特高壓電網(wǎng)

超高壓電網(wǎng)是指1000千伏以上的交流電網(wǎng)或800千伏以上的DC電網(wǎng)。傳輸電壓一般分為高電壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓(HV)通常指35~220kV的電壓；超高壓(EHV)通常指330kV及以上、電壓低于1000千伏；特高壓(UHV)指1000kV及以上的電壓。高壓直流(HVDC)通常指600kV及以下的DC輸電電壓，800 kV及以上的電壓稱為特高壓直流輸電(UHVDC)

UHV電網(wǎng)距離遠、大容量、低損耗、占地少，輸電能力可達500千伏超高壓輸電的2.4倍—5倍。被稱為“電力高速公路”

2010年7月8日，由我國自主研發(fā)、向家壩設計建造－上海±800千伏直流示范工程正式投運。電壓等級是世界上最高的、輸送容量最大、帶傳輸距離的直流輸電工程。

2011年12月16日，世界 中國首個商用UHV交流輸電項目啟動（1000千伏晉東南—南陽—荊門UHV交流試驗示范項目）在中國正式投產(chǎn)。

目前，對于我國大部分電網(wǎng)來說，高壓電網(wǎng)是指110kV和220kV電網(wǎng)；超高壓電網(wǎng)是指330千伏500千伏750千伏電網(wǎng)。UHV輸電是指正在開發(fā)的1000 千伏交流電壓和800千伏DC電壓輸電項目和技術。超高壓電網(wǎng)是指以1000千伏輸電網(wǎng)為骨干超高壓輸電網(wǎng)和高壓輸電網(wǎng)超高壓直流輸配電網(wǎng)組成的層級結構、分區(qū)、結構清晰的現(xiàn)代大電網(wǎng)。

特高壓電網(wǎng)

電力負荷的持續(xù)增長和大容量是UHV電網(wǎng)形成和發(fā)展的基本條件、超大容量電站的建設和發(fā)展的特點是容量大、遠距離輸電。目前中國和世界其他國家一樣，主要使用500千伏交流電網(wǎng)，只有俄羅斯、日本、意大利有幾條1000千伏的交流線路，而且都是降壓運行。

特高壓輸電“十二五”規(guī)劃

國家電網(wǎng)公司在“十二五”規(guī)劃中提出，未來中國將建設大型能源基地和主負荷中心“三縱三橫”特高壓

特高壓電網(wǎng)

骨干電網(wǎng)和13個DC輸電工程（其中10項為特高壓直流），形成大規(guī)模“西電東送”北電南送”的能源配置格局。到2015年，基本建成以UHV電網(wǎng)為骨干的電網(wǎng)結構、各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展，信息化、自動化、形成一個強大的具有交互特性的智能電網(wǎng)“三華”華北、華中、華東）西北、東北三網(wǎng)同步，實現(xiàn)了國家電網(wǎng)資源調配、經(jīng)濟運行效率、安全水平、科技和智能化水平全面提高。

建設必要性

最大的特點是可以長途跋涉、大容量、低損耗輸送電力。據(jù)測算，1000千伏UHV交流輸電線路的輸電能力超過500萬千瓦，是500千伏UHV交流輸電線路的近5倍。±800千伏DCUHV線路的輸電能力達到700萬千瓦，是500千伏UHVDC線路的2.4倍。

我國76%煤炭資源分布在北部和西北部；80%我們的水力資源分布在西南部；大部分陸地風能、太陽能資源分布在西北部。同時，70%上述能源需求集中在東部和中部地區(qū)。能源基地到負荷中心的距離是1000到3000公里。

顯然，在負荷中心地區(qū)大規(guī)模建設電源會受到各種限制。比如煤炭運輸、環(huán)境容量問題等等。而且，火電的建設也可以依靠煤炭運輸，而水電、風力發(fā)電就更不可能了，因為不可能像煤炭一樣輸送水和風。一方面，不可能大規(guī)模建設電源點，同時守護水能、風能等寶貴的清潔能源望洋興嘆，說明在負荷中心大規(guī)模進行電源建設是不可行的。

首先，從資源優(yōu)化配置的角度來看，隨著中國經(jīng)濟的西移 美國的能源戰(zhàn)略，大型能源基地與能源消費中心的距離越來越遠，能源輸送的規(guī)模會越來越大。在傳統(tǒng)的鐵路、公路、航運、在管道等運輸方式的基礎上，提高電網(wǎng)的輸送能力也是緩解運輸壓力的一種選擇。以已經(jīng)投運的1000千伏高壓示范工程為例目前每天能送200萬千瓦電，改造后能達到500萬千瓦，相當于送2.5萬噸—6萬噸。湖北媒體稱，這相當于給了湖北“送”一個葛洲壩電站來了。

