序言

文章開始之前，小鯨先問問大家知不知道“新基建”這個(gè)詞？

官方對(duì)于“新基建”是這樣說的，它是指發(fā)力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。主要包括七大領(lǐng)域：5G基建、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

七個(gè)？這熟悉的數(shù)字，難道是為了湊齊傳說中的葫蘆兄弟么？

葫蘆娃， 葫蘆娃 ，一根藤上七朵花，風(fēng)吹雨打都不怕 。

好啦，有點(diǎn)扯遠(yuǎn)了！

咱們用大白話總結(jié)一下：

新基建就讓網(wǎng)絡(luò)變得更快，讓電網(wǎng)更加強(qiáng)悍，讓高鐵去到更多地方，讓電車在街上跑的更順暢，讓大數(shù)據(jù)發(fā)揮作用，讓人工智能服務(wù)于工作和生活，讓智能制造更快實(shí)現(xiàn)。

那么小鯨考考你，這基建的七大塊當(dāng)中，你覺得哪個(gè)最重要呢？

這可能出乎你意料，是特高壓！

為啥呢？因?yàn)樗峁┢渌I(lǐng)域最需要的電能呀！

那么這一期小鯨就來說說，咱們的特高壓技術(shù)“特”在何處呢？

特高壓

小鯨會(huì)從三個(gè)方面來說說：

為什么我們要建特高壓？

我們的特高壓是如何成為世界最先進(jìn)的輸電技術(shù)？

我們的特高壓有啥高科技？

首先給大家普及下什么是特高壓？

特高壓是由1000千伏及以上交流和±800(正負(fù)800)千伏及以上直流輸電構(gòu)成，是目前世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)，具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、占地少的綜合優(yōu)勢(shì)。

為什么我們要建特高壓？

一句話，主要是由咱們的'能源國(guó)情'決定。

具體是這樣的:

我國(guó)三分之二的煤炭資源集中在陜西、山西和內(nèi)蒙三省區(qū)， 80% 的水電資源集中在西南地區(qū) 。絕大多數(shù)可集中開發(fā)的風(fēng)電和太陽能則分布在西北和東北地區(qū) 。而與此同時(shí)，我國(guó)七成用電需求卻落在了東部和中部的 16 個(gè)省內(nèi) 。

面對(duì)這樣的問題，我國(guó)一開始采取的解決途徑是在負(fù)荷區(qū)域建設(shè)燃煤電站 ，通過遠(yuǎn)距離運(yùn)輸煤炭，就地發(fā)電來增加負(fù)荷區(qū)域的電力供給 。

但隨著東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求日益增加，而且東部電廠燃煤帶來的排放污染問題也日益嚴(yán)重起來了。

那怎么辦呢？

不怕，咱們還有B方案！

我們可以在大西北建立能源基地，通過遠(yuǎn)距離特高壓輸電通道供應(yīng)中東部地區(qū) 。

于是特高壓就將兩邊“連接”起來，解決了兩邊發(fā)展的“燃眉之急”。而要進(jìn)行大規(guī)模能源調(diào)配，就要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電，而這就必須提高電壓等級(jí)。

目前最高的是1000千伏交流電傳輸技術(shù)，這個(gè)技術(shù)只有咱們擁有，并且最遠(yuǎn)輸電距離可超過5000公里。

那么你肯定好奇了，咱們的特高壓技術(shù)是怎么發(fā)展起來的呢？

從世界電網(wǎng)的發(fā)展歷程看，輸電網(wǎng)已經(jīng)有100多年應(yīng)用歷史了。就輸電技術(shù)從低電壓到高電壓等級(jí)提升的過程看，西方國(guó)家一直領(lǐng)先。

中國(guó)比世界發(fā)達(dá)國(guó)家首次出現(xiàn)更高電壓等級(jí)輸電網(wǎng)的時(shí)間也晚了大約20年，這里指的是超高壓輸電網(wǎng)。

1972年6月16日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、自行制造設(shè)備、自行施工安裝的第一條330千伏超高壓輸變電線路—?jiǎng)?劉家峽)—天(天水)—關(guān)(關(guān)中)線路投入運(yùn)行，而瑞典早在1952年就已經(jīng)建成380千伏的輸電工程了。

不僅如此，在750千伏輸電技術(shù)上，我們更是晚了40年。

1965年加拿大最早建成麥尼夸根—魁北克市—蒙特利爾735千伏的輸電工程，而我國(guó)首次全面掌握750千伏電網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行技術(shù)，是在2005年建成了青海官亭—甘肅蘭州東輸變電工程。

但是到了1000千伏的級(jí)別后，世界玩家就只剩咱們了。

小鯨為啥這么說呢？

發(fā)達(dá)國(guó)家雖然開展過特高壓輸電試驗(yàn)研究，但發(fā)展水平良莠不齊。也沒形成成熟的技術(shù)和設(shè)備，更沒有完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系以供參考。

所以在這樣的情況下，我們面臨的技術(shù)難題，之前采用“引進(jìn)-消化-吸收-再創(chuàng)新”的技術(shù)路線去攻克，走不通了，必須要走自主創(chuàng)新之路。

自1986年，中國(guó)開始就對(duì)特高壓技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究，至2006年開始建設(shè)第一條特高壓線路，再到今天成為特高壓國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定者，中國(guó)走過了30多年的研究探索道路。

在這里小鯨想問問大家，你覺得特高壓技術(shù)只是一個(gè)單項(xiàng)技術(shù)，還是一整套產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)？

