在2012年度國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由國(guó)家電網(wǎng)公司等100多家單位約5萬(wàn)人參與研發(fā)和建設(shè)的“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”項(xiàng)目，獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。這是我國(guó)電工領(lǐng)域在國(guó)家科技獎(jiǎng)上收獲的最高榮譽(yù)，引發(fā)了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。特高壓到底有什么用呢?其實(shí)，作為工程性的技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，與“象牙塔”內(nèi)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)成果不同，特高壓就在我們身邊，給我們的生產(chǎn)生活帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的影響。

破解煤電運(yùn)矛盾

霧霾、PM2.5，2013年的第一個(gè)月份里，這些敏感的字眼，再一次撩撥人們的神經(jīng)。1月7日以來(lái)，我國(guó)華北、黃淮、江淮、江南等中東部大部地區(qū)相繼出現(xiàn)大范圍霧霾天氣，部分地區(qū)的空氣污染指數(shù)達(dá)到重度級(jí)別。

“緝拿”霧霾元兇，燃煤電廠成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展部副主任張正陵說(shuō)：“我國(guó)東中部地區(qū)火電裝機(jī)已達(dá)4.8億千瓦，占全國(guó)火電的70%。燃煤電廠分布密集，如長(zhǎng)江沿岸平均每30公里就有一座電廠，南京到鎮(zhèn)江約每10公里就有一座。長(zhǎng)三角和環(huán)渤海城市群PM2.5超標(biāo)，與此有很大關(guān)系。”

我國(guó)的能源資源和能源需求呈現(xiàn)逆向分布，能源資源主要分布在北部和西北部，但用電量最多的是東中部。“過(guò)去遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)落后，能力有限，所以電力發(fā)展以就地平衡為主。現(xiàn)在，1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程已投入運(yùn)行，通過(guò)將山西的能源資源就地轉(zhuǎn)化為電力，大大減少了燃煤污染，對(duì)減少PM2.5大有幫助。”

一般來(lái)說(shuō)，輸電電壓分高壓、超高壓和特高壓。國(guó)際上，高壓(HV)通常指35千伏至220千伏的電壓;超高壓(EHV)通常指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓;特高壓(UHV)指1000千伏及以上的電壓。而在我國(guó)，特高壓電網(wǎng)是指1000千伏交流和±800千伏直流輸電網(wǎng)絡(luò)。

特高壓輸電，還可以大大緩解電煤運(yùn)輸緊張狀況。全國(guó)人大代表、中國(guó)人民銀行第三巡視組組長(zhǎng)張靜記得，在湖北用電最困難時(shí)，特別是2009年年底、2010年年初迎峰度冬最緊張的時(shí)刻，國(guó)家電網(wǎng)公司通過(guò)特高壓每天向湖北輸電約2000萬(wàn)千瓦時(shí)，相當(dāng)于每天多送原煤1萬(wàn)噸。“如果沒(méi)有特高壓，這每天1萬(wàn)噸煤得需要多少車(chē)來(lái)運(yùn)?”張正陵表示，未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，以煤為主的能源格局不會(huì)發(fā)生根本變化，發(fā)電用煤占煤炭消費(fèi)的比重將不斷上升。2011年，我國(guó)的用電量達(dá)到4.7萬(wàn)億千瓦時(shí)，57.8%的鐵路運(yùn)力“撲”在煤炭運(yùn)輸上;預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)的用電量將達(dá)到8.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，如果依然用“煤從地上跑”的運(yùn)輸方式和500千伏輸電，將難以為繼。

張正陵還告訴記者，過(guò)度依賴(lài)輸煤的模式，不僅導(dǎo)致煤電運(yùn)緊張的矛盾反復(fù)出現(xiàn)、煤電價(jià)格循環(huán)上漲，而且由于輸煤中間環(huán)節(jié)多會(huì)造成成本高、效率低。據(jù)了解，在西北部地區(qū)價(jià)格為170元/噸至400元/噸電煤，經(jīng)公路、鐵路、海運(yùn)輸送到華東，將增加到800元/噸至1300元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是前者的3倍至5倍。“特高壓輸電，是解決我國(guó)能源資源分布不均、緩解煤電運(yùn)緊張現(xiàn)狀的有效措施。”

