一、1000KV交流特高壓輸電技術(shù)的由來(lái)及現(xiàn)狀

人們對(duì)電力技術(shù)的認(rèn)識(shí)和使用是從直流電開(kāi)始的。1837年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，到1882年法國(guó)人建成世界上第一條直流輸電工程，共經(jīng)歷了45年。線路全長(zhǎng)57公里，輸電電壓1500-2000伏，送電功率2千瓦，由于輸電電壓太低，功率小，其發(fā)展應(yīng)用受到了極大地制約。

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)家和工程技術(shù)人員逐步掌握了多相交流電原理，并于1891年成功地研發(fā)了交流發(fā)電機(jī)、變壓器和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，并成功建成世界第一條交流輸電線路。從德國(guó)勞拉鎮(zhèn)水電站送電到法蘭克福，線路全長(zhǎng)157公里，輸電電壓從發(fā)電機(jī)電壓95伏經(jīng)變壓器升到15.2KV(千伏)，在法蘭克福用兩臺(tái)減壓變壓器將電壓降到112伏向用戶供電，送電功率為200千瓦，構(gòu)成了現(xiàn)代交流電力系統(tǒng)的雛形。

由于交流電在發(fā)電、升壓、輸電、降壓、分配、使用各個(gè)環(huán)節(jié)，具有方便靈活、經(jīng)濟(jì)可靠等特點(diǎn)，所以一直保持快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。交流電力系統(tǒng)從城市孤立電網(wǎng)逐步擴(kuò)大，形成地區(qū)電網(wǎng)、省級(jí)電網(wǎng)、區(qū)域電網(wǎng)和全國(guó)電網(wǎng)。隨著輸送容量和輸送距離的增加，輸電電壓由初期的15.2KV，逐步發(fā)展到35KV、110KV、220KV、330KV、500KV和750KV，輸送距離可以達(dá)到1000公里以上，送電功率超過(guò)200萬(wàn)千瓦。

考慮到能源資源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，對(duì)送電距離和輸送容量需要進(jìn)一步增加的需求，發(fā)達(dá)國(guó)家科學(xué)技術(shù)人員在完成750KV交流超高壓技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用之后，在上世紀(jì)七十年代又開(kāi)始研發(fā)1000KV交流特高壓技術(shù)和裝備。投入研發(fā)的主要國(guó)家有美國(guó)、日本、意大利和前蘇聯(lián)。其中比較有成效的是前蘇聯(lián)和日本，特別是前蘇聯(lián)。

前蘇聯(lián)規(guī)劃在哈薩克斯坦的褐煤基地建設(shè)1600萬(wàn)千瓦燃煤電廠(4×400萬(wàn)千瓦)，分別向歐洲部分莫斯科等地和西伯利亞送電。但在送電方案上發(fā)生了重大分歧，有人主張發(fā)展交流特高壓輸電，電壓1150KV;有人主張采用直流輸電，電壓±750KV，送電容量600萬(wàn)千瓦。由于爭(zhēng)論雙方各持己見(jiàn)，前蘇聯(lián)政府決定交、直流方案同時(shí)實(shí)施，期望用運(yùn)行結(jié)果鑒定孰優(yōu)孰劣。(1)由于1150KV交流主設(shè)備在上世紀(jì)80年代初已經(jīng)研制完成，所以1150KV交流特高壓的建成先于直流輸電工程。到1985年共建成1150KV交流線路1924公里(其中歐洲部分1224公里，西伯利亞部分 700公里)，但真正運(yùn)行的只有歐洲部分中的3站2線共計(jì)904公里。由于送、受端電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較弱，送端電源規(guī)模僅有600萬(wàn)千瓦，送電線路較長(zhǎng)，送電能力僅為160萬(wàn)千瓦，正常送電100萬(wàn)千瓦，共運(yùn)行5年，經(jīng)濟(jì)效益很差。此后由于前蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)衰退，面臨解體，加上氣象條件惡劣，電暈損失嚴(yán)重，該線路于 1990年降壓為500KV運(yùn)行。實(shí)踐證明是不成功的。(2)±750KV直流設(shè)備制造試驗(yàn)完成后，設(shè)備雖已運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，由于1991年底前蘇聯(lián)解體，未繼續(xù)施工。

日本于1992年建成1000KV交流特高壓線路425公里，并完成部分設(shè)備研制，如變壓器、開(kāi)關(guān)、互感器等，未升壓運(yùn)行，只掛網(wǎng)試驗(yàn)。美國(guó)和意大利等國(guó)則由于直流輸電技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)和運(yùn)行，完全停止了1000KV級(jí)交流特高壓技術(shù)的研發(fā)。

