01 中国特高压，不演了？
起猛了，BBC突然就夸起中国了？
前些天，BBC官网上发了一篇深度报道，里面不仅把中国特高压输电方案比作“电力高铁”，大大肯定了中国特高压输电技术，还表示中国发展特高压输电之路，能够为全球寻求能源转型方案提供宝贵经验。
虽说这话从BBC这家客观公正的媒体口中说出来，总感觉有无事献殷勤非奸即盗那味儿，但不可否认的是，这些年中国特高压输电技术的发展势头确实很猛。
这么说吧，目前在特高压技术领域，我国共制定了14项国际标准、50项国家标准以及73项行业标准，就连国际特高压直流和交流输电技术委员会的秘书处也设在了中国。
可以说在特高压领域，中国标准就是世界标准，中国也是全世界唯一实现特高压输电技术商业化运营的国家。
就在上周G20峰会在巴西举办期间，一条“巴西电力高速公路由中企投建”的新闻一度冲上热搜，里面就提到了保障这次峰会用电的幕后功臣居然是中国国家电网。
一家中国电网公司能够在巴西掀起啥风浪？
巴西是传统的发电大国，但是由于其国内一次能源中水电比重接近80%，而这些电能又主要集中在西北部地区，距离东南部的圣保罗、里约用电负荷中心足足隔了数千公里，长期以来巴西输电的稳定性并不能得到保障。
简单来说，电是很多，但是不能稳定运出去用起来，这个问题一直都困扰着巴西。
恰好特高压输电最大的特点就是能够长距离、大容量、低损耗地稳定输送电力，这项技术对于用电区跟发电区之间隔了大半个亚马逊森林的巴西来说，简直就跟量身定制似的，而我国刚好又是目前全球范围内特高压输电领域的唯一真神，也许这就叫天作之合吧。
为了帮助巴西实现横跨大半个南美洲稳定输电，国家电网分别在2017、2019年修建了美丽山特高压输电线路一、二期，输送距离分别超过2000公里和2500公里，筑起了巴西南北电网互联的骨干网架，这是妥妥的把外汇赚了不止，还把好名声都做起来了。
图：巴西美丽山特高压输电项目一期实拍中国特高压输电项目在巴西落地这事，说来还颇有一点逆袭爽文感。
1982年巴西伊泰普水电站落成，这个当时世界最大的水电站总装机容量高达1260万千瓦，有18台700 MW的涡轮机组，是真正的性能猛兽，随着伊泰普水电站的落成，巴西也成为了当时世界上运行最高电压等级交直流并联电网的国家，长期吸引着各国电力从业者前往学习，里面当然也包括中国老一辈的电力人。
那时候的中国正处于改革开放初期，在电网建设方面可以说是资金、技术、人才一时都难以跟上国内猛增的生产生活用电需求，80后、90后的朋友或许还有印象，当时各种限电、停电是常态，隔三差五的线路检修、晚自习课室断电起哄已经成为一代人的集体回忆。
对于我这个浙江人来说，夏天38度高温突然有半天开不了空调电扇，或者是工厂突然断电导致一大批原料报废，屡屡给我家当头一棒。
作为对比，同样是发展中国家的巴西当时却已经成为了电力行业的先锋，国家电网巴西控股公司原董事长蔡鸿贤就说过，巴西的电力同行称得上是我们的老师。
不过，虽说巴西电力技术研发方面一度走在前头，但是在运营方面却被国家战略拖累。
受到国家债务危机和通货膨胀等状况影响，巴西在90年代后期开始推行电力市场化改革，鼓励电力私有化并对外开放电力工业，允许外国投资者参与当地输电基础建设。
正因为有了这个政策前提，巴西才会成为了我国特高压技术出海的第一选择。
2010年，国家电网带着全套的特高压输电技术方案和18.7亿美元进场，截胡了巴西美丽山输电项目，在这之前巴西政府已经计划采用一套±600千伏的超高压直流输电技术，作为美丽山输电项目的解决方案，但这个看似足够先进的方案算下来，单是输电环节就要比中国特高压方案的电力损耗还要高上6%。
