"采用交流1000kV及直流正負(fù)800kV電壓的輸電方式，建設(shè)特高壓骨干網(wǎng)架，將大大提高電網(wǎng)的輸電能力，減少電力線路走廊用地，降低輸電損耗。這相當(dāng)于架設(shè)一條輸送能源的'電力高速公路'，將顯著改善我國(guó)負(fù)荷中心的缺電局面，有助于有限資源的優(yōu)化利用。"

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電力科學(xué)院總工程師、國(guó)家自然科學(xué)基金委工程與材料科學(xué)部主任周孝信指出：能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)；近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用電需求持續(xù)增長(zhǎng)，加上我國(guó)能源基地與用電負(fù)荷中心的地理分布極不均衡，遠(yuǎn)距離大容量將西部電力送往東部負(fù)荷中心，是中國(guó)電網(wǎng)的特點(diǎn)之一。

讓周孝信感受*為深刻的是，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)建立之初，就對(duì)我國(guó)超高壓、特高壓輸電技術(shù)方面的基礎(chǔ)研究給予大力支持。近20年來(lái)，中國(guó)在超高壓、特高壓輸電技術(shù)方面進(jìn)步很快。他說(shuō)："自然科學(xué)基金對(duì)這一領(lǐng)域的支持，起到了很好的**作用?？梢哉f(shuō)正是基金的早期支持，才衍生了一系列后續(xù)技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)，帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。"

特高壓輸電的三大優(yōu)點(diǎn)

"科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的輸電方法，應(yīng)該根據(jù)輸電功率的大小和輸電距離遠(yuǎn)近，通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析，選擇不同的輸電電壓。我國(guó)主要能源基地遠(yuǎn)離用電負(fù)荷中心。這種情況非常適**用超高壓、特高壓輸電。"

周孝信說(shuō)："輸電線路的輸電能力與輸電電壓的平方成正比。輸送相同功率時(shí)，電壓越高、電流越小，線路的損耗就小。同時(shí)，輸電電壓越高，從電源側(cè)發(fā)電機(jī)端看去電路的阻抗就越小，在輸電系統(tǒng)中，輸電線路和發(fā)電機(jī)之間同步運(yùn)行的穩(wěn)定性就越高。因此特高壓輸電有輸送能力強(qiáng)、損耗小、穩(wěn)定性好三大優(yōu)點(diǎn)。"

周孝信1993年當(dāng)選中科院院士，作為電力系統(tǒng)**專家，同時(shí)擔(dān)任國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)北京分會(huì)主席、國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓電網(wǎng)顧問(wèn)小組組長(zhǎng)。他長(zhǎng)期從事電力系統(tǒng)分析方法的研究，20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法，主持開(kāi)發(fā)了我國(guó)套"電力系統(tǒng)分析綜合程序"大型軟件，在我國(guó)條330千伏超高壓輸電線路工程、條±500千伏高壓輸電線路工程等電力系統(tǒng)工程中提出并采用新的分析模型、計(jì)算方法和關(guān)鍵技術(shù)。

我國(guó)通常將110千伏以下電壓稱為高壓，現(xiàn)在主要用在配電，多年前華北地區(qū)電網(wǎng)*高電壓就用110千伏。超高壓是指220千伏至750千伏之間的電壓等級(jí)。交流特高壓是指額定電壓在1000千伏及以上的交流電壓，直流特高壓指額定電壓在正負(fù)750千伏及以上的直流電壓。我國(guó)特高壓電網(wǎng)，將由1000千伏交流輸電和正負(fù)800千伏級(jí)直流輸電組成。

研究表明，在同等條件下，一條1000千伏的特高壓線路，輸送容量是500千伏超高壓線路的4~5倍，單位輸送電量投資僅為后者的73%左右。以金沙江水電向華東送電為例，初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較認(rèn)為，用特高壓輸電比用500千伏輸電可節(jié)省投資130億元左右。其大略演算如下：

