種衍民：特高壓技術(shù)帶動電工裝備產(chǎn)業(yè)邁向高端

經(jīng)過多年研究與實(shí)踐，我國在特高壓技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。截至目前，已全面掌握了特高壓輸變電核心技術(shù)，特高壓交直流設(shè)備國產(chǎn)化率均超過90%，打破了歐美發(fā)達(dá)國家在國際市場上的壟斷地位。

特高壓建設(shè)意義深遠(yuǎn)

我國能源資源與生產(chǎn)力布局之間有一條難以逾越的鴻溝。煤炭資源保有儲量的76%分布在北部地區(qū);水能資源的80%分布在西部地區(qū);陸地風(fēng)能主要集中在北部地區(qū)，而2/3以上的能源需求集中在中東部地區(qū)。

調(diào)研認(rèn)為，建設(shè)特高壓電網(wǎng)是我國優(yōu)化資源配置和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的基本途徑。中國特高壓輸電技術(shù)的橫空出世，為我國能源分布不均的問題打開了一扇探索之門，并以實(shí)際投運(yùn)現(xiàn)狀，充分證明了特高壓是改善我國能源布局稟賦的有效途徑。

一直以來，由于我國生產(chǎn)力發(fā)展水平地區(qū)差異很大，一次能源分布嚴(yán)重不均衡。能源需求主要集中在東部和中部經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，約占需求總量的3/4左右;用于發(fā)電的煤炭和水力資源主要分布在西部和北部地區(qū)。這種能源分布與消費(fèi)的不平衡狀況決定了能源資源必須在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置，以大煤電基地、大水電基地為依托，實(shí)現(xiàn)煤電就地轉(zhuǎn)換和水電大規(guī)模開發(fā)，并通過建設(shè)特高壓電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨流域水火互濟(jì)，將清潔電能從西部和北部大規(guī)模輸送到中東部地區(qū)。

實(shí)踐證明，發(fā)展特高壓電網(wǎng)，有利于西部地區(qū)將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，促進(jìn)西部大開發(fā)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展;有利于在西部和北部煤炭基地發(fā)展壯大一批大型煤炭和發(fā)電企業(yè)，提高煤炭、發(fā)電行業(yè)的集約化發(fā)展水平，提高資源的開發(fā)和利用效率。同時(shí)，我國清潔能源資源與中東部能源消費(fèi)中心逆向分布的特點(diǎn)，也決定了必須建立大容量、遠(yuǎn)距離的能源輸送通道，在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)清潔能源的配置和消納。

已經(jīng)成為國際標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)有關(guān)規(guī)劃，2015年我國特高壓項(xiàng)目跨區(qū)輸電能力將達(dá)2.1億千瓦,輸送電量將達(dá)0.74萬億度,東中部pm2.5排放比2010年將降低9.4%。到2017年,跨區(qū)輸電能力將達(dá)2.9億千瓦,輸送電量將達(dá)1.18萬億度,東中部pm2.5排放比2010年將降低15.8%。到2020年,跨區(qū)輸電能力將達(dá)4.5億千瓦,輸送電量將達(dá)1.87萬億度,東中部pm2.5排放比2010年將降低22.6%。

目前，中國特高壓輸變電技術(shù)已成為國際標(biāo)準(zhǔn)。國際電工委員會主席克勞斯˙武赫雷爾在2013年9月24日于德國舉行的國際智能電網(wǎng)論壇上表示，中國的特高壓輸電技術(shù)世界領(lǐng)先。作為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓，中國特高壓交流標(biāo)準(zhǔn)將向世界推廣。這種能夠減少長距離輸電損耗的技術(shù)，在世界其他地區(qū)也將有廣泛的應(yīng)用前景。特高壓國際標(biāo)準(zhǔn)制定后，國際上將形成與中國特高壓輸電相符的輸電技術(shù)，更有利于中國特高壓設(shè)備商開拓海外市場。

目前，中國已全面掌握特高壓交流和直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備的制造能力，在大電網(wǎng)控制保護(hù)、智慧電網(wǎng)、清潔能源接入電網(wǎng)等領(lǐng)域取得一批世界級創(chuàng)新成果，還參與編制了包括特高壓交流電壓在內(nèi)的19項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)。正在研發(fā)1100千伏直流技術(shù)和設(shè)備，這項(xiàng)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更大的輸電容量，可達(dá)1375萬千瓦;更遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)輸電距離，可達(dá)5000公里。

技術(shù)水平世界領(lǐng)先

我國在特高壓交流輸電工程的建設(shè)過程中，通過對特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)的研究，攻克了安全穩(wěn)定控制、外絕緣特性、過電壓抑制、電磁環(huán)境監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)難題，全面掌握了特高壓交流輸電技術(shù)，綜合實(shí)力已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。我國成為世界上第一個(gè)成功設(shè)計(jì)和運(yùn)行1000千伏輸電工程的國家，成功解決了特高壓電網(wǎng)建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性、潮流分布、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)過電壓，以及電磁暫態(tài)等問題，攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。如：過電壓與絕緣配合、特高壓升壓變壓器技術(shù)、油氣套管技術(shù)、可控并聯(lián)電抗器(CSR)技術(shù)等。

