國務(wù)院總理李克強在前不久的國務(wù)院常務(wù)會議上提出，要進一步加強霧霾等大氣污染的治理，其中提到首要的一個措施就是實施跨區(qū)送電項目。
    在近日中國科協(xié)舉辦的“科學(xué)家與媒體面對面”活動中，電力方面的專家把一個不太為人所知，卻與人們生活和生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)的概念—“特高壓”，推到了公眾的視野，并從科學(xué)的角度，對特高壓輸電進行了解讀。
    專家告訴大家：特高壓可以緩解霧霾，可以解決我國日前能源資源分布于生產(chǎn)力布局不均衡的現(xiàn)狀，減少煤炭運輸中的尾氣排放，解決煤炭“堵”在路上的困境，減少中東部地區(qū)對火電廠的需求，釋放當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保壓力……
    特高壓“特”在哪兒？
    為什么要特高壓輸電？清華大學(xué)電機系教授周遠(yuǎn)翔說，社會對電能需求的不斷增長是根本原因。隨著社會的發(fā)展，用電需求不斷增大，輸電電壓等級從1890年的10千伏輸電電壓等級發(fā)展到1985年前蘇聯(lián)的1150千伏輸電電壓等級，這期間時間跨度近100年，輸電電壓等級也增長了100倍。
    電能輸送多遠(yuǎn)的距離？周遠(yuǎn)翔解釋說，輸電距離是指經(jīng)濟輸電距離，除了技術(shù)還要考慮綜合的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。
    我國幅員遼闊，輸電規(guī)模非常大，在此情況下，電從哪里來？
    周遠(yuǎn)翔說，煤從空中走，電從遠(yuǎn)方來。這是我們國家發(fā)展特高壓輸電、西電東送戰(zhàn)略的必然選擇。目前，我國已經(jīng)成功實現(xiàn)了特高壓輸電工程建設(shè)。
    周遠(yuǎn)翔說，特高壓的“特”體現(xiàn)在四個方面：一是輸送容量特大，交流1000千伏特高壓輸送容量，是交流500千伏的5倍；二是送電距離特遠(yuǎn)，特高壓交流1000千伏經(jīng)濟輸電距離是500千伏的3倍，同時特高壓直流正負(fù)800千伏最遠(yuǎn)經(jīng)濟送電距離達(dá)到2500公里以上；三是線路損耗特低，有明顯的節(jié)能、提高輸電效率效果；四是走廊占地特省，累計起來國土資源節(jié)省非�？捎^。
    周遠(yuǎn)翔總結(jié)說，特高壓輸電是西電東送戰(zhàn)略的必然選擇，對于實現(xiàn)環(huán)境友好、能源跨區(qū)靈活調(diào)配和資源節(jié)約型輸電網(wǎng)絡(luò)，具有重大的意義。
    電壓等級世界最高
    電壓等級是電網(wǎng)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，反映了電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的不同階段、不同水平。
    中國電力科學(xué)研究院總工程師印永華舉例說，就好比我們要實現(xiàn)大客流和高效率的運輸，就需要實現(xiàn)鐵路運輸?shù)奶崴�，到現(xiàn)在發(fā)展為高鐵技術(shù)，高鐵的技術(shù)還在不斷往上提升；要滿足廣大人口的居住需求，住房需從平房發(fā)展到低層樓房，再到高層樓房。電網(wǎng)等級也是從低壓到高壓、再到超高壓、特高壓，這符合事物發(fā)展的客觀規(guī)律。
    印永華介紹說，我國有電的歷史幾乎與國外同步，但是在1949年以前，電力工業(yè)發(fā)展緩慢，全國只有少數(shù)大中城市有電，電網(wǎng)規(guī)模很小，電壓等級低。1949年新中國成立后，遵循電網(wǎng)發(fā)展的客觀規(guī)律，電網(wǎng)技術(shù)取得了舉世矚目的進步。2009年，第一條1000千伏的晉東南—南陽—荊門輸電線路建成，成為當(dāng)前世界上電壓等級最高的輸電工程，標(biāo)志著我國占據(jù)了世界輸電技術(shù)和電工設(shè)備制造領(lǐng)域的制高點。
    印永華說，我國原來電力工業(yè)發(fā)展比較慢，輸電技術(shù)和國外比落后了將近30多年，后來迎頭趕上，現(xiàn)已占據(jù)了世界交流輸電和設(shè)備制造領(lǐng)域的制高點。目前1000千伏特高壓已經(jīng)納入我國國標(biāo)規(guī)定的電壓等級系列，同時也成為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓。
 