輸送容量在1000萬(wàn)至1500萬(wàn)千瓦，輸送距離2000公里以上，用特高壓輸電比超高壓輸電要經(jīng)濟(jì)。當(dāng)需要輸送容量1000萬(wàn)千瓦時(shí)，采用500千伏電壓需約10回線路，每回中間需約7個(gè)開(kāi)關(guān)站，投資估計(jì)370億元；而采用1000千伏特高壓輸電時(shí)，僅需2回線路、中間4個(gè)開(kāi)關(guān)站，投資估計(jì)240億元。

另外，在導(dǎo)線總截面和輸送容量相同的情況下，1000千伏線路的電阻損耗約是500千伏線路的1/4。因此，采用特高壓輸電可以明顯減少線路損耗，降低電網(wǎng)運(yùn)行成本。這樣就大量減少了土地征用、減少了植被破壞和水土流失。采用特高壓輸電，直接把清潔的電力輸送到華東、華北、廣東等人口稠密的負(fù)荷中心，降低人口密集區(qū)的環(huán)境容量飽和的壓力。

依靠自己的力量發(fā)展特高壓輸電

"前蘇聯(lián)做過(guò)1000千伏的特高壓輸電線路，但不久就降壓運(yùn)行，日本也進(jìn)行過(guò)特高壓工程建設(shè)，不過(guò)一直沒(méi)有投入商業(yè)使用。依靠我們自己的力量，我國(guó)特高壓輸電的發(fā)展剛剛開(kāi)始。"

周孝信介紹，中國(guó)條1000千伏的試驗(yàn)示范工程晉東南至湖北荊門(mén)的線路即將開(kāi)工，預(yù)計(jì)2008年完成。他說(shuō)："這將是國(guó)內(nèi)條交流特高壓線路。針對(duì)特高壓輸電線路和設(shè)備絕緣性能要求高、電磁場(chǎng)干擾大、可聽(tīng)噪聲和無(wú)線電噪聲大等方面的問(wèn)題，必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施，如合理布置導(dǎo)線、增加導(dǎo)線對(duì)地距離、研究并采用緊湊型線路，采用低噪聲導(dǎo)線與導(dǎo)線涂抹憎水涂料等。有些問(wèn)題還要在實(shí)際輸電線路中加認(rèn)識(shí)和驗(yàn)證。我們希望它能起到一個(gè)示范作用。為以后其他工程積累些經(jīng)驗(yàn)。"

周孝信說(shuō)，三峽工程的發(fā)電能力是1820萬(wàn)千瓦，可以通過(guò)500千伏交流和直流輸電滿足其輸送電能的需要。不過(guò)，"我國(guó)未來(lái)在長(zhǎng)江上游及其支流，在四川、云南交界的地方，要建設(shè)總電量比三峽大得多的若干個(gè)大型水電站。其中溪落渡、向家壩已經(jīng)開(kāi)工，這兩個(gè)電站的發(fā)電能力加起來(lái)與三峽相當(dāng)。發(fā)出的電力在當(dāng)?shù)赜貌煌辏罅枯斔偷饺A中、華東。這種遠(yuǎn)距離、大電量的水電輸送將來(lái)會(huì)采用特高壓直流輸電"。南方電網(wǎng)旗下的"云南-廣東正負(fù)800kV直流輸電工程"和國(guó)網(wǎng)公司旗下的"溪洛渡、向家壩和錦屏水電站正負(fù)800kV特高壓直流輸電工程"，也將于近期相繼開(kāi)始建設(shè)。

