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什麼是大國科技?中國特高壓輸電技術獨步全球,從落後到世界第一

科技數碼 蘭芝媽咪

說到關乎大國戰略的核心科技,我們總會想起核能、計算機技術等。

如今的中國,有著這麼一項關鍵技術,已經具備了領先世界、獨步全球的地位。

而他就是我們今天的主角——特高壓輸電技術

什麼是大國科技?中國特高壓輸電技術獨步全球,從落後到世界第一

為什麼需要特高壓輸電技術?

所謂的特高壓輸電技術,就是指用非常高的電壓,對電能進行長距離輸送的技術。

從國際標準來看,當輸電線路的交流電壓超過500千伏時,就已經可稱為“超高壓輸電”了。

而我國目前成熟應用的輸電電壓,已經達到了交流1000千伏、直流800千伏以上的水平,遠遠超出歐美日等技術強國。

要知道輸電線路中的電壓越高,沿途輸送電流過程中損耗的能量就越小。建設大量節能的特高壓輸電線路,對經濟發展非常重要。

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我國經濟帶的分佈特點,屬於東南沿海省份生產活動特別集中,而廣袤的西部和西南部地區,雖然經濟不夠東部發達,但水力、太陽能、風能特別豐富,適合用於大量發電。

那麼就產生了一個巨大需求----把西部生產的大量電能,用節能高效的輸電網,源源不斷地輸送給東部地區。

可東西部之間的輸電線路,距離長達數千公裡。如果這條輸電線路能量損耗太大,那麼將極大提高電能的成本,嚴重影響我國經濟發展。

因此,我國從2004年開始,集中力量建設了一套電壓特別高的“特高壓輸電線路”,為電能的長距離輸送提供“高速公路”。

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正是在這條“電能高速公路”的幫助下,我國實現了經濟的蓬勃發展。

相反,另一個人口大國印度,卻因為缺乏高效的輸電技術,導致大片地區無法得到持續電能供應,至今仍有超過1億人缺乏電力,經濟發展也陷入困境。

可見特高壓輸電技術對一個大國有多麼重要。

建設特高壓輸電線路有多難?

迄今為止,世界上的經濟和人口大國中,只有中國真正建成了特高壓輸電線路,並投入使用。

而造成這種局面的首要原因,就是特高壓輸電線路的建設施工難度極高。

以我國剛剛實現全線貫通的“±800千伏昆柳龍直流工程”為例,這條線路是世界上,迄今為止建成的,第一條特高壓多端混合直流輸電工程線路

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該線路投入使用後,我國西電東輸就增加了一條容量達到800萬千瓦的輸電通道。

它輸送的清潔電能,讓東部地區每年節省了約1000萬噸的標準煤消耗,減少溫室氣體排放2600多萬噸

為了實現將電能從西部向東部輸送,這條線路必須在平均海拔超過1300米的地區穿過,而且這片地域上,超過一半面積都被高山峽谷佔據,還有十分之一左右的地區終年覆蓋冰雪。

線路途中還要解決如何穿過水運河流、公路鐵路等問題。

在這條總長超過1450公裡線路的建設過程中,我國總共投入240多億元資金,並創造了19項電力技術領域的世界紀錄。

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從這個例子就可見,特高壓輸電線路建設的特點,就是建設投資高、距離跨度大、沿途地質地貌複雜、施工難度超高

目前,除了中國以外,包括美國、歐洲、日本在內的傳統技術大國,都還沒有能夠克服這些困難,將特高壓輸電技術投入實際應用。

中國在這個領域,已經成為名副其實的世界最強者。

中國的特高壓輸電,真的比美國還先進嗎?

