输变电|百年印记|特高压:从零起步到世界领先

撰文|张国宝
电力 , 既是新中国经济发展的一个缩影 , 也是推动经济实现跨越式发展的基础性动力 。 70年间 , 我国装机容量和发电量都迅速增加 , 现在一个华东电网的电量就比当年全国的大好多倍 。 特高压 , 更是新中国电力基础设施最具代表性的一个鲜活案例 。

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“重发、轻供、不管用”
改革开放初期 , 我在国家计划委员会机械电子局工作 , 当时中国刚把国门打开 , 正是技术装备的引进热潮 , 几乎每行每业都需要引进技术 。 其中 , 输变电线路技术就是引进的重点之一 , 从变压器、开关到各种断路器、避雷器都引进 , 而且引进了不止一家的技术、装备 , 像变压器有ABB的、有西门子的 , 开关也有好多家 。 当时 , 两大瓶颈制约经济发展 , 一个是交通 , 一个是能源 , 拉闸限电是普遍现象 , 因此我们急着把电搞上去 。 经济的快速发展对输变电线路提出了更高的要求 , 要把原来分散孤立的电网联成一个大的电网 , 这样可以相互补充调剂 。 但在当时 , 输变电线路的建设跟不上 。 当时流传一句话 , “重发、轻供、不管用” 。 大家很重视发电 , 建电厂积极性都很高 , 但对输变电重视不够 , 对用户侧管得更少 。 所以 , 当时发电增长很快 , 但输变电没有能够及时跟上 。
上世纪80年代 , 我国引进了电压等级为500千伏的输变电技术 , 在这之前 , 西北地区的最高电压等级是330千伏 , 多数地方是220千伏 , 再低就是110千伏 。 500千伏是改革开放后才开始引进建设的 , 第一条±500千伏直流输电线路是葛洲坝到上海的葛沪线 , 从葛洲坝往华东送电 。 那时我在国家计委也参与了这条线路的引进建设 , 这条线路是全套引进BBC公司(后与阿西亚公司合并成了ABB公司)的技术设备 。 到了后来 , 西北电网的电压等级要提高到750千伏 , 因为330千伏不够了 。 那时电力部还没有撤销 , 电力部科技司司长张晓鲁来找我说要上750千伏 , 我当时就说现在要上750千伏 , 将来又要上1000千伏了 。
我为什么支持特高压
特高压最开始是存在争议甚至非议的 。 第一次把特高压技术写入国家文件的 , 不是国家发改委 , 而是国务院文件《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》(下称《纲要》) 。
为什么要搞这个规划?新中国成立后不久 , 我国曾搞过一次科技发展规划 , 是在周总理主持下搞的 , 大家认为那次规划对中国的科技发展起了很大作用 , 包括“两弹一星”等 , 都是在那时科技发展规划的指引下取得的成绩 。 到了新的历史阶段 , 需要搞一个新的科技发展规划 。 这个《纲要》据说是全国几万科技工作者经过数年努力形成的共识 。 这其中就把特高压写进去了 。 《纲要》中对特高压的定义是±800千伏直流和1000千伏交流 , 文件把特高压列为国家重点扶持的20项科技发展项目之一 。 可见 , 发展特高压是多数科技工作者的共识 。 同时从严格意义上讲 , 无论是发改委也好 , 还是电力部门也好 , 都是《纲要》的执行者 。
国家电网公司主张发展更高电压等级 , 是因为随着经济发展 , 装机容量越来越大 , 输送距离越来越长 。 我国远距离输电一直在增加 , 特别是西电东送以后 。 因为在东部沿海 , 除核电站外 , 建设大型火电和水电的机会不多 , 所以需要大规模远距离输电等 。
我之所以支持特高压 , 就我个人经历而言还有一件事情 , 就是当时的“二滩弃水” 。 二滩水电站当时是中国最大的水电站 , 建好后正好赶上中国经济低谷期 , 二滩水电站的电没人要 。 我负责主持分电 , 但也很勉强 。 因为当时连接川渝的输电线路还没建 , 只能在四川范围内消纳 , 那个时候经济低迷 , 大家都不要 。 当时把二滩的电分成几档 , 其中一种是计划内的电 , 好像连3毛钱都不到 。 在这个电量以外再发的电 , 叫计划外电量 , 只有3分钱一度 , 当时说这连磨损费都不够 。

