”，指的是某一電壓等級(jí)輸電線路最經(jīng)濟(jì)的輸送距離是多少，因?yàn)檩旊娋€路在輸送電能的同時(shí)本身也有損耗，線路太長(zhǎng)損耗太大經(jīng)濟(jì)上不合算。

50萬(wàn)伏超高壓輸電線路的經(jīng)濟(jì)輸送距離一般為600～800公里，而100萬(wàn)伏特高壓輸電線路因?yàn)殡妷禾岣吡耍€路損耗減少了，它的經(jīng)濟(jì)輸送距離也就加大了，能達(dá)到1000～1500公里甚至更長(zhǎng)，這樣就能解決前面說(shuō)到的把西部能源搬到中東部地區(qū)使用的問(wèn)題。

建設(shè)輸電線路同樣也要占用土地，工程上叫“線路走廊”。前面說(shuō)過(guò)，建一條100萬(wàn)伏特高壓輸電線路能頂5條50萬(wàn)伏超高壓輸電線路，而線路走廊所占用的土地只相當(dāng)于2條50萬(wàn)伏輸電線路，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)，建特高壓輸電線路能少占土地，這對(duì)土地資源稀缺的中東部地區(qū)來(lái)說(shuō)尤其有利。

當(dāng)然，特高壓輸電，特別是建設(shè)特高壓電網(wǎng)，還有很多好處。它能把中國(guó)電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)地連接起來(lái)，使建在不同地點(diǎn)的不同發(fā)電廠(比如火電廠和水電廠之間)能互相支援和補(bǔ)充，工程上叫“實(shí)現(xiàn)水火互濟(jì)，取得聯(lián)網(wǎng)效益”;能促進(jìn)西部煤炭資源、水力資源的集約化開(kāi)發(fā)，降低發(fā)電成本;能保證中東部地區(qū)不斷增長(zhǎng)的電力需求，減少在人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)建火電廠所帶來(lái)的環(huán)境污染;同時(shí)也能促進(jìn)西部資源密集、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展。

所以，我認(rèn)為應(yīng)該這樣說(shuō)，建設(shè)特高壓電網(wǎng)功在當(dāng)代，利在千秋。