特高压:促进能源可持续发展
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇特高压:促进能源可持续发展范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
编者按：特高压建设是我国经济建设中的一件大事，中国加快发展特高压电网，对本国，对世界都具有重要意义。特高压建设一直是全社会的热点，国家重视，国人关注。电力系统规划专家、教授级高级工程师吕健先生根据个人多年工作经验和研究成果，特撰文就特高压与中国能源发展思路阐述了自己的观点，本刊特别刊出，供读者参考。
随着全球经济的复苏，世界能源需求增长强劲，供需矛盾日趋紧张。中国人均能源资源拥有量只有世界平均水平的40％左右，人均能源消费不到发达国家的四分之一，作为经济快速增长和人口最多的发展中国家，能源供应形势严峻。能源发展中存在供不应求、结构不均衡、利用效率偏低、环保压力大等突出问题和矛盾，对经济社会持续健康发展形成了较大制约。转变发展方式，加快构筑稳定，经济、清洁，安全的能源供应体系，促进能源可持续发展至关重要。
发展特高压是能源可持续发展的有效选择
能源与生产力布局不均衡，能源大规模、大范围配置势在必行。中国煤炭和水能资源丰富，石油，天然气资源较为贫乏，煤炭资源的探明保有储量超过1万亿吨，80％以上分布在北部和西部地区。水能资源的经济可开发容量超过4亿kW，80％以上分布在西部地区。而75％的能源需求集中在中部和东部地区。从能源资源禀赋与需求特点以及能源安全出发，中国必须坚持节约优先、立足国内，煤为基础、多元发展的方针，加大西部水能资源以及西部，北部煤炭资源的开发力度，通过能源大范围配置，满足中部和东部地区经济社会发展对能源不断增长的需求。
煤炭资源开发与利用面临环保，运输等巨大压力，要求加快转变电力发展方式。中国发电用煤已超过煤炭产量的50％，所发电量约占总发电量的80％以上，电煤的优化利用十分重要。以往电源建设就地平衡，形成了大规模，远距离北煤南运的格局。
2002年以来，电力需求快速增长，供需矛盾突出，电源大规模建设，东部地区火电机组装机增长迅猛，运力紧张，煤价上涨。从长远看，东部地区原产煤大省的煤炭资源面临枯竭，而缺煤省份电力需求持续增长，通过煤炭长距离运输，就地发电、自求平衡的发展方式不但运力瓶颈问题难以解决，环境污染等问题也将十分突出。东部地区单位国土面积的二氧化硫排放量是西部地区的5倍。保障能源供应和保护环境是当前亟需解决的重要问题。
中国正处于重化工业阶段，经济发展迅速，能源消耗量大，电力需求高速增长，能源问题将日益成为关系国民经济全局的关键。近几年出现的煤电油运紧张问题，使我们对电网优化资源配置的网络和市场功能认识进一步加深。电网是能源战略布局的重要组成部分，是能源产业链的重要环节，具备优化能源资源配置方式、提高能源资源配置效率的基本功能。特高压电网具有大容量、远距离、低损耗，高效率送电的特点，加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网，对解决中国能源发展面临的突出问题，构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系具有十分重要的意义。
发展特高压技术上是可行的。从上个世纪60年代开始，美国、苏联、日本，意大利等国家先后开展了特高压输电技术的研究与开发。苏联建成了长达2362km的1150kV特高压交流输电线路和3座特高压变电站，日本建成1000kV同塔双回线路427km。
有关研究、试验和工程实践表明，发展特高压输电，在技术上没有难以克服的障碍，工程上已具备实际应用的条件。中国对特高压输电技术的研究始于上个世纪80年代，经过20多年的努力，尤其是近两年国家电网公司组织开展大量研究工作，取得了一系列重要成果。尽管目前世界上尚无特高压工程在商业运行，但并非技术原因所致，主要是由于这些国家的电力供需矛盾趋缓。
发展特高压是电力工业适应社会经济快速发展的必然要求。中国正处于全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会新的历史时期，工业化，城镇化进程不断加快，尤其是面对人均用电量仅为世界平均水平一半的现实，电力需求将长时间保持较快增长。根据最新对国民经济和社会发展规划预测，预计2020年全社会用电量达到7.36万亿KWh全国发电装机将超过14.7亿KW，在2007年底的基础上翻一番。实现如此大规模的电力增长，对电网发展提出了巨大挑战。建设由1000kV交流和±800kV，±1000kV直流构成的特高压电网，能够适应电网、电源协调发展的需要，优化电力布局，有效解决500kV电网因输送能力不足带来的安全稳定问题，显著提高电网运行的安全性和可靠性。
