BBC：中国特高压电网如同“电力高铁”，为全球寻求能源转型方案提供宝贵经验

　　“中国的清洁能源产量比其他任何国家都多。如今，中国正着手建设配套的特高压电网——其大规模发展战略能否取得成功?”

　　11月15日，英国广播公司(BBC)的一篇报道文章，注意到了上海奉贤换流站，即向家坝-上海±800千伏(kV)特高压直流输电工程的受端换流站。向家坝水电站位于云南省水富市与四川省宜宾市交界的金沙江峡谷出口处，而在1900公里之外，奉贤换流站作为电力枢纽，为上海市民住宅、办公楼以及工厂输送电力。

　　这条输电线路于2010年投入使用，是中国首批特高压项目之一，这项技术更被称为“电力高铁”，通过构建庞大的特高压基础设施网络，旨在实现电力的远距离输送，特别是将在偏远地区产生的电力输送到人口稠密的城市。

　　如今，中国步入“双碳”新时代，特高压在新型电力系统中的重要地位也再度显现。2022年1月24日，中共中央政治局就努力实现碳达峰碳中和目标进行第三十六次集体学习。会上明确指出，“要加大力度规划建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系”。

　　BBC的报道指出，尽管使用特高压并不是传输可再生能源的唯一方式，但其在拥有世界上最大国家电力系统的中国得以应用，可以为全球寻求快速实现能源转型的解决方案提供宝贵的经验。

特高压换流站 资料图

　　什么是特高压?

　　高铁，是速度和效率的象征，而这也正是特高压网络被称为“电力高铁”的原因所在。

　　简而言之，特高压输电线路的工作原理是，在传输相同功率的情况下，电压越高，电流越低。电流降低意味着电力在电缆中传输时损失的热量减少，从而能够以更高的效率进行长距离传输。

　　BBC援引了中国科学院力学研究所工程师郭亮的一番观点——供电最快的方式是将电线直接连接到用户，而不是将原材料运送到离他们更近的发电厂，电力传输速度几乎与光速一样快，而且存储成本高昂。

　　“电力一旦产生，就需要立即输送出去。这就是为什么我们需要这样一个网络，也就是‘电力高铁’，来确保电力能够传输到使用者那里。”郭亮曾在央视一档访谈节目中指出。

　　不同国家对于特高压线路的认定标准存在差异。中国将直流(DC)电压等级达到800千伏及以上、交流(AC)电压等级达到1000千伏及以上的线路定义为特高压线路。直流系统能以更小的损耗传输更多的电力，且能覆盖更远的距离，但其建设成本更高。相比之下，交流线路可以在途中与当地电网相连，因此更加灵活，但为确保成本效益，其长度通常不超过1500公里。在中国，同时使用这两种类型的线路。

　　过去有争论，如今已是“大国重器”

　　一开始，特高压建设的初始推动力，与中国特殊国情密不可分：东西部的经济水平、人口密度与电力资源严重不均衡，带来电力供需的东西部错配，西电必须东送。而超大规模的“西电东送”，只有特高压通道能堪当重任。

　　中国能源资源与电力负荷需求呈逆向分布，80%以上的能源资源分布在西部、北部，70%以上的电力消费集中在东部、中部。特高压电网具备输电容量大、距离远、效率高、损耗低、占地省等显著优势，是“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源运输“主动脉”。

　　不过，特高压在中国的投建与决策之路并不平坦。过去20年，特高压一路走来，从来就不乏争论。国家电网公司原董事长、党组书记刘振亚，被广泛称为“中国特高压线路之父”，他一开始的设想，因技术的可靠性及其对环境的影响等因素，多次遭到各方反对。

2024年11月14日，位于甘肃省张掖市的±800千伏哈密一重庆特高压直流输电线路工程，江苏省送变电有限公司施工人员正在高空架设电网。 视觉中国

　　兰德公司(RAND)的中国问题分析师菲奥娜·昆布雷(Fiona Quimbre)表示：“(刘振亚)的提议在当时确实是一个大胆而新颖的概念，后来在中国政策制定者中获得了支持。”

　　2006年，发展特高压技术被纳入“十一五规划”中，这标志着其已成为国家战略。同年，中国开始建设首个项目，即一条640公里的交流输电线路，该线路途经中部地区，将中国北方的煤炭中心山西与中部省份湖北连接起来，该线路于2009年初投入运营。

　　随后，更多雄心勃勃的项目迅速跟进。2010年建成时，向家坝-上海线路是当时世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的直流输电工程，该线路跨越八个省级行政区，拥有3939座铁塔，将金沙江的水电直接输送到上海，最大输电容量为640万千瓦，可满足上海市高达40%的电力需求。

　　截至2023年底，中国已建成特高压交流线路19条，特高压直流线路20条，特高压线路的输电长度超过4万公里，足以绕地球赤道一圈，这些线路不仅输送水电和煤电，还输送风电和太阳能发电。

　　全球特高压形势如何?为何美国发展不起来?

