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家里的電燈,廚房的冰箱,還有那刷個(gè)沒(méi)完沒(méi)了的手機(jī),它們的能量是從哪兒來(lái)的?這些電都來(lái)自于電廠,那電廠的煤又是從哪兒來(lái)的?很多人也會(huì)答,從山西、內(nèi)蒙那些老遠(yuǎn)的地方運(yùn)來(lái)的。
這不,問(wèn)題就來(lái)了,咱現(xiàn)在科技老厲害了,用特高壓送電,跑個(gè)兩千公里,一百度電也就損耗個(gè)六度左右,損耗低得很。
那為啥咱們國(guó)家還花那么大力氣,修那么多長(zhǎng)長(zhǎng)的運(yùn)煤鐵路,一車皮一車皮地拉煤呢?直接把煤在礦坑口燒了變成電,再用“電力高速公路”送過(guò)來(lái),不就完了嗎?
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“特高壓”就是電壓等級(jí)特別高的輸電技術(shù)。多高呢?交流1000千伏,直流正負(fù)800千伏往上,這都屬于特高壓的范疇。
為啥要把電壓搞得這么高?這跟咱初中物理學(xué)過(guò)的一個(gè)公式有關(guān):電在電線里跑,會(huì)因?yàn)殡娮瓒l(fā)熱,這就造成了損耗,損耗的功率大致等于電流的平方乘以電阻。
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想要送的電多,要么加大電流,要么提高電壓。電流一大,發(fā)熱損耗就會(huì)成平方地往上猛漲,不劃算。所以聰明的方法就是拼命提高電壓。電壓一提上去,輸送同樣多的電能,需要的電流就小了,電線上的損耗自然就降下來(lái)了。
這就好比用高壓水槍沖地,壓力足夠大,細(xì)管子也能噴出老遠(yuǎn);要是壓力小,你想澆遠(yuǎn)點(diǎn),就得把水管口掰得老大,水是出去了,可近處全灑了,浪費(fèi)得一塌糊涂。
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中國(guó)的工程師們把這事兒玩到了極致,目前全世界就咱們國(guó)家真正把特高壓技術(shù)大規(guī)模用起來(lái)了,建成了四十多條這樣的“電力主動(dòng)脈”,總長(zhǎng)度能繞地球一圈還多。
像從新疆準(zhǔn)東到安徽皖南的線路,電壓達(dá)到正負(fù)1100千伏,三千多公里一路干過(guò)去。從四川白鶴灘水電站到江蘇、浙江的線路,兩千多公里,送電只要幾毫秒,一年的送電量夠幾千萬(wàn)個(gè)家庭用,這技術(shù)厲害不?
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它解決了中國(guó)一個(gè)老大難問(wèn)題:咱們的能源,像煤炭、水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能,大量集中在西部、北部,可工廠扎堆、人煙稠密、用電嗷嗷叫的地方,卻在東部和南部。
這就叫“能源逆向分布”。以前沒(méi)招兒,只能“北煤南運(yùn)”、“西煤東調(diào)”,用鐵路、輪船吭哧吭哧把黑乎乎的煤運(yùn)到東部海邊再發(fā)電。
現(xiàn)在有了特高壓,就能在西部把煤炭、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能就地變成電,然后“嗖”地一下送過(guò)來(lái),這叫“煤從空中走,電送全中國(guó)”,聽(tīng)著就挺帶勁。
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既然特高壓這么神,損耗低、送得遠(yuǎn),看起來(lái)是筆挺劃算的買賣,那是不是就該把運(yùn)煤鐵路都停了,全都改成架電線呢?
