[转]激辩特高压输电网

guojie — Sat, 15 Mar 2008 02:24:39 -0700

从山西长治到湖北荆门，一条“电力高速公路”正在加紧建设。
　　尽管国家电网公司这项交流1000千伏输电工程自今年8月19日开工以来并未引起公众太多关注。或许，在一个经济高速发展、处处大兴土木的国度，公众对各种大型建设工程的上马早已司空见惯。

　　但这不是一条普通的输电线路，它对中国经济，以及每一个中国人的生活将产生深远影响。该线路全长645公里，跨越华北、华中电网——从山西长治至湖北荆门，总投资近60亿元。结束“试验示范”之后，它将转为世界上第一条商业化运行的特高压输电线路。此外，根据国家电网公司的规划，未来十五年内将在全国范围内铺开特高压电网建设，投入至少4000亿元，相当于两个以上三峡工程的投资。

　　通常，为了提高电网远距离输送能力，需要增加输电电压。对于交流输电而言，一般将220千伏及以下电压等级称为高压，330千伏至750千伏称为超高压100万伏及以上称为特高压。对于直流输电而言，正负800千伏及以上则称为特高压。

　　中国的能源和电力负荷分布极不均衡，西部水能和煤炭资源丰富，用电则大多集中在东南沿海。

　　浙江大学电气工程学院周浩博士说，中国要解决21世纪上半叶的电力供应问题，就必须在大力开发水电和火电的同时，实现远距离大容量的西电东送和北电南送，但目前的交流500千伏电网难以胜任，“发展特高压输电已经势在必行”。

　　十年前，周浩就曾在学术杂志撰文呼吁中国发展特高压输电，并着手开展相关研究。当时，国内关注特高压的只有少数研究人员。到了2004年年底，由于投入不足等原因，相关研究进展尚难如人意，但建设特高压电网迅速成为国家电网公司新任总经理刘振亚等高层领导的一项重要议程。

　　在国家电网公司的规划蓝图中，特高压既包括1000千伏交流，也包括正负800千伏直流。到2020年前后，国家电网特高压骨干网基本形成，国家电网跨区输送能力将占全国总装机容量的20％以上。

　　但国家电网公司用1000千伏交流将全国联成一个网的计划，受到了一些专家的质疑。这些专家主张在远距离输电上只采用直流输电，而弃用交流特高压。“不论全国能源如何优化和发展，不论有多少水电和煤电远送，都可以采用最安全、最经济、最实用可靠又有充分把握的直流输电去实现。”原电力部生产司供电处处长蒙定中先生说。

　　交流特高压技术已被放弃

　　交流特高压研究在国外六个发达国家曾经盛极一时。其中，美国自1970年代起曾经对交流特高压开展过广泛的研究；意大利在1990年代中期对百万伏试验工程进行过两年时间的运行；前苏联在1985年建成跨越西伯利亚的115万伏交流输电工程，长约2350公里；日本东京电力公司则在1999年建成连接日本海沿岸核电站与东京地区，以及太平洋沿岸各发电厂的1000千伏输电线路共两条，累计长度约430公里。

　　如今，俄罗斯的线路只能降到500千伏运行，日本的线路也一直按500千伏降压运行，预计2015年前后才会全压运行。

　　“现在国外百万伏（即1000千伏）交流的研究早已中断，俄、日的百万伏胎儿还会复活吗？可以预想，科学技术愈发达，特别是直流输电成本不断下降，其技术发展愈为成熟，这个百万伏交流胎儿的复活就愈没有希望了。”今年1月，蒙定中在一篇题为《全国一个百万伏同步网潜伏巨大隐患》的报告中做了这样一番比喻。

　　蒙定中认为，“百万伏胎儿”在国外的悲惨命运主要在于其巨大的技术和经济风险。联合国经济社会事务局在2005年发表的《国际电力联网的多方面要点》报告中提到，交流特高压曾在俄罗斯长线路中运用，“然而，达到100万伏以上，能承受如此高电压的设备和绝缘的实际难度和代价，高到难以采用”。此报告还特别指出超过600公里的输电都应用直流输电。

