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我国的特高压技术到底有多么的厉害?

2020-11-18 04:31阅读(59)

我国的特高压技术到底有多么的厉害?:我国特高压有多厉害?呵呵,要是特朗普早当总统十几年,也就没有中国特高压什么事情了,这个制造业狂魔肯定会阻止中国特高

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我国特高压有多厉害?呵呵,要是特朗普早当总统十几年,也就没有中国特高压什么事情了,这个制造业狂魔肯定会阻止中国特高压这种高端制造发展的,甚至会强迫中国购买美国的储备技术。

下面就简单说说吧。

电压等级总是越来越高的,在20世纪70年代终于发展到了1000千伏,但这也是个瓶颈,苏联、美国、日本等国家都搞了试验线路,当然中国最高电压等级只是330千伏,落后啊。不过,苏联和西方国家在电力发展上盛极而衰,在1000千伏这个等级上都没有发展出结果出来,苏联和日本都搞了试验线路,后来降压运行了,因为苏联和日本的经济到20世纪80年代后都不行了,美国发现也没有动力和苏联竞争了,把试验获得的技术储备起来,准备卖给第三世界国家的有志者,比如中国、印度。

话说中国到了20世纪80年代,电力还是很落后的,第一条500千伏的线路统统购买的国外设备,但中国毕竟是一个大国,有战略眼光,所以从当时起就准备搞1000千伏特高压并初步做了试验。但底子毕竟太薄,一直没有太大进展。

2004年,一代牛人刘振亚当国家电网公司一把手后,在国家的支持下,大力发展1000千伏和正负800千伏。顺便说一下,搞科技创新这种东西,必须得企业参与,因为最终要使用,没人愿意用就没有动力。现在大国企一参与、直接奔着使用去,果然速度惊人,几年时间就突破所有关键技术,在2009年建成了全球第一条1000千伏特高压线路,在2010年建成了全球第一条正负800千伏直流特高压线路。美国能源部部长等懂行的人一看就傻眼了,当时,他们还准备向中国兜售美国的技术呢。当然,这个这时候国内很多崇洋媚外的买办分子纷纷攻击中国特高压,就像他们攻击高铁一样。因为不买外国的技术,他们上哪里赚钱去啊。

好歹国家还是明白的,在2013年、2017年分别给交流特高压、直流特高压这两项重大科技创新授予了国家科技进步奖特等奖。

特高压有多牛?美国现在肠子都悔青了,但也没办法,现在说起输电、电网,美国在第一方阵已经没有发言权了。俄罗斯呢,都准备让中国给他改造电网了。为什么?因为中国突破特高压技术后,1000千伏以下电压等级的技术、制造统统被带动突破了,就好比你会微积分、方程了,再返过去做加减乘除,那还不是相当容易。呵呵呵。

所以,郎咸平这个大嘴巴前两年有一个冷笑话:现在美国电力系统都讲中文。据说一度引起了美国能源领域很多人的反感,但也没办法,电网这个领域,美国现在跟中国确实没法比了,你看,前几天,纽约这么大的城市,变压器都爆炸了,整得跟外星人来了似的。

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在回答这个问题前,先介绍一下特高压技术。在我国,特高压是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。

特高压能大大提升我国电网的输送能力。的最大特点是可以长距离、大容量、低损耗输送电力。内地76%的煤炭资源在北部和西北部,80%的水能资源在西南部,而70%以上的能源需求在中东部,普通电网的传输距离只有500公里左右,无法满足传输要求。特高压电网建设十分必要。发展特高压电网不仅是技术革新,还实现远距离运输,解决中国可再生能源的大规模开发和利用,且能改善当前中东部面临的严峻环境压力。

国家电网公司提供的数据显示,一回路特高压直流电网可以送600万千瓦电量,相当于现有500千伏直流电网的5到6倍,而且送电距离也是后者的2到3倍,因此效率大大提高。此外,据国家电网公司测算,输送同样功率的电量,如果采用特高压线路输电可以比采用500千伏高压线路节省60%的土地资源。

首个国内最高电压等级特高压交流示范工程,是我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程——晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程,全长640公里,纵跨晋豫鄂三省,其中还包含黄河和汉江两个大跨越段。

