在2012年度國家科技獎勵大會上，由國家電網(wǎng)公司等100多家單位約5萬人參與研發(fā)和建設(shè)的“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應用”項目，獲得國家科學技術(shù)進步獎特等獎。這是我國電工領(lǐng)域在國家科技獎上收獲的最高榮譽，引發(fā)了社會各界的廣泛關(guān)注。特高壓到底有什么用呢?其實，作為工程性的技術(shù)研發(fā)項目，與“象牙塔”內(nèi)的科學實驗成果不同，特高壓就在我們身邊，給我們的生產(chǎn)生活帶來實實在在的影響。

破解煤電運矛盾

霧霾、PM2.5，2013年的第一個月份里，這些敏感的字眼，再一次撩撥人們的神經(jīng)。1月7日以來，我國華北、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)達到重度級別。

“緝拿”霧霾元兇，燃煤電廠成了人們關(guān)注的焦點。國家電網(wǎng)公司發(fā)展部副主任張正陵說：“我國東中部地區(qū)火電裝機已達4.8億千瓦，占全國火電的70%。燃煤電廠分布密集，如長江沿岸平均每30公里就有一座電廠，南京到鎮(zhèn)江約每10公里就有一座。長三角和環(huán)渤海城市群PM2.5超標，與此有很大關(guān)系。”

我國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。“過去遠距離輸電技術(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—荊門特高壓交流試驗示范工程已投入運行，通過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，對減少PM2.5大有幫助。”

一般來說，輸電電壓分高壓、超高壓和特高壓。國際上，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，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輸緊張狀況。全國人大代表、中國人民銀行第三巡視組組長張靜記得，在湖北用電最困難時，特別是2009年年底、2010年年初迎峰度冬最緊張的時刻，國家電網(wǎng)公司通過特高壓每天向湖北輸電約2000萬千瓦時，相當于每天多送原煤1萬噸。“如果沒有特高壓，這每天1萬噸煤得需要多少車來運?”張正陵表示，未來相當長時期內(nèi)，以煤為主的能源格局不會發(fā)生根本變化，發(fā)電用煤占煤炭消費的比重將不斷上升。2011年，我國的用電量達到4.7萬億千瓦時，57.8%的鐵路運力“撲”在煤炭運輸上;預計到2020年，我國的用電量將達到8.6萬億千瓦時，如果依然用“煤從地上跑”的運輸方式和500千伏輸電，將難以為繼。

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

據(jù)國家電網(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1000千伏特高壓交流輸電項目，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，累計向華中地區(qū)送火電296.44億千瓦時，替代輸煤約900萬噸。國網(wǎng)能源研究院專家白建華預測，通過建設(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55萬噸，減少環(huán)境損失45億元。

促進經(jīng)濟發(fā)展

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

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)近年來拉閘限電少了。武漢神龍汽車公司能源部負責人秦星，比別人更加關(guān)注供電情況。“70多家零部件供應商，只要任何一家用電緊張，便會影響生產(chǎn)，波及整條汽車生產(chǎn)線。”因此，一進入用電高峰，秦星就不時跟武漢供電公司打聽消息：會不會實施有序用電?“當?shù)玫揭淮斡忠淮?lsquo;不會’的答案時，我心中的石頭才落了地。”

湖北是在國內(nèi)率先嘗到特高壓電網(wǎng)甜頭的省份之一。晉東南—南陽—荊門特高壓交流工程聯(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300萬千瓦，每年可為湖北節(jié)約電煤700余萬噸，相當于為湖北“支援”了一個葛洲壩(5.51,0.00,0.00%)電站。湖北荊門市委書記王玲說：“現(xiàn)在很多企業(yè)來荊門投資首先問有沒有電，因為有了特高壓，我們就有了信心。現(xiàn)在荊門境內(nèi)的企業(yè)家們沒有為停電而擔憂的。”據(jù)了解，荊門市約從特高壓輸入湖北的電力中分到約10萬千瓦，沒有這10萬千瓦，荊門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4年以來，累計向華中地區(qū)送火電296.44億千瓦時，極大緩解了華中地區(qū)嚴重缺電局面，拉動GDP增長達3200億元。“十二五”時期，湖北經(jīng)濟發(fā)展需求與能源資源約束的矛盾將日益突出，預計2015年湖北最大電力缺口約為400萬千瓦至1000萬千瓦，加快推進特高壓電網(wǎng)建設(shè)，將對湖北經(jīng)濟發(fā)展起到重大促進作用。