发展特高压可促进大煤电，大水电、大核电基地的集约化开发。实施能源资源优化配置的发展战略，促进经济与社会的可持续发展，保障能源安全。中国的资源禀赋特点决定了高效开发煤炭资源和提高水电开发率对提高能源供应能力至关重要。
在煤炭开发方面，走能源资源集约化开发的道路，是提高煤炭能源开发效率的基本趋势。规划建设的大型煤炭基地，占全国煤炭储量的70％以上，形成若干亿吨级生产能力。就地建设大型煤电基地，实现煤电一体化发展，提升煤电就地转化比例，是提高煤炭开发利用效率的有效途径。大型煤电基地主要分布在中国西部和北部地区，距离负荷中心较远，只有通过特高压输电技术才能实现其电力大规模的外送。
在水电开发方面，蕴藏量大、开发率低的西南水电基地距离中东部负荷中心1000～3000km。其中可开发水电容量约1亿kW，距中东部负荷中心3000km以上。常规的500kV电网不能满足将西南水电大规模外送的基本要求，特高压输电将成为大规模经济开发西南水电尤其是水电的唯一有效选择。
在核电开发方面，规划在东部负荷中心建设若干座大型核电站，作为中国能源供给体系的重要组成部分，特高压电网也将为大型核电站的电力大规模送出提供坚强的电网支撑。
发展特高压输电是电力工业的重大创新，有利于促进装备制造业发展。特高压输电技术是世界电力科技领域的前沿技术。发展特高压输电，有利于充分发挥科技的引领作用，实现电网技术升级，带动电力和相关领域的技术创新，有利于增强电力企业的自主创新能力，推动电力工业创新体系建设；对于电力发展理论创新、电力企业管理创新也将产生积极的促进作用。建设特高压电网带动了特高压交、直流设备的巨大市场需求，给电工装备制造业创造了新的发展空间，有利于促进设备制造企业把握机遇，加强设备研发和关键技术攻关，实现新的技术跨越。中国主要设备制造企业通过特高压试验示范工程，提高特高压设备研制能力。
总之，发展特高压对于提高电力在终端能源消费的比重，促进经济发展方式转变，优化电力结构布局，促进能源 可持续发展具有重要意义，是贯彻党的十七大精神，落实科学发展观的重要实践，是为经济社会发展提供安全可靠电力供应的迫切要求，是立足国情，遵循电力发展规律，走中国特色电力，发展道路的重要内容。
发展特高压输电具有显著的优越性
同500kV电网相比，特高压输电能够提高输送容量，增加经济输电距离。
一是减少走廊回路数，节约大量土地资源。特高压交流按自然功率输送能力是500kV交流的5倍，在采用同种类型杆塔设计的条件下，1000kV特高压交流输电线路单位走廊宽度的输送容量约为500kV的3倍。±800kV直流输电方案的线路走廊宽度约76m，单位走廊宽度输送容量约为9.2万kW/m，是±500kV直流的1.4倍，向家坝、溪洛渡、乌东德、白鹤滩水电站送出工程采用特高压直流与采用超高压直流相比，输电线路可以从10回减少到6回。总体来看，特高压交流输电可节省约三分之二土地资源，特高压直流可节省约四分之一的土地资源。通过发展特高压电网，可以显著提高线路走廊的输电效率，节约宝贵的土地资源，实现电力工业的可持续发展。
二是节省工程投资，降低线路损耗，获得显著的经济效益。在输送同容量条件下，特高压输电可以大量节省输电线路的金属材料，与超高压输电相比，节省导线材料约一半，节省铁塔用材约三分之二。1000kV交流输电方案的单位输送容量综合造价约为500kV输电的四分之三，±800kV直流输电方案单位输送容量综合造价约为±500kV直流输电的72％；另外，与超高压输电相比，特高压输电线路损耗大大降低，1000kV线路损耗是500kV线路的42％；±800kV直流线路损耗是±500kV直流线路的39％。
三是减轻铁路煤炭运输和中，东部地区环保压力。近年来，部分电网出现缺电现象，除了装机容量不足之外，电煤短缺也是造成缺电局面的一个重要原因。发展特高压输电有利于就地消纳煤炭基地的煤矸石、洗中煤等劣质煤，提高能源利用效率，减少露天堆放污染，有利于统筹利用环境容量，缓解东部地区大气排放压力，煤炭基地的污染排放也能有效控制，到2020年，东部地区每年可减少二氧化硫排放48万吨。
发展特高压电网还可以取得巨大的联网效益。中国地域辽阔，不同地区电力负荷的互补性很强。发展特高压输电，加强华北、华中、华东大区间电网互联，有利于减少系统备用，获得水火互济、跨流域补偿，错峰避峰等综合效益。
特高压电网的安全有保障
一般来说，大电网具有更强的能源资源配置能力和抵御故障能力，实现大电网互联是世界各国、各地区电网发展的基本趋势。例如，北美东部同步电网总装机容量已超过6亿kw。近几年，国际上接连发生了几起电网大面积停电事故，有人就片面认为同步电网越大，电网越不安全，但事实并非如此。如“8.14”美加大停电事故的调查结果表明，事故的根本原因并非电网“大”所致，而是由于电网管理分散，缺乏集中控制能力，导致一些措施没有及时实施。遵循电网运行规律，把握电能生产和消费实时平衡的特点，加强电网的统一调度和集中管理，是保障大电网安全的有效措施。
