特高压电网由1000千伏交流骨干网架和±800千伏及以上直流输电系统组成。10年来，国家电网公司推动特高压发展实现了全面突破，表现在：攻克了特高压电磁环境、过电压、潜供电流、绝缘配合等一系列世界性难题，抢占了技术制高点;建成投运“两交三直”特高压工程，一直保持安全运行，累计送电1730亿千瓦时;带动我国电工装备业整体升级，国内电工装备企业依托特高压工程，成功研制了特高压变压器、开关、高抗、串补等全部关键设备。此外，特高压还形成了我国主导的标准体系。10年来的实践全面验证了特高压输电的可行性、先进性、安全性、经济性和环境友好性。
全国政协5月15日下午在京召开双周协商座谈会，围绕“发展特高压输电，优化电力布局”议题座谈交流。参加座谈会的委员们认为，科学推进特高压输电建设、构建智能电网，对保障我国能源安全、优化资源配置、带动相关产业发展、促进清洁能源开发和生态环境保护，具有重要的战略意义。结合我国经济发展和能源供需区域不平衡这一基本国情，以及东部发达地区环境容量对发展煤电的限制，实行大规模“西电东送”“北电南送”，需要加快输电通道建设，发展远距离大容量跨区域输电技术。委员们建议，特高压输电建设应坚持从中国的国情出发，整体规划、科学推进，积极推动电力科技进步，开展电网建设科学论证，健全科学决策机制，进一步深化电力体制改革，促进电力工业健康发展。
与会专家认为，判断电网是否安全，根本要靠科学仿真计算。计算结果表明：“三华”特高压同步电网的配置能力更强、更安全、更可靠，在遭受严重自然灾害和攻击时，能够保障大电网安全。特高压交流与直流功能不同，两者相辅相成、并行不悖，不能相互替代。“三华”构成以特高压交流为骨干网架的坚强受端电网，通过直流与其他同步电网异步联网，形成“强交强直”的格局，能够保障多回路大直流送得出、落得下、用得上。
目前，发展特高压已纳入国家“十二五”规划纲要、能源发展“十二五”规划、中长期科技发展规划纲要、大气污染防治行动计划等多项规划和计划，能源输出和输入省需求迫切。
从我国首个特高压交流试验示范工程2006年年底开工建设，到如今“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”获国家科学技术进步奖特等奖，特高压，这一备受社会关注、并一度伴有诸多争议的输电技术，终于“修成正果”。
当然，特高压这一引领国际输电技术进步方向的工程所提出的巨大技术挑战，又是必须正视的。国家电网公司董事长刘振亚强调，我国发展特高压需在已有科技和工业基础上自主创新，率先攻克世界上一个全新电压等级输电所需的全套技术，并立足国内、在世界上首次研制全套特高压设备。“这是我国各常规电压等级发展过程中未曾经历的重大考验。”
为破解这些世界级难题，形成拥有自主知识产权的核心技术，项目依托试验示范工程建设，坚持“基础研究——设备研制——试验验证——系统集成——工程示范”方针，产学研用协同攻关，联合国内电力、机械行业的科研、制造、设计、高校等100余家单位近5万人，共开展180余项关键技术研究、9大类40余种关键设备研制，在电压控制、外绝缘配置、电磁环境控制、成套设备研制、系统集成、试验能力6大方面实现了创新突破，掌握了特高压交流输电核心技术，研制成功了全套关键设备，建成世界上电压等级最高、输电能力最强的交流输电工程。
特高压“特”在哪儿?
提示：2013年1月18日，特高压交流输电项目获国家科技进步奖特等奖后，国家电网公司交流建设部副主任、项目第二完成人陈维江作为获奖团队代表，做客人民网，解读“什么是特高压、我国为什么需要特高压”等。
人民网：提到特高压输电，可能老百姓听起来会觉得比较陌生，请您先给我们科普一下什么叫做特高压。
陈维江：特高压输电实际上是一个电压等级的概念，按照国际权威组织国际电工委员会(IEC)的标准规定，特高压输电对于交流输电来讲是1000千伏及以上的输电电压等级，这个电压等级目前是世界上最高的输电电压等级了。它高的程度是怎么样的呢?我举一个例子，我们每个人家里都用电，用的电是低压系统的电。1000千伏的电压跟低压系统的电压相比，它是低压系统的2500倍以上，这个电压是非常之高的。
人民网：我们国家为什么要开展特高压项目呢?
