中國儲能網(wǎng)訊:進入3月,陜西富縣寺仙鎮(zhèn)的梁峁上,風中有了春的氣息。這里有座“電力心臟”——陜北—安徽±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱陜北—安徽工程)的寶塔山換流站,正進行緊張有序的主設備調(diào)試工作。
陜北—安徽工程計劃今年6月前投運,屆時將跨越1070公里,為江淮大地送去建設智能綠色制造強省所需的清潔電能。眼下,工作人員正向著投運目標沖刺。
春潮涌動。蒙西—京津冀±800千伏特高壓直流輸電工程的建設也穩(wěn)步推進。作為內(nèi)蒙古首條“沙戈荒”新能源大基地輸出通道,該工程建成后將支撐庫布其沙漠新能源基地電力外送,助力內(nèi)蒙古形成外送規(guī)模超5000萬千瓦的特高壓外送格局。
西電東送、北電南供,一項項特高壓工程將無限“風光”、奔騰水流等轉(zhuǎn)化成的豐沛電能,“閃送”至千里之外的用電地區(qū)。
2025年,我國全社會用電量首超10萬億千瓦時。這一“新紀錄”標志著我國用電規(guī)模穩(wěn)居世界首位,傳遞著中國經(jīng)濟的澎湃活力,也彰顯著我國電力系統(tǒng)的“硬核”實力。這背后,一項項特高壓交直流工程搭建起的電力“高速公路”,為電力高效穩(wěn)定供應提供了有力支撐。
46項特高壓交直流工程,線路總長度超6.2萬公里,構(gòu)建起全球規(guī)模最大、技術(shù)最先進的超遠距離輸電網(wǎng)絡
什么是“特高壓”?“國際上通常將交流1000千伏及以上、直流±800千伏及以上的輸電工程稱為特高壓工程?!眹W(wǎng)特高壓部黨總支書記、副主任黃勇說,與常規(guī)輸電工程相比,特高壓工程具有送電距離遠、輸送容量大、線路損耗低、輸電效率高等突出優(yōu)勢,能跨越數(shù)千公里實現(xiàn)大容量電能的高效、穩(wěn)定輸送,電力“高速公路”的比喻由此而來。
金上—湖北±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱金上—湖北工程)就是這樣一條電力“高速公路”。
通過這項工程,只需約0.006秒,來自西藏的清潔電能,便能跨越近1900公里,點亮湖北的萬家燈火。
這是首條深入川藏高原腹地的特高壓直流工程,也被稱為電力“天路”。它起于金沙江上游,途經(jīng)西藏、四川、重慶、湖北,一路翻越高原、跨越長江。自2025年12月18日建成投運后,便源源不斷向華中地區(qū)輸送來自西部的清潔電能。
我國為什么要建設這樣距離超遠、跨越多地的特高壓工程?
“這與我國能源資源與負荷中心分布不均的國情有關(guān)?!秉S勇介紹,我國西部地區(qū)既有豐富的化石能源,也有豐沛的風能、光能、水能等資源,但地廣人稀,就地消納量少;中東部地區(qū)能源需求大,但能源生產(chǎn)量難以滿足。這決定了西電東送、北電南供的能源配置格局將長期存在。還有兩個重要原因——在“雙碳”目標引領(lǐng)下,各地能源綠色低碳轉(zhuǎn)型需求強烈;保障國家能源安全的戰(zhàn)略需求。
2009年1月,我國自主研發(fā)、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的標志性項目,晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程正式投入商業(yè)運行,線路全長640公里;2010年7月,向家壩—上?!?00千伏特高壓直流輸電示范工程投運,線路全長1907公里,途經(jīng)四川、重慶、湖北、湖南、安徽、浙江、江蘇、上海等8省市,4次跨越長江。示范工程建成投運,標志著我國掌握了自主研發(fā)、設計、建設特高壓交直流工程的核心技術(shù)。
從起步建設示范工程,到提升輸送容量、提高直流和交流電壓,技術(shù)不斷迭代升級;從特高壓技術(shù)標準化大規(guī)模推廣,再到構(gòu)建新型電力系統(tǒng)……黃勇說,我國特高壓技術(shù)從無到有、飛速發(fā)展,從技術(shù)到規(guī)模都實現(xiàn)了世界領(lǐng)先。
截至2025年底,我國共建成46項特高壓工程,包括22項特高壓交流工程、24項特高壓直流工程,線路總長度超6.2萬公里,相當于繞地球赤道一周半。這些橫貫東西、縱貫南北的電力“高速公路”,構(gòu)成了全球規(guī)模最大、技術(shù)最先進的超遠距離輸電網(wǎng)絡,有力推動清潔能源跨區(qū)優(yōu)化配置、促進能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、提升國家能源安全保障能力、推進經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。
