引言

特高压(UHV)输电技术是中国电力工业的“国家名片”,也是全球电力传输领域的革命性创新。2018年,作为中国特高压建设“十三五”规划的关键节点年份,国家电网公司和南方电网公司密集启动了一批特高压工程,这些项目不仅标志着中国在远距离、大容量输电技术上的领先地位,也对优化全国能源资源配置、促进清洁能源消纳、拉动经济增长起到了至关重要的作用。本文将对2018年特高压开工项目进行详细盘点,并结合当时的行业背景,对这些项目的深远影响及未来发展趋势进行展望。

2018年特高压开工项目全景盘点

2018年,在国家能源局发布的《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》(俗称“9文”)的强力推动下,中国特高压建设迎来了新一轮的高潮。这一年,国家电网公司规划了“五交五直”共10条特高压线路,其中大部分在2018年下半年集中开工。以下是对这些核心项目的详细盘点。

一、 核心项目详解:交流工程

交流特高压因其组网灵活、便于构建坚强电网的优势,在2018年的规划中占据了重要位置。

1. 淮南-南京-上海1000千伏特高压交流工程(扩建)

虽然淮南-南京-上海线路的主体工程较早建成,但2018年重点推进了其苏通GIL综合管廊工程的建设。该项目是世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL(气体绝缘金属封闭输电线路)创新工程。

  • 技术难点:工程需穿越长江,隧道全长约5.5公里,内部铺设两回1000千伏GIL。
  • 战略意义:它的建成彻底解决了长江两岸特高压电网的互联问题,标志着华东特高压环网的正式形成,极大增强了长三角地区的电网受端能力和安全稳定性。

2. 东营-临沂1000千伏特高压交流工程

这是2018年“五交”计划中最早核准开工的项目之一,由国家电网公司投资建设。

  • 线路概况:线路起于山东东营,止于山东临沂,全长约210公里。
  • 功能定位:该项目主要为了加强山东电网与京津冀电网的联系,将山东“外电入鲁”的通道能力进一步提升,同时接纳锡盟-泰州等特高压直流工程送入山东的电力。

3. 昌吉-古泉±1100千伏特高压直流工程(配套交流)

虽然昌吉-古泉本身是2016年开工的“直流”项目,但其在2018年进入了关键的投运阶段,且为了配合该直流工程的落地,山东、安徽等地的特高压交流环网加强工程(如山东环网、江苏-安徽联网工程)在2018年密集开工或加速建设。这些交流工程是直流电力在受端电网消纳的“高速公路”。

二、 核心项目详解:直流工程

直流特高压在点对点大容量能源输送上具有无可比拟的优势,是2018年能源大基地外送的绝对主力。

1. 张北-雄安1000千伏特高压交流输变电工程

虽然归类为交流,但张北-雄安工程是2018年特高压建设的“重头戏”,其核心目的是服务2022年北京冬奥会绿电供应。

  • 起点与终点:起于河北张家口,止于雄安新区。
  • 建设规模:新建雄安、张北两座特高压变电站,扩建张家口变电站。
  • 特殊意义:这是世界首条完全服务于绿色奥运的特高压工程,将张北地区的风能、太阳能等清洁电力直接输送到雄安新区和北京,实现了“零碳”奥运的承诺。

2. 榆横-潍坊1000千伏特高压交流工程(后续配套)

榆横-潍坊工程主体虽早前开工,但2018年是其山东段陕西段全面建设的关键期。该工程将陕北能源基地与山东负荷中心直接相连,是落实国家“西电东送”战略的重要通道。

3. 白鹤滩-江苏±800千伏特高压直流工程(前期准备与核准)

2018年,白鹤滩水电站(世界第二大水电站)的配套外送通道——白鹤滩-江苏、白鹤滩-浙江特高压直流工程完成了核准前的关键准备工作,并于2019年正式开工。2018年是这些超级工程的技术论证和路径规划的收官之年。

三、 2018年特高压开工项目汇总表(部分核心项目)

为了更直观地展示,以下表格总结了2018年最具代表性的几项特高压工程:

工程名称 类型 起点/终点 核心功能 状态(2018年)
张北-雄安 交流 河北张家口 / 雄安 服务冬奥,清洁电力输送 核准并全面开工
东营-临沂 交流 山东东营 / 临沂 加强山东电网,外电入鲁 核准并开工
苏通GIL管廊 配套工程 江苏南通 / 苏州 长江穿越,华东环网互联 建设高峰期
昌吉-古泉 直流 新疆昌吉 / 安徽古泉 新疆电力外送 建设收尾,年底投运
青海-河南 直流 青海 / 河南 清洁能源外送 前期准备,次年开工

2018年特高压建设的宏观背景与驱动力

理解2018年特高压项目,必须分析其背后的宏观背景。这一年,特高压建设被提升到了前所未有的战略高度。

1. 能源结构转型的迫切需求

2018年,中国风电、光伏装机容量持续高速增长,但“三北”地区(东北、华北、西北)出现了严重的“弃风弃光”现象。特高压是解决这一问题的唯一技术手段。通过建设特高压通道,可以将西部和北部的清洁能源大规模输送到东中部负荷中心。

  • 案例分析:以张北地区为例,当地风光资源丰富,但本地消纳能力有限。张北-雄安特高压工程的建设,直接为数百万千瓦的清洁能源提供了确定的送出市场,有效缓解了弃风问题。

2. 打赢“蓝天保卫战”