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2012年12月19日 , 四川攀枝花 , 二滩水电站 。
为分电的事 , 我到处求人 , 请他们帮着解决 。 其中就找到了当时电力部分管科技的副部长陆延昌 。 从二滩水电站送出来的电 , 一条500千伏交流线路只能送90多万千瓦 。 我问为什么送那么少? 他说这都是算出来的 , 是根据导线发热情况计算的 。 我说要是这样的话 , 费了半天劲建一条 500千伏的交流线路 , 说多了才送100万~120万千瓦 , 这样算的话 , 得需要多少条线路啊 。 建设线路也不容易啊 , 而且到处都是输变电线路既影响观瞻 , 更要占用沿线的森林和土地 。 这件事给我留下了很深的印象 。 原来的500千伏交流线路的输送容量并不大 , 大数说就是100万千瓦左右;±500千伏直流当时输送容量大约300万千瓦 。 因此 , 要想输送容量大 , 就只有在提高电压等级上做文章 。
国家电网公司提出发展特高压之后 , 发改委等有关部门认真地做了多次论证 , 有的论证的参会专家有200多人 , 并特别邀请持反对意见的专家 。 大多数意见是支持的 , 反对的少 , 但论证会还是很重视反对意见 。 反对理由前后也有变化 , 例如当时科索沃战争中美国使用了石墨炸弹 , 有人认为石墨炸弹会让特高压在更大范围内断电;再如说特高压对人体有害 。 这两个理由都从技术角度给予分析否定了 。 后来又有反对意见提出美东大停电的案例 , 以及国家电网公司发展特高压是为了阻碍改革等理由 。 但这些争论 , 都抵不上经过严格的科学计算和模拟计算 , 特别是后来的实践也证明 , 特高压是安全的 。

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2018年11月14 日 , 北京 , 国家博物馆“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览上 , 观众在参观国家电网特高压巴西美丽山特高压直流输变电展区 。
特高压扶持了装备制造业
特高压使整个输变电装备制造业的水平上了一个大的台阶 。
【输变电|百年印记|特高压:从零起步到世界领先】很长一段时间 , ±500千伏直流的大部分设备都是国外的 , 那时我挺生气 , 老说今后再建就能实现国产化 , 但后来还是国产化不了 , 有好几个关键部件不会做 , 比如晶闸管 , 就是大功率整流器 。 到了交流1000千伏和直流±800千伏 , 欧洲、日本企业有做试验的 , 但没有工程化应用的 。
发展特高压扶持了我国的装备制造业 , 我们不是简单地去买人家的设备 , 而是要在国内生产 , 特别是特高压的变压器、开关、绝缘等关键设备实现了国产 。 事实上 , 别的国家因为没有特高压项目 , 也就没有工业化生产这些东西 。 上世纪80年代 , 我国成立了国务院重大技术装备领导小组 , 我也是这个小组的成员 。 我一直坚持一条原则 , 就是重大装备的研发一定要与重大工程相结合 , 如果不和重大工程相结合 , 空对空地研发 , 制造出来以后没人需要 , 你花了很大精力 , 投入了很大成本 , 却得不到回报 。 特高压也是这个特点 , 我们不是像日本那样 , 为了将来找市场去研发 , 而是一开始就有目标 , ±800千伏的有目标 , 1000千伏的也有目标 。 通过招标 , 设备制造厂商对未来产品的市场看得见摸得着 。 如果没有工程项目 , 谁会下大功夫去投入、去研发 , 即使研发出来也没有人要 。 这种模式很好 。
特高压还走出了国门 , 国家电网公司中标了巴西美丽山特高压直流项目 。 当时巴西能源部长来访问时 , 我陪同他们参观了向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程的上海奉贤变电站 。 他们回国后 , 巴西国内经过激烈的争论 , 最后决定建设±800千伏直流输电线路 。 国家电网公司竞标时 , 顺理成章中标 。
特高压原来没有国际标准 , ±800千伏直流、1000千伏交流的标准都是我们国家制定的 , 国际上也采纳了 , 把我们的标准作为国际上这个电压等级的标准 。 特别是特高压之后 , 在输变电技术领域 , 我们已经达到国际先进水平 。
通过发展特高压交直流电网 , 我国输变电技术水平和装备制造水平都提升了大的档次 , 达到了世界先进水平 , 有些方面甚至处于世界领先地位 。
(本文为国家发改委原副主任、国家能源局原局长张国宝于2019年为 《中国经济周刊》撰写)
(本文刊发于《中国经济周刊》2021年第12期)

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