直流方面,四川向家坝——上海±800千伏特高压直流输电示范工程已顺利投入运行,这是规划建设的世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程;1000千伏淮南-南京-上海特高压交流工程是国家大气污染防治行动计划12条重点输电通道之一,变电容量1200万千伏安,线路全长759.4千米,新建输电线路2×780公里,工程投资268亿元。该工程是迄今规模最大、建设难度最大的特高压交流工程,建成后可增强长三角地区电网互联互通、相互支援的能力。

我国的特高压技术水平先进,特高压电网工程建设不到10年就具备了世界最高水平,创造了一批世界纪录。晋东南—南阳—荆门线路是世界上第一个投入商业运行的特高压交流输变电工程;向家坝—上海特高压直流输电工程,则是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。中国的成就,被国际大电网组织称之为“世界电力工业发展史上的重要里程碑”。中国未来将在特高压骨干网的基础上建立全国智能电网,在这一方面的投入已经超过了美国。

核电、风电包括作为清洁能源的水电,未来的发展都将有赖于建设特高压电网。以风电为例,国家规划风电在2020年达到1.5亿千瓦以上的装机容量,但八大风电基地的装机容量已经占到总装机容量的80%,其中五大风电基地都在三北地区(华北地区、西北地区、东北地区),仅新疆、甘肃、内蒙古、吉林等省及自治区的风电装机就有8000万千瓦,因此风电消纳存在很大问题。只有借助特高压电网才可将如此集中和不稳定的电力传输到华北和华中等负荷中心。

未来五年国家电网将投入6200亿元人民币,建设20条特高压线路,以将西南的水电和西北的风电传输至中国东部。

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电气专业在读学生来答,首先明确特高压的概念,特高压是指交流输电1000KV以上、直流输电±800KV以上的输电线路电压等级。其中尤其是特高压直流输电,在长距离输电中以其很低的损耗被各国争相研发。

那么我国的特高压输电技术到底有多发达呢?在特高压领域,全世界仅我国掌握了这门技术,可以说我国是特高压输电技术的领头者了,而且我国在10年前就已经开始进行特高压建设了。对!我国是全世界仅有的一家。美国?因为历史及地理等等原因,他们电网中并没有特高压输电的成分。

所以,特高压输电是我国的一张名片,它代表了我们祖国的大国力量!


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目前世界上能够全面掌握特高压输电技术,并且将其大规模投入工程应用当中去的也只有我们中国了。我们国家幅员辽阔,但是人口大多以及用电负荷大多集中在东部沿海地区,而我国西部又拥有大量的清洁能源可供开采,比如水能、太阳能、风能等,要想把西部这些清洁能源输送到中东部地区,需要跨越2000多公里以上的距离,特高压输电正好能够解决东部地区僧多粥少的电力供应局面。所以说,我国在特高压输电技术的研发和建设上投入了巨量资金,这也是由我国国情所决定的。

所谓的特高压输电指的是1000kV及以上交流输电和±800kV及以上的直流输电,相比于传统的高压和超高压输电,特高压输电具有远距离、大容量、低损耗、少占地的综合优势,尤其当输电距离超过800公里,特高压输电的优势就能明显显现出来。

早在2011年3月,我国将特高压工程列入国家\"十二五\"规划,计划建设“三横三纵一环网“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)。截至目前国家电网已累计建成“八交十直”特高压工程,在建“四交二直”特高压工程,涵盖酒泉至湖南、扎鲁特至青州、准东至皖南等,据统计中国在运在建特高压工程线路长达3.5万公里。

其中,2016年1月开工建设的准东-皖南±1100kV特高压直流输电工程全长3324公里,起点位于新疆昌吉自治州,终点位于安徽宣城市,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽6省(区),新建准东、皖南两座换流站,换流容量2400万千瓦,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。

再来说说特高压输电设备。特高压输电线路造价要明显低于高压和超高压输电,但是特高压输电设备却集成了许多高端技术,造价十分昂贵。比如换流阀和换流变压器,我国在这两个设备制造上也拥有世界领先的技术。

换流阀是特高压直流输电最核心的设备,它的作用控制换流器电压、电流及功率的控制与调节。我国在今年成功研制出了世界首个特高压柔性直流换流阀,实现了开关器件、电容部件集成的功率模块单元,并以“搭积木”的方式构建成800千伏大型阀塔。在这之前,这一领域一直被德国的西门子公司以及瑞士的ABB公司所垄断。