看經(jīng)濟效益，目前，西方、北方地區(qū)煤炭價格200元/噸標準煤。從當?shù)匮b煤，經(jīng)過高速公路、鐵路運輸?shù)角鼗蕧u港，然后走海運、通過公路運到華東，電煤價格漲到1000多元/噸標準煤。換算后，每千瓦時的燃料成本將達到0.3元左右。而在產(chǎn)煤區(qū)建坑電站的燃料成本僅為0.09元/千瓦時。坑口電站的電力通過UHV輸送到中部和東部負荷中心，去除輸電成本后的上網(wǎng)電價仍低于當?shù)孛弘娖骄暇W(wǎng)電價.06—13元/千瓦時。

UHV是清潔能源發(fā)展的必要支撐。只有UHV能夠解決清潔能源發(fā)電的大規(guī)模消耗問題。前段時間，內蒙古風電“曬太陽”能 的問題被廣泛關注。事實上，中國 美國的風力發(fā)電主要集中在“三北”地區(qū)，當?shù)氐南M空間非常有限。風電的進一步發(fā)展客觀上需要擴大風電消納范圍大風電必須并入大電網(wǎng)，強大的大電網(wǎng)可以顯著提高風電消納能力。UHV電網(wǎng)將構成中國的大容量電網(wǎng)、長距離能量傳輸通道。據(jù)測算，如果僅省內消納風電，2020年全國可開發(fā)的風電規(guī)模約為5000萬千瓦。并通過UHV跨區(qū)域網(wǎng)絡傳輸，擴大清潔能源的消費能力，全國風電發(fā)展規(guī)模可達1億千瓦以上。

第一，作為重大科技創(chuàng)新工程，推動科技創(chuàng)新的UHV正在出謀劃策、在全面啟動之初，該公司投入巨資建設了一個世界級的UHV交易所、直流、高海拔、工程力學與大電網(wǎng)四大實驗基地仿真、兩個研發(fā)中心d中心是成套設計的DC，形成了完整的功能、綜合指標居世界前列的大型電網(wǎng)實驗研究系統(tǒng)領先水平。近年來，國家電網(wǎng)公司圍繞UHV項目完成了310項重大關鍵技術研究，解決了過電壓和絕緣配合問題、外絕緣設計、電磁環(huán)境控制、系統(tǒng)集成、大電網(wǎng)安全運行控制等多項世界難題，逐步掌握了UHV輸電的關鍵核心技術，并在實驗工程中成功應用。

二是UHV建設對國內裝備制造業(yè)的帶動作用更加明顯。中國三大UHV實驗項目使用的設備幾乎全部由國內企業(yè)提供，項目國產(chǎn)化率達到95左右%設備國產(chǎn)化率達到91左右%通過試點項目，國內裝備制造企業(yè)得到了培訓，他們的研發(fā)d實力大幅度提升。例如，南通神馬電力科技有限公司成功解決了UHV絕緣子的世界難題。公司董事長馬斌表示，我們投入近億元研發(fā)的國際首款UHV 1000千伏空心復合絕緣子，性能達到國際領先水平，價格僅為國外產(chǎn)品的15/3。

研究表明，1000 kV交流線路的自然傳輸功率約為500 kV線路的5倍。相同條件下，1000 kV交流線路的電阻損耗僅為500 kV線路的15/4單位輸電能力的走廊寬度僅為500 kV線路的1/3單位輸電容量綜合成本小于500千伏輸電方案3/4。

UHV電網(wǎng)行業(yè)重點項目案例研究

特高壓電網(wǎng)

該工程是中國第一條UHV輸電線路，也是目前世界上運行電壓最高的輸電線路、最先進的交流輸變電工程。線路全長654公里，靜態(tài)投資約57億元2006年8月開工建設，2009年1月投入商業(yè)運營。經(jīng)過一年多的試運行，UHV交流輸電試驗示范工程于2010年8月獲得國家批準。這標志著UHV交流輸電工程已從示范階段進入大規(guī)模建設階段。

這個項目是中國自主研發(fā)的、自行設計自建，電壓等級世界第一、輸送容量最大、送電距離最遠、技術上最先進的交流輸電項目。該項目于2007年4月26日批準，2010年7月8日投產(chǎn)。