2004年，在前蘇聯(lián)、日本、美國(guó)和意大利等國(guó)停止研發(fā)交流特高壓技術(shù)業(yè)已20年后，我國(guó)開(kāi)始研發(fā)1000KV交流特高壓技術(shù)，到目前為止又歷經(jīng)10 年。10年的實(shí)踐證明，1000KV交流特高壓關(guān)鍵設(shè)備的開(kāi)發(fā)、制造和施工調(diào)試取得了成功，說(shuō)明我國(guó)繼前蘇聯(lián)之后已經(jīng)完全掌握了交流特高壓輸電技術(shù)。在完成晉東南經(jīng)南陽(yáng)至荊門(mén)試驗(yàn)示范工程之后，于2013年又建成了淮南經(jīng)浙西到上海的1000KV交流特高壓輸電工程，目前在建的還有福建到浙西的 1000KV交流特高壓聯(lián)絡(luò)線工程。

我國(guó)10年來(lái)的實(shí)踐進(jìn)一步證明，1000KV交流特高壓具有送電能力低下，投資巨大，經(jīng)濟(jì)效益極差等致命缺陷。以淮南經(jīng)浙西到上海項(xiàng)目為例，線路長(zhǎng)656公里，雙回同桿并架，送電能力600萬(wàn)千瓦(平均每條線送電300萬(wàn)千瓦，不是宣傳的每條線送電 500萬(wàn)千瓦)，僅輸電工程投資就達(dá)185億元，單位造價(jià)折合3080元/千瓦，約為相同距離的超高壓輸電和直流輸電的兩倍。該項(xiàng)目并沒(méi)有給國(guó)家?guī)?lái)經(jīng)濟(jì)效益和回報(bào)，反而造成了大量資源浪費(fèi)、增加了環(huán)境保護(hù)和電價(jià)上漲壓力。

世界各國(guó)的實(shí)踐雄辯地證明，由于直流輸電技術(shù)的突破性創(chuàng)新和發(fā)展，當(dāng)下的1000KV交流特高壓已經(jīng)淪為被美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家所棄用的落后技術(shù)。在我國(guó)推廣應(yīng)用交流特高壓，既談不上世界先進(jìn)，更不是世界首創(chuàng)，毫無(wú)任何“引領(lǐng)”作用。

二、交流特高壓在長(zhǎng)距離大容量輸電方面必然被直流輸電技術(shù)所淘汰，是其喪失生命力的根本原因之一。

在交流輸電技術(shù)快速發(fā)展的過(guò)程中，業(yè)內(nèi)科學(xué)家和工程技術(shù)人員逐步認(rèn)識(shí)到交流輸電穩(wěn)定問(wèn)題是制約交流長(zhǎng)距離輸電的關(guān)鍵因素，這是不以人的意識(shí)為轉(zhuǎn)移、不可改變的客觀規(guī)律。送電距離越長(zhǎng)，送電容量越大，矛盾越突出。發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)二十年代已經(jīng)預(yù)見(jiàn)到繼續(xù)發(fā)展直流輸電技術(shù)，是滿足長(zhǎng)距離、大容量輸電需求的必然趨勢(shì)，并著手建設(shè)一批試驗(yàn)性工程。到上世紀(jì)60年代，由于可控硅整流元件的開(kāi)發(fā)取得了突破，為換流設(shè)備的制造開(kāi)辟了新途徑，高壓直流輸電技術(shù)出現(xiàn)了飛躍式發(fā)展。世界各國(guó)，如美國(guó)、巴西、加拿大開(kāi)始采用直流輸電技術(shù)取代交流輸電技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大容量電力輸送。

早在上世紀(jì)九十年代，我國(guó)就引進(jìn)并第一次建成葛(洲壩)滬(上海)直流輸電工程，直流電壓±500KV，輸電容量120萬(wàn)千瓦，之后又建成了±500KV(天生橋)廣(東)直流輸電工程，輸電容量180萬(wàn)千瓦。2000年以后，隨著三峽等大型水電站的陸續(xù)開(kāi)發(fā)，我國(guó)相繼建設(shè)了一批直流輸電工程。到目前為止，我國(guó)已經(jīng)陸續(xù)建成19條直流輸電線路，輸電容量約7000萬(wàn)千瓦(不含直流背靠背)。19條線路中，絕大多數(shù)線路送電距離在1000公里以上，部分線路超過(guò)2000公里。

