1888年,李鸿章花6000两白银买了套发电装备和电灯,装在慈禧寝宫讨老佛爷欢心的时刻,生怕不会想到,100多年后,中国特高压手艺会领跑天下。
正解局出品
在《从外国垄断,到拿下全球2/3市场,中国只用了20年:脖子够粗,就不怕“卡脖子”》一文中,我先容了国产盾构机的事业之路。有读者留言,国产盾构机也有短板。类似的言论,在高铁、5G等手艺中也泛起过。甚至有一种论断,“通常中国搞出来但其余国家没有,那就是没用的手艺;通常外国有然则中国搞不出来的,那才叫高科技”。
那么,中国有没有真正独步天下的高科技?如果有,特高压手艺一定算一个。中国是全球唯一掌握特高压手艺,并商业化运营的国家。中国的手艺尺度,也是全球唯一的尺度。特高压输电,这个看似和生涯相去遥远的科技,却实实在在地改变着我们的生涯,甚至影响着经济疆土。
1. 特高压,输电手艺中的“5G”
前几天有个新闻,说印度高温,把猴子都给热死了。不禁让人担忧,印度另有近1亿人无电可用,漫漫长夏该怎么渡过。
(停止2017年,无电人口数量印度以9900万排第一)
早在2015年,中国已经让最后的3万多人用上了电。同在2015年,印度的发电量跨越了日本、俄罗斯跃居天下第三,可为什么另有那么多人用不上电?
从手艺上看,是由于印度没有中国这么完整的电网和输电手艺,特别是长距离输电唯一的解决方法——特高压输电手艺。
(2015年,印度的发电量就已经跨越俄、日、德等国排名天下第三)
建发电厂容易,可想把电送出去,却绝不是那么简朴的。形象地说,输电线路就像是一条运送电的“门路”。输电就是运送能量,要想送得多,就必须加大电压或电流,而电流太大会引起电线发烧,电在运送的过程中消耗太多,于是就要升高电压来提高输电的效率。
(特高压与超高压、高压的划分,以及事情原理)
特高压的最大特点是可以长距离、大容量、低消耗运送电力。特高压输电线路运送电能的能力,是超高压的5倍。如果说超高压输电是“4G”,那特高压输电就是名副实在的“5G”。
中国正是有了制作电力运送的“5G”手艺,新疆、内蒙古发的电才气送到北京,三峡水库发的电才气送到上海,云贵川大峡谷里的水电才气送到广州。
(现在中国在建在运的特高压示意图)
动辄上千公里的距离,翻山越岭跨江渡河,难度可想而知。没有电就不可能会有工业和社会经济的生长,如果没有啃下特高压输电手艺,中国可能和印度的境遇差不多。
2. 特高压,助力中国发电量天下第一
对今天的中国人来说,电就像阳光空气一样是天经地义的存在。然而,每逢炎天用电岑岭就一再拉闸限电的影象,脱离我们并没有多少年的时间。
在上世纪80、90年代,甚至直到21世纪初,电力是优先供应给工业生产,其次才是保证住民用电。那时,别说是农村了,就是城市里一到炎天也是三天两头的停电,工厂也得错峰用电。直到2003年炎天,天下另有22个省拉闸限电,住民生涯无法充实知足,经济生长也卡在缺电的“瓶颈”。
建设特高压输电线路,在紧迫的“供需矛盾”中被提上了日程。2006年8月,第一条特高压交流试验树模工程开工。2010年7月,来自四川金沙江向家坝水电站的电,通过特高压输电线路被送到了2000公里外的上海。
(“西电东送”不仅缓解了东部区域用电主要,也带动了中国发电量的提升)
输电能力的提高,让中国的发电量迅速增长。在1985年,中国(大陆区域)的发电量只排全球第6,前面的美、俄、日、德个个都是制造业大国。2011年,中国就跨越美国,成了发电量全球第一名的国家。
而到了2015年,仅江苏一个省,就和德国天下的用电量相当。2018年江苏用电负荷延续破亿时,来自西南、华北的电由多条特高压线路送到江苏,最高的时刻占到了用电量的1/5。
(1985年、2015年、2016年全球发电量排行榜)
电力供应的足够,让停电成为中国人回忆的同时,更是为中国成为全球制造中央,提供了源源不断的动力。
3. 两个质疑,特高压是不是“高科技”?
网上曾经流传着这么一句话“通常中国搞出来但其余国家没有,那就是没用的手艺;通常外国有然则中国搞不出来的,那才叫高科技”。正是由于有这种头脑,中国的特高压输电手艺独步全球,也招来了不少质疑的声音。
第一个质疑:既然特高压这么有用,为什么发达国家不搞?