在电网从小到大、由弱到强的发展过程中，只要建立科学的安全稳定运行机制，采取合理的技术措施，能够有效防止大电网事故的发生。2020年前后中国将形成华北－华中－华东、东北，西北和南方四个同步电网，通过直流实现全国互联。其中，华北－华中－华东特高压同步电网将华中电网的水电比重由41％下降到同步电网的为22％，电网结构明显改善，大大提高了调节性能较差的径流式电站的经济性。华北华中－华东特高压同步电网是“团状”结构，改变了目前东北－华北－华中同步电网那种稳定性相对较差的长链式电网结构，在电网结构上保证了系统具有较高的安全稳定水平。同时，该同步电网分层分区布局，并逐步打开电磁环网，形成功能清晰、层次分明的电网构架，电网安全稳定水平大幅提高。中国电力科学研究院采用先进的电力仿真系统进行了大量的故障仿真研究，结果表明，规划的特高压电网具有很强的抵御严重故障能力，构建华北－华中－华东特高压交流同步电网是合理的，安全的。
关于特高压输电对电磁环境的影响，理论研究、试验验证和工程实践均表明，合理优化线路导线及杆塔设计，可以有效地将特高压线路对电磁环境影响控制在500kV系统的同等水平以内，对社会公众和自然生态不构成影响。
协调发展特高压交流和直流输电是科学的选择
建设坚强的国家电网，不仅要协调发展各级电网，而且要协调发展特高压交流和特高压直流输电。特高压交流能够形成坚强的网架结构，电源接入、电力传输和交换十分灵活，规模效益显著。特高压直流是点对点送电，不能形成网络，必须依附于坚强的交流输电网才能充分发挥作用。结合国情，±800kV、±1000kV直流输电主要定位于西南大水电基地和西北大煤电基地的超远距离、超大容量外送。特高压交流主要用于电网的网架建设和跨区送电，通过特高压电网，有利于提高受端电网抵御严重故障能力，为大规模直流输电提供坚强支撑，电网安全性、灵活性和可靠性进一步增强。特高压“强交流、强直流”混合电网可以充分发挥交、直流不同输电方式的优势，满足电力系统安全稳定导则要求，符合中国能源资源分布格局，是中国未来电网发展的最佳模式。
发展特高压是科学论证、民主决策的成果
发展特高压是国家为实现能源资源优化配置，推进能源集约化开发和高效率利用，促进经济与社会的可持续发展而作出的重要决策。在工程研究和决策过程中，遵循“科学论证，示范先行，自主创新，扎实推进”的原则，始终坚持特高压重大问题由院士，专家组成的特高压顾问小组把关机制，广泛听取了各方面意见建议，包括不同意见。社会各界十分关心并积极参与特高压工作。中国工程院在《关于特高压输电研究与工程建设的咨询意见》中系统论述了中国发展特高压输电的必要性，可行性，创新意义。国务院发展研究中心和中国国际工程咨询公司也进行了大量研究。中国机械工业联合会组织电工装备企业和专家深入开展特高压设备调研和研制工作。中国电力工程顾问集团公司组织六大设计院的技术骨干，全面开展特高压电网规划和工程设计工作。中国电力科学研究院等科研单位、清华大学等高等院校就特高压关键技术进行深入研究。许多知名国际企业、机构和专家通过学术交流和技术咨询等方式，参与中国特高压研究。
据不完全统计，已有2000多人直接参与和承担了特高压电网的研究咨询工作。其中，院士30多人，教授。博士、高级工程师1100多人，形成了以企业为主体，产学研相结合的研究体系，先后开展了100多项特高压关键课题的研究，在特高压前期论证、电网规划，关键技术研究、设备研制、试验基地和试验示范工程建设等方面取得重要突破和进展。2006年11月底，2006特高压输电技术国际会议在北京召开，来自19个国家和地区的350多名专家，代表就发展特高压输电技术的必要性、可行性、经济性和安全性达成广泛共识。会议认为，特高压输电技术是世界输电技术发展的重要方向。2007年7月中旬，国际电工委员会(JEC)、国际大电网会议委员会(CIGRE)在北京联合主办特高压国际标准研讨会，会议深入讨论了特高压标准制定有关工作，建议将我国特高压交流电压标准纳入IEC国际标准体系。2007年2月在武汉建成的特高压交流试验基地和2007年6月在北京建成的直流试验基地相继成功带电运行，开展了电磁环境、外绝缘等方面的重要试验研究，创造了14项世界第一，标志着我国在世界特高压技术研究领域已处于领先地位。近期，特高压直流基地试验线段又成功升压至±1000kV、±1200kV并实现稳定运行，创下多项世界纪录，为特高压输电技术研究提供了试验手段。当前已进入工程应用阶段，中国加快发展特高压电网，对中国，对世界都具有重要意义。