簡介

中國現有電網主要以500千伏交流電和正負500千伏直流系統為主,最遠電力輸送距離為500公里,使電力輸送能力和規模受到嚴重製約。而特高壓電網是以1000千伏交流電和800千伏直流系統為主,電力輸送距離可達1000公里至1500公里,可更好地滿足經濟發展對電力的需求。
至2013年,晉東南—南陽—荊門特高壓試驗示範工程可行性研究已完成,線路、變電站設計方案基本確定。根據規劃,中國特高壓電網建成後,可節約發電裝機2000萬千瓦,每年可減少發電煤耗2000萬噸。
目前中國既是全球唯一掌握特高壓技術,也是全球唯一進行商業化運營的國家,目前已經建成“兩交兩直”特高壓工程,實現累計送電量1380億千瓦時。2013年1月18日,特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程套用榮獲國家科學技術進步特等獎。
中國現狀
向上特高壓工程
向家壩-上海±800kV特高壓直流輸電示範工程承擔著金沙江下游大型水電基地的送出任務,起於四川宜賓復龍換流站,止於上海奉賢換流站,途經四川、重慶、湖北、湖南、安徽、浙江、江蘇、上海等8省市,四次跨越長江。線路全長1907公里。工程額定電壓±800千伏,額定電流4000安培,額定輸送功率640萬千瓦,最大連續輸送功率720萬千瓦。工程由國家電網公司負責建設。
2007年4月26日獲得國家發改委核准;
2007年5月21日在上海奉賢換流站奠基;
2007年12月17日簽訂換流站直流設備採購契約;
2007年12月21日換流站工程開工建設;
2008年12月18日線路工程開工建設;
2009年11月13日線路工程全線架通;
2009年12月26日全線800kV帶電;
2010年4月24日雙極低端送電成功;
2010年6月25日雙極全壓送電成功;
2010年7月8日工程投入運行。
2011年3月31日,向家壩-上海±800kV特高壓直流輸電示範工程竣工環境保護驗收會議在北京召開。驗收組專家對工程環保方案及環保措施的落實以及工程環保成果等進行了對話和討論,對工程環境保護工作給予了高度評價,一致同意工程通過驗收。
交流試驗示範工程

多條線路因規劃爭議被擱置
2013年12月來自國家電網的權威訊息源證實,已有多條特高壓輸電線路因國家規劃意見分歧、評估、審批遷延而擱置。甚至有“淮南-南京-上海”和“武漢-雅安”的兩條線路在遞交評審後難以進入行政核准程式。
2012年12月5日,國家發改委正式委託中國國際工程諮詢公司開展華東環網交流特高壓項目北半環(淮南-南京-上海)工程評估。項目評估函中明確寫到,評估時限為30天。而一年已經過去,仍無評估結果。
技術和經濟優勢
輸送容量大
±800千伏直流特高壓輸電能力可達到640萬千瓦,是±500千伏、300萬千瓦高壓直流方式的2.1倍,是±600千伏級、380萬千瓦高壓直流方式的1.7倍,能夠充分發揮規模輸電優勢。
送電距離長
採用±800千伏直流輸電技術使得超遠距離的送電成為可能,經濟輸電距離可以達到2500公里甚至更遠,為西南大水電基地開發提供了輸電保障。
線路損耗低
在導線總截面、輸送容量均相同的情況下,±800千伏直流線路的電阻損耗是±500千伏直流線路的39%,是±600千伏級直流線路的60%,提高輸電效率,節省運行費用。
工程投資省
根據有關設計部門的計算,對於超長距離、超大容量輸電需求,±800千伏直流輸電方案的單位輸送容量綜合造價約為±500千伏直流輸電方案的72%,節省工程投資效益顯著。
走廊利用率高
±800千伏、640萬千瓦直流輸電方案的線路走廊為76米,單位走廊寬度輸送容量為8.4萬千瓦/米,是±500千伏、300萬千瓦方案和±620千伏、380萬千瓦方案的1.3倍左右,提高輸電走廊利用效率,節省寶貴的土地資源;由於單回線路輸送容量大,顯著節省山谷、江河跨越點的有限資源。