我國在特高壓直流輸電領(lǐng)域亦取得了舉世矚目的成績。向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程，在輸送容量、送電距離、技術(shù)水平、電壓等級等方面均達(dá)到了當(dāng)時(shí)的世界之最。溪洛渡左岸—浙江金華±800千伏特高壓直流輸電工程在輸送容量、技術(shù)應(yīng)用等方面再次創(chuàng)國際領(lǐng)先水平。在繼承原有技術(shù)水平的基礎(chǔ)之上，我國在更高電壓等級±1100千伏直流輸電和特高壓直流接入特高壓交流方面又取得了持續(xù)性的突破與創(chuàng)新。

提高了核心競爭力

制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，就能夠搶占技術(shù)制高點(diǎn)，這已經(jīng)成為業(yè)界共識。世界知名企業(yè)無不通過增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制定方面的能力以提高核心競爭力，參與全球競爭。我國以往電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定都是把國際電工委員會(IEC)的標(biāo)準(zhǔn)直接拿來采用或修改后采用，而特高壓領(lǐng)域原來沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，這就使得國內(nèi)企業(yè)必須自主創(chuàng)新，這也為我們搶占特高壓領(lǐng)域技術(shù)制高點(diǎn)創(chuàng)造了機(jī)會。

依托特高壓交流技術(shù)科研成果和試驗(yàn)示范工程建設(shè)，我國在世界上率先提出了特高壓交流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，全面涵蓋了七大類共79項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并且這些標(biāo)準(zhǔn)在特高壓交流試驗(yàn)示范工程擴(kuò)建工程和皖電東送工程中得到了全面應(yīng)用，有力地推動了工程的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

我國在特高壓交流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)成果已被IEC、國際大電網(wǎng)組織(CIGRE)以及電氣和電子工程師學(xué)會(IEEE)等世界性權(quán)威技術(shù)組織采納，主要體現(xiàn)在中國的特高壓交流標(biāo)準(zhǔn)電壓已被IEC采納;CI鄄GRE和IEEE先后成立了多個(gè)由我國主導(dǎo)的特高壓工作組;IEC成立了特高壓交流輸電系統(tǒng)技術(shù)委員會(TC122);我國成為第6個(gè)國際電工委員會常任理事國。

以特高壓直流相關(guān)的科技項(xiàng)目和特高壓試驗(yàn)研究平臺為基礎(chǔ)，國家電網(wǎng)公司建立了包含64項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的世界首套±800千伏特高壓直流成套標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了中國特高壓直流輸電技術(shù)的研發(fā)以及應(yīng)用，該標(biāo)準(zhǔn)不僅在國內(nèi)后續(xù)建設(shè)的多項(xiàng)特高壓直流工程中得到應(yīng)用，也成為國際項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。中國在特高壓直流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定方面取得的成就，促成IEC將新的高壓直流技術(shù)委員會秘書處設(shè)在中國，并且中國獲得4項(xiàng)IEC標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)權(quán)。

帶動裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在特高壓示范工程的研究與建設(shè)過程中，我國已掌握特高壓設(shè)備制造的核心技術(shù)。在特高壓交流輸電全套設(shè)備和直流輸電關(guān)鍵設(shè)備的研制方面，已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，推動了我國電工設(shè)備制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。

特高壓工程的建設(shè)與投運(yùn)，讓國內(nèi)設(shè)備制造企業(yè)掌握了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)備制造核心技術(shù)，形成了全套特高壓輸變電設(shè)備的批量生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)了中國輸變電設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)升級。特高壓交流試驗(yàn)示范工程的設(shè)備采購全部立足于國內(nèi)，100多家電工裝備企業(yè)參與了特高壓設(shè)備的研制和供貨，設(shè)備國產(chǎn)率達(dá)到了90%以上。特高壓變壓器和高壓電抗器完全自主開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造，使我國相關(guān)產(chǎn)品的制造能力處于世界領(lǐng)先水平;在開關(guān)設(shè)備制造和串聯(lián)補(bǔ)償裝置制造方面的技術(shù)創(chuàng)新，帶動了相關(guān)設(shè)備研發(fā)與制造企業(yè)的發(fā)展，使其產(chǎn)品研發(fā)與制造水平均達(dá)到世界領(lǐng)先。

特高壓直流輸電工程的建設(shè)與投運(yùn)，帶動了國內(nèi)直流輸電關(guān)鍵設(shè)備制造企業(yè)的飛速發(fā)展。特高壓直流輸電的關(guān)鍵設(shè)備，如換流閥、換流變壓器、平波電抗器、直流濾波器、直流測量裝置以及控制保護(hù)裝置，已經(jīng)逐漸從“中外聯(lián)合研制、外方提供關(guān)鍵零部件”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;中方掌握知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)制造能力、主要元件均由中國自主采購”的生產(chǎn)制造模式。目前，國內(nèi)自主企業(yè)在特高壓直流輸電設(shè)備制造的技術(shù)能力日臻成熟，錦屏—蘇南、哈密南—鄭州、溪洛渡左岸—浙江金華等特高壓直流輸電工程的核心設(shè)備均由國內(nèi)廠家提供。特高壓設(shè)備已經(jīng)成為我國電工裝備制造企業(yè)走向世界并領(lǐng)先世界的“閃亮名片”。