我国特高压工程的昨天、今天、明天

董飞飞  李喜来  王勇  陈海焱

（电力规划设计总院）

特高压工程，被誉为“电力高速公路”，是指电压等级在交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上的输电工程，具有输电距离远、容量大、损耗低和效率高等诸多优势，能够极大提高电网的输送能力。

经过20余年的实践探索与科研攻关，我国特高压已成功实现从“中国创造”到“中国引领”，从“装备中国”到“装备世界”。在新的历史方位下，特高压工程已成为中国“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能源运输“主动脉”，必将在推动能源转型变革、实现“双碳”目标和经济高质量发展中发挥更大作用。

一、我国特高压工程发展历程及成就

（一）

特高压技术提出的背景

发展远距离、大容量的特高压输电，是由我国能源资源禀赋和负荷地理分布特点决定的。我国能源资源与负荷中心呈逆向分布，80%以上的能源资源分布在西部、北部地区，70%以上的电力消费集中在东部和中部，能源富集地区距离东中部电力需求中心1000～4000千米。而已有的500/750千伏输电技术面临输电能力不足、损耗高、走廊资源紧张等一系列突出问题，无法满足远距离高效率送出的要求。因此，发展特高压这一更先进的输电技术成为破解难题的必由之路。

（二）

特高压工程的发展历程

随着经济社会的快速发展，对电力安全高效传输与供应的要求不断提高，作为电力传输骨干的特高压工程主要经历了以下三个阶段的发展：

“从无到有”的探索阶段。自2005年特高压可行性研究工作启动后，电网公司、科研机构、高校、设备制造企业、设计单位、施工单位等多方联合攻关，攻克了一系列世界级难题，迎来了2009年晋东南—南阳—荆门首个1000千伏特高压交流示范工程和2010年云南—广东、向家坝—上海±800千伏首批特高压直流示范工程的建成投运，开启了我国特高压工程建设的宏伟篇章。

“不断成长”的提速阶段。随着特高压技术研究和工程实践的不断深入，特高压工程建设的技术路线逐步清晰完善，装备制造能力显著提升，人才队伍迅速壮大，标准化工作也取得了较大进展。2014年5月，国家能源局印发《关于加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设的通知》，特高压工程迎来第一波建设高潮。

“突飞猛进”的高速发展阶段。2018年9月，国家能源局印发《关于加快推进一批输变电重点工程规划建设工作的通知》，掀起了特高压工程建设第二波高潮，电网领域的世界纪录一次次刷新。2019年投产的昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程，推动我国电工装备制造能力实现新的飞跃；2019年投产的苏通GIL综合管廊工程是目前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工程，为华东特高压环网创造了条件；2020年投产的乌东德送电广东广西±800千伏特高压多端直流输电工程是全球首个特高压柔性直流工程。在此阶段，我国特高压技术更加先进、建设模式逐步成熟、工程经验不断丰富，取得了快速发展。

（三）

特高压工程取得的成就

截至2021年底，我国已建成特高压直流工程17项，输电容量合计约1.4亿千瓦，线路长度约3万千米，建成特高压交流工程15项，新建变电站32座，线路长度约1.4万千米，形成“17直15交”格局。在建特高压输电工程7项，其中1000千伏特高压交流工程4项，±800千伏特高压直流工程3项。

我国不仅是特高压输电领域唯一实现大规模投入商业运营的国家，而且建立了全球首个具有完全自主知识产权的特高压技术标准体系，形成了特高压交直流工程从设计到制造、施工、调试、运行、维护的全套技术标准和规范。“特高压交流输电关键技术、成套设计及工程应用”“特高压±800千伏直流输电工程”分别荣获2012年度和2017年度国家科学技术进步奖特等奖。

特高压不仅在国内蓬勃发展，还走出了国门。2014年和2015年，国家电网公司先后中标巴西美丽山水电特高压直流送出一期和二期工程，实现了特高压输电技术、标准、装备、工程总承包和运行管理全产业链、全价值链输出。

二、新形势下特高压工程发展面临的问题与挑战

（一）

“双碳”目标对特高压工程建设提出新要求

2022年1月，中共中央政治局第三十六次集体学习强调，“要加大力度规划建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系”，将特高压提到了一个更高的战略位置。

“十四五”是我国加强西电东送、提高清洁能源消纳比例，巩固能源安全保障的重要发展阶段。为破解能源电力发展的深层次矛盾，实现能源从就地平衡到大范围配置的根本性转变，加快特高压工程建设成为实现“双碳”目标的必然选择。同时，为了适应并支撑能源转型发展、新型电力系统建设，特高压工程也必将朝着“安全可靠性更高、方法手段更新、质量效率更优、建设能力更强”的升级版目标迈进。

（二）

新形势下特高压工程再发力

2021年底，我国已启动“三交九直”等跨省、跨区输电通道和配套电源一体化方案研究论证工作，12项特高压工程大部分已进入预可研、可研阶段。2022年初，我国又启动以沙漠、戈壁、荒漠为重点的大型风电光伏基地送出五条特高压输电通道。  