當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)成為世界直流輸電大國(guó)，直流輸電技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用處于世界領(lǐng)先地位。單項(xiàng)工程最高電壓±800KV，送電容量最大800萬(wàn)千瓦，送電距離最長(zhǎng)達(dá)2500公里。實(shí)踐證明，直流輸電技術(shù)為更遠(yuǎn)距離、更大范圍資源優(yōu)化配置提供了先進(jìn)手段和廣闊的前景。近三十年來(lái)，在長(zhǎng)距離大容量輸電方面，交流特高壓技術(shù)被直流(特高壓)輸電技術(shù)所淘汰，已經(jīng)成為世界各國(guó)業(yè)內(nèi)的共識(shí)。

直流輸電技術(shù)的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在：

(一)直流輸電向受端電網(wǎng)輸送電力電量，卻絲毫不影響受端交流同步電網(wǎng)的正常使用和分配的靈活性。

直流輸電將發(fā)(電)端的交流電(50周波)通過(guò)送端換流站換流為直流電，電流通過(guò)輸電線路送到受端電網(wǎng)，經(jīng)過(guò)受端逆變站換回為交流電(50周波)，再通過(guò)500KV或220KV交流變壓器降壓并分配到用戶。在這個(gè)過(guò)程中，直流輸電工程只起到電力(有功功率)的搬運(yùn)任務(wù)，不影響受端交流電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

(二)直流輸電最大的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)就是克服了交流輸電技術(shù)存在的穩(wěn)定性問(wèn)題對(duì)送電距離和輸送容量的制約。

根據(jù)電工原理，交流輸電的功率特性為正弦曲線。在輸電電壓等級(jí)確定以后，交流輸電線路的送電能力與線路的長(zhǎng)度成反比，即送電距離增加，送電能力下降。以500KV~1000KV單回線為例：

上述有效的數(shù)據(jù)表明，雖然1000KV電壓與500KV電壓的送電能力提高了2~3倍，卻同樣擺脫不了交流輸電穩(wěn)定性基本規(guī)律的制約：當(dāng)送電距離為 300公里時(shí)送電能力455萬(wàn)千瓦;當(dāng)送電距離達(dá)到1500公里時(shí)，送電能力降到182萬(wàn)千瓦。如果要遠(yuǎn)距輸送功率，必需每隔約300公里建變電站，取得超高壓電網(wǎng)的足夠大的電源支撐，造成安全隱患和工程費(fèi)上升。

所以，前蘇聯(lián)著名電力系統(tǒng)專(zhuān)家日丹諾夫教授在1948年所著《電力系統(tǒng)穩(wěn)定》一書(shū)中就指出“在遠(yuǎn)距離電力輸送中，穩(wěn)定問(wèn)題的意義格外第重大?？梢钥隙ǖ卣f(shuō)，系統(tǒng)穩(wěn)定是限制交流電遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹饕蛩?rdquo;。

而直流輸電技術(shù)沒(méi)有穩(wěn)定性的制約問(wèn)題。直流輸電可以根據(jù)客觀實(shí)際需要送不同的距離和不同的容量，同時(shí)可以選擇不同的電壓(如±400KV、±500KV、±660KV和±800KV)，送電距離可在2000公里以上。輸送容量在扣除5~10%的線路損失(交流輸電同樣存在)后，其余容量可直達(dá)受端電網(wǎng)，等于把送端的發(fā)電廠直接搬到受端網(wǎng)的用電負(fù)荷中心，被真正稱(chēng)之為輸電的高速通道。有人說(shuō)中間不能落點(diǎn)是直流輸電的缺點(diǎn)，實(shí)際上也是直流輸電的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)椴捎弥蓖ǖ亩嗦分绷鬏旊娨脖冉涣魈馗邏狠旊娭虚g分流更經(jīng)濟(jì)和安全。交流特高壓輸電中間分流的結(jié)果是到目的地所剩無(wú)幾，經(jīng)濟(jì)性差，達(dá)不到長(zhǎng)距離、大容量送電的目的。

如1000KV交流特高壓晉東南經(jīng)南陽(yáng)至荊門(mén)試驗(yàn)示范工程，在中間南陽(yáng)變電站接如河南超高壓環(huán)網(wǎng)。從晉東南到荊門(mén)線路總長(zhǎng)645公里，晉東南出口容量500萬(wàn)千瓦左右。第一段：晉東南變電站送到南陽(yáng)變電站線路長(zhǎng)度359公里，送到南陽(yáng)站的容量為450萬(wàn)千瓦;在南陽(yáng)變電站分流容量260萬(wàn)千瓦到河南電網(wǎng);這次分流是系統(tǒng)根據(jù)阻抗大小自動(dòng)分配的，人無(wú)法干予。第二段：南陽(yáng)變電站到荊門(mén)變電站線路長(zhǎng)度286公里，將剩余容量190萬(wàn)千瓦(450-260=190)再送到荊門(mén)變電站。這樣到荊門(mén)站僅剩將近200萬(wàn)千瓦，而不是國(guó)網(wǎng)所宣傳的將500萬(wàn)千瓦由晉東南直接送到荊門(mén)站。