　　他举例说，美国能源部三年前制订的2030年国家电网预想计划中，已经接受了交流特高压研究的失败教训，根本不考虑在其现有345千伏和500千伏网架上再罩上一个交流特高压网架，而是要发展更先进的全国性直流输电网架，从而彻底解决美国百年来交流自由联网结构无法解决的根本问题。几个欧洲国家的能源部研究过俄电西送的可行性报告，也认为用直流输电既安全、又经济。

　　但在很多专家看来，1000千伏交流项目在其他国家被取消或推迟，并非出于技术原因。据国家电网公司武汉高压研究院副总工程师万启发介绍，俄罗斯那条线路降压运行的原因是前苏联解体后，能源基地及绝大部分线路处在哈萨克斯坦和俄罗斯当时经济不景气的地区，失去了大容量、远距离输送电力的条件；而日本预计本世纪初投产的1000千伏交流计划流产原因主要是福岛、柏崎当地群众坚决反对继续兴建核电站，使得后期核电停建所致。

　　万启发还说，国家发改委2005年初牵头组织国家电网公司和南方电网公司等单位启动1000千伏交流和正负800千伏直流输电技术的全方位研究工作，目前已经取得100余项科研成果，为中国特高压输电工程设计奠定了坚实基础，“特高压输电工程建设的时机已经成熟。”浙江大学周浩博士也说，一开始很多业内人士对中国能否跨到世界第一、首先实现交流特高压商业化非常担心，但一年多来的研究进展速度惊人，1000千伏变压器等许多重要设备都已经研制出来了。

　　华中电网事故的教训

　　蒙定中对交流特高压的质疑不仅仅限于技术因素。他认为，不论全国能源如何优化、如何发展，无论有多少水电东送、有多少煤电远送，都可以采用最安全、最经济、最实用可靠又有充分把握的直流输电去实现。

　　他说，20多年前，在李鹏同志亲自主持下，我国按照分层分区原则建立了六大区域的分区电网，分区的主要理念是避免发展成为一个全国交流强联电网，这样可以避免一个大区事故影响相邻大区。2006年7月1日华中电网事故造成了失稳振荡，波及华中全网，由于西北、华东、华南对华中都是直流稳控联网的分区结构，所以都不受到事故波及影响。这恰恰再次证明直流稳控联网的分区原则，完全保证任一大区事故不会影响其他大区。但全国交流1000千伏联网就打破这个原则，任一事故都会波及全国、造成全国性大停电的高风险。

　　此外，蒙定中说，1000千伏交流的输电经济性不如直流输电，同等输电容量下，输电距离为1000公里时，1000千伏交流的投资约为直流的1．5倍，2000公里时则为2倍。至于环境影响，交、直流线路的噪音基本相同，但直流线路对人体的影响极小。

　　周浩不否认直流特高压输电的经济性。不过，他认为由于直流输电通常只能实现点对点的输送，就像直达快车一样，从而不利于沿途地区的用电。而交流特高压联网以后，电力传输和交换十分灵活，可以结合中途落点向沿途地区供电，还可发挥区域负荷错峰的作用等。因此，“1000千伏交流可以定位于全国网架建设和跨大区送电，而正负800千伏直流定位于大区、省网之间的互联，二者各有各的用处，可以相辅相成、互为补充”。

　　蒙定中说：怎能说直流输电中途不能落点呢？关键在于增加落点将大增成本，是否是结构上的需要？他承认直流没有交流那么灵活。但他说，“稳控”恰恰是直流的一个优点，而1000千伏交流太灵活了，“灵活到负荷可以自由转移、失稳振荡可以波及全网、连锁反应可以导至全国大停电”。

　　尽管尚存争议，但从国家电网公司的勃勃雄心来看，1000千伏交流在中国的推广似乎难以阻挡。

　美国电力公司原研究部主任施家昕去年在北京参加“特高压输电技术国际研讨会”时曾对媒体说，中国建设特高压输电线路时不应操之过急，因为国外这方面的经验都很具局限性，所以我们必须慎之又慎。他建议：中国应该像日本那样先建示范工程，得到确实可靠的试验数据，而且对示范工程同样也不能限定时间；工程对环境的影响应非常透明地告知公众，这项工作事先做与事后做对公众的心理影响完全不一样。

能源与电力