答案非常明顯，就是后者！

從上下游產(chǎn)業(yè)鏈來看，特高壓產(chǎn)業(yè)鏈包括電源、電工裝備、用能設(shè)備、原材料等，產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)而且環(huán)環(huán)相扣，咱們用了30年的時(shí)間，就是把整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈給弄起來。

2006年，1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程核準(zhǔn)開工。2009年1月6日，這項(xiàng)由我國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)建設(shè)的首個(gè)特高壓交流工程投運(yùn)。

截至目前，我國(guó)有25條特高壓線路正在運(yùn)行、7條特高壓線路正在建設(shè)，以及7條待核準(zhǔn)特高壓線路。

特高壓技術(shù)

要知道在電力領(lǐng)域，從高壓-超高壓-特高壓，輸電電壓每提高一個(gè)電壓等級(jí)，都面臨技術(shù)極限的挑戰(zhàn)。

那咱們?cè)谶@方面用到了哪些高科技呢？

如果把特高壓輸電技術(shù)譽(yù)為世界電力技術(shù)的珠穆朗瑪峰，那么珠穆朗瑪峰上的皇冠，就是特高壓變壓器和特高壓換流閥。

下面小鯨分別來說說這兩個(gè)核心設(shè)備。

特高壓變壓器是將低電壓轉(zhuǎn)換成1000千伏特高壓的關(guān)鍵設(shè)備，升高電壓不是難事，難的是如何安全的升高電壓。

作為變壓器內(nèi)部主要絕緣材料，大家可以猜猜是什么？

我說出來，大家肯定會(huì)驚訝的！

絕緣材料使用的是紙，而且用紙做成的各種配件達(dá)到25萬件，不亞于任何一件精密的藝術(shù)品。

當(dāng)然了，這里的紙不是咱們一般使用的紙，而是根據(jù)特高壓設(shè)計(jì)過的專用紙。并且變壓器內(nèi)部所有組件都需要超高的工藝和潔凈環(huán)境，比咱們醫(yī)院的手術(shù)室還要干凈幾十倍。

另外變壓器的運(yùn)輸又是一個(gè)大問題，要知道它的大小相當(dāng)于面積45平米的二層小樓。整體運(yùn)輸?shù)脑?，正常情況是充滿變壓器油，這樣總重達(dá)到500噸，而將油換成氮?dú)?，重量可以降?68噸。

這里就要回顧一下，我之前的視頻里有說過的咱們自主生產(chǎn)的模塊車-SMPT平板車，感興趣朋友的可以看看。

再來看看特高壓換流閥。

特高壓換流閥是將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的關(guān)鍵設(shè)備，也就是說特高壓的電流必須通過它的轉(zhuǎn)換才能送入千家萬戶。

那么如何安全穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化特高壓呢？

這里就要說到換流閥的核心部件 - 晶閘管，它決定了換流閥的通流能力，目前國(guó)內(nèi)已研制出6英寸晶閘管，額定通流能力4000安培。

通過將多個(gè)晶閘管元件串聯(lián)可得到希望的系統(tǒng)電壓，要說明的是，它的生產(chǎn)設(shè)備工藝精度都是納米級(jí)別的。

在咱們沒有研制出自己的換流閥之前，完全依靠進(jìn)口，處處受制于人。而現(xiàn)在咱們通過十年艱苦攻關(guān)，終于擺脫了國(guó)外的束縛了。

在擁有特高壓變壓器和換流閥的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)后，咱們從之前的工程應(yīng)用的大國(guó)，變成了現(xiàn)在的特高壓技術(shù)的強(qiáng)國(guó)。

據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司提供的數(shù)據(jù)顯示，一回路特高壓直流電網(wǎng)可以輸送600萬千瓦電量，相當(dāng)于現(xiàn)在500千伏直流電網(wǎng)的5-6倍，而且送電距離也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。

尤其是特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)每天最多輸送2.4億千瓦時(shí)電。這是什么概念呢？

要知道1億千瓦時(shí)電等于5萬噸煤炭，那么也就是12萬噸煤炭。這相當(dāng)于載重為5噸的卡車，滿載2.4萬輛，或載重100噸的卡車，滿載1200輛。

感悟

最后小鯨想說：

當(dāng)今世界正在經(jīng)歷一輪新的變革，全球經(jīng)濟(jì)需要尋找新的發(fā)展引擎。推動(dòng)能源革命，實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型，是全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

中國(guó)的特高壓不僅成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主動(dòng)脈，也為世界上不少國(guó)家和地區(qū)提供了可借鑒的電力輸送解決方案。

迄今為止，中國(guó)不僅是世界唯一實(shí)現(xiàn)特高壓大規(guī)模商業(yè)運(yùn)營(yíng)的國(guó)家，也在這個(gè)領(lǐng)域全方位實(shí)現(xiàn)了“中國(guó)引領(lǐng)”成為了制定標(biāo)準(zhǔn)的人。

赤橙黃綠青藍(lán)紫，誰持彩練當(dāng)空舞？

這讓我想起一句話：'一流企業(yè)賣標(biāo)準(zhǔn)，二流企業(yè)賣專利，三流企業(yè)賣產(chǎn)品”，更多的標(biāo)準(zhǔn)意味著會(huì)有更多的影響力和話語權(quán)。

未來隨著一帶一路倡議的不斷推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)全球化會(huì)越來越深入，屆時(shí)特高壓不僅能讓中國(guó)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大容量輸電，而且也讓世界各地能源傳輸更加高效便捷，建立一個(gè)全球資源互聯(lián)互通的新時(shí)代。