我國(guó)特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展，一直與爭(zhēng)議相伴。從一開始對(duì)“特高壓輸電安全性、經(jīng)濟(jì)性”及“相關(guān)電工裝備國(guó)產(chǎn)化能力”的質(zhì)疑，到今天主要聚焦于特高壓交流、直流優(yōu)劣之辯，從未完全止歇。仍在持續(xù)中的特高壓交、直流之爭(zhēng)，其實(shí)質(zhì)是電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)路線之爭(zhēng)，關(guān)系到我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的大方向，理應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)而審慎地看待。

交、直流輸電技術(shù)的前世今生

其實(shí)，早在19世紀(jì)末，科學(xué)界就曾上演過(guò)一場(chǎng)“交、直流之爭(zhēng)”。

當(dāng)時(shí)，圍繞使用交流輸電還是直流輸電，科學(xué)家劃分為截然不同的兩派：美國(guó)發(fā)明家愛迪生、英國(guó)物理學(xué)家開爾文都極力主張采用直流輸電;而美國(guó)發(fā)明家威斯汀豪斯和英國(guó)物理學(xué)家費(fèi)朗蒂則主張采用交流輸電。爭(zhēng)論的結(jié)果是，交流輸電以其組網(wǎng)和便捷的升壓優(yōu)勢(shì)，成為電力系統(tǒng)大發(fā)展的起點(diǎn)。

如今，電力技術(shù)經(jīng)過(guò)100多年發(fā)展，已同當(dāng)年不可同日而語(yǔ)，而直流輸電的優(yōu)勢(shì)也并未被忽視。中國(guó)工程院院士李國(guó)杰如此分析個(gè)中原因：“大功率電力電子技術(shù)的發(fā)展與成熟，使得直流輸電受到青睞，遠(yuǎn)距離大功率輸送促使直流輸電進(jìn)一步發(fā)展，直流輸電系統(tǒng)還提高了電力系統(tǒng)抗故障的能力，無(wú)需進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，同樣電壓等級(jí)的直流輸電能輸送更大功率，損耗小。”目前，世界各國(guó)幾乎都采用了大范圍交直流混合電網(wǎng)技術(shù)。隨著電壓等級(jí)從10千伏、110千伏到500千伏，再到1000千伏的不斷升高，電網(wǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的交、直流輸電技術(shù)始終同步發(fā)展，在工程應(yīng)用上也實(shí)現(xiàn)了高度融合。

“直達(dá)航班”和“公路交通網(wǎng)”只能互補(bǔ)，不能互代

今天的交、直流之爭(zhēng)中，面對(duì)質(zhì)疑的一方，變成了交流輸電技術(shù)。反對(duì)者最初從特高壓交流輸電技術(shù)是否安全入手，以戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)易被石墨炸彈摧毀為由，反對(duì)特高壓交流輸電。但是，“這一論據(jù)顯然經(jīng)不住推敲”，國(guó)家能源局原局長(zhǎng)、國(guó)家能源委員會(huì)委員張國(guó)寶解釋說(shuō)：“石墨炸彈是沒(méi)有選擇性的，無(wú)論是500千伏還是1000千伏，無(wú)論是交流、還是直流，其原理都是掛在導(dǎo)線上造成短路故障，影響是一樣的。”其后，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)又被引向國(guó)家電網(wǎng)規(guī)劃中的“三華”(華北、華中、華東)特高壓交流同步電網(wǎng)：規(guī)模太大是否安全?該不該建設(shè)?對(duì)此，張國(guó)寶認(rèn)為：“事實(shí)上，2009年初建成的晉東南—南陽(yáng)—荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程，已將華北、華中電網(wǎng)連接成一個(gè)同步大電網(wǎng)，自投運(yùn)以來(lái)一直保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，并沒(méi)有出現(xiàn)反對(duì)者擔(dān)心的安全問(wèn)題。”他同時(shí)表示，這項(xiàng)工程使得華北、華中兩大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了水電、火電互補(bǔ)，夏季南方豐水，使華中地區(qū)水電得以滿發(fā)，向華北送電。他為此還專程前往國(guó)家電力調(diào)度中心現(xiàn)場(chǎng)求證。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電科院研究員周孝信指出，直流輸電和交流輸電只能互補(bǔ)，不能互相取代。他介紹，直流輸電只具有輸電功能、不能形成網(wǎng)絡(luò)，類似于“直達(dá)航班”，中間不能落點(diǎn)，定位于超遠(yuǎn)距離、超大容量“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”輸電。直流輸電可以減少或避免大量過(guò)網(wǎng)潮流，潮流方向和大小均能方便地進(jìn)行控制。但高壓直流輸電必須依附于堅(jiān)強(qiáng)的交流電網(wǎng)才能發(fā)揮作用。

交流輸電則具有輸電和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)雙重功能，類似于“公路交通網(wǎng)”，可以根據(jù)電源分布、負(fù)荷布點(diǎn)、輸送電力、電力交換等實(shí)際需要構(gòu)成電網(wǎng)。中間可以落點(diǎn)，電力的接入、傳輸和消納十分靈活，定位于構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)的各級(jí)輸電網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)濟(jì)距離下的大容量、遠(yuǎn)距離輸電，廣泛應(yīng)用于電源的送出，為直流輸電提供重要支撐。

中國(guó)工程院院士、國(guó)網(wǎng)電科院研究員薛禹勝告訴記者：“電網(wǎng)的發(fā)展不可能單純依靠直流輸電，也不可能單純依靠交流輸電，而是需要構(gòu)建交流、直流相互支撐的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)。”他認(rèn)為，無(wú)論從技術(shù)、安全還是經(jīng)濟(jì)的角度，構(gòu)建交直流混合電網(wǎng)，才能充分發(fā)揮各自功能和優(yōu)勢(shì)。“這已成為電網(wǎng)發(fā)展的基本規(guī)律和共識(shí)。”

“不能說(shuō)我們今天的電網(wǎng)就是最完美、再?zèng)]有發(fā)展余地的電網(wǎng)了”，張國(guó)寶展望：“未來(lái)能夠保證安全的同步電網(wǎng)也許會(huì)更大。”

如今的特高壓，可能只是未來(lái)的尋常電壓等級(jí)

周孝信介紹，人類發(fā)現(xiàn)并使用電力以來(lái)，對(duì)于電力的需求一直以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，與此相應(yīng)，世界電網(wǎng)也經(jīng)歷了電壓等級(jí)由低到高、聯(lián)網(wǎng)規(guī)模由小到大、資源配置能力由弱到強(qiáng)的發(fā)展歷程。1891年，世界上第一條高壓輸電線路誕生時(shí)，電壓只有13.8千伏;到1935年，美國(guó)將電壓提高到275千伏，人類社會(huì)第一次出現(xiàn)了超高壓線路;1959年，前蘇聯(lián)建成世界上第一條500千伏輸電線路;1969年，美國(guó)建成了765千伏超高壓輸電線路。直到2009年，以我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1000千伏特高壓交流工程投運(yùn)為契機(jī)，世界電網(wǎng)邁入特高壓時(shí)代。

“但這肯定不是終點(diǎn)”，他說(shuō)，更高電壓等級(jí)的出現(xiàn)，是電力技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，也是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展催生的必然結(jié)果。“未來(lái)可能還會(huì)出現(xiàn)"特特高壓"。交流1000千伏、直流±800千伏、±1100千伏，在未來(lái)可能只是一些尋常的電壓等級(jí)，就像我們現(xiàn)在看待110千伏、220千伏一樣”。