陈维江：我们国家要发展和应用特高压输电技术，这主要是由国情决定的。第一，我们国家自改革开放以来，国民经济发展速度很快，这几年对电力的需求一直十分旺盛。第二，我国用于发电的能源资源主要是煤炭和水。但是，有能源的地方用不了，用能源的地方又不够用，这样就必然带来一个远距离、大容量传输能源资源的问题。第三，500千伏的电压等级叫超高压输电等级。但是它是不经济的，环境上也不是友好的。基于这样一些国情，需要研发和应用远距离、大容量的输电技术。
特高压恰恰就是远距离、大容量的输电技术，因为它的电压是1000千伏，是以前的最高电压等级500千伏的两倍。从损耗上来讲，原来500千伏超高压电压等级，如果它的损耗是1的话，特高压电网输送相同容量，则它的损耗只有原来的1/3到1/4。另外，一条特高压线路，能输送这么大的容量，占的地就少了。总的来看，特高压能够实现远距离、大容量传输，又能低损耗，还能节省土地资源。
人民网：现在特高压输电项目已经应用到实践当中，我们已经建设成了世界上首个特高压交流试验示范工程。比如说再次遇到冰雪冰冻灾害，或者说遇到类似地震之类的自然灾害，我们的抗击打能力有多强?
陈维江：这也是很多朋友所关心的问题。一个事物都有双重性，有优势的一面，也有劣势的一面。特高压具有远距离、大容量、低损耗、少占地的优点，正是因为远距离、大容量，使得大家对其安全性就更担心了。因为一旦有了故障，对国民经济会带来比较大的影响。关于特高压输电工程的安全性，我们高度重视，也就是说要把安全性、可靠性和经济性，通过技术的研发实现它的高度有机融合。
对于安全性，比如说雨雪冰冻灾害，要从几个方面考虑。第一方面，设计是源头，这个设计包括系统的设计、设备的建设、每个元件的设计。在源头上，提高设计等级、设计标准。比如我们的输电线路，多是架在田野、荒地、崇山峻岭，肯定会遇到恶劣的自然环境、自然灾害，我们从源头上就要提高一个等级设防。原来超高压电压等级(500千伏)，按照50年一遇的水平来设计。但是到了特高压输电线路，提高了一倍，按照100年一遇的标准设计。从防雷击上，我们也提高了性能指标的要求，超高压输电线，耐雷的可靠性指标，我们要求能够耐受800年，这是一个理论上的计算指标。对于1000千伏，我们提高到1500年来设计。另外是抗震，我们提高一个等级来设防，按照地震强度，该7级的，采用8级标准来设防，提高源头的设计标准。
刚才这些都是一些设计条件或者宏观上的可靠性指标，我们得落实到元件，落实到设备。
我们这个系统是个非常庞大的复杂的系统，不可能没有故障，但是有了故障以后，我们要很好地把故障控制和处理，让它不至于有较大的影响，这样就靠一套自动化控制系统。我们研发了一套先进的控制保护系统，能够保证特高压输电系统是可靠的。譬如，1000千伏晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程是国家2006年核准建设，2009年1月份正式投入运行，这个工程从山西的晋东南，经过河南的南阳到湖北荆门，全长640千米，有3个变电站。到现在为止，这个工程已经安全运行了4年了。系统日常操作总体来讲，运行平稳，设备也表现很好，性能还是优异的，所以特高压工程的安全性可以放心。
人民网：示范工程运行4年多，经受了很多考验。有没有可能让这个示范工程在全国更大范围扩展，或者再大范围地铺开呢?
陈维江：我们研发特高压输电技术以及建设这个试验示范工程的目的，不是到此就为止了。
从国家层面目前来看，发展特高压输电技术已经列入了国家“十二五”规划纲要，以及国家能源科技“十二五”规划。这里简单介绍一下国家电网公司的规划。我们的规划是到2017年，要把特高压输电技术推广应用，在中国形成一个特高压交直流的骨干网架，通俗讲就像无线电通信技术是要形成一个网络，电也要形成网络才行，这样才能保障电力的可靠供应。
我们规划未来5年要形成一个特高压的电网，一个网架。这个网架包括三条纵向的，还有三条横向的，都是连接电源的，要么大煤电，要么大水电，要么大风电，然后送到负荷中心。如果能实现这样一个网络的规划，就可以很好地改变我们国家的能源资源和生产力发展不均衡的情况，在全国范围内优化配置能源资源，这是非常好的一个事情。所以，未来的应用前景非常广阔，这也是国家经济发展迫切需要的。
人民网：我国现在大力发展新能源。特高压项目对于未来整个国家新能源的格局会发挥什么样的作用?
