涨姿势：特高压知识之旅

特高压是什么? 为什么要建设特高压? 特高压有什么好处?

特高压是什么?

特高压是世界上最先进的输电技术。

大家都知道，电是要靠电线传输的。我们家里、企业工厂里、商店学校医院里到处都用电，这些电都是通过电网输进来的。电网里的电是从发电厂发出来的。发电厂我们也许见过，也可能从来没见过，这没关系，因为发电厂大都建设在离我们很远的地方。把发电厂发出来的电传输到电网里，再通过电网一直传输到我们家里、工厂里、商店里、学校里、医院里，这就要“输电”。

输电是一门技术，只要念过中学的人都知道。

但怎样输电才更有效率，更合算?在中学的物理课本里，我们学过粗浅的电学知识，知道电也是一种能量，懂得电流、电压、电能、电功率这些基本的电学概念。因为电功率是电压和电流的乘积(这是电的科学规律决定的)，所以要想得到很大的电功率，就必须加大电压或电流，而电流太大会引起电线发热、损耗太多，于是技术人员就采取不断升高电压的办法来提高输电的效率。

大家都知道，在中国，民用电的电压是220伏。但在电网里，还有许多不同等级的、甚至很高的电压，就是为了提高输电的效率。电网里是靠一种叫变压器的设备来升高或降低电压的。中国的电网里有1万伏、3.5万伏、11万伏、22万伏/33万伏(西北地区)、50万伏/75万伏(西北地区)这些等级的高电压，一般把1万伏、3.5万伏叫做高压，而把11万伏到75万伏都统称作超高压。

为了进一步提高输电效率，随着电力科技的不断进步，2004年，中国就开始规划建设100万伏的输电工程，2008年底国家电网公司建成了第一个试验示范工程，从山西的晋东南到河南南阳再到湖北荆门。这100万伏的电压就叫特高压。

因为电压特别高，各种技术要求就特别高，设备也需要非常先进。目前世界上还没有100万伏的输电工程在运行，所以，中国的特高压输电是世界上电压最高的、技术最先进的。

特高压交流试验示范工程线路图

为什么要建设特高压?

因为中国要长距离大容量传输电能。

有基本的地理知识、对中国国情有所了解的人都知道，中国人口很多，有十三亿多，大多数人口都集中在中东部地区。因为中东部特别是沿海地区经济相对发达，生产生活条件较好，而西部、西北地区多山少地，条件相对艰苦，人口分布相对较少，经济也不如中东部地区发达。

经济较发达、人口众多的中东部地区，必然要消耗更多的能源，主要是需要更多的电力供应。前面说到，电是从发电厂发出来的。发电厂靠什么来发电呢?

在中国，发电厂主要靠烧煤或靠水力来发电，也有少量的用核能发电。用煤发电的叫火电厂，靠水力发电的叫水电厂，用核能发电的叫核电厂。换句话说，要想能发电，就要有煤炭或者水力资源，核能发电目前只占很少部分。

可是，中国的煤炭储藏主要在西北，如山西、陕西、内蒙古东部、宁夏以及新疆部分地区，中东部省份煤炭储藏量很少。水力资源主要分布在西部地区和长江中上游、黄河上游以及西南的雅砻江、金沙江、澜沧江、雅鲁藏布江等。

这样一来，中东部及沿海地区需要大量电力供应，又没有用来发电的资源，能用来发电的煤炭、水力资源却远在上千公里之外的西部地区。怎么解决这个能源问题呢?

于是，国家采取输煤和输电两个策略。一是采取把西部的部分煤炭通过铁路运到港口(大同—秦皇岛)再装船运到江苏、上海、广东等地，简称输煤;二是用西部的煤炭、水力资源就地发电，再通过输电线路和电网把电送到中东部地区，简称输电。

我们先来看看输煤的策略。先要把煤矿挖出来的煤装上火车，长途奔袭上千公里到达港口，卸在码头上临时储存。再装到万吨级的轮船上，从海上长途运输到目的地港口，又要卸煤、储存。最后再装上火车等运输工具才运到当地的火电厂储煤场，卸下储存待用。整个输煤过程要经过三装三卸，中途还要储存，要借助火车、轮船这些运输工具，所以运输成本很高，往往运输成本比在煤矿买煤的费用都要高。经过专家们的技术经济计算比较，在中国，如果煤矿与发电厂的距离超过一千公里，采取输煤策略就不大合算了。

那么输电呢?用西部的煤炭、水力就地发电，只要在当地建火电厂或水电厂就行了。建电厂当然要花钱，尤其是建水电厂投资较大，但这是一次性投资管用很多年。然后就是要建输电线路，把电送到中东部地区。

建什么样的输电线路才能高效率地输送大量电能到一千多公里以外呢?专家们的回答是，要实现长距离大容量传输电能，特高压输电最有技术经济优势。

特高压有什么好处?

特高压输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。

100万伏交流特高压输电线路输送电能的能力(技术上叫输送容量)是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，超高压输电是省级公路，顶多就算是个国道，而特高压输电是“电力高速公路”。

大家都知道，中国的高速公路经过近几年的快速发展，已经基本成网，四通八达。而中国的特高压输电这个“电力高速公路”，2008年底才刚刚建成一个试验示范工程，线路全长只有640公里。所以，要建成特高压电网这个电力高速公路网，还需要较长时间，也必然要花费不少的人力、物力、财力，为的就是要在全国范围内方便、快捷、高效地配置能源资源。

在电力工程技术上有一个名词叫“经济输送距离”，指的是某一电压等级输电线路最经济的输送距离是多少，因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长损耗太大经济上不合算。

50万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600～800公里，而100万伏特高压输电线路因为电压提高了，线路损耗减少了，它的经济输送距离也就加大了，能达到1000～1500公里甚至更长，这样就能解决前面说到的把西部能源搬到中东部地区使用的问题。

建设输电线路同样也要占用土地，工程上叫“线路走廊”。前面说过，建一条100万伏特高压输电线路能顶5条50万伏超高压输电线路，而线路走廊所占用的土地只相当于2条50万伏输电线路，所以相对来说，建特高压输电线路能少占土地，这对土地资源稀缺的中东部地区来说尤其有利。

当然，特高压输电，特别是建设特高压电网，还有很多好处。它能把中国电网坚强地连接起来，使建在不同地点的不同发电厂(比如火电厂和水电厂之间)能互相支援和补充，工程上叫“实现水火互济，取得联网效益”;能促进西部煤炭资源、水力资源的集约化开发，降低发电成本;能保证中东部地区不断增长的电力需求，减少在人口密集、经济发达地区建火电厂所带来的环境污染;同时也能促进西部资源密集、经济欠发达地区的经济社会和谐发展。

所以，我认为应该这样说，建设特高压电网功在当代，利在千秋。