依托重大工程量身定制,因地制宜不斷創(chuàng)新技術(shù),實現(xiàn)設計、裝備、施工、調(diào)試、管理全領(lǐng)域自主可控
伴隨特高壓工程的顯著優(yōu)勢而來的是設計、建設難度巨大。超遠距離的跨越,往往要面臨沿途多變的地形地貌、嚴苛的環(huán)境條件、復雜的多重約束等挑戰(zhàn)。一項特高壓工程,可能要翻過崇山峻嶺、穿過沙漠戈壁、越過江河湖泊,得規(guī)避城市規(guī)劃區(qū)、生態(tài)保護區(qū)、礦區(qū)等區(qū)域,還要注意文物保護……既要兼顧安全性與經(jīng)濟性,又要在多重硬性約束中實現(xiàn)平衡。
在“沙戈荒”地區(qū),國家電網(wǎng)直面惡劣氣候、環(huán)境的挑戰(zhàn),將其轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新技術(shù)的“試驗場”。
哈密—重慶±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱哈密—重慶工程)的巴里坤換流站地處新疆九大風區(qū)之一,夏季酷熱、冬季酷寒,項目團隊研發(fā)混凝土抗裂膨脹劑,解決荒漠溫差大造成的開裂問題;寧夏—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱寧夏—湖南工程)的中寧換流站地處騰格里沙漠邊緣,常年風沙大、溫差也大,項目團隊以雙層防風沙百葉窗等設計抵御黃沙侵襲;陜北—安徽工程的寶塔山換流站地處四級濕陷性黃土區(qū)域,易導致地基沉降等問題,項目團隊采用復合地基處理技術(shù)防治沉降,解決濕陷性黃土基礎(chǔ)施工困難……通過推動裝配式建造、閥廳抗風防治、濕陷性黃土施工等專項研究,攻克了“沙戈荒”地區(qū)施工難題。
金上—湖北工程克服了高海拔帶來的多重極限挑戰(zhàn),被認為是特高壓直流進入技術(shù)“創(chuàng)新區(qū)”、地域“空白區(qū)”和施工“無人區(qū)”的典型工程。
由于電源涉及西藏和四川多個水電站,因此這項工程在送端首次采用分址級聯(lián)技術(shù),將傳統(tǒng)的一個送端換流站“拆”成兩個,分別建在金沙江兩側(cè)。兩站共用接地極拓撲、應用新型控制保護系統(tǒng),既相互獨立又緊密配合,解決了傳統(tǒng)換流站集中式布局的局限性,為后續(xù)高原特高壓工程提供了創(chuàng)新范例。
建設這兩座換流站首先面臨交通運輸難的問題。幫果換流站地處四川省白玉縣,要從距離最近的機場前往這里,運輸車隊必須翻越3座海拔4000米以上的雪山,穿越數(shù)十處急彎。位于西藏自治區(qū)芒康縣的卡麥換流站海拔3720米,是世界上海拔最高的特高壓換流站。其進站道路是一條通村公路,全長25公里,垂直高差達1200余米,沿途還分布有18處驚險的回頭彎。一根鋼筋、一袋水泥甚至一顆螺絲釘,都要歷經(jīng)千難萬險才能抵達工地,更別提單臺重達300多噸的換流變壓器。建設者們迎難而上,逐一攻克了道路改造、交叉施工、交通導改等交通運輸難題。
在施工中,項目團隊還攻克了凍融條件下高填方邊坡穩(wěn)定性控制、圍護結(jié)構(gòu)抗風揭性能提升、高原生態(tài)植被快速恢復等一系列高海拔地區(qū)特高壓工程施工技術(shù)難題。
“像金上—湖北工程一樣,每一項特高壓工程都面臨新挑戰(zhàn),需要在標準化基礎(chǔ)上進行定制化設計。”黃勇介紹,“我們堅持核心技術(shù)牢牢掌握在中國人自己手中,以重大工程為依托、以業(yè)主為主導,集中各方優(yōu)勢資源,因地制宜來設計方案、實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新?!?/span>
為應對大規(guī)模新能源外送、多直流饋入電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行等形勢要求,“十四五”期間,我國特高壓電網(wǎng)技術(shù)在高海拔建設、拓撲結(jié)構(gòu)、柔性直流輸電、基于自主可控芯片的直流控保系統(tǒng)等方面實現(xiàn)了創(chuàng)新突破和工程應用。國家電網(wǎng)首次形成了±800千伏/800萬千瓦特高壓直流標準化系列成果,我國實現(xiàn)設計、裝備、施工、調(diào)試、管理全領(lǐng)域自主可控,形成500余項各類標準規(guī)范文件,并促進輸變電裝備產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
智慧建設調(diào)試協(xié)同運行的特高壓,送出更多清潔電能,我國電網(wǎng)成為全球最大的新能源消納平臺