"中國(guó)發(fā)展特高壓輸電技術(shù)，必須依靠自己的力量，走借鑒國(guó)外技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)與自主開(kāi)發(fā)研制、自主制造、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化相結(jié)合的道路。"周孝信指出，由于各國(guó)在特高壓交、直流輸電中所用的額定電壓不同，輸送距離和環(huán)境條件不同，對(duì)設(shè)備的要求也不同。例如，我國(guó)用于長(zhǎng)距離的特高壓輸電線路的并聯(lián)高壓電抗器，應(yīng)隨系統(tǒng)潮流和電壓變化調(diào)節(jié)其電抗值；而日本的特高壓線路較短，未采用并聯(lián)高壓電抗器；前蘇聯(lián)對(duì)高壓可控電抗器進(jìn)行了技術(shù)研究和裝置研制，但并未用于實(shí)際工程。此外，前蘇聯(lián)和日本都未對(duì)特高壓輸變電設(shè)備在高海拔和污穢情況下的外絕緣特性開(kāi)展研究。在交流設(shè)備方面，目前世界上具有制造1000千伏級(jí)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)的只有前蘇聯(lián)和日本，但它們都不能直接用于我國(guó)；在直流設(shè)備方面國(guó)際上更是沒(méi)有制造的先例。

科學(xué)基金起到**作用

"在超高壓、特高壓輸電方面，國(guó)家自然科學(xué)基金支持了很多項(xiàng)目。如工程與材料科學(xué)部和其他學(xué)部聯(lián)合組織的'西部能源利用及其環(huán)境保護(hù)的若干關(guān)鍵問(wèn)題'重大研究計(jì)劃，支持了關(guān)于特高壓輸電的重點(diǎn)項(xiàng)目和若干面上項(xiàng)目。在超高壓、特高壓輸電基礎(chǔ)研究的某些方面，很多問(wèn)題要通過(guò)大量的試驗(yàn)研究來(lái)完成。如重慶大學(xué)教授、中國(guó)工程院院士孫才新主持的'西北高海拔地區(qū)超特高壓輸電外絕緣放電基礎(chǔ)理論研究'項(xiàng)目，就聯(lián)合了高校和試驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)，利用當(dāng)?shù)氐囊恍﹥?yōu)勢(shì)，長(zhǎng)年在高海拔地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)研究，取得了很多寶貴的手材料和數(shù)據(jù)。"

周孝信介紹，多年來(lái)基金委在超高壓、特高壓輸電領(lǐng)域支持了兩類(lèi)項(xiàng)目：一是高電壓技術(shù)理論的研究，涉及高電壓絕緣技術(shù)、線路和設(shè)備技術(shù)等；一是電網(wǎng)系統(tǒng)研究，著眼電網(wǎng)系統(tǒng)怎樣**、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行等問(wèn)題。通過(guò)基金的支持的基礎(chǔ)研究，帶動(dòng)了進(jìn)一步的技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)，為我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。如1996年至2000年，國(guó)家自然科學(xué)基金委、電力部、東北電力公司聯(lián)合資助了周孝信主持的"超高壓輸電系統(tǒng)中靈活交流輸電（可控串補(bǔ)）技術(shù)"項(xiàng)目，對(duì)提高超高壓輸電系統(tǒng)輸送能力關(guān)鍵設(shè)備的可控串聯(lián)電容補(bǔ)償，在裝備和系統(tǒng)方面進(jìn)行了**的基礎(chǔ)理論研究。在研究成果基礎(chǔ)上，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家電力公司進(jìn)一步支持了相應(yīng)的技術(shù)攻關(guān)和工程示范，使我國(guó)掌握了超高壓輸電系統(tǒng)可控串補(bǔ)設(shè)備和系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，成為世界上少數(shù)掌握這一技術(shù)并能工程實(shí)施的國(guó)家之一。

"在工程科學(xué)領(lǐng)域，國(guó)家自然科學(xué)基金資助的**作用，體現(xiàn)在基礎(chǔ)研究完成后，會(huì)帶動(dòng)后面具體關(guān)鍵技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和裝備制造。在這后一階段企業(yè)和有關(guān)部門(mén)等就會(huì)投入更多的支持。沒(méi)有前期的基礎(chǔ)研究，后面的這些工作是不可能的。"周孝信說(shuō)。