特高压电网的国家规划及其重要意义

1.国网特高压输电“十二五”规划

国家电网公司在“十二五”规划中提出，今后我国将建设连接大型能源基地与主要负荷中心的“三纵三横”特高压骨干网架和13项直流输电工程（其中特高压直流10项），形成大规模“西电东送”、“北电南送”的能源配置格局。到2015年，基本建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，形成“三华”（华北、华中、华东）、西北、东北三大同步电网，使国家电网的资源配置能力、经济运行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

2.建设特高压电网的意义

特高压电网作为目前世界上最先进的输电技术，对我国甚至世界能源产业的意义，或许随着时间的推移，才能逐渐显现。当下可以看到的至少包括：确立标杆、引领全球行业发展，治理雾霾、大范围配置能源，拉动经济、稳增长推手，带动装备产业升级、携手“走出去”，国际合作、构建洲际联网等，其影响深入能源、经济、环境和国际等多方面，堪称“国之重器”。

中国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家，全国2/3以上的煤炭资源分布在山西、陕西和内蒙古西部，三分之二以上的可开发水能资源分布在四川、西藏、云南；而经济发展却相反，东部地区远比西部地区发展快，全国三分之二以上的电力负荷集中在京广铁路以东地区。西部能源基地与东部负荷中心距离在500km至2000km左右。我国能源资源与生产力发展成逆向分布这一现状，决定了能源和电力跨区域大规模输送是必然趋势。而特高压具有远距离、大容量、低损耗输送电力和节约土地资源的特点。1000kV特高压交流输电线路输送功率为500kV线路的4～5倍；±800kV直流特高压输电能力是±500kV线路的两倍多。同样，特高压交流线路在输送相同功率的情况下，要将最远送电距离延长3倍，而损耗只有500kV线路的25%～40%。输送相同功率，采用1000kV线路输电与采用500kV的线路相比，可节约60%的土地资源。

目前，国家电网公司研究的特高压输电技术已经成熟，为西电的远距离、大规模外送奠定了基础。2009年1月以来，国家电网公司先后建成了晋东南—荆门1000kV交流试验示范工程、向家坝—上海±800kV直流范工程和四川锦屏—江苏苏南±800kV直流输电工程等3个世界上电压最高、容量最大、技术领先的特高压交、直流工程，一直保持安全运行，经受住了雷电、高温、严寒等恶劣气候考试，系统运行稳定，设备状态正常，累计送电超过800亿k W·h，全面验证了特高压的安全性、优越性和环境友好性。特别是2013年在国际智能电网论坛上，中国在特高压与智能电网技术标准体系方面，编制相关国际标准19项，拥有完全的自主知识产权，大会把中国特高压输电标准定为国际标准，将向世界推广。

当前，我国输电和输煤的比例仅为1∶20，要充分发展电网作为能源资源重要的载体功能，必须加快特高压工程建设，把西部大能源转移到中东部经济发达地区，实现“以电代煤”，可以说是“让煤从天上飞”或“让水从天上流”，从根本上解决华中地区，乃至整个中东部地区的电力供应短缺问题，故特高压，无疑成为中国大能源的第一选择。

3.特高压电网建设的必要性

最大特点就是可以长距离、大容量、低损耗输送电力。据测算，1000kV交流特高压输电线路的输电能力超过500万k W，接近500kV超高压交流输电线路的5倍。±800kV直流特高压的输电能力达到700万k W，是±500kV超高压直流线路输电能力的2.4倍。(www.xing528.com)

我国76%的煤炭资源分布在北部和西北部，80%的水能资源分布在西南部，绝大部分陆地风能、太阳能资源分布在西北部。同时，70%以上的能源需求却集中在东中部。能源基地与负荷中心的距离在1000～3000km。

在负荷中心区大规模展开电源建设显然会受到种种制约。比如煤炭运输问题、环境容量问题等等。而且，建设火电还可以靠煤炭运输，而水电、风电由于不可能把水和风像煤那样运输，因此就更是无法实现。一边是无法大规模建设电源点，一边又守着水能、风能等宝贵的清洁能源望洋兴叹，可见在负荷中心大规模开展电源建设这条思路是不可行的。

首先从资源优化配置来看，随着我国能源战略西移，大型能源基地与能源消费中心的距离越来越远，能源输送的规模也将越来越大。在传统的铁路、公路、航运、管道等运输方式的基础上，提高电网运输能力，也是缓解运输压力的一种选择。以目前已经投运的1000kV特高压示范工程为例，目前每天可以送电200万k W，改造后可以达到500万k W，这相当于每天从山西往湖北输送原煤2.5万～6万t。湖北媒体说，这相当于给湖北“送”来了一个葛洲坝电站。

再看经济效益，目前西部、北部地区电煤价格为200元/t标准煤。将煤炭从当地装车，经过公路、铁路运输到秦皇岛港，再通过海运、公路运输到华东地区，电煤价格则增至1000多元/t标准煤。折算后每千瓦时电仅燃料成本就达到0.3元左右。而在煤炭产区建坑口电站，燃料成本仅0.09元/（k W·h）。坑口电站的电力通过特高压输送到中东部负荷中心，除去输电环节的费用后，到网电价仍低于当地煤电平均上网电价0.06～0.13元/（k W·h）。

特高压更是清洁能源大发展的必要支撑。只有特高压才能够解决清洁能源发电大范围消纳的问题。内蒙古风电出现时，内蒙古风电“晒太阳”送不出的问题广受关注。事实上，我国风电主要集中在“三北”地区，当地消纳空间非常有限。风电的进一步发展，客观上需要扩大风电消纳范围，大风电必须融入大电网，坚强的大电网能够显著提高风电消纳能力。特高压电网将构成我国大容量、远距离的能源输送通道。据测算，如果风电仅在省内消纳，2020年全国可开发的风电规模约5000万k W。而通过特高压跨区联网输送扩大清洁能源的消纳能力，全国风电开发规模则可达1亿k W以上。

第一，带动科技创新发展特高压作为重大的科技创新工程，在提出构想、全面启动之初，该公司就投巨资建成了国际一流的特高压交流、直流、高海拔、工程力学四个试验基地和大电网仿真、直流成套设计两个研发中心，形成了功能齐全、综合指标居世界领先水平的大电网实验研究体系。几年间，国家电网公司围绕特高压项目，完成了310项重大关键技术研究，解决了过电压与绝缘配合、外绝缘设计、电磁环境控制、系统集成、大电网安全运行控制等多个世界难题，逐步掌握了特高压输电的关键核心技术，并在实验工程中得到了成功应用。

第二，特高压建设对国内设备制造业的带动作用更是明显。国内三大特高压实验工程所用设备几乎全部由国内企业提供，工程国产化率达到约95%，设备国产化率达到约91%。通过实验工程，国内设备制造企业得到锻炼，科技研发实力大大提高。比如南通神马电力科技有限公司，成功攻克了特高压绝缘子的世界难题，特高压1000kV空心复合绝缘子性能达到国际领先水平，而价格仅为国外产品的1/3。

研究表明，1000kV交流线路自然输送功率约为500kV线路的5倍。同等条件下，1000kV交流线路的电阻损耗仅为500kV线路的1/4，单位输送容量走廊宽度仅为500kV线路的1/3，单位输送容量综合造价不足500kV输电方案的3/4。