國務院總理李克強在前不久的國務院常務會議上提出，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送電項目。
    在近日中國科協舉辦的“科學家與媒體面對面”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環境息息相關的概念—“特高壓”，推到了公眾的視野，并從科學的角度，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力布局不均衡的現狀，減少煤炭運輸中的尾氣排放，解決煤炭“堵”在路上的困境，減少中東部地區對火電廠的需求，釋放當地的環保壓力……
    特高壓“特”在哪兒？
    為什么要特高壓輸電？清華大學電機系教授周遠翔說，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展到1985年前蘇聯的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。
    電能輸送多遠的距離？周遠翔解釋說，輸電距離是指經濟輸電距離，除了技術還要考慮綜合的技術經濟指標。
    我國幅員遼闊，輸電規模非常大，在此情況下，電從哪里來？
    周遠翔說，煤從空中走，電從遠方來。這是我們國家發展特高壓輸電、西電東送戰略的必然選擇。目前，我國已經成功實現了特高壓輸電工程建設。
    周遠翔說，特高壓的“特”體現在四個方面：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，特高壓交流1000千伏經濟輸電距離是500千伏的3倍，同時特高壓直流正負800千伏最遠經濟送電距離達到2500公里以上；三是線路損耗特低，有明顯的節能、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省非�？捎^。
    周遠翔總結說，特高壓輸電是西電東送戰略的必然選擇，對于實現環境友好、能源跨區靈活調配和資源節約型輸電網絡，具有重大的意義。
    電壓等級世界最高
    電壓等級是電網發展水平的重要標志之一，反映了電網技術發展的不同階段、不同水平。
    中國電力科學研究院總工程師印永華舉例說，就好比我們要實現大客流和高效率的運輸，就需要實現鐵路運輸的提速，到現在發展為高鐵技術，高鐵的技術還在不斷往上提升；要滿足廣大人口的居住需求，住房需從平房發展到低層樓房，再到高層樓房。電網等級也是從低壓到高壓、再到超高壓、特高壓，這符合事物發展的客觀規律。
    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，電力工業發展緩慢，全國只有少數大中城市有電，電網規模很小，電壓等級低。1949年新中國成立后，遵循電網發展的客觀規律，電網技術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，成為當前世界上電壓等級最高的輸電工程，標志著我國占據了世界輸電技術和電工設備制造領域的制高點。
    印永華說，我國原來電力工業發展比較慢，輸電技術和國外比落后了將近30多年，后來迎頭趕上，現已占據了世界交流輸電和設備制造領域的制高點。目前1000千伏特高壓已經納入我國國標規定的電壓等級系列，同時也成為國際標準電壓。
 
    三大難點和六大創新
    在國家電網公司交流建設部副主任陳維江看來，是特高壓電壓特高、輸電距離特遠和輸送量特大的特點，讓特高壓輸電技術研發面臨著三個難點。
    首先，特高壓如此之高的電壓，加上上千公里的系統，需要正常的電壓調節，在故障發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，輸電線路會經過各種各樣的復雜地理環境和氣候環境，可能遇到雨雪冰凍、地震、霧霾等，對建設輸電線路所用的絕緣影響很大。在此情況下，如何來承擔高的電壓？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備，控制的難度也越來越大。
    可喜的是，據陳維江介紹，面臨這樣的難點，國家電網公司在2004年底組織國內的科研設計、制造單位、院所高校共100多家，立足國內，自主創新，組成了一個覆蓋全國范圍、覆蓋各個行業的產學研的協同創新團隊。在近10年時間里，開展了309項特高壓交直流輸電技術的關鍵研究項目，在六大方面實現了創新突破。
    一是研發建設了四個試驗基地和兩個研發中心，提出了一系列試驗方法和規范。最終結果是使我國在高電壓、強電流試驗能力方面大幅提升，躍居世界領先水平。
    二是電壓控制，特別是系統的過電壓實現了優化配置，提出了一系列的方法、措施、策略，使得大電網的電壓控制、過電壓的深度抑制達到了應有的程度。
    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的外絕緣全套的真型試驗數據，建立了多個仿真計算模型，實現了絕緣的優化配置。
    四是自主研制成功全套的特高壓交直流輸變電設備，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，實現了環境友好的目標。
    六是形成了特高壓輸電工程全套的系統集成技術，截至目前，中國已經完全掌握了特高壓交直流輸電的核心技術，是世界上唯一能夠設計、制造、運行特高壓交直流輸電技術的國家。
    可有效緩解霧霾
 
    國家電網公司直流建設部副主任高理迎直言，特高壓可以有效緩解霧霾。
    據他介紹，目前特高壓與PM2.5的關系，按照國際綠色和平組織發布的報告推算，在京津冀地區，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，只要在管理上、技術上前進一步，就可以大大緩解PM2.5。
    根據中科院的研究報告，在PM2.5的主要來源中，燃煤貢獻是18%，再加上二氧化硫、二氧化碳經過二次反應之后，對PM2.5的貢獻可能會更高。可見，燃燒煤炭是霧霾的重要原因之一。
 
    高理迎認為，鑒于煤炭消費主要分布在華中、華東、沿海地區的現實，首先我們要改變能源消費習慣，其次要改變燃燒布局，借助技術讓煤就地燃燒，然后把電送到其他地方，這樣就會大大緩解霧霾。
    另外是優化能源消費結構。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出，加大對風電的開發，加大對存量的處理。他認為，最終解決霧霾問題還要依靠我們增加綠色能源。
    國家電網公司發展策劃部副主任張正陵補充說， 以電代煤、以電代油，讓電從遠方來，對抑制霧霾是有明顯緩解效果的。通過讓電從遠方來，通過輸電替代一部分輸煤，測算數據顯示，能夠減少大概23%～25%的霧霾。
    實現了中國創造和引領
    目前中國在特高壓理論、技術、裝備、標準等方面都取得了更大突破，已經建成了“兩交三直”特高壓工程，并在安全性、可行性和經濟性方面得到了全面驗證，實現了中國創造和中國引領。
    那么，特高壓發展的效果如何？張正陵認為，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化。目前，山西、陜西、蒙西這三個地區的煤炭利用主要是靠輸煤，把煤轉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生。例如，2010年和2011年北京八達嶺高速路就常被運煤大卡車一堵就是好幾公里。而通過發展特高壓電網，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。通過建設特高壓電網，西部北部的水電、風電、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展所面臨的困境。
    四是能夠改善東中部的生態環境。現在這已經有了直接效果。
    五是拉動西部的經濟增長。過去西部地區把煤挖出來就運走了，現在把煤就地發電，把煤炭基地變成煤電基地，把電輸送到遠方去，則可以延長當地的產業鏈，變資源優勢為經濟優勢。

來源：工人日報