“電力高速公路”崛起：中國這項技術正悄悄重塑全球能源版圖

當前，美以伊戰事陰云籠罩中東，全球能源供應鏈面臨前所未有的震蕩與重構。在這一背景下，我們重新推出《創意世界》雜志2025年9月對中國電力科學研究院（以下簡稱中國電科院）的獨家專訪——聚焦一項被譽為“電力高速公路”的硬核技術：柔性直流輸電。

從張家口草原的獵獵風機，到智利安第斯山脈的皚皚雪峰；從德國北海的萬頃波濤，到沙特沙漠的滾滾熱浪——中國用20余年持續攻關，把曾經的“卡脖子”環節變成了領跑世界的“國家名片”。這項技術不僅每年將數千億千瓦時綠色電能送往遠方，更在悄無聲息中改變著全球能源競爭的底層邏輯。

專訪中，中國電科院專家深度解讀了柔性直流輸電如何突破世界級技術難題，如何通過“專利轉化+產業協同”撬動千億級高端電力裝備產業集群，以及它將在新型電力系統構建中扮演怎樣的戰略角色。

在能源地緣政治劇烈變動的今天，讀懂柔性直流輸電，就是讀懂中國在未來全球能源版圖中的關鍵落子。

壹

什么是柔性直流輸電？

它為何能叫“電力高速公路”？

在“雙碳”目標和新型電力系統加速構建的今天，一種名為柔性直流輸電的技術，正以前所未有的速度從實驗室走向山海之間。

簡單來說，柔性直流輸電（VSC-HVDC）是繼交流輸電、常規直流輸電之后的新一代輸電技術。與傳統直流輸電依賴電網換相不同，柔性直流能夠自主控制電壓和電流，像一個“智能交通指揮系統”，精準調控電力輸送的每一參數。

它的最大優勢在于：可以以“孤島”模式實現100%新能源匯集，同時為交流電網提供動態支撐。這意味著，即便是遠離大陸的海上風電場或荒漠深處的光伏電站，也能高效、穩定地將綠色電力送出。正因如此，它被業界形象地譽為“電力高速公路”。

位于河北省張家口市的張北柔性直流電網

貳

中國電科院：

22年攻關，從跟跑到領跑

在中國柔性直流輸電技術的崛起過程中，中國電科院扮演了“核心引擎”的角色。

這家成立于1951年的科研機構，是國家電網公司直屬的綜合性科研單位，長期深耕超/特高壓交直流輸變電、電網安全控制、新能源并網等關鍵領域。早在2004年，當國內絕大多數人還對柔性直流感到陌生時，中國電科院就率先拉開了這項技術的攻關序幕。22年來，他們攻克了一個又一個世界級難題：

1.換流機理層面：破解了數千功率模塊的能量平衡難題，讓柔性直流從百兆瓦級跨越到千兆瓦級。

2.多物理場應力調控：研制出輕型化換流器，功率密度比國內外同類設計高出37%。

3.控制保護層面：實現了20萬狀態信息在50微秒周期內的精準處理，自主研發出千兆瓦級控制保護裝置。

這些突破，讓中國在柔性直流領域完成了從“跟跑”到“并跑”再到“領跑”的歷史性跨越。

叁

專利轉化“秘笈”：

一個模式撬動千億產業

技術突破只是第一步。如何讓實驗室里的專利真正走向工程、形成產業？中國電科院拿出了一套獨特的打法——“核心技術分解+模塊化授權”。這套模式的具體做法是：

1.拆解：將龐大的柔性直流系統，按照功能拆分成一個個獨立、邊界清晰的核心技術模塊（如換流閥、直流斷路器、控制系統等）。

2.打包：圍繞每個模塊，把相關專利“打包”成技術包。

3.精準授權：將這些技術包通過專利許可的方式，授權給在特定領域有專長的配套企業。這樣一來，龍頭企業可以發揮集成牽引作用，而大量“專精特新”中小企業也能在自己擅長的模塊上發力。整個產業鏈被全面激活。

據不完全統計，這套模式已經帶動了千億級高端電力裝備產業集群的崛起。而且，它還可以復制推廣到高壓直流斷路器等其他首臺套裝備上，形成持續創新的范式。

肆

從張北到沙特：

這些超級工程就是最好的名片

柔性直流的技術含金量，最終要落在工程上。目前，中國電科院的專利技術已經廣泛應用于國內外重大電力工程。

國內標志性項目：

1.張北柔性直流電網工程：創下12項世界第一，為北京冬奧會提供100%綠色電力，每年可節約標準煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。

2.渝鄂背靠背柔直工程：首個柔性直流背靠背聯網工程，容量達500萬千瓦，大幅提升區域電網穩定性。

3.白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓混合直流工程：輸電容量 800 萬千瓦，線路全長2080公里，每年向華東送電超300億千瓦時。

4.甘肅—浙江±800千伏特高壓柔性直流工程：輸電距離 2383 公里，年輸送電量可達400億千瓦時。

海外突破性項目：

1.德國海風柔性直流并網工程：中國高端電力裝備首次進入發達國家市場，將北海風電高效送入德國本土電網。

2.沙特±500千伏柔性直流工程：在55℃極端高溫下仍保持 98.5%的運行效率，創造了當時柔性直流的最高電壓等級紀錄。

據統計，這些工程已累計創造直接經濟效益超112億元，海外創匯2.62億歐元。

中國電科院科研人員開展適海型柔性直流換流閥試驗

伍

未來三大方向：

讓“電力高速公路”更寬、更穩、更聰明

面向未來，柔性直流輸電技術還將持續進化。中國電科院專家透露，重點將聚焦三大方向：

1.提升超大容量輸電能力：攻關±800kV/8000MW及以上等級特高壓柔性直流，滿足西部新能源基地的巨量電力外送需求。

2.增強系統穩定可靠性：通過創新換流器拓撲和故障穿越技術，應對復雜電網環境下的各種挑戰。

3.強化主動支撐能力：發展構網型控制技術，讓柔性直流系統主動支撐電網電壓與頻率穩定，適應高比例新能源接入。

可以預見，在大規模深遠海風電送出、西部新能源外送、區域電網柔性互聯等場景中，柔性直流將扮演越來越不可替代的角色。

從受制于人的“卡脖子”環節，到領跑世界的“國家名片”；從實驗室的原理樣機，到橫跨大漠與海洋的超級工程——中國柔性直流輸電技術的跨越，不僅是技術層面的勝利，更是一場關于能源版圖重塑的深刻變革。

在當前全球能源局勢劇烈動蕩的背景下，這條由中國主導的“電力高速公路”，正在為世界提供一種更高效、更可靠、更綠色的能源互聯方案。

本文內容整理自《創意世界》2025年9月對中國電力科學研究院的獨家專訪，受訪專家：直流研究所直流工程技術研究室副主任楊兵建、產研部知識產權運營處副處長潘冰。

（文章來源：《創意世界》2025年9月號）

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編校：苑寶平