文 | 文渊的历史书

编辑 |文渊的历史书

前言

我国有一项技术可以说是独霸全球，中国标准就是世界标准，连美国都眼红不已。

美国曾经的能源部长甚至还表示这项技术挑战了美国在世界上创新领导地位。

但你知道么，这项技术我国曾经落后西方40余年。

不过随着研究的深入，美国、日本一个接一个的退出，而我国则是迎难而上。

这项技术到底有什么特别之处？为何当时其他国家都已经放弃了，我国还要投入大量精力发展呢？我国又是如何逆袭成为世界第一的呢？

难倒美国和日本的技术

这项技术就是特高压技术。

通常来说，电压按照等级来分的话可以分为低压、高压、超高压和特高压这几种。

其中低压就是电压范围在220V的，主要是家庭、商业和工业设施所用的电压范围，像我们平常所用的电器、灯泡之类的都是在这个电压范围。

比低压再高一级的则是高压，电压范围在10KV到220KV，这个等级的电压主要是用在输电和大型工业设施的电力供应。

比高压再高一级的则是超高压，电压范围再330KV到750KV，传输距离只有800公里，如今大多数国家掌握的也仅仅是超高压技术。

而特高压主要是指电压在1000KV以上的，传输距离可以高达3000千米以上，建设成本却比超高压要低很多。

此外，与传统超高压输线电路相比，特高压在输送的容量方面最高可提高3倍，也就是一根顶3根，损耗也只有超高压的1/4，还可以节省60%的土地资源。

所以对于特高压技术早在上世纪各国就已经开始惦记了。

当时全球经济迅速发展，对能源的需求日益增加，而如何有效、经济地输送电能成为了全球面临的一大挑战。

而特高压输电技术因其能够实现远距离、大容量、低损耗的电力传输而被科学家们寄予厚望。

理论上，通过提高输电电压，可以显著降低单位能量传输的损耗，从而提高输电效率，满足远距离大规模用电需求。

然而特高压输电技术的研究与应用并非平坦之路。

从20世纪60年代开始，包括美国、日本在内的多个发达国家相继启动了特高压输电技术的研发项目。

美国在1967年便开始探索特高压技术，计划通过提升电压等级来解决跨越大陆的电力输送问题。

然而，技术难题、高昂的成本以及环保等方面的考量使得项目进展缓慢。

最终由于缺乏持续的政策支持和资金投入，这些项目逐渐陷入停滞。

同样，日本作为资源匮乏的国家，非常需要解决能源远距离传输的问题。

20世纪70年代初，日本启动了特高压输电线路的建设工程，希望通过特高压技术实现从北海道到本州的电力输送。

但是由于技术挑战、成本压力以及环境影响评估的难度，项目也未能达到预期目标，最终不得不缩减规模或是转向其他技术路径。

此外，苏联也曾在特高压输电领域做出过尝试，并在1985年建成了一条1150千伏的试验线路。

然而苏联解体后，这项技术未能得到进一步的发展和推广，成为了一段技术探索史上的遗憾。

面对技术挑战、环境影响、成本投入等多重难题，全球多国的特高压输电技术研发虽充满希望，却也步履维艰。

特高压输电技术的发展似乎陷入了一个全球性的瓶颈期，急需新的技术革命和突破来打开局面。

在这一关键历史时刻，比西方国家落后40余年的中国以其独特的国情、坚定的政策支持和科研人员的不懈努力，开始了对特高压输电技术的深入研究。

中国的加入

我国特高压技术的发展始于21世纪初，背后有着中国特有的国情需求和战略规划。

我国幅员辽阔，能源资源和经济发展中心的地理分布存在显著的不均衡：西部地区能源资源丰富，而东部地区经济发展迅速，用电需求大。

如何高效、经济地将西部的能源安全、稳定地输送到东部成为国家亟需解决的问题。

在这样的情况下，特高压输电技术就成了解决这一问题的关键技术之一。

我国在特高压输电技术上的突破得益于国家的大力投入和科研人员的不懈努力。

值得一提的是，为了最大限度降低设备运输成本，施工人员还巧妙利用了液氮代替绝缘油进行短途运输，实现了资金和人力的双重节约。

2006年，中国成功研发并建设了世界上第一条1000千伏交流特高压试验示范工程。

它的出现标志着中国在特高压交流输电技术方面达到了世界领先水平。

此后，中国又成功开发了±800千伏、±1100千伏直流特高压输电技术，进一步巩固了在全球特高压输电技术领域的领先地位。

