特高壓技術(shù)這事兒,說(shuō)白了就是電力傳輸?shù)捻敿?jí)難題,電壓達(dá)到交流1000千伏或直流正負(fù)800千伏以上,能把電從遠(yuǎn)方低損耗送過(guò)來(lái)。
全球不少大國(guó)都試過(guò),但大多卡殼了。中國(guó)不光攻克了,還建起最大規(guī)模的電網(wǎng),甚至主導(dǎo)了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這不是吹牛,而是實(shí)打?qū)嵉某晒靡嬗趪?guó)家統(tǒng)籌和持續(xù)投入。
美日蘇這些國(guó)家為什么不行?主要因?yàn)榧夹g(shù)瓶頸、資金壓力和應(yīng)用場(chǎng)景不匹配。中國(guó)起步晚,但后來(lái)居上。
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美國(guó)是最早碰這個(gè)技術(shù)的,上世紀(jì)60年代就開(kāi)始實(shí)驗(yàn)室研究。可他們卡在絕緣材料上,高電壓下傳統(tǒng)材料容易擊穿。試制變壓器時(shí),重量高達(dá)幾千噸,運(yùn)輸安裝都成問(wèn)題,最后只能擱置。
2021年德州大停電就是活生生例子,電網(wǎng)分成幾塊,跨區(qū)調(diào)電不行,導(dǎo)致幾百萬(wàn)戶(hù)斷電,經(jīng)濟(jì)損失上百億美元。日本呢,80年代投了不少錢(qián),但國(guó)土小,電力需求集中,不需要長(zhǎng)距離傳輸。
研發(fā)成本高,回報(bào)低,加上技術(shù)難點(diǎn)沒(méi)過(guò)關(guān),就中途停了。前蘇聯(lián)建過(guò)一條1150千伏線路,但運(yùn)行幾年設(shè)備出毛病,維護(hù)太貴,只能降壓用,等于白忙活。這些失敗案例說(shuō)明,特高壓不是光有錢(qián)有技術(shù)就行,還得有大市場(chǎng)和大決心。
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中國(guó)為什么能行?因?yàn)槟茉锤窬直频摹N鞑勘辈抠Y源多,東部用電大頭,相隔兩三千公里。以前靠運(yùn)煤或超高壓,損耗大,運(yùn)輸堵塞,常鬧電荒。
2005年,國(guó)家電網(wǎng)推動(dòng)方案,通過(guò)后集結(jié)上千專(zhuān)家,300多家單位合力攻關(guān)。從材料到設(shè)備,全鏈條國(guó)產(chǎn)化。變壓器重量從幾千噸降到幾百?lài)崳\(yùn)輸用特制車(chē),線路設(shè)計(jì)適應(yīng)各種地形。
結(jié)果呢,建起45條特高壓工程,西電東送,9億人用上清潔電,每年省煤上億噸。這不光解了國(guó)內(nèi)難題,還讓中國(guó)在國(guó)際上站穩(wěn)腳跟。
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說(shuō)起特高壓的核心難點(diǎn),就得提絕緣和穩(wěn)定性。高電壓下,空氣都可能導(dǎo)電,材料必須頂?shù)米 C绹?guó)研發(fā)的陶瓷絕緣雖強(qiáng),但設(shè)備太重,實(shí)際用不了。
日本試過(guò)類(lèi)似路徑,但資金鏈跟不上,試驗(yàn)線路建了也沒(méi)推廣。前蘇聯(lián)的線路在西伯利亞跑了幾年,抗寒能力不行,故障率高,只能退而求其次。這些國(guó)家的問(wèn)題出在哪兒?
