电气百科:“什么是特高压?” 电气工程博士为你解答
百科 发布时间:2020年12月6日 11:13 收录时间:2020年12月9日 15:32 作者:工业电器网 来源:微信公众号


近年来,全力发展的特高压是我国新基建重点方向之一。它不仅能让电远距离传输,还能使电能大规模传输。这么“优秀”的特高压,大家一定要来了解认识!今天,我们特别邀请到了华中科技大学、电气工程专业的李博士为网友来答疑解惑!


(一)


问:您能通俗易懂地跟我们举个例子来说明什么是特高压吗?


答:你可以把输电线路理解成一个插线板,普通的输电线路就是0.5米长的普通插线板,只能从桌子下面把电送到桌子上面,输得电也只够你的台灯、电脑用。


特高压就是个10米长的高级插线板,可以让你把电从屋子里拉倒屋子外面,给你的电动自行车甚至电动汽车充电。这就是特高压的最大特点,可以让电能远距离、大容量传输。


(二)


问:特高压到底有多“高”?


答:我们家中用的市电是220V,特高压的电压是1000kV也就是100万伏,差距大概是4500倍。直接说数字可能不直观,我们具象化一点:一节干电池电压是1.5V,高5厘米,要用干电池串联达到220V,需要147节干电池,这个高度是7.35米,大概两层楼多一点。


但如果想用干电池串联达到100万伏,则需要大概67万节,连起来有33公里,这个高度,是世界上最高的建筑物迪拜塔的40倍,是正常飞机巡航高度的3倍,可见这个电压还是相当的高的。


(三)


问:我们为什么要修建特高压?


答:特高压能做到两件事,一件事是电能的远距离传输,另一件事是电能的大规模传输。换句话说,对特高压有需求的国家,具备两个特征:经济繁荣,地域广大,二者缺一不可。


而我们国家恰好符合这两个特征。2019年,我们国家的用电量占了全球的四分之一还多,是妥妥的第一用电大国,而这些用电量绝大部分都是东南沿海贡献的。


但是,我们国家的能源资源和经济发展却是反向分布的,最好的风力、光伏、煤炭资源都在西北东北,大量的水电资源则集中在西南,都远离我们最需要用电的地方。如果没有输电线路,我们就需要在东南沿海建满电厂,然后一车车往电厂运煤。即使用输电线路送电,如果输电的电压不够高,中间也会有非常大的能量损失,可能电能损耗就占了发电量的快一半。所以,用极高的电压、远距离、输送大量的电力,这即是我们需要的,也是特高压最擅长的。


(国网四川电力党员服务队在宜宾市珙县七星村巡视宾金线136-138号塔)


(四)


问:我们把5G基站、特高压、工业互联网、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源车充电桩、人工智能、大数据中心称为“新基建八仙”,您能跟我们简单解释一下特高压为什么能成为其中之一吗?


答:基建一方面是要提升整个社会的运行效率,另一方面对他进行投资也可以带动经济。而新基建则是在传统基建的基础上加入了更多的新技术,能帮助我们的经济向高质量转型。


特高压刚好就是符合以上所有特征的基建形式,他让电可以在全中国的范围内进行分配,无论身在上海、在广东、在北京还是在东北,你都可以依靠特高压,用上来自四川、新疆、内蒙的清洁电力,他提高了社会的运行效率也降低了污染,提升了我们的身边的环境质量。同时,我们的特高压技术可以说是世界领先的,向特高压的投资本质上就是向先进技术投资,是向未来投资,我认为这就是特高压能成为新基建的根本原因。


(泸州市古蔺县火星村,日出下的宾金线)


(五)


问:特高压跟我们日常生活有什么关联,能带给我们哪些便利?您能举一些例子吗?


答:特高压给我们生活带来的好处是悄无声息但又息息相关的。举个例子,因为特高压,环境可以更美好,电价可以更便宜。原本,电能只能本地发本地用,远距离是很难传输的。这就使得我们只能在工厂旁边建个电厂,再不远万里把煤运到工厂旁边发电,结果一来,西部的清洁电力用不了,都浪费掉了;二来又多烧了好多煤,污染环境;三来还占用了铁路资源、提高了运输成本。


但是有了特高压就不一样了,我们可以把西边清洁的水电、风电、光电都送到工厂里,甚至直接把发电厂建在煤矿边上,就地发电,少了中间的大量环节,又清洁环保,又提高了效率,降低了电价。


附部分网友答疑全文


(一)


问:特高压电怎么解决储存的问题?


答: 其实,我们建特高压的目的恰恰是希望不用储存电力。大规模的电力存储是很困难的,因此现在我们的电力系统基本是发多少电,用多少电。发出来的电你用不掉,那就要弃风、弃光、弃水,发出来的电不够用,就得再开新的发电机。


特高压就是让电可以在全国的范围里更自由的流动,让电可以流到最需要他的地方,提高了整个国家的能源利用效率。


不过我们也在积极探索大规模储能的方式,现在最成熟的大规模储能形式是抽水蓄能电站,在晚上,当发出来的电用不掉的时候,我们就用本来要被浪费掉的电抽水,把水抽到高的地方,然后等到白天,电不够用的时候,再把抽上去的水放下来发电。其他的储能形式还有压缩空气储能、熔融盐储能,都在实验研发阶段。至于蓄电池储能,他技术成熟,但是成本太高,寿命太短,小规模应用可以,大规模还是有困难。


(二)


问:我国特高压输电工程的建设现状?


答:目前,国家电网已累计建成“10交11直”特高压工程,也就是十条交流特高压,十一条直流特高压。这些特高压线路里,起点在四川的就有3条直流线路。分别是到江苏的锦苏直流;到上海的复奉直流还有到浙江金华的宾金直流。正在建设的特高压线路有“1交3直”。这其中还有一个四川的特高压直流线路,要把清洁的水电送到江西。


(三)


问:特高压可以给皮卡丘充电吗?


答:我有点害怕特高压把皮卡丘电到,我记忆中皮卡丘的技能是十万伏特,算一算十万伏特也就100kV,而交流特高压的最低标准是1000kV,注意,这里说的1000kV是交流电压的有效值,实际上交流电的峰值大概是有效值的1.4倍,也就是说特高压输电最高的瞬时电压可以到1400kV,是皮卡丘技能电压的14倍,所以即使皮卡丘学会百万伏特,我也有点替他的安全担心。




文稿来源:李力行(华中科技大学 电气工程博士)

图片来源:国网四川电力

摄影:孙琦

消息:@国网四川电力微博



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