技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
特高壓電纜簡(jiǎn)介
特高壓英文縮寫UHV；電壓符號(hào)是U（個(gè)別地方有用V表示的）；電壓的單位是伏特，單位符號(hào)也是V；比伏大的有kV（千伏）、比伏小的mV（毫伏），uV（微伏），它們之間是千進(jìn)位。在我國(guó)，特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級(jí)。我們國(guó)家的電壓等級(jí)大體上分為低壓、中壓、高壓、超高壓、特高壓五類。特高壓是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)。
在我國(guó)，特高壓指的是±1000Kv及以上交流和±800Kv及以上的直流輸電構(gòu)成特高壓，特高壓一般用在西電東輸?shù)瘸h(yuǎn)距離輸送的電壓渠道。特高壓是我國(guó)為數(shù)不多、世界領(lǐng)先的重大自主創(chuàng)新成果。特高壓電纜通常是指?jìng)鬏?5-1000KV電力的電纜，它是一種能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸電能的技術(shù)性物件，它有非常多的優(yōu)點(diǎn)。
在電力傳輸?shù)念I(lǐng)域之中，特高壓電纜屬于高技術(shù)含量的存在，如果沒有它，那么整個(gè)基建領(lǐng)域都要受到影響。特高壓電纜能夠進(jìn)行持續(xù)性的輸電，例如在一些偏遠(yuǎn)的地方，通過特高壓電纜，就能夠滿足基礎(chǔ)的供電需求，并且能夠保證穩(wěn)定性。同時(shí)它也因?yàn)樵靸r(jià)更低、電力損耗更低而擁有更高的經(jīng)濟(jì)效益。
簡(jiǎn)單來說就是一種能夠進(jìn)行高壓電力傳輸?shù)碾娎|。如今在基建、工業(yè)園區(qū)等多種地方可能都需要用到它，因此它的使用范圍非常的廣泛，與我們的生活息息相關(guān)。
優(yōu)勢(shì)
特高壓電纜是一種超遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)，具有輸電距離遠(yuǎn)、容量大、效率高、損耗低、單位造價(jià)低、占地省等諸多優(yōu)勢(shì)，能夠有效解決能源超遠(yuǎn)距離、超大規(guī)模的傳輸?？偨Y(jié)來說就是超大功率、超長(zhǎng)距離送電，同時(shí)損耗可降至極低。能夠有效的解決諸多問題，敷設(shè)成本也會(huì)更高，但是特高壓赫然在國(guó)家2020年新基建的七大領(lǐng)域之列，可見特高壓的建設(shè)還是勢(shì)在必行。
輸電模式
特高壓的輸電模式按照使用場(chǎng)景的不同可以分為直流輸電和交流輸電。直流輸電是指只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輸送，中間不可落點(diǎn)，輸送功率大，距離遠(yuǎn)，適合遠(yuǎn)距離輸電。交流輸電指中間可落點(diǎn)構(gòu)成電網(wǎng)，輸電容量大、覆蓋范圍廣，線路中有串聯(lián)，呈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以兼具輸電和組網(wǎng)功能，適用近距離輸電。因?yàn)樵谔馗邏褐写蟾?00公里以內(nèi)都是交流電更劃算的，超過的800公里直流電更便宜，所以距離近時(shí)候都是用交流去傳輸，一旦橫跨省等超遠(yuǎn)距離，直流傳輸更經(jīng)濟(jì)劃算和安全。
技術(shù)特點(diǎn)
（1）特高壓直流輸電系統(tǒng)中間不落點(diǎn)，可點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、大功率、遠(yuǎn)距離直接將電力送往負(fù)荷中心。在送受關(guān)系明確的情況下，采用特高壓直流輸電，實(shí)現(xiàn)交直流并聯(lián)輸電或非同步聯(lián)網(wǎng)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較松散、清晰。
（2）特高壓直流輸電可以減少或避免大量過網(wǎng)潮流，按照送受兩端運(yùn)行方式變化而改變潮流。特高壓直流輸電系統(tǒng)的潮流方向和大小均能方便地進(jìn)行控制。
（3）特高壓直流輸電的電壓高、輸送容量大、線路走廊窄，適合大功率、遠(yuǎn)距離輸電。
（4）在交直流并聯(lián)輸電的情況下，利用直流有功功率調(diào)制，可以有效抑制與其并列的交流線路的功率振蕩，包括區(qū)域性低頻振蕩，明顯提高交流的暫態(tài)、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能。
（5）大功率直流輸電，當(dāng)發(fā)生直流系統(tǒng)閉鎖時(shí)，兩端交流系統(tǒng)將承受大的功率沖擊。
輸電技術(shù)優(yōu)勢(shì)
特高壓輸電技術(shù)具有以下幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：
（1）高輸電容量：特高壓輸電技術(shù)可以在相同輸電距離下實(shí)現(xiàn)更高的輸電容量，有利于大規(guī)模電力資源的調(diào)度和利用。
（2）長(zhǎng)距離輸電能力：特高壓輸電技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離電能傳輸，有助于解決資源豐富地區(qū)與需求集中地區(qū)之間的電力輸送問題。
（3）低線損：通過提高輸電電壓和采用高性能導(dǎo)線材料，特高壓輸電技術(shù)可以降低線路損耗，提高電能傳輸效率。
（4）節(jié)省投資成本：由于特高壓輸電技術(shù)具有較高的輸電容量和遠(yuǎn)距離輸電能力，因此可以減少輸電線路的數(shù)量，從而降低投資成本。
（5）減少土地資源占用：特高壓輸電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)較高的輸電容量和遠(yuǎn)距離輸電能力，從而減少輸電線路的數(shù)量，降低土地資源占用。
技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)
和±600千伏級(jí)及600千伏以下超高壓直流相比，特高壓直流輸電的主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)可歸納為以下六個(gè)方面：
一.輸送容量大。采用4000安培晶閘管閥，±800千伏直流特高壓輸電能力可達(dá)到640萬千瓦，是±500千伏、300萬千瓦高壓直流方式的2.1倍，是±600千伏級(jí)、380萬千瓦高壓直流方式的1.7倍，能夠充分發(fā)揮規(guī)模輸電優(yōu)勢(shì)。