一方面技術(shù)儲(chǔ)備有短板,另一方面缺乏全國(guó)性協(xié)調(diào)。像美國(guó),電網(wǎng)分州管,聯(lián)邦層面推不動(dòng)大項(xiàng)目。日本資源少,優(yōu)先本地能源。前蘇聯(lián)后期經(jīng)濟(jì)下滑,維護(hù)跟不上。
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中國(guó)起步時(shí),國(guó)際上多半看衰,認(rèn)為不經(jīng)濟(jì)還危險(xiǎn)。但國(guó)家電網(wǎng)從2006年起建示范工程,第一條1000千伏交流線2009年投運(yùn)。直流方面,正負(fù)660千伏到800千伏,一步步升級(jí)。
關(guān)鍵突破在換流閥和絕緣子上,用新材料解決擊穿問(wèn)題。設(shè)備國(guó)產(chǎn)率達(dá)95%以上,不再卡脖子。比起美日蘇,中國(guó)有大需求驅(qū)動(dòng),西部清潔能源多,得送出去。
結(jié)果,電網(wǎng)覆蓋率高,損耗降到3%以下。這套模式不光實(shí)用,還輸出到巴西、巴基斯坦等地,幫助他們建長(zhǎng)距離線路。中國(guó)主導(dǎo)的國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在全球都參考,包括美國(guó)的一些項(xiàng)目。
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國(guó)際認(rèn)可來(lái)得快。2014年,中國(guó)特高壓獲國(guó)際大獎(jiǎng),證明可靠性。聯(lián)合國(guó)也推全球能源互聯(lián)網(wǎng),中國(guó)方案成主流。
美日現(xiàn)在承認(rèn)差距,美國(guó)能源部長(zhǎng)說(shuō)想分享經(jīng)驗(yàn),日本企業(yè)開(kāi)始合作。不是中國(guó)獨(dú)占,而是開(kāi)放共享,推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型。這場(chǎng)較量,表面是技術(shù),底層是體系優(yōu)勢(shì)。
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中國(guó)特高壓的成功,不是一夜之間。早期靠引進(jìn)消化,2000年后自主創(chuàng)新。國(guó)家電網(wǎng)投資超5000億元,建起世界最大統(tǒng)一電網(wǎng)。交流直流結(jié)合,容量達(dá)幾億千瓦。
比起超高壓,特高壓傳輸距離翻倍,損耗減半。西部水風(fēng)光電送東,緩解霧霾,經(jīng)濟(jì)效益上萬(wàn)億元。國(guó)際上,中國(guó)主導(dǎo)5個(gè)技術(shù)委員會(huì),制定標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)計(jì)到運(yùn)維全覆蓋。2023年,國(guó)際電工大會(huì)采納中國(guó)提案,全球項(xiàng)目多用中國(guó)規(guī)范。
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輸出方面,中國(guó)企業(yè)中標(biāo)海外工程,如巴西美麗山水電送出,用正負(fù)800千伏直流,創(chuàng)紀(jì)錄。非洲歐洲也有合作意向。這不光賺錢(qián),還提升影響力。
相比美日封鎖技術(shù),中國(guó)強(qiáng)調(diào)共贏。未來(lái),全球能源互聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)是互聯(lián)洲際電網(wǎng),中國(guó)特高壓是骨干。挑戰(zhàn)還有,如智能升級(jí)和新能源接入,但中國(guó)已占先機(jī)。
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中國(guó)制定世界標(biāo)準(zhǔn),是最大亮點(diǎn)。以前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)歐美把控,現(xiàn)在中國(guó)主導(dǎo)特高壓部分。國(guó)際電工委員會(huì)里,中國(guó)秘書(shū)處達(dá)9個(gè),覆蓋設(shè)備測(cè)試到安全規(guī)范。
全球新建項(xiàng)目,多參考中國(guó)經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)西部電網(wǎng)升級(jí)時(shí),用了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。日本研究重啟,也借鑒中國(guó)材料。臺(tái)灣地區(qū)電力系統(tǒng)雖小,但也關(guān)注大陸進(jìn)展,雖沒(méi)直接采用,但間接受益于區(qū)域能源動(dòng)態(tài)。
未來(lái),中國(guó)推動(dòng)“一帶一路”能源合作,特高壓成橋梁。臺(tái)當(dāng)局領(lǐng)導(dǎo)人賴(lài)清德“出訪”時(shí),能源議題偶爾提及,但重點(diǎn)在本地。中國(guó)特高壓不光解國(guó)內(nèi)痛點(diǎn),還為世界提供方案。持之以恒,能源格局將重塑。
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