实在,欧美日和前苏联都搞过,不外无一例外地,最后都无疾而终。上世纪60年代,美国就最先研究1000千伏特高压输电手艺,甚至曾经计划了工程,然则遇上70年代的石油危机,再加上经济增速放缓和去工业化,最后不了了之。
(日本曾经计划的特高压输电线路,最终照样没有实行)
上世纪经济大发作时期,日本也曾想过建核电群,然后用特高压往天下运送电力,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,不外经济泡沫被戳破之后,大规模的核电站没了,这两条线路也降压成了超高压。2005年,福岛核电站泄露,日本的特高压也随之泡汤。
前苏联倒是在1985年建成了一条900公里长的特高压输电线路,断断续续运行了5年之后,随着1991年苏联解体,特高压也下马了。
(前苏联1150kV输电线路,后因苏联解体发电量小降压运行)
归根结底一句话,要么没钱,要么没需求。西方发达国家虽然早就最先研究特高压输电手艺,但怎样经济下滑,没了需求的动力,效果只能让手艺闲置疏弃。
第二个质疑:既然发达国家放弃,中国为什么还要搞特高压?
国情所致。中国铁了心研究特高压,也是被资源漫衍给逼出来的。中国经济发达区域在中东部,这些区域集中了70%以上的电力消费,但能源资源集中漫衍的地方却是在上千公里之外的西部。我们看中国疆土上纵横千里的特高压舆图就会发现,这些线路起点都是能源资源丰富的区域,而落点均在中东部区域。
(特高压输电线路毗邻中国能源资源丰富区域和经济发达区域)
已往,我们为知足中东部区域的电力供应,建设大量火电厂,可是用的煤却要从山西、内蒙、新疆这些地方运已往,光每年铁路运的煤就跨越20亿吨。
现在,用西部的煤炭、水力资源就地发电,再通过输电线路和电网把电送到中东部区域。用输电取代输煤,特高压成了资源富集区域和电力需求大户之间的便捷通道,也让略显尴尬的资源漫衍和需求得到了平衡生长。
4. 成本与收益,特高压带来的三大收获
一条特高压输电线路投资不低,动辄几百亿元,然则,它带来的收益,可不止是“西电东送”这么简朴。
(2020年中国特高压计划方案)
首先,中国掌握了全球特高压手艺的话语权。
时至今日,中国特高压输电手艺在全天下是独一份,哪个国家想建特高压,都得跟中国买装备,而且手艺尺度,全天下都在用中国尺度。
就拿巴西历史上第二大水电站“美丽山”项目来说,这个亚马逊雨林中的项目,电力要运送到2000公里之外的南方工业区。最终,他们只能找到中国,和国网公司以51%:49%股比联营生长特高压电网。
(巴西美丽山项目线路)
由168项国家尺度和行业尺度组成的特高压输电手艺尺度系统,让中国在国际电工尺度领域的话语权显著提升。由此推动建立的国际特高压直流和交流输电手艺委员会,秘书处也都在中国。
其次,自主创新提升了整个产业链。
新的手艺和装备,也让中国的电力装备制造企业,迅速成了全球最有实力的玩家。玩转了特高压的手艺和装备制造,再拐转头设计生产超高压的装备,颇有点“降维袭击”。
就拿特高压三强之一的许继电气来说,在2011~2014年,得益于特高压的营业推动,许继电气的营收从43亿元直接翻到了83亿元,净利润从1.57亿元跃升到10.6亿元。
(中国企业制造的天下首个特高压柔性直流换流阀)
有了手艺和资金的优势,作为未来智能电网主要组成部分的特高压营业,在2017年已经退居为许继的第二大营业,而占了许继总收入36.2%的第一大营业,正是智能变配电系统。这些,都为在即将到来的“能源互联网”时代,中国领先天下带来了无限的可能。
更为主要的是,特高压带来了更清洁的能源消费方式。
2012年,一场弥漫1/4国土面积的雾霾影响着6亿人的生涯,调整能源结构成了大气污染防治的主要一项内容。2016年,特高压输电作为“十三五”计划重大项目,写进政府事情报告。2017年,中国的水电、风电、太阳能发电装机所有成为全球最大规模。
作为电力运送“高速公路”,特高压把这些建在青海、新疆茫茫戈壁上的风电、太阳能,把横亘在金沙江、雅鲁藏布江上的水电,源源不断地输往东部。这些特高压送来的清洁电力,让华北和长三角区域每年减排二氧化硫96万吨、氮氧化物53万吨、烟尘11万吨。
(特高压线路的建设,让清洁电能的比例越来越高)
5. 百年巨变,敢为天下先
1888年,李鸿章花6000两白银买了套发电装备和电灯,装在慈禧寝宫讨老佛爷欢心的时刻,生怕不会想到,100多年后,中国特高压手艺会领跑天下。而在今天,仍有不少人不信赖,这几十年一直在追赶天下领先科技的中国,能反超成为科技的引领者。特高压输电手艺的敢为天下先,足以证实从容淡定的中国自信已经逐渐苏醒。
信赖中国,像特高压这样的手艺突破和引领,会越来越多。
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