    三大難點和六大創(chuàng)新
    在國家電網(wǎng)公司交流建設(shè)部副主任陳維江看來，是特高壓電壓特高、輸電距離特遠(yuǎn)和輸送量特大的特點，讓特高壓輸電技術(shù)研發(fā)面臨著三個難點。
    首先，特高壓如此之高的電壓，加上上千公里的系統(tǒng)，需要正常的電壓調(diào)節(jié)，在故障發(fā)生后如何控制住電壓，難度非常大。
    其次，從西向東，在綿延2000多公里長的距離中，輸電線路會經(jīng)過各種各樣的復(fù)雜地理環(huán)境和氣候環(huán)境，可能遇到雨雪冰凍、地震、霧霾等，對建設(shè)輸電線路所用的絕緣影響很大。在此情況下，如何來承擔(dān)高的電壓？絕緣的選擇和配置難度都非常大。
    第三，在電壓高的情況下制造出可使用的輸變電設(shè)備，控制的難度也越來越大。
    可喜的是，據(jù)陳維江介紹，面臨這樣的難點，國家電網(wǎng)公司在2004年底組織國內(nèi)的科研設(shè)計、制造單位、院所高校共100多家，立足國內(nèi)，自主創(chuàng)新，組成了一個覆蓋全國范圍、覆蓋各個行業(yè)的產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新團隊。在近10年時間里，開展了309項特高壓交直流輸電技術(shù)的關(guān)鍵研究項目，在六大方面實現(xiàn)了創(chuàng)新突破。
    一是研發(fā)建設(shè)了四個試驗基地和兩個研發(fā)中心，提出了一系列試驗方法和規(guī)范。最終結(jié)果是使我國在高電壓、強電流試驗?zāi)芰Ψ矫娲蠓�提升，躍居世界領(lǐng)先水平。
    二是電壓控制，特別是系統(tǒng)的過電壓實現(xiàn)了優(yōu)化配置，提出了一系列的方法、措施、策略，使得大電網(wǎng)的電壓控制、過電壓的深度抑制達(dá)到了應(yīng)有的程度。
    三是通過在四個基地開展大量的試驗研究，在國際上首次獲得了特高壓交直流系統(tǒng)的外絕緣全套的真型試驗數(shù)據(jù)，建立了多個仿真計算模型，實現(xiàn)了絕緣的優(yōu)化配置。
    四是自主研制成功全套的特高壓交直流輸變電設(shè)備，是目前世界上電壓等級最高、容量最大、損耗最低的特高壓交流變壓器。
    五是把電磁影響降低到了人們可以接受的程度，實現(xiàn)了環(huán)境友好的目標(biāo)。
    六是形成了特高壓輸電工程全套的系統(tǒng)集成技術(shù)，截至目前，中國已經(jīng)完全掌握了特高壓交直流輸電的核心技術(shù)，是世界上唯一能夠設(shè)計、制造、運行特高壓交直流輸電技術(shù)的國家。
    可有效緩解霧霾
 
    國家電網(wǎng)公司直流建設(shè)部副主任高理迎直言，特高壓可以有效緩解霧霾。
    據(jù)他介紹，目前特高壓與PM2.5的關(guān)系，按照國際綠色和平組織發(fā)布的報告推算，在京津冀地區(qū)，輸送1億千瓦時的電力，PM2.5就會減少7噸，PM10減少約17噸。他強調(diào)，只要在管理上、技術(shù)上前進一步，就可以大大緩解PM2.5。
    根據(jù)中科院的研究報告，在PM2.5的主要來源中，燃煤貢獻(xiàn)是18%，再加上二氧化硫、二氧化碳經(jīng)過二次反應(yīng)之后，對PM2.5的貢獻(xiàn)可能會更高�？梢�，燃燒煤炭是霧霾的重要原因之一。
 
    高理迎認(rèn)為，鑒于煤炭消費主要分布在華中、華東、沿海地區(qū)的現(xiàn)實，首先我們要改變能源消費習(xí)慣，其次要改變?nèi)紵�布局，借助技術(shù)讓煤就地燃燒，然后把電送到其他地方，這樣就會大大緩解霧霾。
    另外是優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)。高理迎說，中國煤炭消費是世界上最多的，因此要加大綠色能源的產(chǎn)出，加大對風(fēng)電的開發(fā)，加大對存量的處理。他認(rèn)為，最終解決霧霾問題還要依靠我們增加綠色能源。
    國家電網(wǎng)公司發(fā)展策劃部副主任張正陵補充說， 以電代煤、以電代油，讓電從遠(yuǎn)方來，對抑制霧霾是有明顯緩解效果的。通過讓電從遠(yuǎn)方來，通過輸電替代一部分輸煤，測算數(shù)據(jù)顯示，能夠減少大概23%～25%的霧霾。
    實現(xiàn)了中國創(chuàng)造和引領(lǐng)
    目前中國在特高壓理論、技術(shù)、裝備、標(biāo)準(zhǔn)等方面都取得了更大突破，已經(jīng)建成了“兩交三直”特高壓工程，并在安全性、可行性和經(jīng)濟性方面得到了全面驗證，實現(xiàn)了中國創(chuàng)造和中國引領(lǐng)。
    那么，特高壓發(fā)展的效果如何？張正陵認(rèn)為，按照2020年來算，可圈可點之處有五個：
    一是能夠擴大西電東送規(guī)模，可以滿足全面建成小康社會的用電增長需求。2013年全國消耗的電能大約是5.3萬億千瓦時，到2020年還要增加3萬億千瓦時，以保證用電的需求。
    二是能源運輸體系能夠得到優(yōu)化。目前，山西、陜西、蒙西這三個地區(qū)的煤炭利用主要是靠輸煤，把煤轉(zhuǎn)化成電輸出去的比例不到5%，會使煤電油運輸緊張的情況時有發(fā)生。例如，2010年和2011年北京八達(dá)嶺高速路就常被運煤大卡車一堵就是好幾公里。而通過發(fā)展特高壓電網(wǎng)，用輸電來替代一部分輸煤，則可以大大緩解運輸緊張的局面。
    三是清潔能源得到高效利用。通過建設(shè)特高壓電網(wǎng)，西部北部的水電、風(fēng)電、太陽能都可以到中東部這樣一個大市場來消化，以解決目前清潔能源發(fā)展所面臨的困境。
    四是能夠改善東中部的生態(tài)環(huán)境。現(xiàn)在這已經(jīng)有了直接效果。
    五是拉動西部的經(jīng)濟增長。過去西部地區(qū)把煤挖出來就運走了，現(xiàn)在把煤就地發(fā)電，把煤炭基地變成煤電基地，把電輸送到遠(yuǎn)方去，則可以延長當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)鏈，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢。

來源：工人日報