换流变压器的作用是将送端交流系统的电功率送到整流器,或从逆变器接受电功率送到受端交流系统,它也是特高压输电技术的核心装备之一。换流变压器的技术难点在于散热、绝缘、噪音等。目前,我国已经能够自主研发±800kV特高压直流换流变压器,并创造了世界单体容量最大(493.1MVA)、技术难度最高、产出时间最短的世界纪录。

目前,特高压输电技术和高铁一样已经成为我国的一张工业名片,许多由我国承包特高压项目落户海外,比如葡萄牙、澳大利亚、意大利、希腊及香港等7个国家和地区。而且境外投资项目规模逐年上升,目前总额已经达568亿美元,且无一亏损,全部盈利。

电能是支撑现代工业体系的最重要的二次能源,中国在工业化进程中必定会需要越来越多的电能,目前已经超越美国成为了世界上发电量最大的国家,而特高压输电技术可以优化资源配置,克服地理上的阻隔把电能送到最需要的地方去。特高压技术的发展会带动我们国家产业升级的速度,可以说特高压输电技术是我国工业升级的必经之路。

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特高压电网是指1000kV级以上交流或±800kV及以上直流电网。


中国的特高压输电网,建设不到10年就具备了世界最高水平,创造了一批世界纪录。

2009年1月6日投入商业运行晋东南—南阳—荆门线路是世界上第一个投入商业运行的特高压交流输变电工程;2010年7月8日投入运行的向家坝—上海特高压直流输电工程,则是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。

中国的特高压技术和发展规模,目前已经处于国际领先水平,被国际大电网组织称之为“世界电力工业发展史上的重要里程碑”。中国未来将在特高压骨干网的基础上建立全国智能电网,在这一方面的投入已经超过了美国。



淮南-南京-上海1000千伏交流特高压输变电工程苏通GIL综合管廊隧道工程全面贯通。作为目前全世界电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程,它填补了世界特高压过江隧道空白。419天工程周期,创造了国际上大直径盾构隧道掘进速度新纪录,也是全球首次将大直径盾构隧道应用于电力管廊工程。




从生产用电上来说,中国已经成为世界第一工业国,拥有工业体系的全部39个大项,191个中项,525个小项。每天庞大的工业体系要运转,都需要大量的电能。另外中国的高铁技术也领先世界,而这种轨道交通的用电量也十分巨大。

特高压的好处是输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏交流特高压输电线路输送电能的能力(技术上叫输送容量)是50万伏超高压输电线路的5倍。我们可以这么比喻,超高压输电是省级公路,顶多就算是个国道,而特高压输电是“电力高速公路”。目前我国在搞“南水北调”、“北煤南运”、“西气东输”,此外还要搞“北电南送”、“西电东送”工程,就是因为釆用了“特高压”输电技术。

当然,特高压输电,特别是建设特高压电网,还有很多好处。它能把中国电网坚强地连接起来,使建在不同地点的不同发电厂(比如火电厂和水电厂之间)能互相支援和补充,工程上叫“实现水火互济,取得联网效益”;能促进西部煤炭资源、水力资源的集约化开发,降低发电成本;能保证中东部地区不断增长的电力需求,减少在人口密集、经济发达地区建火电厂所带来的环境污染;同时也能促进西部资源密集、经济欠发达地区的经济社会和谐发展。

2018年9月3日,国家能源局下发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》,将在今明两年核准9个重点输变电线路,其中包括青海至河南、陕北到湖北、张北到雄安、雅中到江西、白鹤滩到江苏、白鹤滩到浙江、南阳-荆门-长沙等7条特高压线路。这是继2012年大规模规划建设特高压之后的又一个建设高峰。

除了解决国内的问题,我们还可以把我们冠绝全球的特高压技术推向全球。而有了技术就有了话语权,我国已经制定了19项国际标准和多项国家标准。目前我国拿下了菲律宾电网的经营权的40%股权。同时也在澳洲、葡萄牙、意大利等地投资运营,已经实现了在世界范围内的多点布局。我国的特高压技术不仅仅是一种单一产品,更像是一种一条龙的服务,从设备、技术、人才全部可以由我方提供。

特高压技术是我国工业升级的必经之路。我们常常讲资源优化配置,而运用特高压输电就是资源优化配置的一个重要方面。中国的工业升级会制造出更好的设备支持特高压的技术发展,而特高压又能更好的实现电力的传输,反过来加速产业升级的速度。我们的特高压技术已经冠绝全球,这只是一个开始。随着产业的不断升级,技术的不断发展,相信还会有更多领先世界的新技术出现,未来可期!



