近日，国家电网有限公司在北京召开±800千伏/8吉瓦特高压直流标准化暨面向超高海拔地区特高压直流关键技术成果发布会。会议发布了±800千伏/8吉瓦特高压直流标准化、面向超高海拔地区特高压直流关键技术研究两项关键技术成果，为后续特高压工程大规模高质量建设提供技术支撑和保障。据了解，这两项创新成果，前者创新提出特高压工程建设通用性方案，解决工程大规模建设的资源配置、技术创新等问题；后者攻克超高海拔地区特高压设计和设备缺乏准确参数的世界级难题，填补了国际空白，将为我国超高海拔地区大规模能源开发提供技术支撑。
什么是特高压直流输电？
特高压直流输电是用±800千伏及以上的直流电压输送电能的方式。其基本工作原理是通过送端换流站将交流电转变为特高压直流电后，将直流电输送到受端换流站，再由受端换流站将直流电转变为交流电送入受端交流系统。特高压直流输电具有输送容量大、送电距离远、输电损耗低、输电走廊宽度小等优点。以±800千伏/8吉瓦特高压直流为例，它与±500千伏/3吉瓦常规直流相比，损耗率由每千千米的6.94%降低到2.79%，千瓦每千米造价由2.16元降低到1.56元，单位输电走廊宽度传输容量增大近一倍。我国能源资源与电力负荷需求呈逆向分布。2/3的水电资源集中在西南地区，80％以上的陆地风能资源和太阳能资源集中在西部、北部地区，而75％的电力消费集中在东部、中部地区，供需两地相距800～4000千米。跨区跨省输电是解决这种分布矛盾的重要手段，能源也必将在大范围内实现优化配置。特高压输电线如同能源运输的主干线、大动脉，将电能大规模、高效地从西部、北部地区输送到东部、中部地区，有利于将这些地区的资源优势转化为经济优势，实现区域经济的协调发展，在西部、北部人口较少的地区发展大型煤炭和发电企业，能够提高这些企业的集约水平，从而提高资源的开发利用效率。特高压技术远距离跨省输电，变输煤为输电，其技术的提升如同从“绿皮火车”提速至“复兴号”高铁那样，大大提高了送电效率，有效解决能源大范围平衡问题。经过几十年探索，我国的特高压输电在电压等级、输送电量、输送距离等方面不断刷新世界纪录，攻克了空气间隙与外绝缘配置、特高压直流过电压与绝缘配合等难题，掌握了电磁环境特征规律和控制方法，成功研制世界上最高电压等级、最大容量换流变压器、最高等级的直流套管等，实现了特高压设备自主研制和国产化目标，形成了国际一流的特高压实验能力，建立了较为完整的特高压标准体系，并逐步实现了从“试验”“示范”到全面大规模建设的跨越。
两项特高压直流创新成果
当前，特高压发展进入了以大规模集中建设、高强度创新攻关、高质量转型升级为特征的发展阶段。国家电网公司深入贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示精神，加快建设特高压电网，全面总结特高压工程建设运行经验，着眼后续特高压工程大规模高质量建设，聚焦安全稳定可靠目标，研究提出了标准化建设的理念和成果，提出了特高压工程建设的通用性方案，攻克了超高海拔区域特高压直流工程设计和设备研制缺乏准确参数的世界级难题，着力推动特高压规模化高质量发展，促进绿色低碳转型，支撑电力可靠供应，保障国家能源安全。±800千伏/8吉瓦特高压直流标准化技术成果全面总结特高压20年实践经验，收敛固化成熟技术路线，总结提炼先进典型方案，在世界上首次建立了±800千伏/8吉瓦特高压直流标准化体系，全面覆盖了成套设计、设备制造、建设施工等工程建设全过程，有效解决工程大规模建设中面临的资源配置、技术创新和安全质量等方面的挑战，相关成果已在陇东—山东、陕北—安徽等特高压直流工程中全面推广使用。面向超高海拔地区特高压直流关键技术研究技术成果依托羊八井高海拔试验基地、中科院散裂中子源大科学装置等基础试验平台，在国际上首次掌握了超高海拔地区的空气间隙、电磁环境、宇宙射线等6大电气物理特性，突破了新时期超高海拔特高压工程的核心技术，相关成果已在金上—湖北等特高压直流工程中应用。这两项技术成果是国家电网公司大力推动电网高质量发展、提升特高压建设质效、增强工程建设技术水平和安全水平、扩大设备制造企业产能、支撑后续特高压工程大规模高质量建设的关键举措，是引领行业技术发展，增强队伍人才实力，促进产业链转型升级的重要手段，也是国家电网公司充分发挥央企科技创新、产业控制和安全支撑“三个作用”的具体行动。
建立中国最强电网“大动脉”
我国有陇东-山东、宁夏-湖南、哈密-重庆、金上-湖北四个在建的特高压直流工程。在西藏昌都，海拔3720米的卡麦换流站是西藏首座特高压站，在施工现场，建设者正在开展桩基及主要建筑物基础施工。在甘肃，我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送项目，陇东至山东特高压直流工程施工现场，近600名工人正在进行主控楼、综合楼等主要建筑物结构施工及设备基础施工等。比如“疆电入渝”特高压工程——哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程进入铁塔组立阶段，截至目前，已完成3基铁塔组立作业，679基铁塔预计今年10月中旬全部完成组立作业。在哈密市伊吾县的“疆电入渝”特高压直流输电工程（新疆段）建设现场，铁塔组立作业正在有条不紊地进行。哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程是首批“沙戈荒”大型风光外送工程，也是“疆电外送”直流第三条通道。工程新疆段起于哈密北换流站，止于新甘省界，线路长度约348.594千米，计划新建铁塔679基。截至目前，哈密—重庆±800千伏特高压直流输电线路工程（新疆段）基础浇筑完成75%，计划今年年底工程新疆段实现全线贯通，工程投产后每年可向重庆输送电量超360亿千瓦时，每年可替代燃煤消耗600万吨，减排二氧化碳1650万吨，助力重庆形成一交一直特高压输电通道互为供电保障的外电入渝新格局。据统计，这些工程2025年将陆续投运，届时，每年将新增减碳量9067万吨，进一步推动清洁能源发展，促进能源供给低碳化。截至目前，目前，国家电网公司已累计建成“19交16直”共35项特高压工程，持续完善网架结构，建强电网“大动脉”，有力促进了电力资源在全国范围内的优化配置。下一步，国家电网公司将以此次成果发布为契机，高质量开工建设一批特高压工程，加快建设新型能源体系、新型电力系统与新型电网，为中国式现代化建设提供安全可靠的能源保障。