“十四五”期间，特高压投资将大规模全面重启，特高压工程将迎来新一轮建设高潮。国家电网规划建设特高压工程“24交14直”，涉及线路3万余千米，变电换流容量3.4亿千伏安，总投资3800亿元；南方电网也将加大投资力度，着力推进多项特高压直流工程的建设和柔性化改造。

（三）

发展面临的问题与挑战

1.复杂内外部环境对特高压工程建设带来更大挑战

当前，百年未有之大变局与世纪疫情交织叠加，能源电力发展面临错综复杂的内外部环境。俄乌冲突等重大事件迭出，新冠肺炎疫情影响广泛深远，国家能源安全形势严峻，同时也给特高压工程的建设、运行、安全管理带来了更大的压力与挑战。

2.我国特高压工程的输电通道和站址资源日趋紧张

特高压输电工程的受端一般位于经济较发达的负荷集中地区，沿线受城镇规划、矿区、生态敏感点等因素影响，不可避免需途经走廊拥挤地段。特高压变电站/换流站围墙内占地较大，受地形、地质、交通等条件制约，选出满足工程建设需求的合适站址更加困难。近年来，随着特高压工程加速建设，变电站/换流站站址、输电线路走廊资源越来越紧张，与地方规划、自然保护区、环境敏感点等因素的矛盾愈发明显，而生态保护红线管控力度持续加大，环保水保依法合规的要求不断增强，导致站址和输电通道的落实难度不断增大。

3.多项工程并行推进致使各环节配套保障压力巨大

按照规划进度安排，多个跨省跨区特高压工程今年需并行推进、集中核准，项目前期工作流程长、环节多、难度大，任务十分艰巨；工程建设工期紧张，资源统筹安排、施工有序推进面临严峻考验；物资需求量大且集中，安全质量高和响应速度快的物资供应保障体系受到极大挑战；大规模建设导致有限的建设资源被摊薄，安全管理存在较大隐患。

4.特高压工程的关键技术还存在短板

随着特高压工程的深入发展，逐步进入交通困难“无人区”地域，超高海拔、特重冰区特高压输电技术尚无应用先例；特高压分接开关等“卡脖子”技术攻关有待进一步突破；相关设备完全国产化仍需持续推进；大规模新能源集中送出背景下的柔性直流协同控制技术亟待深入研究；绿色建造、智能建造、数字化技术等现代手段应用还有待进一步加强提升。

5.大电网安全稳定运行风险仍需重点防范

“十四五”期间，随着我国新能源发电迎来新一轮快速发展，适合远距离大容量输电的特高压直流工程也将迎来更大规模规划建设。为满足大规模新能源电力跨省区外送需求，亟需构建适应多直流外送、馈入的坚强送受端交流主网架结构，助力提升电力系统综合支撑能力，大电网安全稳定运行风险仍是今后需要重点关注的问题。同时，随着特高压工程大规模建设，密集通道数量将不断增加，可能导致多回直流同时故障的风险增大。

三、我国特高压工程发展建议

（一）

加强顶层设计，全国通盘考虑合理布局特高压工程

“十四五”期间，我国规划了大批特高压工程，为了按计划有序推进各项特高压工程建设，应从国家层面加强宏观调控、科学决策，协调电网公司集中攻关，全局一盘棋，合理布局规划特高压工程，提高特高压通道综合利用率，统筹推进发展规划、工程建设、物资保障等各方面工作，严把稳定安全可靠质量关，确保多项特高压工程全过程高效实施。

（二）

补短板锻长板，特高压工程应持续推进技术创新

在系统分析特高压技术攻关、建设运行经验的基础上，客观总结、充分吸收已有成果，深入剖析存在的问题，全面落实能源发展转型、构建新型电力系统和“双碳”目标新要求，以实现更高的运行可靠性、全生命周期效益为目标，持续推进特高压工程技术创新。一方面，从设备完全自主国产化、极端环境适应性研究、“卡脖子”技术攻关等方向提升特高压工程本身的建设能力与水平，不断提高其可靠性、经济性和环保性；另一方面，借助数字化技术和智能化手段，进一步提高设计质量、设备质量和施工安全性，全面提升特高压工程的全过程管理质量和效率。

（三）

强化带动效应，特高压工程应与其他产业融合发展

特高压工程投资规模大、产业链条长，能够有效拉动上下游相关产业发展，在稳增长中作用力十足。进入新能源快速发展的新时期，在特高压工程推进中，应注重推动能源产业从以化石能源为主体的产业集群向以清洁能源和电力为主导的产业集群转变，打造新材料、新能源、高效用电设备等绿色低碳产业，进一步推动我国科技创新和经济高质量发展。尤其是应充分发挥特高压工程的带动效应，助力疫情后复工复产与扩大内需，立竿见影地推动经济“绿色复苏”。

（四）

坚持“走出去”战略，打造靓丽 “中国名片”

当前，我国是世界上唯一全面掌握特高压核心技术和全套装备制造能力的国家。应持之以恒以特高压工程建设为抓手，加强互联互通，采用更多适应于疫情常态化的创新方式与手段，积极开展与“一带一路”周边国家的国际能源合作，带动我国技术、标准、装备全方位“走出去”，打造更加响亮的中国品牌。