电力是以电能作为动力的能源。发现于19世纪70年代，电力的发现和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史上，18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。

电是要靠电线传输的。把发电厂发出来的电传输到电网里，再通过电网一直传输到我们家里、工厂里、商店里、学校里、医院里，这就要“输电”。

输电一般来说分为，高压、超高压和特高压。国际上，高压(HV)通常指35～220千伏的电压；超高压(EHV)通常 指330千伏及以上、1000千伏以下的电压；特高压(UHV)指1000千伏及以上的电压。而在我国，特高压电网是指1000千伏交流和±800千伏直流输电网络。

| 为什么要建输电网

对我国国情了解的人都知道，我国人口多，有十四亿左右，大多数人口都集中在中东部地区，特别是沿海地区。目前我国主要靠烧煤或水力来发电，也有少量的用核能发电。而我国的煤炭储藏主要在西北，如山西、陕西、内蒙古东部、宁夏以及新疆部分地区。水力资源主要分布在西部地区和长江中上游、黄河上游以及西南的雅砻江、金沙江、澜沧江、雅鲁藏布江等。发电资源与需求地相隔甚远。国家采取输煤和输电两个策略来解决用电问题。一是采取把部分煤炭通过铁路运到港口，再装船运到江苏、上海、广东等地，简称输煤；二是用西部的煤炭、水力、风力、太阳能等资源就地发电，再通过输电线路和电网把电送到中东部地区，简称输电。

输煤要把煤矿装上火车，长途奔袭上千公里到达港口，卸在码头上，再装到万吨级的轮船上，从海上长途运输到目的地港口，最后再装上火车等运输工具才运到当地的火电厂储煤场，整个过程要经过三装三卸，中途还要借助火车、轮船等运输工具，运输成本高。经过专家们的经济计算比较，煤矿与发电厂的距离超过一千公里，采取输煤策略就不合算了。而且烧煤所带来的环境污染对人口密集区域造成的危害也更大。所以通过成本和环保的考量，我国开始大力发展输电网络。输电只需在能原地附近修建电厂，以及沿途的输电网，这些前期投资大，却可以用很多年。

| 为什么要建特高压电网

在电力工程技术上有一个名词叫“经济输送距离”，指的是某一电压等级输电线路最经济的输送距离是多少，因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长损耗太大经济上不合算。500千伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600～800公里，而1000千伏特高压输电线路因为电压提高了，线路损耗减少了，它的经济输送距离也就加大了。我国大型能源基地与负荷中心的距离可达1000～3000公里，因此，要保障大型能源基地的集约开发和电力可靠送出，需要大力发展具有输送容量大、距离远、效率高等特点的特高压输电技术。

| 特高压电网的优势

1、可以满足大规模、远距离、高效率电力输送要求。目前西部、北部地区电煤价格为200元/吨标准煤。将煤炭从当地装车，经过公路、铁路运输到秦皇岛港，再通过海运、公路运输到华东地区，电煤价格则增至1000多元/吨标准煤。折算后每千瓦时电仅燃料成本就达到0.3元左右。而在煤炭产区建输电站，燃料成本仅0.09元/千瓦时。电力通过特高压输送到中东部负荷中心，除去输电环节的费用后，到网电价仍低于当地煤电平均上网电价，仅为0.06—0.13元/千瓦时。

2、有利于改善环境质量。采用特高压输电，可以推动清洁能源的集约化开发和高效利用，将我国西南地区的水电、西北和北部地区的风电、太阳能发电等清洁电能大规模、远距离输送至东中部、东南部负荷中心，实现“电从远方来、来的是清洁电”，减少化石能源消耗及污染物排放，具有显著的环境效益。

3、有利于提高电网运行的安全性。采用“强交强直”的特高压交直流混合电网输电，可以大大降低直流系统故障情况下500千瓦电网潮流转移能力不足、无功电压支撑弱等问题，降低电网大面积停电风险，并可为下一级电网逐步分层分区运行创造条件，解决短路电流超限等限制电网发展的问题，提高电网运行的灵活性和可靠性。

4、特高压建设对国内设备制造业的带动作用更是明显。国内三大特高压实验工程所用设备几乎全部由国内企业提供，工程国产化率达到约95%，设备国产化率达到约91%。通过实验工程，国内设备制造企业得到锻炼，科技研发实力大大提高。比如南通神马电力科技有限公司，成功攻克了特高压绝缘子的世界难题。

5、带动科技创新发展特高压作为重大的科技创新工程，在提出构想、全面启动之初，该公司就投巨资建成了国际一流的特高压交流、直流、高海拔、工程力学四个试验基地和大电网仿真、直流成套设计两个研发中心，形成了功能齐全、综合指标居世界领先水平的大电网实验研究体系。几年间，国家电网公司围绕特高压项目，完成了310项重大关键技术研究，解决了过电压与绝缘配合、外绝缘设计、电磁环境控制、系统集成、大电网安全运行控制等多个世界难题，逐步掌握了特高压输电的关键核心技术，并在实验工程中得到了成功应用。

| 发展前景

国家电网建立了系统的特高压与智能电网技术标准体系，已制订企业标准356项、行业标准90项、国家标准44项，编制国际标准19项，特高压交流电压成为国际标准电压。

国际电工委员会（IEC）主席克劳斯·乌赫勒指出：“和中国一样，世界上许多国家都存在能源资源分布不均的情况，如德国就需要通过特高压把风电从北部送到南部。同时，特高压能够减少长距离输电的损耗，在世界上其他地区也有着广泛的应用前景。中国的特高压输电技术在世界上处于领先水平，作为国际标准电压，中国的特高压交流电压标准将向世界推广。”据介绍，印度、巴西、南非等国也正在积极推进特高压交、直流工程建设，其中巴西将采用我国的特高压技术。

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来源: 吉林科普微窗

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