此外，考虑到由于美丽山电站位于亚马逊热带雨林深处，有近1/3的线路要穿过雨林地带，这个新修建的输电网在单位容量建设、后期维护成本、设备的可靠性和可用率等要求都特别高，而中国的特高压输电技术在这些方面都有着绝对的优势。
于是，在经过双方的深入探讨和研究以后，巴西政府最终决定采用国家电网的特高压输电方案。
在美丽山特高压输电项目一、二期项目投入运营以后，国家电网又拿下了第三期工程，项目运作采用投资+总承包+运营的模式操作，标志着中国特高压技术、装备和工程总承包“走出去”再次取得重大突破。
在商言商，试问谁又能拒绝基建狂魔+技术领先+无敌性价比这几重buff呢？
至此，巴西最大的三个城市圣保罗、里约和首都巴西利亚的输电网络，都将被中国特高压输电技术覆盖，国家电网在巴西连番胜利，也象征着中国成为了全世界唯一有能力稳定对外输出特高压输电技术工程的国家，每每读到这段历史都让人心潮澎湃。
02 狂飙20年
目前，我国已经建成了特高压交流线路19条、特高压直流线路20条，这些输电线路总长超过4万公里，从0到40000公里中国特高压只用了20年，看似跨越式发展的背后，却是一场长达20年的世纪大论战。
在我国“大国重器”系列中，关于到底要不要发展特高压输电技术的争论声可能是最大的，国家电网原董事长、有“中国特高压之父”之称的刘振亚就曾这么说过：
“人们说我是‘特高压之父’，我认为应该是‘特高压之负’，胜负的负，这么多年，我因为坚持搞特高压，弄得自己伤痕累累，这些又能跟谁说呢。”
时间回到2004年底，刚掌舵国家电网两个月的刘振亚首次提出发展特高压输电的构想，不久后国家电网就发展特高压向国家递交了一份材料，拉开了中国特高压技术发展的序幕。
我国发展特高压的背景跟国内能源配置密不可分，我国76%的煤炭、80%的风能、90%的太阳能分布在西部和北部，80%的水能分布在西南部，但是70%以上的电力消费却集中在东中部地区，能源区和用电区动辄相隔几千公里。
而当时我国电力配置的方式十分简单粗暴，就是通过大规模、长距离输煤到当地电厂发电，那时候铁路新增运力70%都用在煤炭运输，世纪初我国沿长江每30公里就有一座发电厂，长三角地区每年每平方公里二氧化硫排放量达到45吨，是全国平均水平的20倍。
这样的能源配置模式，不仅低效、不稳定还会造成大量污染，随着经济发展对于电力需求持续增长，如何更好地连接能源富集区和用电中心区成为了当时电网建设的一大难题。
刘振亚的构想就是构建一张连接整个中国的大电网，把西北部的煤炭能源、风能以及太阳能生产的电能高效配置到全国各地，而那个能够实现此构想的技术，便是特高压输电技术。
按照我国的标准，特高压指的是直流电压等级在800千伏或以上、交流电压等级在1000伏或以上的输电线路，从实现原理来看，特高压就是通过加大传输电压，从而提高电网输电的效率。
用初中物理知识来做个简单的解释，大家知道功率=电压 x 电流，也就说在传输同等的能量下，电压越大，产生的电流就越少，发热就越低，那么损耗的能量就越少。
然而，在实际应用上每提高一个输电压等级，都面临技术极限的突破与挑战，随着电压增大，特高压输电线路需要特制的电抗器、变压器等设备，并且还要克服由于电压过大产生的电晕、噪声等问题。
由于找不到国外有效的经验可以借鉴，我国的特高压技术和产业链几乎是从零开始的，一步一个脚印发展起来的，目前我们已建成世界同行中产能最大、水平先进、主辅配相对完整的交直流输变电成套设备制造体系，这谁看了不说一句“弯道超车”。
虽说提高电压是电网建设升级的主流选择，但当时围绕特高压建设的争论就在于，有没有必要提高到这个程度？
2005年5月，一份题为《关于发展特高压电网存在的问题和建议》的报告被提交到国务院，报告针对1000千伏级电网提出了多个灵魂拷问。
在随后长达3天的研讨会上，超过200名电力行业专家围绕特高压的经济性、安全性和电磁环境影响等问题展开讨论，最终得出的结论是，特高压的各项指标都要500千伏电网优秀得多。