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中国人民99.999999%的人用上了电,其中特高压长距离输送功不可没。中国的国情是东部用电量多,西部生产电量多,秋冬季节用电量大而水力发电不够。

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中国是目前世界特高压线路里程最长的国家。目前累计长度超过2.83万公里,是世界第一。

大部分人对特高压线路的长度,并没有什么概念。但是如果我们用另外一个类比,高速公里,高铁的里程。或许能够更形象地理解特高压线路的意义。

高速公路,高速铁路的里程主要反馈的是运输的能力,基础设置发达的程度,各个地方连接的精密度。

可以说特高压就是,电力能源运输的“高速公路”。从实际的各种参数及情况来看,用高速公路做类比确实比较贴切。

要聊过国内的特高压技术,就需要先聊聊国际特高压发展史。

根据国际电工委员会的定义:交流特高压是指1000kV以上的电压等级。在我国,特高压通常是指1000kV以上的交流和800kV以上的直流电压等级。

特高压技术全球发展史:

1875年,法国巴黎建成世界上第一座发电厂,标志着世界电力时代的到来。

1879年,中国上海公共租界点亮了第一盏电灯。1882年,第一家电业公司——上海电气公司成立。

1891年,在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机:它发出的三相交流电通过第一条13.8kV输电线将电力输送到远方用电地区,使电力既用于照明,又用于动力,从而开始了高压输电的时代。

1908年,美国建成世界第一条110kV输电线路;经过15年,于1923年,第一条230kV线路投入运行;1954年建成第一条345kV线路。从230kV电压等级到345kV电压等级经历了31年。在345kV投运15年后,1969年建成了765kV线路。

1952年,瑞典建成世界上第一条380kV超高压线路。

1965年,加拿大建成世界第一条735kV超高压线路。

1952年,前苏联建成第一条330kV线路;1956年建成400kV线路;1967年建成750kV线路。从330kV电压等级发展到750kV电压等级用了15年时间。

欧洲和美国,在超高压输电方面,主要发展345kV、380kV和750kV电压级, 500kV线路发展比较慢。1964年,美国建成第一条500kV线路,从230kV到500kV输电,时间间隔达36年。前苏联的500kV电压等级是在400kV基础上升级发展起来的,1964年,建成完善的500kV输电系统。

1985年,前苏联建成世界上第一条1150kV特高压输电线路。从500kV电压等级到1150kV电压等级用了20年时间。

100多年来,输电电压由最初的13.8kV逐步发展到20,35,66,110,134,220,330,345,400,500,735,750,765,1000kV。


超高压到特高压发展简史

在特高压发展的历史中,很明显都是工业经济对能源的需求,强制要求了特高压的发展。

同样是因为工业经济发展衰退,能源增幅放缓的原因,美国,欧洲,俄罗斯,日本,意大利,不在针对特高压电力输送进行大规模的投入。

中国发电量与第二产业GDP变化

这个图非常直观的能够看出来,第二产业(工业)GDP的变化同发电量呈现正相关关系。

因此,对于中国来说,2019年中国发电量达到45万亿千万时,估计到2020年全年累计发电量将达到50万亿千万时。什么概念呢?跟美国预估发电量55万亿千瓦时,十分接近。

但是中国并是一个资源极度不平均的国家,水资源主要集中在西南部,煤炭主要集中在华北,西北部,但是中国的主要经济发展又是是东部沿海地区。

所以对于中国来说,特高压是必需品。没有特高压,中国没有办法为工业发展提供源源不断的能源。

中国电力分布

因此,国内的特高压领域不断地发展,最终走到世界的前面。

特高压到底有哪些优势?

我们举一个例子:目前国内主要的超高压是±500KV的高压输电线。

交流电有一个概念:自然功率,交流电的自然功率是显示送电能力的重要指标。

自然功率

一回1000kV特高压输电线路的自然功率接近500万千瓦,约为500kV输电线路的五倍左右。

也就是说,1000KV的特高压线路,可以抵得过5条500KV超高压线路的送电能力。同时1000千伏线路的电气距离相当于同长度500千伏线路的1/4~1/5。换句话说,在输送相同功率的情况下,1000kV特高压输电线路的最远送电距离约为500kV线路的4倍。

采用±800kV直流输电技术使超远距离的送电成为可能,经济输电距离可以达到2500km及以上。

这对于长距离的送电,例如送新疆——长三角送电。就非常的有必要,如此长度的线路。

并且线路损耗较低:1000kV交流线路的电阻损耗是500kV交流线路的四分之一。

既然特高压有如此的多优点,为什么国外没有大力发展?