據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司交流建設(shè)部副主任陳維江介紹，與采用500千伏方案相比，晉東南至荊門(mén)1000千伏特高壓交流輸電項(xiàng)目，可節(jié)省走廊占地二分之一至三分之二，減少輸電損耗三分之二;4年以來(lái)，累計(jì)向華中地區(qū)送火電296.44億千瓦時(shí)，替代輸煤約900萬(wàn)噸。國(guó)網(wǎng)能源研究院專(zhuān)家白建華預(yù)測(cè)，通過(guò)建設(shè)特高壓網(wǎng)架和西部、北部大型坑口電廠，2020年中東部地區(qū)每年可以減排二氧化硫55萬(wàn)噸，減少環(huán)境損失45億元。

促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

“夏季拼水，冬季拼煤”，對(duì)于一次能源嚴(yán)重缺乏、98%發(fā)電用煤需從外省調(diào)入的湖北來(lái)說(shuō)，迎峰度夏、迎峰度冬一直是每年必經(jīng)的兩場(chǎng)硬仗。

拉閘、限電和讓峰，飽受電力短缺之苦的湖北人，突然發(fā)現(xiàn)近年來(lái)拉閘限電少了。武漢神龍汽車(chē)公司能源部負(fù)責(zé)人秦星，比別人更加關(guān)注供電情況。“70多家零部件供應(yīng)商，只要任何一家用電緊張，便會(huì)影響生產(chǎn)，波及整條汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)。”因此，一進(jìn)入用電高峰，秦星就不時(shí)跟武漢供電公司打聽(tīng)消息：會(huì)不會(huì)實(shí)施有序用電?“當(dāng)?shù)玫揭淮斡忠淮?lsquo;不會(huì)’的答案時(shí)，我心中的石頭才落了地。”

湖北是在國(guó)內(nèi)率先嘗到特高壓電網(wǎng)甜頭的省份之一。晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流工程聯(lián)通了華北電網(wǎng)和華中電網(wǎng)，為湖北發(fā)展提供了可靠的電力保障，為湖北省新增北方火電約300萬(wàn)千瓦，每年可為湖北節(jié)約電煤700余萬(wàn)噸，相當(dāng)于為湖北“支援”了一個(gè)葛洲壩(5.51,0.00,0.00%)電站。湖北荊門(mén)市委書(shū)記王玲說(shuō)：“現(xiàn)在很多企業(yè)來(lái)荊門(mén)投資首先問(wèn)有沒(méi)有電，因?yàn)橛辛颂馗邏?，我們就有了信心。現(xiàn)在荊門(mén)境內(nèi)的企業(yè)家們沒(méi)有為停電而擔(dān)憂(yōu)的。”據(jù)了解，荊門(mén)市約從特高壓輸入湖北的電力中分到約10萬(wàn)千瓦，沒(méi)有這10萬(wàn)千瓦，荊門(mén)60%以上的工業(yè)企業(yè)就可能停產(chǎn)。

陳維江介紹，特高壓工程投運(yùn)4年以來(lái)，累計(jì)向華中地區(qū)送火電296.44億千瓦時(shí)，極大緩解了華中地區(qū)嚴(yán)重缺電局面，拉動(dòng)GDP增長(zhǎng)達(dá)3200億元。“十二五”時(shí)期，湖北經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求與能源資源約束的矛盾將日益突出，預(yù)計(jì)2015年湖北最大電力缺口約為400萬(wàn)千瓦至1000萬(wàn)千瓦，加快推進(jìn)特高壓電網(wǎng)建設(shè)，將對(duì)湖北經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重大促進(jìn)作用。

特高壓不僅僅是促進(jìn)了受電地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)輸電地區(qū)也有明顯的帶動(dòng)作用。在產(chǎn)煤大省山西，輸煤與輸電之間的這筆“經(jīng)濟(jì)賬”，山西人算得越來(lái)越明白。“在長(zhǎng)治乃至山西，我們的煤炭是‘以運(yùn)定產(chǎn)’。不是生產(chǎn)出來(lái)就行，能不能運(yùn)出去才是關(guān)鍵。”山西長(zhǎng)治市市長(zhǎng)張保說(shuō)，相比于輸煤，賣(mài)電對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的拉動(dòng)更大。根據(jù)測(cè)算，輸電對(duì)山西的GDP貢獻(xiàn)是輸煤的4倍，對(duì)就業(yè)拉動(dòng)效應(yīng)是輸煤的3倍。