以500千伏超高压交流输电为例，1000千伏特高压交流输电距离增加了2-3倍、输电容量提高了4-5倍，而输电损耗仅为1/3、走廊宽度仅为1/3、单位造价只需70%，电磁环境指标均符合国标要求、噪声明显低于500千伏输电工程。
虽然反对的声音并没有因此消失，但是由于特高压早已被纳入国家重大装备规划，推进进度刻不容缓，我国第一条特高压输电线路晋东南-荆门1000千伏交流特高压工程就这样一边争论、一边动工。
从2009年晋东南-荆门交流特高压投运到现在，我国已经建成近40条特高压输电线路，在特高压电网的有力支撑下，我国电网是目前世界上唯一没有发生大面积停电事故的特大型电网。
然而哪怕如此，反对中国特高压技术的声音居然一路都没停过。
从“我国不需要特高压”到“特高压不安全、不经济”，到“我们做不出关键设备和技术突破”，再发展到后来，反对声音甚至搬出更离谱的理由：国外都没搞成的事我们能搞？
很显然，这样的状况显然已经超出了技术层面了，国家发改委原副主任张国宝就曾经隐晦地表示：
“国家电网公司坚持要建特高压交流线路，想把三华电网联起来，而有人反对三华电网，应该是技术之争的问题掺进了非技术因素。”
这背后的阻力，大家可以细品。
一边是不断的技术突破，一边是隐形的舆论压力，中国特高压20年狂飙之路，就是这么走过来的。
再小的需求放大14亿倍，都是一个超级工程，中国特高压在“无标准、无经验、无设备”的三无背景下搞出这么个利国利民的大工程，值得所有的鲜花和掌声。
03 欧美日，有心无力
关于特高压，知乎上有一个千万浏览量的反思帖。
这个问题，其实也是当年我国要走特高压输电路线时，不少吃瓜群众的疑问：
这么牛X的技术，为什么全世界只有中国在搞，里面是不是有啥猫腻？
其实这事没那么多阴谋论，特高压作为一项先进的输电技术是不用质疑的，而外国不建特高压的原因也很简单，可能只是因为“有心无力”。
时任美国能源部长朱棣文就曾经感慨，中国的特高压输电技术已经走到美国前面去，美国的创新地位受到挑战了。
从2022年全球特高压技术专利分布来看，中国以41%的专利量稳居第一位，排在第二位的是美国（21.84%），第三位的是日本（16.99%），紧随其后的还有韩国、德国和欧洲等。
由此可见，特高压输电的技术研发，并没有呈现有些领域那样世界上只有一个中国的局面，不少国家在技术研发层面还是非常踊跃积极的，但是实际应用情况又是怎样呢？我国在2004年才开始正式规划特高压发展路线，但世界范围内对这项技术的研发时间线要比这早得多。
上世纪6、70年代，随着人类社会用电量急增，同时对大容量和远距离输电产生更多需求，前苏联、日本、意大利、美国等国率先开始了对特高压输电技术的研究和应用。
自1985年开始，前苏联陆续建成了累计长度高达2362公里的特高压1150千伏交流输电线路并投入使用，遗憾的是5年后前苏联解体引发了一系列连锁反应，这些特高压线路被迫降伏到500千伏运行。
至于日本方面的野心则更大，盘算着要打造一个核电发电群，利用特高压往全国输送电力，并且还在90年代修建了两条特高压输电线路，不过受到金融危机影响，日本原来规划的大规模核电工程修不起来，并且由于原本500千伏变电站还没完成升级，导致这两条特高压输电线路被迫降伏到500千伏使用。
2011年一场福岛第一核电站事故，成为了压垮日本发展特高压野心的最后一根稻草，在漫长的重建和讨论声中，日本特高压之路并不乐观。
欧洲方面，意大利也曾经挑战过特高压，但最终受预算影响只做了几十公里的试验路段。
可以看到，无论是前苏联、欧洲、日本，这些国家都曾经把发展特高压作为电网升级的重要技术，而它们后面失败的原因跟技术层面的关系不大，更多是受国家发展状况、经济环境变化等外部因素影响。
