2020年新基建提速，揭秘特高压——世界最先进输电技术优势与特点
2020年，中共中央政治局常委会召开会议，提出加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设。其中，新基建包括5G基站、特高压、工业互联网、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、人工智能、大数据中心等。5G、充电桩、人工智能等术语想必大家都不陌生，大街小巷都在谈论。但什么是特高压？电压非常高吗？
当然，事情没那么简单。特高压是指电压等级交流1000千伏及以上、直流±800千伏及以上的输电技术。具有传输容量大、距离远、效率高、损耗低的技术优势。可以说，特高压输电是目前世界上最先进的输电技术。
与传统输电技术相比，特高压输电技术的输电容量可提高3倍，输电距离可提高2.5倍，输电损耗可降低45%，单位线路走廊宽度可增加2.5倍。产能降低30%，单位产能成本降低28%。能源可以以更安全、更高效、更环保的方式部署。据国家电网测算，传输同样电力的线路比500kV线路可节省60%的土地资源。
特高压技术对我国发展意义重大
我国自然资源分布不均。风电、太阳能、煤炭主要集中在北部和西北地区，水电主要集中在西南地区，电力负荷主要集中在中部和东部地区。电力过剩和电力短缺存在地区差异。我国能源需求和分布不平衡的特点决定了我国需要超长距离电力输送，而特高压技术和设施构建了我国的能源运输通道，是恰好满足这一需求的重要能源基础设施网络。
从资源优化配置的角度来看，随着我国能源战略西移，大型能源基地与能源消费中心的距离越来越远，能源输送规模也将越来越大。在铁路、公路、航运、管道等传统运输方式的基础上，提高电网的运输能力也是缓解运输压力的一种选择。以目前运行的千伏特高压示范工程为例，目前每天可输送200万千瓦电量，改造后可达到500万千瓦。这相当于每天从山西向湖北运输2.5万吨至6万吨原煤。
从经济效益看，目前西部、北部地区动力煤价格为200元/吨标准煤。煤炭在当地装车，通过公路、铁路运至秦皇岛港，再通过海运、公路运往华东地区。动力煤价格上涨至每吨标准煤1000元以上。折算后，仅每千瓦时电的燃料成本约为0.3元/千瓦时。在产煤区建设坑口电站，燃料成本仅为0.09元/千瓦时。坑口电站发出的电力通过特高压输送至中部和东部负荷中心。剔除输电环节成本后，上网电价仍低于当地煤电平均上网电价0.06-0.13元/千瓦时。
特高压助力新能源消纳
特高压不仅是平衡我国资源配置、提高能源经济效益的前沿技术，也是清洁能源发展的必要支撑。只有特高压才能解决清洁能源发电的大规模消纳问题。前段时间，内蒙古风电无法“阳光下”输送的问题引起广泛关注。事实上，我国风电主要集中在“三北”地区，当地消费空间十分有限。风电的进一步发展客观上要求扩大风电消纳范围。大风电必须并入大电网。强大的大电网可以显着提高风电消纳能力。
特高压电网将构成我国大容量、长距离的能源输送通道。据测算，如果风电仅在省内消纳，2020年全国可开发风电规模约为5000万千瓦。通过特高压跨区联网扩大清洁能源消纳能力，全国风电发展规模可达1亿千瓦以上。
国家高度重视，行业发展迅速
特高压输电技术仍然是国际上尚未成熟的前沿技术，其关键核心技术、可靠性、对环境的影响等问题仍需进一步研究。国外对特高压输电技术的研究起步较早，但大规模商业应用尚未取得突破。我国特高压输电网络建设不到10年就达到了世界最高水平，并创下了多项世界纪录。晋东南-南阳-荆门线路是全球首个投入商业运营的特高压交流输变电工程；向家坝至上海特高压直流输电工程是全球同类工程中容量最大、距离最远的。 ，技术最先进。我国取得的成就被国际电网组织称为“世界电力工业发展史上的重要里程碑”。
我国能源资源和生产力分布不均，迫切需要解决电力和能源的长距离输送问题。采用特高压输电技术将有效增加输电距离、增加输电容量、减少输电损耗、降低输电成本，实现更大范围的资源优化配置。我国高度重视特高压输电工程，明确特高压电网建设相关工作必须按照“科学论证、示范先行、自主创新、加快推进”的原则开展。
截至2020年3月，我国共有在运特高压线路25条、在建特高压线路7条、待批特高压线路7条。 2020年，特高压设备投资达到1811亿元。 “十四五”期间将批准建设10条直线线路。 “十四五”期间，特高压总投资预计3000亿元，年均600亿元。线路长度由2019年的28,352公里增至40,825公里；跨省跨区输电能力达到1.4亿千瓦，累计输电超过2.5万亿千瓦时。
随着我国“新型基础设施”建设的不断推进，特高压为我国发展做出了突出贡献。
一是推动科技创新发展。特高压是重大科技创新工程。当这一概念提出并全面启动时，国家电网投入巨资建设了四个世界一流的特高压交流、直流、高空、工程力学试验基地以及大电网模拟、直流设计了两个完整的研发中心形成功能齐全、综合指标国际领先的大电网实验研究体系。近年来，国家电网围绕特高压工程完成重大关键技术攻关项目310项，解决了过电压与绝缘配合、外绝缘设计、电磁环境控制、系统集成、大型电网安全运行控制等多项世界性难题。逐步掌握特高压输电关键核心技术并在试点项目中成功应用。
其次，特高压建设对国内装备制造业的带动作用更加明显。我国三大特高压实验项目所使用的设备几乎全部由国内企业提供，项目国产化率达到95%左右，设备国产化率达到91%左右。通过试点项目，国内装备制造企业得到了锻炼，科技研发能力得到大幅提升。
“一带一路”创造国际合作新机遇
国家电网主导的特高压输电技术成为迄今为止难度最大、最复杂的电力技术成果。彻底扭转了我国电力工业长期跟随西方发达国家发展的被动局面，并催生了“中国标准”。国家电网获得20项国际标准牵头制定权，我国特高压标准电压成为国际标准。特高压项目的创新实践，让我国电力行业几十年来首次获得国际标准制定话语权，并在全球率先建立了完整的特高压交直流标准体系。
随着我国“一带一路”倡议不断推进，以特高压为核心的国际能源合作有望成为我国高新技术海外输出的典型代表。据国家电网统计，国家电网已与周边国家建设了10多条互联输电线路。在此基础上，进一步推进与俄罗斯、蒙古、巴基斯坦等周边国家电网互联互通。计划到2030年建成9条特种输电线路，以高压技术为核心的跨国输电工程。
特高压技术因其技术领先、运行安全、经济高效、绿色环保等特点，可作为构建洲际通道和全球能源互联网的基础，促进新能源的开发和消费，从而降低能源价格。能源因素，最终实现电力“一带一路”的升级版。
经过一代又一代科研人员的不懈努力，我国的科学技术正在逐步摆脱西方的束缚，领先于世界。我国从陷入困境到引领世界，成为下一次电力革命的引领者。特高压与5G、高铁一样，成为新基建的一张金名片，为我国和世界共同发展激起澎湃动力。
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