如果用手機網絡技術來做類比的話,那麼中國特高壓輸電技術在世界上的領先地位,就相當於5G。

而美國目前的輸電技術,仍然停留在落後的4G階段。

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美國的輸電網絡,目前由超過500家區域性電力公司分別控制,每個公司都會組建自己的發電和輸電系統,互相之間的協調性很差,無法實現電力的互相調劑和傳輸。

這就與我國的電網,由國家電力部門統一調度、統一建設的情況形成鮮明對比。

在我國,電力系統可以通過特高壓技術,在全國範圍內實現電力傳輸的智能化和自動化,讓電能利用的效率更高、成本更低

而在美國,由於電網建設長期停滯、技術日漸落後,迄今為止只能使用超高壓技術進行電能輸送,能量損耗大、利用效率低

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中國與美國之間,在電力技術領域已經形成了相當於電訊領域5G對4G的領先優勢。展望未來,中國的電力技術還將向更先進的6G發展,與包括美國在內的西方國家拉開更遠的距離。

特高壓輸電技術為我國經濟發展帶來了哪些好處?

我們前面說過,特高壓輸電技術最大的優點,就是輸送過程中能量損耗極少

它能大幅度降低電能使用的成本,讓整個國民經濟的運行效率更高

除此以外,它還有線路傳輸容量超大的優點。簡單來說,一條輸電電壓為1150伏的特高壓輸電線,其輸電能力,相當於5到6條傳統的550伏超高壓輸電線路。

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我們都知道,輸電線路是由沿途的輸電塔、變電站、以及數千公裡的電纜組成的。

一條特高壓輸電線路建成後,可以取代5到6條傳統超高壓輸電線路。

節省下來的輸電鐵塔、電纜和變電所的建設成本,就是一個不可思議的龐大數字。

有人計算過,大量推進特高壓輸電技術的應用,能夠讓我國整體電網建設投入節省近一成!

多年來,在科技工業戰線的不懈努力下,我國已經建成了縱橫跨越廣袤國土的,特高壓輸電工程骨幹網

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這個網絡的線路總長已經達到2.5萬公裡,每年為各個工業區和經濟帶輸送11060萬千瓦的清潔電能。

前面說到的±800千伏昆柳龍直流工程,就是這些年我國特高壓輸電技術應用的典型範例。

儘管取得了如此突出的成績,我國電力技術領域仍然在不停地探索。

例如,我國正在建設的昌吉-古泉±1100千伏直流輸電工程,就是代表著更先進技術水平的又一個世界級工程

這條線路跨越6個省份,總長達3300公裡以上,輸電功率達1200萬千瓦

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這條線路一旦建成,將創造世界電力技術領域又一項新記錄,成為全球在電壓等級、輸送容量、輸送距離等多項指標上,處於最領先水平的世界級特高壓輸電工程。

發電、輸電並駕齊驅,中國電力技術領跑全球

實際上,我國電力技術領域不但在輸電技術上領先世界,而且在發電方面同樣走在前列。

例如,我國剛剛實現首次併網的華龍一號核電5號機組,就是世界上首個使用第三代核電技術的反應堆。

核能發電與傳統的燃煤火電相比,具有設備體積小、汙染少的優點。

例如,華龍一號僅用一臺機組發出的電能,就足夠發達國家上百萬人的中等城鎮使用一年。

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與此同時,這樣的發電機組還非常清潔。它不會像燃煤發電那樣,常年向環境排放二氧化硫、氧化氮等汙染物,對減少溫室氣體、減緩全球變暖意義重大。

華龍一號與美國、歐洲、日本等西方國家的核電技術相比,不但發電效率高,而且由於使用了多重安全系統,能有效避免像日本福島核電站那樣的核安全事故,為全世界帶來更高效、更安全的核能利用新希望。

從特高壓輸電技術到華龍一號核電機組,我國在電力領域已經擁有了全球讚譽的“中國名片”

什麼是大國科技?中國特高壓輸電技術獨步全球,從落後到世界第一

目前,中國不但是唯一能夠自主研發特高壓全套設備的國家,而且還是唯一建成第三代核電技術發電機組的國家。

發電、輸電技術並駕齊驅,領先全球,中國在這個關鍵領域裡,已經實現了從追趕世界,到引領世界的反超。

這就是大國科技,這就是中國科技。

但實際上,跟工業生產與居民生活密切相關的特高壓輸電技術,也是世界科技競爭的制高點之一。

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