實(shí)踐證明，直流輸電在輸電距離、輸送容量和電壓等級(jí)的選擇方面具有較大的靈活性，只要送電規(guī)模選擇恰當(dāng)、布局合理，運(yùn)行是安全的。

(三)直流輸電比1000KV交流輸電在經(jīng)濟(jì)上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)

1000KV交流特高壓輸電技術(shù)有兩個(gè)致命缺陷：其一，隨著送電距離的增加，送電能力下降;其二，為了獲的電源支撐和維持電壓額定，線路每隔300~400公里必須設(shè)置變電站，這個(gè)工程投資會(huì)大大增加。由于上述兩個(gè)因素，使1000KV輸電成本大大提高：

從上表可以清楚看出，1000KV線路送電800公里，送電能力為460萬(wàn)千瓦，工程投資203億元，折合每公里輸電單位造價(jià)4413元/公里;當(dāng)送電距離增加到1500公里時(shí)，送電能力下降到310萬(wàn)千瓦，而輸電投資增加到365億元，折合到每公里輸電單位造價(jià)11774元/公里，增加了2.67倍。

　　以上1000KV交流與直流輸電的對(duì)比分析清楚地表明，送電距離從800公里增加到1500公里時(shí)，1000KV交流輸電方案由送電800公里單位投資為直流輸電方案的1.78倍，增加到送電1500公里單位投資的4.84倍，其根本原因是交流輸電隨著送電距離的增加，送電能力反而下降而致。

近日，習(xí)近平在經(jīng)濟(jì)工作改革要把握的幾項(xiàng)原則中明確指出“要著力質(zhì)量和效益”。與1000KV交流特高壓相比，直流輸電在輸電技術(shù)、能力和經(jīng)濟(jì)效益上都占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，1000KV交流特高壓被淘汰是必然的。

二、短距離(500-700公里以內(nèi))輸電，1000KV交流特高壓的技術(shù)經(jīng)濟(jì)“性價(jià)比”低，被500KV級(jí)電壓淘汰

當(dāng)1000KV交流特高壓采用兩回線送電時(shí)，300-800公里的送電能力為460-680萬(wàn)千瓦，平均每回線的送電能力為230-340萬(wàn)千瓦。

(三)500KV與1000KV實(shí)施方案比較

在進(jìn)行建設(shè)方案比較時(shí)，上述兩張表相關(guān)數(shù)據(jù)表明，500KV電壓級(jí)的送電能力要達(dá)到460-680萬(wàn)千瓦，送電回路數(shù)大約需要5回(緊湊型)，也就是說(shuō)，1000KV級(jí)電壓的送電能力大約為500KV級(jí)電壓送電能力的2.5倍。

(四)、經(jīng)濟(jì)比較

當(dāng)前，500KV級(jí)電壓為我國(guó)六大區(qū)域電網(wǎng)的主干網(wǎng)架，美國(guó)、加拿大、日本主網(wǎng)架也為500KV，歐洲各國(guó)主網(wǎng)架為400KV。而1000KV級(jí)電壓需要增加升、降壓變電站各一座，投資需要50億元(2×25億元)，若建設(shè)500公里線路需要80億元(1600萬(wàn)元/公里×500公里)，總投資需要 130億元。而500KV方案主要增加的是線路投資：50億元(200萬(wàn)元/公里×500公里×5回)，比1000KV方案節(jié)約80億元。事實(shí)說(shuō)明與 500KV相比，1000KV級(jí)電壓在經(jīng)濟(jì)上絕對(duì)不占優(yōu)勢(shì)。

(五)、小結(jié)

在不考慮1000KV輸電所需要500KV配套投資的前提條件，500KV級(jí)電壓在經(jīng)濟(jì)上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。500-700公里短距離輸電，1000KV級(jí)電壓又必然被500KV級(jí)電壓所淘汰。

三、1000KV交流特高壓難于形成受端網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)架

(一)在500KV網(wǎng)架上覆蓋一層1000KV網(wǎng)架，破壞了原有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，威脅電網(wǎng)安全