特高壓電網(wǎng)投運(yùn)后，山西輸送的電力功率可達(dá)300萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于一年就地消化標(biāo)煤約700萬(wàn)噸。低損耗的清潔電能將駛上“高速公路”，源源不斷地送出山西，推動(dòng)山西經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

帶動(dòng)設(shè)備制造

“特變電工幾年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，國(guó)家電網(wǎng)公司在特高壓等領(lǐng)域的創(chuàng)新，不但推動(dòng)了自身成長(zhǎng)，還大大提升了設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)實(shí)力。”新疆特變電工股份有限公司董事長(zhǎng)張新這樣表達(dá)他對(duì)特高壓建設(shè)的推崇。今年3月，特變電工承擔(dān)的1000千伏交流用套管就將研制完成，特高壓工程的核心產(chǎn)品——交流變壓器將從此實(shí)現(xiàn)100%國(guó)產(chǎn)化。

10年前，我國(guó)500千伏電網(wǎng)輸電線(xiàn)路保護(hù)設(shè)備，80%都要依靠進(jìn)口產(chǎn)品;10年過(guò)去，國(guó)內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)也沒(méi)能完全掌握500千伏設(shè)備核心技術(shù)。而“1000千伏晉東南至荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程的建設(shè)，卻讓國(guó)內(nèi)企業(yè)很快掌握了核心技術(shù)，并反哺500千伏和750千伏設(shè)備制造，這可以算是試驗(yàn)示范工程帶來(lái)的最重要的影響之一”，中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)一位專(zhuān)家評(píng)價(jià)。

江蘇神馬電力股份有限公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理馬斌對(duì)此深有感觸：“國(guó)外企業(yè)在我們還沒(méi)有研發(fā)出來(lái)復(fù)合絕緣子產(chǎn)品前，一支絕緣子產(chǎn)品開(kāi)價(jià)1000萬(wàn)元。我們開(kāi)發(fā)出來(lái)后，他們不得已降價(jià)到200萬(wàn)元一支。即便如此，這個(gè)價(jià)格還要高于我們國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的價(jià)格。而且，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的性能十分優(yōu)異。”借助特高壓工程技術(shù)這個(gè)平臺(tái)，我國(guó)迅速提升了復(fù)合絕緣子的技術(shù)水平，在電力外絕緣領(lǐng)域由落后的追趕者一躍成為世界的領(lǐng)跑者。如今，神馬電力已有13萬(wàn)支電站復(fù)合絕緣子在全球30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)安全運(yùn)行。

陳維江說(shuō)，依托“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”項(xiàng)目，我國(guó)電力科技和輸變電裝備制造水平大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，確立了我國(guó)在特高壓輸電領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。

比如，在世界上首次研制單體式變壓器，其單柱線(xiàn)圈的電壓達(dá)到1000千伏、容量達(dá)到334兆乏，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄;額定電壓1000千伏的氣體絕緣金屬封閉組合電器代表了世界同類(lèi)產(chǎn)品的最高水平;用于中等和重污穢地區(qū)的特高壓避雷器、氣體絕緣瓷套管等均為世界首次研制;開(kāi)合110千伏、210兆乏超大容量電容器組的開(kāi)關(guān)及110千伏干式并聯(lián)電抗器，達(dá)到世界同類(lèi)裝置最高水平……

特高壓電網(wǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)也成為我國(guó)電力企業(yè)海外并購(gòu)以及電力裝備制造企業(yè)走出國(guó)門(mén)的“金字招牌”。2009年以來(lái)，在國(guó)際金融危機(jī)的不利影響下，國(guó)內(nèi)特高壓主設(shè)備制造企業(yè)出口不降反升，500千伏以上產(chǎn)品的出口總額達(dá)100億元，年增長(zhǎng)率超過(guò)40%。2010年，沈陽(yáng)特變電工獲得印度國(guó)家電網(wǎng)公司逾1億美元的特高壓輸變電設(shè)備采購(gòu)合同。