　　兰德公司专门研究能源和输电基础设施的经济学家伊斯梅尔·阿西涅加斯·鲁埃达(Ismael Arciniegas Rueda)表示，特高压技术并非中国发明的，但中国已将这些项目变成了一种“日常”。

　　鲁埃达形容，中国在特高压技术方面“更上一层楼，突破了极限”，就像在许多与能源转型相关的技术中所做的那样。同时，中国在特高压输电线路的里程数方面是“独一无二的存在”，诸如印度和巴西等国也拥有一些超长特高压线路，但其使用规模或运行电压水平与中国不可同日而语。

　　作为南美洲最大的国家，巴西目前有两条800千伏直流输电线路在运行，均由中国国家电网承建，这些线路从北部的亚马逊盆地将水电输送到人口稠密的东南部地区，包括圣保罗和里约热内卢。此外，中国国家电网正在巴西建设另一条特高压线路。

　　BBC指出，从全球来看，各地也在规划一些跨大陆的高压项目(其电压水平低于特高压)。在欧洲地区，正在开发多条海底电缆，以从北非输送太阳能和风能。在亚太地区，有人提出了一个名为Sun Cable的巨型项目，该项目计划通过印度尼西亚，将澳大利亚北部的太阳能电力输送到4300公里外的新加坡。

　　鲁埃达表示，尽管技术在不断进步，但跨国(或在美国跨州)输电仍面临其他挑战，最大的障碍是监管问题。“要实现(跨国或跨州输电)，你需要大量的文件、许可证等，而且并不是每个人都想在家旁边有一条输电线路。”

　　报道称，成本是另一个障碍，尤其是在美国，不仅所有参与长距离输电线路的利益相关者都必须批准该项目，相关区域输电组织也必须同意分担成本，这就是为什么特高压在美国没有发展起来的原因。

　　此外，巨型电网还意味着，如果其中一部分出现故障，大规模停电的风险也会更高，就像2003年加拿大和美国部分地区发生的大范围停电那样。

　　能源转型，特高压也有“中国方案”

　　随着新型电力系统加快构建，中国的“西电东送”特高压工程正向更绿色、更高效的方向发展，推动西南水电和西部、北部清洁能源大规模开发外送的同时，促进东中部地区能源结构清洁绿色转型。

　　而随着中国加快可再生能源部署，特高压线路的使命也随之发生了变化。2022年，国家能源局表示，基于沙漠的风能和太阳能基地应当规划输电线路，将电力输送到国家另一端的城镇。2023年，首条此类专用线路——连接中国西北部的宁夏回族自治区与南部湖南省的线路，正式开工建设。

2024年11月14日，位于甘肃省张掖市的±800千伏哈密一重庆特高压直流输电线路工程，江苏省送变电有限公司施工人员正在高空架设电网。 视觉中国

　　在一些研究人员看来，特高压的好处明显。芬兰能源与清洁空气研究中心(CREA)联合创始人劳里·米利维尔塔(Lauri Myllyvirta)也认为，在中国这样一个大国，虽然能源生产基地和城市之间的距离是一个挑战，但特高压这项技术也带来了能源效益。

　　“中国幅员辽阔，当东部已经日落时，西部仍然阳光明媚。”米利维尔塔：“而且，当中国的某个地区因低气压区而产生大风时，中国的另一个地区在同一时间可能处于完全不同的天气中。”因此，他认为，特高压输电线路可通过将电力从气候条件有利的地方迅速输送到不利的地方，来平衡太阳能和风能发电的波动。

　　也有一些研究人士认为，可再生能源未来的解决方案不会依赖于某一种输电技术，而是多种解决方案的组合。比如，另一种选择是微电网，它实现了能源的本地化发电、存储和使用，由于灵活且成本效益高，微电网在一些发展中国家越来越受欢迎。

　　然而，对于鲁埃达来说，特高压输电可以成为各国需要考虑的一系列选项之一，且它是关键选项。“电网就像脊梁骨一样，你需要以某种方式连接到电网，但如果电网出现故障，那么有替代方案就好了。”

　　来源：观察者网 熊超然