事情可沒(méi)這么簡(jiǎn)單。國(guó)家在規(guī)劃能源運(yùn)輸這盤(pán)大棋時(shí),考慮的可遠(yuǎn)不止“線損”這一個(gè)數(shù)。咱們得往深里看幾層。
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修一條上千公里的特高壓線路,那可是個(gè)天文數(shù)字的投入。電線本身要用特殊的、能耐受超高電壓的材料,一座座鐵塔都得是巨無(wú)霸,比普通高壓線塔高大結(jié)實(shí)得多。
這還不算,直流特高壓的關(guān)鍵設(shè)備叫換流站,能把交流電變成直流電輸送,到了目的地再變回來(lái),這站里的設(shè)備技術(shù)含量極高,造價(jià)不菲。
這些真金白銀砸下去,最后都得攤到每度電的成本里。相比之下,修一條運(yùn)煤鐵路,雖然投資也巨大,但鐵路有個(gè)好處,它運(yùn)的不是一種東西。
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一條鐵路修通了,它能運(yùn)煤,也能運(yùn)礦石、糧食、建材,還能跑客運(yùn)火車,帶動(dòng)沿線一串城鎮(zhèn)的發(fā)展,它的效益是綜合的、立體的。
而特高壓線路,它的使命非常單純,就是送電,功能單一。所以從單純的“通道”建設(shè)成本來(lái)看,情況很復(fù)雜,不能一概而論。
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電有個(gè)最大的特點(diǎn),就是發(fā)出來(lái)就得馬上用掉,很難大規(guī)模儲(chǔ)存。今天上海晴天,用電量平穩(wěn);明天廣州開(kāi)大會(huì),工廠加班,用電量猛地躥高一截。電網(wǎng)調(diào)度中心就得像交響樂(lè)指揮一樣,隨時(shí)協(xié)調(diào)各地的電廠發(fā)電,確保供需平衡。
如果電力全部依賴幾千公里外的西部幾個(gè)巨型電源點(diǎn)通過(guò)特高壓送來(lái),一旦那條“電力主動(dòng)脈”因?yàn)闃O端天氣、地質(zhì)災(zāi)害或者其他原因出點(diǎn)問(wèn)題,影響的就是一大片區(qū)域的供電安全。這就有點(diǎn)像把所有的雞蛋放在少數(shù)幾個(gè)籃子里。
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而運(yùn)煤鐵路呢,它輸送的是實(shí)實(shí)在在的煤炭。煤炭可以堆在電廠煤場(chǎng)里,形成庫(kù)存,緩沖一下,電廠可以根據(jù)需求,靈活調(diào)節(jié)燒煤發(fā)電的節(jié)奏。
而且,鐵路網(wǎng)是四通八達(dá)的,一個(gè)地方的煤運(yùn)不過(guò)來(lái),或許可以想辦法從另一條線路調(diào)劑。這種“手中有糧,心中不慌”的踏實(shí)感,是能源安全非常重要的基石。
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在很多人印象里,煤好像就是拿來(lái)燒了發(fā)電的。其實(shí)不然。煤炭是個(gè)“工業(yè)糧食”,除了發(fā)電,它還是鋼鐵行業(yè)煉焦的必需品,是化工行業(yè)制造化肥、塑料等重要原料的基礎(chǔ),建材行業(yè)也離不開(kāi)它。
這些工廠往往需要的是煤炭本身,而不是電。比如一家大型鋼鐵廠,它自己可能有配套的電廠,但它更需要的是符合煉焦要求的特定品質(zhì)的煤炭。
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這些煤,只能通過(guò)鐵路、水路等傳統(tǒng)方式運(yùn)到廠里。你不能指望在山西把煤變成電,再把電輸送到上海寶山的鋼鐵廠去煉鋼,那在技術(shù)上是完全不同的兩碼事。
所以煤炭作為一種重要的工業(yè)原料,其物理運(yùn)輸?shù)男枨笫情L(zhǎng)期存在的。
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在山西、內(nèi)蒙、陜西這些煤炭主產(chǎn)區(qū),煤炭開(kāi)采和相關(guān)產(chǎn)業(yè)是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的支柱,養(yǎng)活了大量人口。如果全都改成在坑口建巨型電廠然后輸電,發(fā)電是集中了,效率可能高了,但煤炭產(chǎn)地的產(chǎn)業(yè)鏈就縮短了。
煤炭運(yùn)不出去,圍繞煤炭運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)、服務(wù)的相關(guān)就業(yè)崗位就會(huì)減少。而修建和維護(hù)運(yùn)煤鐵路,本身就能創(chuàng)造大量的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)崗位。
鐵路像一條大動(dòng)脈,能把經(jīng)濟(jì)活力輸送到沿線地區(qū)。很多城市就是因?yàn)槌闪髓F路樞紐而發(fā)展起來(lái)的。能源布局,不僅僅是技術(shù)問(wèn)題,也關(guān)系到區(qū)域經(jīng)濟(jì)的平衡和發(fā)展。聊到這吧,下次接著聊。
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