特高壓：破解中國(guó)能源輸送瓶頸的大國(guó)重器

近日，國(guó)家能源局下發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)一批輸變電重點(diǎn)工程規(guī)劃建設(shè)工作的通知》，將在今明兩年核準(zhǔn)9個(gè)重點(diǎn)輸變電線(xiàn)路工程，其中7個(gè)為特高壓工程，總輸電能力5700萬(wàn)千瓦。這條很快淹沒(méi)在眾多經(jīng)濟(jì)事件中的信息，跟另幾條新聞卻能互為關(guān)聯(lián)。

9月中旬，青海省政府召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)宣布，青海省積極培育綠色發(fā)展“新動(dòng)能”，致力于走循環(huán)低碳發(fā)展道路，世界級(jí)新能源基地逐步形成。

今夏，江蘇最高用電負(fù)荷連破1億千瓦。媒體報(bào)道形容，這相當(dāng)于14億中國(guó)人每人同時(shí)點(diǎn)亮一盞電燈。

青海和江蘇，恰好對(duì)應(yīng)著新核準(zhǔn)工程的送端和受端。這也契合我國(guó)能源資源逆向分布的現(xiàn)實(shí)：資源富集在西部、北部，負(fù)荷中心中東部卻能源匱乏。

一邊要把資源優(yōu)勢(shì)變成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，一邊迫切渴望能源支持。需求，成為這些省份亟待建設(shè)特高壓的原因。除了經(jīng)濟(jì)因素，特高壓建設(shè)還涵蓋生態(tài)保護(hù)、社會(huì)綜合效益等諸多內(nèi)容。

經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要特高壓

縱觀改革開(kāi)放40年的發(fā)展史，電力需求與經(jīng)濟(jì)始終保持同步。2017年，我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值按不變價(jià)計(jì)算比1978年增長(zhǎng)33.5倍，年均增長(zhǎng)9.5%，遠(yuǎn)高于同期世界經(jīng)濟(jì)2.9%左右的年均增速。電力數(shù)據(jù)顯示，2017年，全社會(huì)用電量達(dá)到6.37萬(wàn)億千瓦時(shí)，比1978年增長(zhǎng)了25.5倍，年均增速達(dá)到8.8%。

能源是現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和動(dòng)力，當(dāng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，用電量隨之上升，電網(wǎng)配置范圍不斷擴(kuò)大，電壓等級(jí)也相應(yīng)提高。反之，如果能源輸送出現(xiàn)“瓶頸”，事關(guān)行業(yè)發(fā)展，甚至影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和民生保障。

1978年，我國(guó)電網(wǎng)最高電壓等級(jí)是330千伏，到上世紀(jì)80年代出現(xiàn)了500千伏交直流工程。500千伏電網(wǎng)有力支撐了我國(guó)多年的發(fā)展。但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，遠(yuǎn)距離大容量輸送能力不足、東部土地資源緊缺和環(huán)保容量的制約，無(wú)法滿(mǎn)足新的需求。

2004年，華東三省一市召開(kāi)了“十一五”規(guī)劃討論會(huì)。當(dāng)時(shí)華東500千伏電壓網(wǎng)架接近發(fā)展極限，電網(wǎng)走廊資源緊缺、短路電流超標(biāo)嚴(yán)重，若干500千伏變電站被迫分列分段運(yùn)行，直接影響電網(wǎng)安全。我國(guó)能源資源和需求的地域分布特點(diǎn)，以及新的發(fā)展需求，使得發(fā)展安全性更高、經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)、配置能力更強(qiáng)的電壓等級(jí)成為必然。

與500千伏相比，特高壓在輸送距離和能力上有顯著優(yōu)勢(shì)。在輸電走廊日益緊張的前提下，據(jù)測(cè)算，1000千伏特高壓交流工程走廊寬度雖比500千伏方案寬20米，輸送容量卻達(dá)到4至5倍，綜合計(jì)算，相當(dāng)于節(jié)省占地二分之一至三分之二。國(guó)家能源局原局長(zhǎng)張國(guó)寶曾說(shuō)：“特高壓輸電技術(shù)的特點(diǎn)是輸送距離遠(yuǎn)、容量大、損耗低、效率高。這是超高壓等其他電壓等級(jí)所做不到的。”

特高壓有力促進(jìn)清潔能源消納

特高壓工程落點(diǎn)連接成線(xiàn)路，線(xiàn)路組成電網(wǎng)，顯示了各層面發(fā)揮的不同作用。

2006年，第一條特高壓交流試驗(yàn)示范工程開(kāi)工。至今，中國(guó)已建成21個(gè)特高壓工程。特高壓聯(lián)通的省份，發(fā)展活力得以有效釋放。