因为造价高,同时技术验证周期长。前期投入太大。

特高压主要设备功能和我国技术领先情况

国内在特高压方面的投入,非常巨大,从各种核心零部件,到各种参数验证。都取得了非常大的成果。

2014年,中国就中标了巴西特高压直流输电工程,项目高达19亿美元。这为中国特高压打了一个响亮的旗号。


在特高压关键技术领域,美国,俄罗斯,日本,意大利都进行了研究和实验。但是最终投产的特高压线路都非常少。只有中国在特高压方面,一直不遗余力的投入。

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关于题主这个问题,我首先要说明,我们中国的特高压技术,实际上已经在世界上十分领先。应该说,特高压技术,是我国工业化的必经之路!

首先我们要清楚,电能,对于一个国家的重要意义。电气革命之后,如果一个国家想崛起,或者说想实现工业化,那么其发电量的指标必然会陡增。世界各国无一例外。只有电能这个数据,除非你偷改数据,否则都是实实在在的指标。而我们中国已经超越美国成为发电量世界第一的国家了。这也反映了我国工业化进程的不断推进,而为了更好的调配电能,输送到最需要的地方,那么特高压技术就成为了十分关键的一个环节。

①中国电能的需要

我们对电能的需求,可以分为生活用电、生产用电、交通设施等等。那这其中最重要的就是生活用电和生产用电。而中国作为世界第一人口大国,用电量十分巨大。加上中国的国土面积辽阔,山地较多。在建设电网的难度上大大增加。而在生产用电上,中国目前已是世界第一工业国,拥有工业体系的全部39个大项,191个中项,525个小项。另外,中国的高铁技术也领先世界,而这种轨道交通的用电更是巨大。

特高压技术的意义

我们知道电在传输过程中会产生大量的损耗,而电容还是电阻,都会给电能的传输造成极大的损失。解决这个问题,最好的办法就是提高电压,因为P=UI,输出功率一定的情况下,电压越大则电流越小。而电容、电阻一定的情况下,电能在传输过程中的损耗是由电流大小决定的。电流越小,损耗越小。但是电压的升高不是无极限的,更不是想升就升的。因为特高压对变压器、换流阀等电气设备的要求极高,如果没有合格的电气设备而盲目提高电压,后果是不堪设想的。而一个合格的设备后面又是电气、机械、材料等各种学科的交叉和复合,难度极高。特高压的电压要求在1000KV以上,掌握了这个技术,可以说中国就掌握了这一领域的话语权。

③特高压技术与我们的生活息息相关

电能和我们的生活息息相关,这也是我国为什么一直强调基础设施建设的原因。目前我国已经能做到村村通电。千万不要小看这个村村通电,这是一个很大的成就。很多GDP高于我国的国家,其电力设施的建设是远不如我国的。这也是为什么有很多去过南美、中东欧等“伪发达国家”的网友感叹这些国家的GDP不能代表其生活水平和便利程度的原因之一。

④特高压技术的国际市场

除了解决国内的问题,我们还可以把我们特高压技术推向全球。因为从一个地方将一次能源转化成二次能源即电能通过电线运输,无论如何总比把煤炭直接运输到目的地再发电方便多了。而有了技术就有了话语权,我国已经制定了19项国际标准和多项国家标准。并且目前我国已经拿下了菲律宾电网的经营权的40%股权。同时也在澳洲、葡萄牙、意大利等地投资运营,已经实现了在世界范围内的多点布局。我国的特高压技术不像是一种单一产品,更像是一种一条龙的服务,从设备、技术、人才全部可以由我方提供。

⑤工业升级国力增强的必经之路

特高压技术是我国工业升级的必经之路。我们常常讲资源优化配置,而运用特高压输电就是资源优化配置的一个重要方面。中国的工业升级会制造出更好的设备支持特高压的技术发展,而特高压又能更好的实现电力的传输,反过来加速产业升级的速度。这只是一个开始。随着产业的不断升级,技术的不断发展,相信还会有更多领先世界的新技术出现,未来可期!



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中国交流1000kv直流800kv,只有中国实用化了,其他国家都是实验性质。

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反正以前听过好多厉害的事,后来发现都是瞎吹。