3月5日一大早,陜北—安徽工程寶塔山換流站項目負責人、國網(wǎng)特高壓公司第四工程建設部李勇來到換流站的智慧工地室。在這里,通過智慧工地系統(tǒng)的大屏幕,可以看到已安裝好的主設備的調(diào)試情況。李勇介紹,智慧工地系統(tǒng)基于智慧物聯(lián)體系構(gòu)建,實時采集6大類40余項現(xiàn)場施工關(guān)鍵監(jiān)測指標,實現(xiàn)了主設備安裝過程監(jiān)控自動化。正式投產(chǎn)后,換流站的核心設備運行也能實現(xiàn)自動化控制。智能監(jiān)測系統(tǒng)實時追蹤線路運行狀態(tài),為工程安全穩(wěn)定運行裝上“智慧大腦”。
從特高壓工程的大規(guī)模、高水平建設,到安全穩(wěn)定運行,都離不開智慧賦能。
“我國除了大規(guī)模應用無人機等智能化裝備、推行數(shù)字化機械化施工外,還應用‘智慧大腦’來實現(xiàn)對特高壓工程建設現(xiàn)場的實時觀測。此外,我們還運用數(shù)字化平臺來實現(xiàn)不同單位之間的業(yè)務協(xié)同配合。”國網(wǎng)特高壓公司變電部主任倪向萍介紹,通過國家電網(wǎng)基建2.0系統(tǒng),不同單位可實現(xiàn)業(yè)務線上運轉(zhuǎn)。
跨越云貴、蜿蜒粵桂的昆柳龍直流工程,投運后便一刻不停地為粵港澳大灣區(qū)高質(zhì)量發(fā)展注入綠色動能。該工程智能化覆蓋率達95%,南網(wǎng)超高壓公司廣州局龍門換流站站長胡蘊斌說:“我們持續(xù)推動站點數(shù)字化智能化改造升級,未來將持續(xù)通過精細化運維和數(shù)智賦能手段,確保西電東送關(guān)鍵通道的穩(wěn)定暢通,為大灣區(qū)建設貢獻更大價值?!?/span>
大規(guī)模接入清潔電能的特高壓工程,正穩(wěn)定送出更多綠電。
寧夏—湖南工程配套電源裝機容量1764萬千瓦,其中新能源裝機占比超過70%。工程每年向湖南輸送的電量中,新能源電量占比超50%,可減排二氧化碳1600萬噸。
哈密—重慶工程可支撐哈密市超過1000萬千瓦裝機的新能源可靠送出,每年可向重慶輸送電量超360億千瓦時,相當于可減排二氧化碳1600萬噸。
一條條綠色的電力“高速公路”,一頭連接著送端區(qū)域的轉(zhuǎn)型發(fā)展,一頭連接著受端區(qū)域的綠色升級。
2025年9月啟動建設的藏東南至粵港澳大灣區(qū)±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱藏粵直流工程),將跨越2681公里,讓“世界屋脊”與世界級灣區(qū)“牽手”。這條能源大動脈2029年全面投運后,藏東南清潔能源基地每年可向粵港澳大灣區(qū)負荷中心輸送超430億千瓦時電能,而且100%為清潔能源。
藏粵直流工程的建設,將有力推動西藏加快開發(fā)清潔能源,暢通全國能源電力大循環(huán),還將助力粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新、金融及高端制造業(yè)發(fā)展,促進東西部高質(zhì)量協(xié)同發(fā)展,為全國區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展注入新動力。
隴東—山東±800千伏特高壓直流輸電工程(簡稱隴東—山東工程),使甘肅和山東之間在同飲黃河水之外又多了一道緊密連接。甘肅正打造全國重要的新能源及新能源裝備制造基地,而山東是我國能源生產(chǎn)、消費大省,對電力可靠供應和綠色低碳轉(zhuǎn)型需求迫切。隴東—山東工程建成投運,有力支撐“風光火儲”能源大基地的綜合開發(fā),助力甘肅將豐富的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢;每年可向山東輸送電能360億千瓦時,減排二氧化碳1600萬噸,保障山東安全綠色用能。
隨著特高壓工程的大規(guī)模建設發(fā)展,我國電力資源大范圍配置能力持續(xù)提升,安全保供能力經(jīng)受住了嚴峻考驗,還有力促進能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。我國電網(wǎng)已成為全球最大的新能源消納平臺。
“‘十五五’時期,加快建設新型能源體系、加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng),我國特高壓工程還面臨大規(guī)模集中建設、高強度創(chuàng)新攻關(guān)、高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級等挑戰(zhàn)。我們將履行國家戰(zhàn)略使命,堅定當好新型電力系統(tǒng)建設的主力軍,高質(zhì)量、高效率建設投運特高壓工程,踐行央企責任擔當,服務經(jīng)濟社會發(fā)展?!秉S勇說。