目前，我國(guó)電網(wǎng)經(jīng)過(guò)30~40年的建設(shè)和完善，基本形成了以省為實(shí)體的東北、華北、華中、華東、西北和南方等六大區(qū)域電網(wǎng)，除西北電網(wǎng)最高電壓為750KV外，其它區(qū)域電網(wǎng)的最高電壓均為500KV。實(shí)踐證明，我國(guó)六大區(qū)域電網(wǎng)完全符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)用電需求，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是合理的、堅(jiān)強(qiáng)的，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，各區(qū)域電網(wǎng)對(duì)外來(lái)電具有接受、分配和事故相互支援的能力。如華東電網(wǎng)五省市之間具有17條 500KV聯(lián)絡(luò)線，在網(wǎng)內(nèi)完全可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。如果在現(xiàn)有500KV網(wǎng)架上再覆蓋一個(gè)1000KV交流特高壓網(wǎng)架，會(huì)不可避免地形成若干個(gè)強(qiáng)弱不等的1000KV/500KV電磁環(huán)網(wǎng)，極大地破壞了現(xiàn)有的500KV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度關(guān)系，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(二)缺乏電源支撐，難于形成1000KV交流特高壓網(wǎng)架

1、交流1000KV電網(wǎng)必需有相當(dāng)規(guī)模的電廠接入支撐，否則電壓不能在潮流變動(dòng)時(shí)維持造成安全隱患，只能降低功率運(yùn)行使工程造價(jià)沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。

2、1000KV交流特高壓變電站的造價(jià)過(guò)高，增加布點(diǎn)很困難，容易造成變電站的規(guī)模過(guò)大、過(guò)于集中，一旦變電站故障停運(yùn)，電網(wǎng)有可能崩潰瓦解。而且不可避免與超高壓電網(wǎng)形成高低壓電磁環(huán)網(wǎng)，造成電網(wǎng)安全的大忌隱患。

四、結(jié)論

綜上所述，1000KV交流輸電技術(shù)在長(zhǎng)距離領(lǐng)域被直流輸電技術(shù)所淘汰，在短距離領(lǐng)域被500KV交流輸電技術(shù)所淘汰。受端1000KV網(wǎng)架電壓過(guò)高，“不接地氣”，無(wú)相應(yīng)電源接入和支撐，同時(shí)又增加網(wǎng)內(nèi)短路電流，難于解決事故狀態(tài)下無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題，其所形成的電磁環(huán)網(wǎng)為電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)巨大隱患。加之1000KV輸電投資大，經(jīng)濟(jì)效益極差，已投產(chǎn)項(xiàng)目的業(yè)績(jī)無(wú)善可陳。因此，中國(guó)1000KV交流特高壓完全是人造的“政績(jī)工程”，是21世紀(jì)電力行業(yè)最大的泡沫。

以上就是我們反對(duì)交流特高壓技術(shù)在我國(guó)推廣應(yīng)用的理由。

電力輸送和電力系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)型極強(qiáng)的特殊專(zhuān)業(yè)。國(guó)家電網(wǎng)公司在對(duì)外宣傳時(shí)，不區(qū)分“交流特高壓”還是“直流特高壓”，而統(tǒng)稱(chēng)為“特高壓”，其實(shí)是在用直流特高壓的優(yōu)勢(shì)掩飾交流特高壓的劣勢(shì)，在愚弄社會(huì)公眾的同時(shí)兜售后者，以達(dá)到強(qiáng)化其壟斷地位的目的。在2006年北京召開(kāi)的交流特高壓國(guó)際會(huì)議上，凡表示贊揚(yáng)中國(guó)交流特高壓輸電技術(shù)的發(fā)達(dá)國(guó)家，8年來(lái)沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家啟動(dòng)1000KV交流特高壓前期研發(fā)，更不要說(shuō)開(kāi)工建設(shè)了。而直流輸電技術(shù)領(lǐng)域在我國(guó)的發(fā)展已經(jīng)引領(lǐng)世界，卻有人要重走已被棄用的交流特高壓回頭路。圍繞交流特高壓技術(shù)持續(xù)爭(zhēng)論10年來(lái)，壟斷央企假話連篇、大把燒錢(qián);曾經(jīng)講過(guò)真話的中介咨詢和媒體，因受利益困擾或趨炎附勢(shì)、或集體失語(yǔ);更無(wú)奈的是決策機(jī)構(gòu)看似左右逢源，實(shí)則軟弱無(wú)力，終將背負(fù)罵名。凡此種種，既讓人費(fèi)解，更讓人深思。