運行方式靈活
國家電網公司特高壓直流輸電擬採用400+400千伏雙十二脈動換流器串聯的接線方案,運行方式靈活,系統可靠性大大提高。任何一個換流閥模組發生故障,系統仍能夠保證75%額定功率的送出。
發展意義
清潔能源發展載體
中國的水能、風能、太陽能等可再生能源資源具有規模大、分布集中的特點,而所在地區大多負荷需求水平較低,需要走集中開發、規模外送、大範圍消納的發展道路。大規模核電的接入和疏散,也需要堅強電網的支撐。特高壓輸電具有容量大、距離遠、能耗低、占地省、經濟性好等優勢,建設特高壓電網能夠實現各種清潔能源的大規模、遠距離輸送,促進清潔能源的高效、安全利用。
有利於資源最佳化配置
長期以來,我國電力發展方式以分省分區平衡為主,燃煤電廠大量布局在煤炭資源匱乏的中東部地區,導致鐵路運輸長期忙於煤炭大搬家,煤電油運緊張狀況時常發生。未來,我國最佳化煤電開發與布局,清潔能源的快速發展,以及構築穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系,都迫切需要建設以特高壓為骨幹網架的堅強智慧型電網,充分發揮電網的能源資源最佳化配置平台作用。
提高中能源供應安全
從豐富能源輸送方式來看,建設特高壓,通過加大輸電比重,實現輸煤輸電並舉,使得兩種能源輸送方式之間形成一種相互保障格局,促進能源輸送方式的多樣化,減少鐵路煤炭運輸壓力,提高能源供應安全和高效經濟運行。
帶動電工製造業技術升級
建設特高壓電網,是電力工業通過技術創新走新型工業化道路的具體體現,是研究和掌握重大裝備製造核心技術的依託工程。發展特高壓電網,可使中國電力科技水平再上一個新台階,對於增強中國科技自主創新能力、占領世界電力科技制高點具有重大意義。目前,特高壓輸電技術已經納入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020)》、《國務院關於加快振興裝備製造業的若干意見》、《國家自主創新基礎能力建設“十一五”規劃》等國家重大規劃。
縮小區域差距
建設特高壓有利於中國煤炭產區的資源優勢轉化為經濟優勢,促進區域合理分工,縮小區域差距。特高壓的建設在轉變我國能源運輸方式的同時,實現了電力產業布局的調整,為煤炭產區經濟發展提供了機遇。對於煤炭主產區來講,通過加大坑口電站建設力度,加快發展輸電可以促進煤炭基地高附加值電力產品的出口,提高這些地區資源和生產要素的回報率,增加就業機會,提高居民收入,促進當地經濟的發展,縮小地區之間的差距。測算表明,輸煤輸電兩種能源輸送方式對山西GDP的貢獻比約為1:6,就業拉動效應比大約為1:2。
危害
2013年前的近三四十年中,歐洲、北美等地發生的十幾次大面積停電事件,教訓是交流電壓等級越高,覆蓋範圍越大,越存在巨大安全隱患,聯繫緊密的特高壓交流電網某一局部甚至某一部件發生破壞,就會將事故迅速擴大至更大範圍。不僅在戰時,而且在平時,電網很容易遭遇颱風、暴雨、雷擊、冰凌、霧閃、軍事破壞等天災人禍,會將事故迅速蔓延擴大。因此,要保證電網安全運行,必須在規劃、設計、建設、運行中研究電網結構,要按“分層分區”原則實行三道保護。到2013年為止,沒有哪一個國家要建設特高壓國家電網。
著名工程
前蘇聯1150kV工程
前蘇聯1000kV級交流系統的額定電壓(標稱電壓)1150kV,最高電壓1200kV,是世界上已有工程中最高者。
日本1000kV工程
日本1000kV電力系統集中在東京電力公司,1988年開始建設的1000kV輸變電工程
義大利1050kV試驗工程
20世紀70年代,義大利和法國受西歐國際發供電聯合會的委託進行歐洲大陸選用交流800kV和1050kV輸電方案的論證工作,之後義大利特高壓交流輸電項目在國家主持下進行了基礎技術研究並於1995年10月建成了1050kV試驗工程。