独占鳌头!中国特高压到底有多厉害,为什么能制定世界标准?

电力潮 2023-12-19
2229 字丨阅读本文需 6 分钟

如果说在芯片、航空发动机等高科技领域,中国由于经验不足,或许很容易被卡脖子。但在其他领域,我们也拥有绝对的话语权,比如特高压输电技术,在世界范围内可谓是“一枝独秀”。那么,中国的“特高压输电技术”到底是怎样炼成的?为什么其他的国家就无法建设特高压输电线路呢?

01 中国科学家突破特高压技术

当中国工程师最初提出建设特高压输电网的想法时,一些人认为这是一个外国人都无法解决的难题,质疑中国工程师是否能够掌握特高压技术的核心。

为了攻克特高压技术的挑战,中国国家电网公司于2004年启动了特高压输电建设的可行性研究。

这项研究吸引了数十家科研机构、高校和200多家制造企业的参与,形成了一个庞大的合作网络。

中国工程师们在这个合作网络中不断进行创新和研发,致力于解决特高压技术中的关键问题。

在可行性研究阶段,中国工程师们首先对特高压技术进行了全面的分析和评估,研究了输电线路、变电站、设备和材料等方面的技术可行性和经济可行性。

随后,中国工程师们进行了大量的实验室研究和仿真模拟,以验证特高压技术的可行性和稳定性。

他们利用先进的设备和技术,对特高压输电线路的电气特性、绝缘性能和电磁兼容性进行了详细的测试和评估。

在这之后,科学家们研发了高强度、高导电性和高绝缘性能的输电线路材料,设计了先进的绝缘结构和设备,优化了电气参数的控制方法,以提高特高压系统的安全性、稳定性和输电效率。

通过一系列研究,我国科学家成功地设计和建造了一系列特高压输电线路和变电站,实现了远距离、大容量的电力输送。

同时,他们还提出了一系列特高压技术标准和规范,为特高压技术的推广和应用提供了指导。

据统计,中国工程师们在研发过程中攻克了310项关键技术,解决了许多世界级难题。

02、中国制定特高压的世界标准

特高压相信很多人都知道,是指800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级,我们国家的特高压输电技术处于世界领先地位,为什么?因为我们国家是世界目前唯一一个使用特高压输电技术进行远距离输电的国家,同时也是特高压输电线路最长、核心专利最多、技术最完备的国家,说我们是世界第一完全没问题。

目前欧美日等主流的发达国家都采用500千伏及以上的直流电和500千伏以上交流电的超高压输电技术,我们为什么要用特高压?关注我,了解更多中国科工的真相。

我们看一个物理公式 W=UIT,W是电工,U是电压,I是电流,T是时间,电路的存在就是为了做工,使W变多的方法,就是电压、电流或者是时间。

但时间一天就是24小时,多一秒都没有。增加电流的方法就是减少电阻,这需要增加导线的横截面积,也就是需要更粗的电线。短距离还好,但是长距离输送都是几千公里线路,输电线粗了就会重,这会增加输电网架的数量,建设成本太高。所以增加电压就成了不二之选,从这就能看得出特高压的电力运输效率比超高压高得多。

但增加电压是有技术门槛的,首先特高压交流电路中,电压容易击穿电阻,整套设备提高电阻这无疑增加了制造成本,其次特高压输送需要架设特高压输电网架,不可能将线路之间的距离弄得很大,不然维修起来想想都觉得困难。

目前主流国家500千伏的输电技术比较完备,而且设备比较成熟,但是上千伏输电设备处于空白阶段,目前只有我们国家拥有全套特高压关键设备的专利和技术。其他国家想要用,都得花钱买我们的技术和专利。但这也是一笔不小的成本,美国等西方发达国家就没有想过要发展自己的特高压,来打破中国在这一技术上的垄断吗?

03、美苏为何不发展特高压?

你以为美国是真的不想发展特高压吗?作为一个靠谱的作者,我可以告诉大家,美国不是不想,而是做不到。

上世纪70年代美国经济发展缓慢,政府放弃社会资本化,走向了自由资本化路线,电力建设不再通过政府统筹,由行业协会、工会和私人统筹,电力公司一下增加到几百个,基本上各家都有各家的电厂和电网,加上技术和产品各不相同,美国电气工会也一直没有制定行业标准,基本属于各玩各的。

美国BPA公司和GE公司早在1970年就作出规划,拟用1100kV远距离输电线路将喀斯喀特山脉东部煤矿区的坑口发电厂群的电力输送到西部用电负荷中心,并完成全套设备测试工作,拥有所有关键技术的储备。但建设特高压,必须统一行业标准,而且远距离输电线都是州与州之间相互协调,但是州政府都是相互独立,特高压建设会影响各方的利益,这需要中央政府的协调,但是中央政府又不能强制,所以美国至今也没有一条商业化的特高压输电线路。其实在美国有很多这样的例子,比如高铁,美国至今没有建设出一条高铁,也跟州与州之间相互独立有很大的关系。

而上个世纪的另一个超级强国苏联,其实从1985年8月就完成了特高压输电系统,建造了一套2350km、1150kV输电线路和4座1150kV变电站,按系统额定电压1150kV运行了5年之久;之后由于苏联解体,全线降压为500kV电压等级运行,在整个运行期间,运行情况良好,1990年本打算建设一条前往东欧的线路,但是因为经济问题被搁置了,至今也没有启用特高压输电的计划。

美苏两国都有非常完备的技术和使用经验,但是对于苏联建设特高压输电网络更多是政治需求没考虑经济因素,加上地广人稀,用电负荷并不需要太多,所以苏联解体后俄罗斯无力维持特高压高昂的运营成本,降压使用了。

最后

目前我国电力合作的国家超过一百多个,很多发达国家也开始使用我们的技术专利,2014巴西的“美丽山”发电站至里约热内卢高压输电项目,全权由我国负责建设;2018年中非论坛又取得大量硕果,我们将和坦桑尼亚、赞比亚、埃及共计25个国家共同建设发电站及相关电力设施,解决非洲用电难的困境;2020年中国和东盟签署电力合作,帮助东盟国家有效开发水电资源。

综合来看我国的发展已经逐步被世界各国认可,多方技术已领先世界。特高压无论是对于西电东送还是对一带一路都具有非常重要的划时代意义,而未来,这样的技术还会越来越多。我们会让整个世界都为之震撼!

文章来源: ​史秘师,青梅侃史,宇宙天文馆

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来自:电力潮
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