陈维江：我们国家的新能源发展也有自身的特点：第一是大规模、集中式的发展。像风能，多分布在比较偏远的北部、西部，我们国家规划了有9个千万千瓦级的风电基地，其中有7个都在西北地区，像内蒙古、新疆、甘肃等。第二个是发展速度很快。我们有哪个产业有比较好的前景，大家都争先发展，争先参与，发展起来的规划和技术上的储备也有一些跟不上。另外，新能源主要集中在风能和太阳能，这两种新能源形式，特点是随机性比较强，发电的利用小时数还是比较低的;是间歇性的，不可控，是靠天吃饭的。
我们通过分析认为，如果用特高压输电方式，把当地的火电和水电，糅和在一起，就像个大水库一样，我再修条水渠给它送水过去，就保证这个水渠不干了，如果单独一条水渠，水源一干就完了，影响就大了。这样可以调节或者可以互补，再利用特高压的高效率、低损耗，把它送到负荷中心。
所以现在发展特高压输电技术，对我国来讲，有利于促进目前这种大规模、集中式的新能源开发。
河北电网特高压规划情况
按照国家电网公司总体规划，到2020年，河北电网规划建成“四交”(锡盟～北京东～济南～南京、榆横～石家庄～潍坊、蒙西～北京西～天津南、张北～北京西～石家庄～赣州)和“三直”(±800千伏呼盟～唐山、俄罗斯～霸州、蒙古～沧州)特高压工程。届时，河北电网将形成特高压交流和直流相互配合的输电通道，实现多方向、多通道、多输电方式分散受电，输入区外电力能力超过4500万千瓦，受电比例达到40%以上，可替代火电装机5400万千瓦，每年减少电煤消耗1亿吨，减排SO234万吨、NOx36万吨、烟尘8万吨，同时在更高层次上满足河北经济社会快速发展的电力需求，保障河北能源安全和电力可靠供应。
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特高压知识
◆特高压是什么
特高压是世界上最先进的输电技术。
大家都知道，电是要靠电线传输的。我们家里、企业工厂里、商店学校医院里到处都用电，这些电都是通过电网输进来的。电网里的电是从发电厂发出来的。把发电厂发出来的电传输到电网里，再通过电网一直传输到我们家里、工厂里、商店里、学校里、医院里，这就要“输电”。
民用电的电压是220伏。但在电网里，还有许多不同等级的、甚至很高的电压，就是为了提高输电的效率。电网里是靠一种叫变压器的设备来升高或降低电压的，一般把1万伏、3.5万伏叫做高压，而把11万伏到75万伏都统称作超高压。
为了进一步提高输电效率，随着电力科技的不断进步，2004年，中国就开始规划建设100万伏的输电工程，2008年底国家电网公司建成了第一个试验示范工程，从山西的晋东南到河南南阳再到湖北荆门。这100万伏的电压就叫特高压。
因为电压特别高，各种技术要求就特别高，设备也需要非常先进。目前世界上还没有100万伏的输电工程在运行，所以，中国的特高压输电是世界上电压最高的、技术最先进的。
◆为什么要建设特高压
因为中国要长距离大容量传输电能。
我们都知道，用煤发电的叫火电厂，靠水力发电的叫水电厂，用核能发电的叫核电厂。可是，中国的煤炭储藏主要在西北，如山西、陕西、内蒙古东部、宁夏以及新疆部分地区，中东部省份煤炭储藏量很少。水力资源主要分布在西部地区和长江中上游、黄河上游以及西南的雅砻江、金沙江、澜沧江、雅鲁藏布江等。
这样一来，中东部及沿海地区需要大量电力供应，又没有用来发电的资源，能用来发电的煤炭、水力资源却远在上千公里之外的西部地区。怎么解决这个能源问题呢?
于是，国家采取输煤和输电两个策略。一是采取把西部的部分煤炭通过铁路运到港口(大同-秦皇岛)再装船运到江苏、上海、广东等地，简称输煤;二是用西部的煤炭、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地区，简称输电。
我们先来看看输煤的策略。经过专家们的技术经济计算比较，在中国，如果煤矿与发电厂的距离超过1000公里，采取输煤策略就不大合算了。那么输电呢?用西部的煤炭、水力就地发电，只要在当地建火电厂或水电厂就行了。建电厂当然要花钱，尤其是建水电厂投资较大，但这是一次性投资管用很多年。然后就是要建输电线路，把电送到中东部地区。
建什么样的输电线路才能高效率地输送大量电能到1000多公里以外呢?专家们的回答是，要实现长距离大容量传输电能，特高压输电最有技术经济优势。
◆特高压有什么好处
特高压输送容量大、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。所以有人这样比喻，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”。
50万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600～800公里，而100万伏特高压输电线路因为电压提高了，线路损耗减少了，它的经济输送距离也就加大了，能达到1000～1500公里甚至更长，这样就能解决把西部能源搬到中东部地区使用的问题。
建设输电线路同样也要占用土地，工程上叫“线路走廊”。建一条100万伏特高压输电线路能顶5条50万伏超高压输电线路，而线路走廊所占用的土地只相当于2条50万伏输电线路，所以相对来说，建特高压输电线路能少占土地，这对土地资源稀缺的中东部地区来说尤其有利。
当然，特高压输电还有很多好处。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。
原标题：特高压：“电力高速公路”助力绿色发展