特高壓不僅僅是促進了受電地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，對輸電地區(qū)也有明顯的帶動作用。在產(chǎn)煤大省山西，輸煤與輸電之間的這筆“經(jīng)濟賬”，山西人算得越來越明白。“在長治乃至山西，我們的煤炭是‘以運定產(chǎn)’。不是生產(chǎn)出來就行，能不能運出去才是關(guān)鍵。”山西長治市市長張保說，相比于輸煤，賣電對當?shù)亟?jīng)濟的拉動更大。根據(jù)測算，輸電對山西的GDP貢獻是輸煤的4倍，對就業(yè)拉動效應是輸煤的3倍。

特高壓電網(wǎng)投運后，山西輸送的電力功率可達300萬千瓦，相當于一年就地消化標煤約700萬噸。低損耗的清潔電能將駛上“高速公路”，源源不斷地送出山西，推動山西經(jīng)濟實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

帶動設(shè)備制造

“特變電工幾年來的實踐經(jīng)驗表明，國家電網(wǎng)公司在特高壓等領(lǐng)域的創(chuàng)新，不但推動了自身成長，還大大提升了設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)實力。”新疆特變電工股份有限公司董事長張新這樣表達他對特高壓建設(shè)的推崇。今年3月，特變電工承擔的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現(xiàn)100%國產(chǎn)化。

10年前，我國500千伏電網(wǎng)輸電線路保護設(shè)備，80%都要依靠進口產(chǎn)品;10年過去，國內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)也沒能完全掌握500千伏設(shè)備核心技術(shù)。而“1000千伏晉東南至荊門特高壓交流試驗示范工程的建設(shè)，卻讓國內(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，這可以算是試驗示范工程帶來的最重要的影響之一”，中國機械工業(yè)聯(lián)合會一位專家評價。

江蘇神馬電力股份有限公司董事長、總經(jīng)理馬斌對此深有感觸：“國外企業(yè)在我們還沒有研發(fā)出來復合絕緣子產(chǎn)品前，一支絕緣子產(chǎn)品開價1000萬元。我們開發(fā)出來后，他們不得已降價到200萬元一支。即便如此，這個價格還要高于我們國內(nèi)生產(chǎn)的價格。而且，國內(nèi)產(chǎn)品的性能十分優(yōu)異。”借助特高壓工程技術(shù)這個平臺，我國迅速提升了復合絕緣子的技術(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13萬支電站復合絕緣子在全球30多個國家和地區(qū)安全運行。

陳維江說，依托“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應用”項目，我國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，確立了我國在特高壓輸電領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。

比如，在世界上首次研制單體式變壓器，其單柱線圈的電壓達到1000千伏、容量達到334兆乏，創(chuàng)造了世界紀錄;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;開合110千伏、210兆乏超大容量電容器組的開關(guān)及110千伏干式并聯(lián)電抗器，達到世界同類裝置最高水平……

特高壓電網(wǎng)的成功經(jīng)驗也成為我國電力企業(yè)海外并購以及電力裝備制造企業(yè)走出國門的“金字招牌”。2009年以來，在國際金融危機的不利影響下，國內(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100億元，年增長率超過40%。2010年，沈陽特變電工獲得印度國家電網(wǎng)公司逾1億美元的特高壓輸變電設(shè)備采購合同。