二.送電距離長(zhǎng)。采用±800千伏直流輸電技術(shù)使得超遠(yuǎn)距離的送電成為可能，經(jīng)濟(jì)輸電距離可以達(dá)到2500公里甚至更遠(yuǎn)，為西南大水電基地開發(fā)提供了輸電保障。
三.線路損耗低。在導(dǎo)線總截面、輸送容量均相同的情況下，±800千伏直流線路的電阻損耗是±500千伏直流線路的39%，是±600千伏級(jí)直流線路的60%，提高輸電效率，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
四.工程投資省。根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)部門的計(jì)算，對(duì)于超長(zhǎng)距離、超大容量輸電需求，±800千伏直流輸電方案的單位輸送容量綜合造價(jià)約為±500千伏直流輸電方案的72%，節(jié)省工程投資效益顯著。
五.走廊利用率高?！?00千伏、640萬千瓦直流輸電方案的線路走廊為76米，單位走廊寬度輸送容量為8.4萬千瓦/米，是±500千伏、300萬千瓦方案和±620千伏、380萬千瓦方案的1.3倍左右，提高輸電走廊利用效率，節(jié)省寶貴的土地資源；由于單回線路輸送容量大，顯著節(jié)省山谷、江河跨越點(diǎn)的有限資源。
六.運(yùn)行方式靈活。國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓直流輸電擬采用400+400千伏雙十二脈動(dòng)換流器串聯(lián)的接線方案，運(yùn)行方式靈活，系統(tǒng)可靠性大大提高。任何一個(gè)換流閥模塊發(fā)生故障，系統(tǒng)仍能夠保證75%額定功率的送出。
應(yīng)用前景
特高壓直流輸電具備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、超遠(yuǎn)距離、大容量送電能力，主要定位于我國(guó)西南大水電基地和西北大煤電基地的超遠(yuǎn)距離、超大容量外送。
特高壓直流在我國(guó)的應(yīng)用前景廣闊。以國(guó)家電網(wǎng)為例，金沙江一期溪洛渡和向家壩送出工程將采用3回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出，四川錦屏水電站采用1回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出，以上工程計(jì)劃在2011年底～2016年期間陸續(xù)建成投運(yùn)。金沙江二期烏東德、白鶴灘水電站送出工程也將采用3回±800千伏、640萬千瓦直流特高壓送出。發(fā)展特高壓直流輸電，還為我國(guó)后備能源基地西藏水電和新疆煤電開發(fā)提供經(jīng)濟(jì)的輸電方式，為加強(qiáng)與俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等國(guó)的電力合作提供技術(shù)保障。
發(fā)展前景
建設(shè)“特高壓國(guó)家電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置”作為電網(wǎng)建設(shè)的重要目標(biāo)和任務(wù)對(duì)于保證電源和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。美國(guó)、加拿大、俄羅斯、日本、意大利、西班牙等國(guó)家從上世紀(jì)七十年代就開始研究特高壓輸電技術(shù)，歷經(jīng)四十余年。近三四十年歐洲、北美等地發(fā)生的十幾次大面積停電事件的教訓(xùn)是，交流電所供負(fù)荷越高，覆蓋范圍越大，越存在巨大安全隱患，因此必須通過聯(lián)系緊密的特高壓交流電網(wǎng)提供較為充裕的備用容量，電網(wǎng)很容易遭遇臺(tái)風(fēng)、暴雨、雷擊、冰凌、污閃、軍事破壞等天災(zāi)人禍，若無足夠的備用容量，會(huì)將事故迅速蔓延擴(kuò)大 。因此，要保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，必須在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行中研究電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，要按“分層分區(qū)”原則實(shí)行三道保護(hù)。國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)提出建設(shè)“特高壓國(guó)家電網(wǎng)”的目標(biāo)是實(shí)行能源資源優(yōu)化配置。
重要性
特高壓本身具有輸電容量大、輸電距離遠(yuǎn)、能耗低、占地少，經(jīng)濟(jì)性明顯等特點(diǎn)，尤其輸電距離長(zhǎng)是其最大的特點(diǎn)。由于我國(guó)電力資源與負(fù)荷不均，我國(guó)80%以上的能源資源分布在西部、北部；70%以上的電力消費(fèi)集中在東部和中部，供需距離相距約800-3000km，由于資源豐富區(qū)經(jīng)濟(jì)較落后，人口也比較稀少，產(chǎn)生的電量在那些地區(qū)無法完全消納，且電力資源不易存儲(chǔ)，如果沒有辦法強(qiáng)力輸送出去，資源就會(huì)浪費(fèi)。但面對(duì)這樣大規(guī)模長(zhǎng)距離的輸電，如果用超高壓等級(jí)輸送線路損耗、系統(tǒng)穩(wěn)定和短路電流問題就會(huì)非常嚴(yán)重，所以要采用特高壓輸電來解決這樣的問題。
特高壓輸電技術(shù)作為一種高效、經(jīng)濟(jì)的電力傳輸手段，已在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步和全球能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，特高壓輸電技術(shù)將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，助力全球?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和低碳經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。然而，面對(duì)諸多挑戰(zhàn)，有關(guān)各方需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化管理措施以及加強(qiáng)國(guó)際合作等方面的努力，以推動(dòng)特高壓輸電技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。