而看似最有条件玩转特高压的美国，实际情况也没有好上多少。
早在1967年美国便开始了对1000千伏特高压输电的特性研究，当时主导这项技术研究的是美国电力公司和美国邦纳维尔电力公司，它们不仅组建了大量的实验设施，还一度规划起了大型工程，但最终却没能推进起来。
从外部影响因素来看，70年代爆发的是石油危机引发了美国当时的经济衰退，原油价格暴涨带来的连锁反应直接把当时美国GDP增长降低了4.7%。
要知道美国联邦制下跨州输电项目需要多个州的监管部门同意，行政审批程序复杂、耗时长、获准门槛高，联邦政府部门之间的协调难度非常大，而经济衰退往往意味着电力需求的下降，回报周期长的大型工程投资欲望减少，结果受石油危机一冲击，很多原本有意特高压升级的州政府，也打起了退堂鼓，美国也因此错失了打造国家超级电网的最佳窗口。
美国发展特高压的积极性不强，跟国家的能源配置情况也有很大关系。
与我国能源供需错配严重不一样，美国虽然国土面积也很大，但能源配置相对平衡，在煤炭、风力、太阳能、天然气等能源资源分别错落分布在国家的东、中、西部，除此以外，美国还通过大量的核电厂满足电力供给。
目前，全美一共有62家核电厂运行，包括了100座反应堆，这些反应堆提供了全美19%的电力，在填补电力缺口方面产生了巨大作用。
以上种种原因，都让特高压长距离低损耗运输的特点显得不那么香，因此相比起协调难度更高的特高压输电，美国宁愿退而求其次，选择低一个输电压等级的超高压输电，发展分布式能源配置系统，主打一个够用就行。
超级大国没有超级电网难免有些遗憾，对于美国来说，特高压只能是白月光，超高压才是现实。
有意思的是，就在全世界的发达国家都因为种种原因错失发展特高压输电的时候，神奇的印度却硬是建起了一条1800公里长的特高压输电线路，这条线路连接了印度中部城市赖格尔与南部泰米尔纳德邦内的普加卢尔，输电能力高达600万千瓦，相当于6座大型发电厂的发电量，能够满足印度超过8000万人口的用电需求。
当然，与我国自研、自建特高压不一样，印度找上了日立ABB能源公司负责这项工程，算是靠着强力外援走上了特高压之路。
说到底，没有国家会排斥一个打造更加稳定、安全、高效的超级电网，区别在于有没有这个能力与条件，而在这方面，中国用实际行动证明了自己二者兼备。
04 一盘大棋
特高压输电技术除了可以满足国家发展需求以外，背后还有着更大的格局，在立足建设国家级超级电网的同时，特高压下一步的征途是要打造一个更宏大的“全球能源互联网”。
当前全球能源改革方向基本公认“两个替代”，也就是清洁能源替代和电能替代，围绕这两个替代，其中一个重点就在于开发“一极一道”能源。
所谓的“一极一道”，指的是北极圈周边的风能资源和赤道周边的太阳能资源，开发这些资源，并且利用洲际联网通道进行电能传输，是未来世界能源发展的重要方向，想象一下，如果能实现全球能源互联，太阳能发电将实现真正的日不落帝国，靠东获得光照的地方将会持续地把太阳能产生的电力运送到全球。
全球能源互联网是一项超越国与国、洲与洲的构想，而要实现能源传输的全球互联，特高压就是当下唯一可行的技术，尽管从现实层面来看，这个构想还有很长的路要走，但我国已经先一步行动起来。
截至2020年底，国家电网已经采用多种方式投资、入股巴西、智利、菲律宾、葡萄牙、意大利、希腊和阿曼等多个国家地区的骨干能源网，境外投资超过200亿美元，管理境外资产超过600亿美元，而这些地方无一例外都在“一极一道”的开发范围内。
特高压这盘事关人类未来的大棋，我国早就入局了。
一代人虽有一代人的局限，但一代人更有一代人的使命，中国特高压从无到有，从弱到强，从国家发展到人类命运的思考，这不仅是电力人的浪漫，也是大国的担当。
