[科普中国]-特高压电网

特高压电网1是指1000kV级以上交流或±800kV及以上直流电网。输电电压一般分高压、超高压和特高压。国际上，高压(HV)通常指35~220kV的电压；超高压(EHV)通常指330kV及以上、1000kV以下的电压；特高压(UHV)指1000kV及以上的电压。高压直流(HVDC)通常指的是±600kV及以下的直流输电电压，±800 kV及以上的电压称为特高压直流输电(UHVDC)。

简介我国目前绝大多数电网来说，高压电网指的是110kV和220kV电网；超高压电网指的是330kV，500kV和750kV电网。特高压输电指的是正在开发的1000 kV交流电压和±800kV直流电压输电工程和技术。特高压电网指的是以1000kV输电网为骨干网架，超高压输电网和高压输电网以及特高压直流输电高压直流输电和配电网构成的分层、分区、结构清晰的现代化大电网。

特高压电网形成和发展的基本条件是用电负荷的持续增长，以及大容量、特大容量电厂的建设和发展，其突出特点是大容量、远距离输电。目前，中国的长距离输电和世界其他国家一样，主要用500千伏的交流电网，只在俄罗斯、日本、意大利有少量1000千伏交流线路，且都降压运行。

国家规划特高压输电“十二五”规划

国家电网公司在“十二五”规划中提出，今后我国将建设联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。

建设意义建设必要性

最大特点就是可以长距离、大容量、低损耗输送电力。据测算，1000千伏交流特高压输电线路的输电能力超过500万千瓦，接近500千伏超高压交流输电线路的5倍。±800千伏直流特高压的输电能力达到700万千瓦，是±500千伏超高压直流线路输电能力的2.4倍。

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到3000公里。

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1000千伏特高压示范工程为例，目前每天可以送电200万千瓦，改造后可以达到500万千瓦，这相当于每天从山西往湖北输送原煤2.5万吨—6万吨。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/吨标准煤。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/吨标准煤。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/千瓦时。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/千瓦时。

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。前一段时间，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5000万千瓦。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1亿千瓦以上。

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。公司董事长马斌说，我们投入近亿元研发的国际首创的特高压1000千伏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，1000千伏交流线路自然输送功率约为500千伏线路的5倍。同等条件下，1000千伏交流线路的电阻损耗仅为500千伏线路的1/4，单位输送容量走廊宽度仅为500千伏线路的1/3，单位输送容量综合造价不足500千伏输电方案的3/4。

重点项目特高压电网行业重点项目案例

该项目是我国第一条特高压输电线路，也是世界上目前运行电压最高、技术水平最为先进的交流输变电工程。该线路全长654公里，静态投资约57亿元，于2006年8月开工建设，2009年1月投入商业运行。经过一年多试运行后，2010年8月特高压交流输电试验示范工程获得国家验收通过。这标志着特高压交流输电工程从示范阶段进入大规模建设阶段。

该项目是我国自主研发、自主设计和自主建设的世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的交流输电工程。工程于2007年4月26日核准，2010年7月8日投入运行。

大事记2006年8月9日，国家发展改革委员会印发《关于晋东南至荆门特高压交流试验示范工程项目核准的批复》（发改能源[2006]1585号），正式核准了晋东南经南阳至荆门特高压交流试验示范工程。据国家电网公司报道，该特高压线路，全长654公里，申报造价58.57亿元，动态投资200亿元。起于山西省长治变电站，经河南省南阳开关站，止于湖北省荆门变电站，联接华北、华中电网，将于2008年建成后进行商业化运营。如在全国全面推开，未来投资4060多亿元，配套动态投资将达8000多亿元，总投资相当于3到4个长江三峡工程项目。这一巨额工程，并未纳入国家“十一五”规划纲要。

据国网公司公布的“特高压工程大事记”，第一次提出“建设以特高压为核心的坚强国家电网”的构想，是在2004年12月27日的国网公司党组会议上。从构想到国家发改委核准批复，前后不到20个月。8月19日－26日，特高压试验工程分别在山西长治、河南南阳和湖北荆门三地盛大奠基。10月30日，国家电网公司在山西、河南、湖北四地同时召开晋东南－南阳－荆门1000千伏特高压交流试验工程建设誓师动员大会。

按照国家电网公司的规划，2015年，“三华”特高压电网形成“三纵三横一环网”。 3个纵向输电通道为，锡盟～北京东～天津南～济南～徐州～南京、张北～北京西～石家庄～豫北～驻马店～武汉～南昌、陕北(蒙西)～晋中～晋东南～南阳～荆门～长沙。 3个横向输电通道为：蒙西～晋北～石家庄～济南～潍坊、靖边～晋中～豫北～徐州～连云港、雅安～乐山～重庆～长寿～万县～荆门～武汉～皖南～浙北～上海。特高压双环网为：淮南～南京～泰州～苏州～上海～浙北～皖南～淮南长三角。

发展国际上特高压交流输电技术只有俄罗斯、日本等少数国家开展了试验运行，直流输电已建成投运的最大等级工程是巴西伊泰普输电工程，包括两回±600千伏电压等级，360万千瓦额定输送功率的直流线路。特高压输电技术目前仍是世界上尚待成熟的尖端技术，其关键核心技术、可靠性以及对环境的影响等问题仍有待进一步研究。我国能源资源和生产力布局的不均衡，迫切需要解决远距离输送电力能源问题。特高压输电技术的采用，将会有效提高输送距离，提高输送容量，减少输电损耗，降低输电成本，实现更大范围的资源优化配置。国家高度重视中国特高压输电工程，并已明确中国特高压电网建设的有关工作要按照"科学论证、示范先行、自主创新、加快推进"的原则进行。

国内电网工程的大规模建设和超高压输变电设备的设计制造和技术引进，为中国特高压技术装备的研发和使用打下了良好基础。当前，中国开展特高压输电技术自主创新，自主研究，自主开发已具备一定条件。经国家批准，国家电网公司已启动建设晋东南－荆门交流1000千伏特高压试验示范工程和溪洛渡、向家坝送出±800千伏、640万千瓦直流特高压输电国产化示范工程，南方电网公司也开始了云南楚雄至广州穗东±800千伏、500万千瓦直流特高压输电国产化示范工程的前期建设工作。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学