2018年,中国政府加大了大气污染防治力度。国家电网公司提出,要通过特高压输电替代燃煤发电,减少雾霾。

  • 数据支撑:根据测算,如果华东地区接受外来电比例提高10%,每年可减少煤炭运输约4000万吨,减排二氧化硫等污染物约30万吨。东营-临沂、榆横-潍坊等工程的建设,正是为了将内蒙古、陕西的火电(主要是坑口电站)和新能源输送到山东,替代山东本地的散烧煤。

3. 经济稳增长的“压舱石”

特高压工程投资巨大,产业链长,对钢铁、机械、电子、建筑等行业拉动效应明显。在2018年经济面临下行压力的背景下,重启特高压建设被视为“基建补短板”的重要举措。

  • 投资规模:2018年规划的“五交五直”工程总投资规模预计超过3000亿元,这在当时是一个巨大的经济刺激计划。

2018年特高压项目的技术亮点与创新

2018年开工的项目,代表了当时世界输电技术的最高水平,主要体现在以下几个方面:

1. 苏通GIL综合管廊技术

这是特高压建设史上的一个里程碑。

  • 技术细节:GIL(Gas-insulated Line)即气体绝缘金属封闭输电线路,它将导体密封在接地的金属外壳中,壳内充入高压绝缘气体(通常是SF6)。相比传统的架空线路,GIL具有传输容量大、损耗小、不受气候影响、占地面积小等优点。
  • 工程挑战:苏通GIL管廊工程需要在长江河床下78米深处挖掘隧道,并在隧道内安装直径约30厘米、单回长度超过5公里的GIL设备。这对隧道防水、GIL设备的精密安装和长期运行稳定性提出了极高要求。

2. ±1100千伏直流输电技术的成熟

以昌吉-古泉工程为代表的±1100千伏特高压直流输电技术,是当时世界上电压等级最高、输送距离最远、技术水平最先进的直流工程。

  • 技术参数:额定输送功率1200万千瓦(12GW),输电距离3324公里。
  • 核心设备:该工程实现了换流阀、换流变、直流穿墙套管等关键设备的全面国产化。例如,自主研发的±1100千伏/5000A换流阀,代表了电力电子技术的巅峰。

3. 柔性直流输电技术的应用探索

虽然2018年大规模开工的仍是常规直流,但在张北地区,为了更好地接纳波动性强的风电和光伏,国家电网正在积极布局柔性直流输电(VSC-HVDC)技术。这种技术可以像“电力水泵”一样,独立调节有功和无功功率,极大地提升了电网对新能源的接纳能力。

展望:2018年之后的特高压发展蓝图

站在2018年的时间节点展望未来,特高压建设呈现出以下几个明显的趋势:

1. 从“大规模建设”向“高质量发展”转变

2018年之后,特高压建设不再仅仅是追求线路长度和电压等级的提升,而是更加注重解决实际问题。

  • 重点转移:重点转向了大容量水电外送(如白鹤滩、乌东德水电站配套通道)、清洁能源基地汇集(如青海、甘肃、新疆风光基地)以及负荷中心受端网架加强
  • 技术升级:更加注重电网的智能化水平,结合5G、大数据、人工智能等技术,建设“智能特高压电网”。

2. 国际化步伐加快

随着“一带一路”倡议的深入推进,中国的特高压技术开始大规模走向世界。

  • 展望:巴西美丽山特高压直流项目(±800千伏)的成功投运,证明了中国标准在海外的可行性。未来,东南亚、非洲、欧洲等地区将成为中国特高压技术和装备出口的新蓝海。2018年国内密集的开工练兵,为海外项目的执行积累了宝贵经验。

3. 面临的挑战与应对

尽管前景广阔,但特高压发展也面临挑战。

  • 安全挑战:随着特高压电网规模扩大,一旦发生故障,影响范围广。需要进一步提升设备的可靠性和电网的防御能力。
  • 经济性挑战:特高压造价高昂,随着电力市场化改革的深入,如何确保投资回报率是需要思考的问题。
  • 环境挑战:特高压线路途经地区生态敏感,未来建设将面临更严格的环保审查。例如,采用更高塔架以减少植被砍伐,或采用电缆入地方式穿越风景区。

4. 构建全球能源互联网的终极愿景

2018年的特高压建设,是构建“全球能源互联网”的重要拼图。该愿景提出,以特高压电网为骨干网架,连接全球各大清洁能源基地,实现全球能源的互联互通和优化配置。

  • 长远来看:中国在2018年积累的技术、经验和工程能力,将成为实现这一宏伟蓝图的基石。未来,我们可能会看到跨洲际的特高压输电线路,比如将非洲的太阳能输送到欧洲,或者将亚洲的风能输送到美洲。

结语

回顾2018年,这是中国特高压建设史上波澜壮阔的一年。以张北-雄安、东营-临沂等为代表的一批特高压工程集中开工,不仅在当时有效拉动了经济增长,优化了能源结构,更为中国乃至世界电力工业的发展树立了新的标杆。

这些工程的实施,标志着中国已经全面掌握了特高压核心技术和装备制造能力,实现了从“中国制造”到“中国创造”的跨越。展望未来,随着这些工程的陆续建成投运,一个更加安全、高效、清洁、智能的国家能源互联网将逐步成形,为中国实现“双碳”目标和经济社会高质量发展提供源源不断的强大动力。特高压,作为中国电力的“高速公路”,必将在新时代书写更加辉煌的篇章。