在技术突破的过程中，中国解决了一系列世界性技术难题，包括高海拔地区特高压输电技术、长距离直流输电技术的稳定性控制、特高压输电线路的电磁环境影响评估与控制技术等。

特别是在绝缘技术、导线技术、变压器技术等关键领域取得了一系列原创性成果，大大提高了特高压输电的可靠性和经济性。

我国不仅在特高压输电技术研发上取得突破，更在实践应用中走在了世界前列。

截至目前，我国已建成和在建的特高压输电工程总长度超过4万公里，形成了覆盖全国的特高压输电网络。

这些特高压输电线路有效地连接了中国西部的能源基地和东部的经济中心，实现了跨区域、大规模的能源优化配置。

伴随特高压工程的大规模建设和应用，中国人民切实享受到了安全优质供电所带来的福祉。

数据显示，过去常年出现的大面积供电短缺和大规模停电事故已在我国绝迹，人们可以24小时畅享可靠供电服务。

以往，全国40%的电力需求只能靠湖北、江西等中部内陆工业基地来满足，但综合运输和损耗成本过高。

现如今借助特高压输电，我们可以充分利用西北部资源富集区的煤电、风电和太阳能资源，直接高效输送至东部发达地区。

这种能源配置的优化无疑大幅提升了供电效率和经济性。

更为重要的是，中国电网的特高压互联互通使区域性电网形成了高度一体化，能源可以实现全国范围内的合理配置和调节。

这为国家应对极端天气、自然灾害等突发情况下的电力需求提供了根本保障。

走向世界:标准制定

作为率先在全球范围内实现特高压工程应用的国家，中国在特高压输电技术方面的影响力不断扩大。

2018年，在中国主导下，国际电工委员会将我国1000千伏交流电压等级作为新的国际输电标准予以采纳，极大提升了中国在全球特高压事业中的话语权。

中国企业还成功将自主研发的特高压输电装备"走出去"，为包括巴西、尼日利亚等多个国家修建输电线路工程，于2019年更获得了"中国工业大奖"。

这些成就的取得，充分彰显了中国特高压输电技术的卓越能力及国际竞争力。

与我国独霸全球的特高压技术相比，美国输电系统则存在很大问题，2021年美国德克萨斯州发生了大规模停电更是将问题暴露无遗。

美国输电系统的局限性

2021年2月，美国德克萨斯州经历了一场前所未有的电力危机。

当时正处在极寒天气，温度骤降至冰点以下，导致能源需求激增，而电力供应却陷入了严重短缺，出现了长达3天的大规模停电。

数百万家庭和企业被迫处于黑暗和寒冷之中，这场突如其来的灾难不仅揭露了德克萨斯电力系统的脆弱性，也引发了对美国乃至全球电力运营模式的深刻反思。

德克萨斯州的电力市场是美国少数几个完全私有化、高度竞争的市场之一。

在这里，电力供应不是由单一的国家机构控制，而是由多个私营公司通过市场机制竞争提供。

理论上，这种模式能够通过竞争降低价格，激励创新和效率。

然而德克萨斯州的停电危机暴露了这一系统在应对极端天气事件时的局限性。

由于缺乏足够的激励措施来鼓励电力公司增加备用容量，当遭遇罕见的低温和暴风雪时，供电无法满足突然增加的需求。

此外，由于德克萨斯州的电力网与美国其他地区的电网相对独立，它无法从邻州获得紧急电力支持。

这种设计在正常情况下可能有其优势，但在危机时刻，却成了致命的弱点。

停电不仅导致了广泛的不便和经济损失，还造成了多人因为寒冷、事故和火灾等相关原因丧生。

相较于美国的这一局面，我国的电力系统展现出了强大的稳定性和高效性。

在中国，电力系统的运营主要由国有企业控制，形成了发电、输电、配电及销售的运营模式。

这种模式下，电力供应的稳定性和可靠性成为了首要目标。

我国通过集中资源和规划，能够有效协调各地的电力需求与供应，尤其在极端天气或紧急情况下，迅速实施调度，保障电力供应不受影响。

结语

从无到有，从跟踪到引领，中国特高压输电技术的发展壮大堪称人类电力科技史上的一项重大成就。

这一成就的取得，不仅有力解决了我国电力供给压力，还为推动全球能源革命和电网智能化改革贡献了中国智慧。

未来中国特高压必将借着更加开放的姿态融入世界能源版图，为人类能源事业的长远发展注入更多动力！

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