领先全球的特高压直流输电

江苏省如皋市东陈镇初级中学 何建春

我们知道，输电导线是有电阻的，因此电流通过导线会发热，这是电流热效应所带来的不可回避的现象。但是这个发热过程是要耗电的，而且我们的输电导线并不需要这份“热情”，那怎么办？想办法减少这部分发热量呗！科学家们早已从理论上找到了方法，那就是升高输电线路上的电压。

高压直流输电的意义

人类生产出直流电的时间远早于交流电，因此直流电是人类最早系统性利用的电能形式。时至今日，大家日常所见的手机、电脑、高铁均以直流供电。在规模化生产直流电的初期，适用于高压直流输电的设备或技术还未成熟，而交流输电技术在远距离传输上损耗低于直流电，所以在很长一段时间内，甚至是现在，交流输电发挥着主导地位。随着大功率电力电子器件的成熟和相关直流输电技术的进步，高压直流输电技术的优势日渐明显，特别适合处理我国“发电厂与用户距离遥远”的能源需求现状。

我国约有80%的能源资源分布在西部与北部，而近70%的电力用户则集中在中部和东部。这要求我国电力系统实现跨区域、远距离和大规模电能输送，将西南水电、西北风电和火电保质保量地送往华北、华中、华东和南方负荷中心，促成“西电东送”和“北电南送”的电能传输格局。

我国的高压直流输电技术的成就

高压直流输电系统的优势日益突出，我国电力专家们经过一次次科研攻关才取得了令世界瞩目的成就：1989 年，我国首个高压直流输电工程——±500 千伏葛洲坝至上海直流工程投运，输电距离1046 千米，最大传输功率达1 200 兆瓦；2009 年，世界首个特高压直流输电工程——±800 千伏云南至广东直流工程投运，标志着世界进入特高压直流时代；2014 年，世界容量最大的特高压直流输电工程——±800 千伏哈密至郑州直流工程投运，容量达800 万千瓦，标志着特高压直流输电达到了一个新的高度；2016 年，云南鲁西背靠背直流工程投运，百万千瓦柔性直流单元的电压和容量均处于世界最高水平。

在举国上下喜迎新中国成立70 周年之际，国家电网公司建设的全球最牛的输电线路正式投入运行！请记住它的名字：准东至皖南±1 100 千伏特高压直流输电工程。请记住它服务的范围：起于新疆昌吉州昌吉换流站，止于安徽宣城市古泉换流站，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽六个省区，是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程。

最牛电线，到底有多牛？这不是普通的电线，它的强大你绝对想象不到！它拥有多项世界冠军头衔，每一项都非常强悍。

这是世界上最长的电线！它全长3 324千米，大约12 根这样的电线就能绕地球赤道一周，可以担当跨国输电、甚至跨洲输电的重任。

这是世界上电压等级最高的电线！它承载的电压是1 100 千伏，是普通居民用电电压220 伏的5 000 倍。

这是世界上输电容量最大的电线！它的输送容量是1 200 万千瓦，可以同时点亮4 亿盏30 瓦的电灯；可以满足我国经济发达的华东地区5 000 万家庭的用电需求；可以同时驱动1 200 列高铁列车全速运行；输送1 亿度电仅需8 小时20 分钟；每10 小时输送的电量即可为我国所有电动汽车充满电；每年可送电600 亿度～850 亿度，超过上海全年用电量的一半！

之前国家电网公司已经建成了10 条±800 千伏特高压直流输电线路，这次为什么要把电压升级到±1 100 千伏呢？当输送电力距离提升到3 000 千米及以上时，必须采用±1 100 千伏的输电技术。±1 100 千伏输电技术经济输送距离可达5 000 千米，可以纵贯我国东部和西部。这条特高压输电线路的起点和落点间的距离已经超过3 000千米。于是，世界最牛电线应运而生。

为什么要建设这么一条电线？因为它具有显著的经济、社会、环境效益。它对于促进新疆能源基地开发，保障华东地区电力可靠供应，拉动经济增长，实现新疆跨越式发展和长治久安，落实大气污染防治行动计划等具有十分重要的意义，是当之无愧的“大国重器”。工程投运后，具备年送电600 亿千瓦时～850 亿千瓦时的能力，将有力促进长三角区域大气污染防治目标的实现——可以使我国经济重镇华东地区每年减少燃煤约3 800 万吨，减少排放二氧化碳7 000 万吨、二氧化硫70 万吨！对实现我国对国际社会做出的碳排放庄严承诺具有重要的意义！

走向世界的我国高压直流输电技术

目前，中国直流输电技术电压等级最高、规模最大。在过去二十年中，虽然中国周边国家和地区的大面积停电事故频发，但无一起发生在中国电网。我国电网安全运行水平已达世界领先水平，同时也为世界造福。

直流输电保留送、受两端电网的相对独立性，适用于大规模跨国电网互联。建设跨国直流输电系统，可以满足国家之间大容量、远距离输电或功率交换需求，提高电网互济能力和安全可靠性。以中国南方电网为例，其立足自身独特的区位优势，正在积极利用先进的直流输电等技术，推动实施我国与越南、缅甸、老挝、泰国等周边国家的电网互联互通项目，逐步构建澜湄国家、孟中印缅经济走廊、东盟国家以及南亚互联电网，进而形成开放包容、普惠共享的区域能源互联网。

当然，在特高压输电的道路上，没有句号，只有逗号！我们的电气科学家们正在与全世界的同行们一起奋勇前进。