文:望京一书生
编辑:望京一书生
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2019年9月,巴西里约热内卢上空笼罩着一片“中国红”。当天,中国为巴西援建的八百千伏特高压输电线路正式建成通电,解决了该地区78个城市的用电困境。
这不仅标志着超高压输电技术在拉美的首次应用,也彰显了中国在这一领域的领先地位。
我们有理由好奇,中国是如何突破西方国家电网技术壁垒,独步全球的,让我们来看看这背后的故事......
被”逼出来“的中国特高压输电技术
特高压输电技术对一个国家来说就像雄鹰展翅,意味着一个国家在电网技术上已经达到了极致。
然而这项技术牢牢掌握在欧美国家手中,门外汉连实验室都无法参观,长期以来,中国想要获得这项核心技术无门,外国厂商对技术转让极其谨慎,就连买设备也要加诸种限制。
这无疑给中国带来极大困扰,中国国土辽阔,西北能源资源丰富,而经济发达的东南沿海地区用电大户聚集。
常规500千伏输电系统已难以满足需求,此时此刻,中国迫切需要一项能实现远距离大容量低损耗输电的技术,这直接关系到中国经济发展大局。
于是在20世纪80年代,中国科研人员就开始自主研发1000千伏特高压输电技术。
之前中国最高仅为500千伏,要直接跨越到1000千伏无疑具有极高难度。
经过艰苦努力,中国科研人员先后建设了特高压交流实验基地、高海拔特高压实验基地、国家电网仿真中心等多个实验平台,以支撑特高压技术研发。
在这过程中,他们遇到了重重困难,例如1000千伏变压器制作成功后仅运转了72秒就报废。
但中国科研人员没有气馁,继续改进试验,终于在2008年6月实现1000千伏变压器实验成功。
在那些努力之后,中国的特高压技术翻越高山,终于看到曙光。
2009年,中国成功建成全球第一条商业化运营的特高压交流输电线路,并在2010年建成全长1373公里的云南至广东800千伏特高压直流线路,这标志着中国特高压时代的到来。
如今,中国已建成和在建特高压线路达35条,总长度超过4万公里,几乎可以环绕地球一周。
中国完全掌握了特高压关键技术和核心装备,具有完整的特高压产业链,可以为世界各国提供技术和设备支撑。
有专家感叹道:“中国的特高压技术真让人羡慕,”这无疑是中国电力装备制造业的新标杆。
特高压技术的取得,对中国意义重大。它有效连接了中国各分散的区域电网,实现了更经济高效的能源传输,对建设智能电网提供了有力支撑。
同时,特高压线路可大规模传输西北的风电和水电等清洁能源,助力中国实现“碳达峰”“碳中和”的目标,在应对气候变化中,这项技术发挥着不可替代的作用。
可以说,特高压技术是中国电网发展的“凤凰”,它的诞生并非一蹴而就,而是经过艰苦卓绝的自主创新才终获成功。
面对外国技术封锁,中国人没有退缩,而是迎难而上,以巨大毅力磨砺出这项世界领先的技术成果。
特高压的取得,见证了中国科技自力更生、自主创新的伟大精神,也预示着中国已经在特高压领域占据世界制高点。
那么,各国在攻破高压输电这条道路上又各自遇到了什么样的困难呢?
外国特高压输电技术瓶颈难破
上世纪60年代,包括前苏联、美国和日本在内的多国就开始研究特高压输电技术,这些国家都曾建设过特高压试验线路并进行大量技术研究。
但由于种种原因,它们要么半途而废,要么被迫降级运行,真正意义上的特高压输电技术只有中国完全掌握。
1985年,前苏联在哈萨克斯坦建成长达900公里、电压达1150千伏的特高压线路,该线路穿越广阔的草原,为远距离能源传输提供试验平台。
线路运营5年后,随着苏联解体,新独立的哈萨克斯坦没有足够的用电需求,也缺乏特高压技术人才,被迫将线路降压至500千伏,失去了试验价值。
与此同时,美国也于1967年启动特高压研究,美国电力公司和通用电力公司先后建成数百公里的特高压试验线路,进行设备测试。
但由于美国在70年代遭遇石油危机,政府财政无法支持进一步研发,且美国由于采用联邦制,各州电力公司分散独立,电网碎片化,不利于大规模特高压应用。
因此,美国至今没有在实际工程中大规模使用特高压技术,远远落后于中国。
日本作为资源匮乏的国家,也曾建设一条从福岛至东京的特高压线路,但2011年福岛核事故发生后,这条线路也被迫降压至500千伏运行。
相比之下,中国特高压技术起步虽较晚,但进步迅速,这得益于中国的体制集中力量办大事的优势以及自主创新。
中国组建了数万人的专业技术团队,国家电网公司等国企牵头开展攻关,各级政府全力支持工程建设,解决运输、装备等问题。
技术上,中国采用定制的特高压绝缘纸等材料突破重量难题,使变压器达到更高安全性。
在攻关取得突破后,中国开始将特高压技术商业化,推向国际市场。2015年,中国企业以微弱优势成功中标巴西水电站项目。
工程位于热带雨林地区,施工条件极为艰苦,但中国施工团队仍在原计划提前两个月完成任务,充分展现出中国的工程效率。
项目获得巴西政府表彰,这也是第一个获得“中国工业大奖”的海外项目。
中国特高压技术不仅具有经济效益,更重要的是对国家能源安全具有重大意义。
中国能源多依赖进口,而特高压实现了将西部电力东送的目标,有效利用国内的清洁能源,降低对外部能源的依赖,提升国家战略安全。
看到这,可能还有些人对特高压有点陌生,特高压究竟是什么?
什么是特高压
特高压输电是指在±800千伏以上的直流电或1000千伏以上的交流电,由于电压非常高,所以称为特高压。
特高压输电距离远、容量大、损耗低,是实现远距离大容量低损耗输电的最佳选择。
特高压输电效率是超高压的5倍以上,损耗却比超高压低一半以上。
如果用列车比喻不同压力级别的输电,普通压力输电是绿皮列车,超高压输电是特快列车,而特高压输电就是高铁动车,效率最高。
之所以中国大力发展特高压输电,主要是为了解决东部用电和中西部能源分布不均的问题。
东部沿海是用电大户,但随着环境约束火电发展受限,而清洁能源资源主要在中西部,特高压输电正好可以将中西部的电力输送到东部地区,满足经济发展的能源需求。
中国电力技术人员不断研究创新,终于实现了特高压输电技术从无到有的飞速发展,现已位居世界前列。
曾经外国嘲笑中国在没有他们帮助的情况下不可能成功,但最终中国自主研发成功,并向全球输出相关标准和技术。
结语
中国企业在特高压领域的突破,充分展现了中国科技工作者的奋斗精神和创新能力,他们不畏艰难,敢于探索,以超常毅力和智慧攻克一个又一个技术难点。
中国式特高压,成为一个全新的术语,标志着中国在高端制造业领域的进步,特高压的成功,进一步增强了中国人的科技自信,也让世界更加认可中国的科技实力。
特高压技术的发展,增加了电网输电容量,也增强了国家自主创新能力,它是中华民族智慧的结晶,更将激励我们在科技创新征程上再创佳绩!
中国的特高压传输技术取得重大突破,向世界证明了中国在能源领域的创新实力。但是,制定国际标准只是第一步。
要真正实现科技自立自强,中国仍需在基础科研、高端装备等方面下足功夫。
我们不能因一时成就而骄傲自满,要保持谦逊求实的态度,在合作中走向共同发展,科技创新之路任重而道远,中国梦仍在缀步。
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