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超高压输电让不少外网网友直呼 在2018年

作者:admin 发布时间:2023-11-29 10:59:16 分类:笔记 浏览:67


你知道中国独步全球的输电技术究竟有多强?

在2020年,全国发电装机规模突破20亿千瓦,全社会发电量约为7.779万亿千瓦时,用电量75110亿千瓦时,同比增长3.1%;而作为发达国家的美国发电量只有4.287万亿千瓦时,社会的用电量更是缩减到38202.5亿千瓦时,这意味着在中国在保持高功率发电的同时,也能高效率的用电,是当之无愧的的世界第一。

而这一切都得益于中国独步全球的输电技术,直至今日无数发达国家依然希望中国可以分享技术成果。

那中国独步全球的输电技术有多强?又为什么能够后来者居上成为特高压输电技术的第一人?

电是一种难以直接储存的能源,一旦产出就必须使用,传输简单,只需要一根电线,但高效的传输很难。

传输距离越远,电力损耗越大,当距离远到一定程度,生产出的电力会完全损耗在传输的路上。

那如何提高传输效率呢?提高电压即可。

电压提高一倍,传输损耗降低1/4。

那方案有了,电力生产出来,提高电压传过去,再降压供给城市和工厂,这样损耗就大大降低。

世界各国也都是采用这种方法,从1890年的10千伏开始,电压不断升高,到110千伏叫高压输电,330千伏叫超高压输电,而电压达到1000千伏以上,称之为特高压输电。

中国的“西电东送”工程也因为这项技术才得以实现。

先说说特高压输电技术的好处,一是特高压输送容量大,1条1150千伏输电线路的输电能力可代替5~6条500千伏线路,或3条750千伏线路;二是资源消耗相当于高压输电更少,它可以减少铁塔用材的三分之一,导线可节省二分之一,降低电网10~15%的造价;三是输送能力强,1150千伏特高压线路的输送能力相当于500千伏线路的四倍。

总得来说,特高压输电和其他国家使用的超高压输电的差别就相当于核威慑之余小手枪,就是全方面的碾压。

那大家肯定会问,这技术这么重要,别的国家为啥没有?其实早在上世纪60年代开始,就有不少国家尝试研究该项技术,其中就包括一些欧美强国和日本。

1960年左右,美国就开始研究特高压输电技术,还信心满满规划了工程,但70年代的石油危机给了美国一记重拳,再加上经济增速放缓和去工业化的二连击,最后该工程不了了之。

日本在经济大爆发时期也想过通过建设核电群,通过特高压向全国输送电力,甚至在90年代建成了2条线路,其中一条就是从福岛到东京。

不过经济泡沫被戳破之后,日本经济陷入低迷,大规模的核电站没了,这两条线路也降压成了超高压。

后来福岛核电站泄露,日本的特高压计划就彻底泡汤了。

苏联倒是在85年建成了一条特高压输电线路,运行了5年,苏联就解体了,然后就没有然后了。

总之一句话,西方发达国家虽然早早地开始研究特高压输电技术,但要么时运不济,经济不太给力,要么领土狭小,没啥大的动力,结果只能让技术闲置荒废。

事实上,在此之前,中国在电力科技方面几乎是沿着发达国家的老路前进,那为什么中国能够后来者居上成为特高压输电技术的第一人呢?

这就和我国的国情以及地理环境有关了。

19世纪末20世纪初,中国开始改革开放,东南沿海城市的经济飞速发展,但内地却处于一个相对停滞的状态。

我们都知道,中国的资源分布极不均衡,无论是地下的煤炭石油天然气,还是天上的太阳能和风能,都是西北地区更为丰富。

这就造成了一个非常尴尬的情况:贫穷的内地拥有丰富的资源,发达的沿海城市却经常被电力问题困扰,即使内地的的发电厂将电力输送过去,却也因为距离过远造成了大量的浪费,没有人会想到巨大的领土面积会成为阻碍经济发展的难题。

而这个难题,美国在发展特高压输电技术的时候就深受其扰。

重拾特高压输电技术显然是远水救不了近火,除了技术的难度,成本也贵惊人,那该怎么办?当时美国境内大约有超过500家的电力公司,这些电力公司分别为自身所处地区进行供电,这种供电方式将美国的电网分为了东、西、南三个部分:东部以火电为主,西部以水电为主,而南部的德州则是独立供电。

这种分别供电的方式的前提是需要各地都有一定程度的发电能源储备,对于我们显然不具有参考价值。

而且这种方法可能在当时确实解决了美国发展所面临的问题,但也为美国电力网络埋下了隐患。

彼时没人能想到,让发达国家望而却步的特高压输电技术,竟被起步晚的中国一举攻破。

想要进行特高压输电,就必须先将电压提高到1000千伏以上。

那首要解决的就是变电器的问题,此前已知的最好的绝缘材料是陶瓷,但也只能承受50千伏,远低于特高压输电时产生的电压。

美国也曾制造过特殊的的陶瓷,但成品重量达到7000t,并不适合实际生产投放。

而我国的科学家则另辟蹊径,使用特制的匝间绝缘纸制作的变压器只有500t,不仅仅大大降低了重量和生产成本,也让大规模使用特高压输电技术成为可能。

但仅仅一个变压器可完成不了特高压输电,还需要特制的换流阀、平波电抗器、直流滤波器以及避雷器等,它们的研发制作并非一帆风顺,之后投入使用也确实产生了不少问题,幸好我国打补丁技术非凡,出现BUG及时补上,也考虑到后续更加智能化的电网建设。

中国虽然在发展特高压输电一路磕磕绊绊,但走到最后,却发现在特高压输电领域,已经走在了无数发达国家的前头了。

从2012年开始,南极臭氧的空洞,中国北京的雾霾让普通人也知道了应该限制碳排放,传统能源没落,新能源崛起,过去通过燃烧煤炭、石油的火力发电对环境造成了严重损害,新兴的风力、水力、太阳能才代表了能源技术的发展未来。

这时中国经济的高速发展使得特高压输电的成本越来越低,传统的发电方式逐渐被新能源发电取代,而其他有能力研发特高压技术的国家经济增长速度缓慢,技术研发进度停滞不前,传统供电方式让不可再生资源的消耗占比居高不下。

此消彼长,中国就成为了全世界唯一掌握特高压技术的国家,也是唯一一个将其商业化运营到全世界国家。

现在,不少国家都出巨资希望中国来建设当地的电力网络,这项技术不仅解决了国内的用电问题,还从国外带回了巨大的收益,在2009年,中国国家电网就接管了菲律宾整个国家的输电网,同时拿下了25年的特许经营权;在2017年,中国在巴西第二大水力发电“美丽山”项目红,建设了一条输送距离超过2000公里的特高压线路,并且和巴西以51%:49%股比联营发展特高压电网;至于非洲,中国则占据了当地40%以上的市场。

谁能想到,在2018年,中国国家电网公司的年收入就达到了3400亿美元的高收入。

中国仅仅用十余年,就已经赶超欧美诸国,成为电力科技的引领者。

目前中国共制定特高压输电国际标准14项、国家标准50项、行业标准73项、企业标准189项,全世界都在使用中国的标准。

疫情原因,不少国家用电量剧增,老旧的电网直接崩溃,疯狂断电,看到中国还能保持灯火通明:“好家伙,你们中国都不停电吗?”

中国输电再一次让世界成了“柠檬精”。


标签:输电高压中国


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