內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭累計(jì)勘察估算總量、風(fēng)能資源均居全國(guó)首位。據(jù)測(cè)算，已竣工的“三交三直”特高壓工程可新增內(nèi)蒙古電力外送能力約4400萬(wàn)千瓦。內(nèi)蒙古自治區(qū)人大常委會(huì)副主任王波說(shuō)：“特高壓年輸電2000億千瓦時(shí)，就地轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)煤約6000萬(wàn)噸，直接帶動(dòng)各類(lèi)電源投資1200億元以上，在有力推動(dòng)能源電力工業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)拉動(dòng)GDP起到極大的促進(jìn)作用。”

《通知》提到，一條直流工程將送江蘇。江蘇是唯一全部省轄市都躋身2017年中國(guó)城市GDP百?gòu)?qiáng)排名的省份。在今夏用電負(fù)荷連續(xù)破億時(shí)，江蘇電網(wǎng)最高區(qū)外來(lái)電超過(guò)2100萬(wàn)千瓦。特高壓工程將進(jìn)一步保障東中部電力供應(yīng)，滿(mǎn)足電力供需的基本平衡需要。

視野從一省放大到全線(xiàn)，《通知》提及的7個(gè)特高壓工程，起點(diǎn)多位于“三棄”突出的地區(qū)，如青海、張家口清潔能源基地和白鶴灘水電基地等。2017年年底，我國(guó)水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別達(dá)到3.4億、1.6億和1.3億千瓦，均為全球最大規(guī)模。清潔能源的快速發(fā)展，也帶來(lái)了巨大的消納壓力。

清潔能源的消納，涉及電源、電網(wǎng)、用戶(hù)、政策、技術(shù)等諸多方面，需要綜合施策。天津大學(xué)副校長(zhǎng)張鳳寶說(shuō)：“‘三棄’問(wèn)題的原因之一是網(wǎng)源發(fā)展不協(xié)調(diào)，與大型清潔能源基地開(kāi)發(fā)配套的電網(wǎng)送出項(xiàng)目的規(guī)劃、核準(zhǔn)相對(duì)滯后。”江蘇省經(jīng)信委主任謝志成認(rèn)為，西電東送是中國(guó)地理?xiàng)l件、能源結(jié)構(gòu)的必然選擇。他希望進(jìn)一步優(yōu)化能源發(fā)展布局，提高非化石能源的占比，緩解東部地區(qū)日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題。“既然特高壓電網(wǎng)已經(jīng)被證明是行之有效的手段，沒(méi)有理由不加速規(guī)劃、建設(shè)。”

強(qiáng)交強(qiáng)直才能保證電網(wǎng)安全

再把輸電線(xiàn)路納入整個(gè)電網(wǎng)看，7個(gè)特高壓工程中，南陽(yáng)—荊門(mén)—長(zhǎng)沙交流工程、雅中至江西直流工程等，將打造華中電網(wǎng)的加強(qiáng)版，進(jìn)一步促進(jìn)省間水火互濟(jì)。而華中環(huán)網(wǎng)、華北—華中聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)工程建成后，可以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)直流滿(mǎn)功率送電。即使出現(xiàn)嚴(yán)重故障，受端地區(qū)也不損失負(fù)荷。

特高壓電網(wǎng)，既需要特高壓直流遠(yuǎn)距離輸電，也需要特高壓交流來(lái)確保大容量的直流輸電安全落地。專(zhuān)家曾打比方，電的輸送就像許多河流流入蓄水池，若突然斷流或暴漲，水池的承載能力就至為關(guān)鍵。假如一條±800千伏直流線(xiàn)路突然發(fā)生雙極閉鎖，數(shù)百萬(wàn)千瓦電力就沒(méi)了，將立即引起電網(wǎng)頻率的波動(dòng)，如沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)充負(fù)荷，電網(wǎng)會(huì)被拉垮。而1000千伏交流電網(wǎng)如同更深更大的“蓄水池”，對(duì)保障安全至關(guān)重要。

綠色發(fā)展則涉及更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展考量。2013年9月，國(guó)務(wù)院發(fā)布實(shí)施《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。2014年5月，國(guó)家決定加快建設(shè)包括“四交四直”特高壓工程的大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃12條重點(diǎn)輸電通道。到2017年年末，以上工程已全部投運(yùn)，華北電網(wǎng)初步形成特高壓交流網(wǎng)架，京津冀魯新增受電能力3200萬(wàn)千瓦，長(zhǎng)三角新增受電能力3500萬(wàn)千瓦，每年可減排二氧化硫96萬(wàn)噸、氮氧化物53萬(wàn)噸、煙塵11萬(wàn)噸。

我們有理由相信，《通知》中的7個(gè)特高壓工程建成后，也將在帶動(dòng)電源和相關(guān)產(chǎn)業(yè)投資、增加就業(yè)、降低社會(huì)用能成本、促進(jìn)東西部協(xié)調(diào)發(fā)展等方面，發(fā)揮新的巨大作用。