21世紀》:日本的情況呢?
陳維江:日本是一個多島小國,國土面積只有38萬平方公里,對特高壓遠距離、大能量輸送的訴求客觀上沒有大國的需求旺盛。但是上個世紀日本的經濟高速發展,面對日本資源短缺,上個世紀60-70年代曾規劃千萬千瓦的核電群項目,其負荷中心在東京灣,如果用500千伏輸送,輸電線路將比較密,占用的走廊面積大;如提升輸電壓等級,可提高輸電效率、節約土地資源。日本基於這樣的需求也研究特高壓輸電。
日本研發出特高壓相關的設備,還建了2條同塔雙迴路的特高壓交流線路,其中一條就是從福島送往東京的線路。2條輸電線路約430公里,分別於1992年和1999年建成。雖然建成了2條線路,設備也有了,但並不是完整的工程,因為變電站還是500千伏設備。日本1000千伏特高壓線路傳輸一直降壓至500千伏等級。其原因仍然是受經濟的危機影響需求下降,原來所規劃的大規模核電未付諸實施。在福島沒有出事之前,我們曾經詢問日本東京電力的同行究竟是否上特高壓,當時他們還說我們儘快要上馬,但是福島核電事故以後,日本投運特高壓的可能性就更小了。
《21世紀》:意大利是不是也開展過特高壓輸電工程實踐?
陳維江:意大利在歐洲算得上工業基礎強國。通常歐洲國家的最高電壓等級為380千伏,最高運行電壓是400千伏。意大利當時工業比較發達,想把南部的煤電送到北部,為此研究特高壓輸電技術。他們當時選的標稱電壓是1050千伏,並建立了實驗站,對絕緣與電磁環境特性做了一些研究,也建成了幾十公里的試驗線段,但是原來規劃的工程沒有上,還是因為經濟的原因。美國、日本加上意大利都曾經研究開發過特高壓,最終由於經濟原因停滯或者暫緩,或者是降低輸電等級。
1988年國際大電網委員會成立了一個工作組,對世界範圍內特高壓輸電技術的開發做過一個調研總結,其結論是:特高壓交流輸電技術沒有不可逾越的障礙,已經基本上達到可以應用的程度。正是鑑於上述國家的實踐,特高壓在技術方面已經沒有障礙。
《21世紀》:這些國家在上個世紀70年代開展的特高壓輸電的研究,前提是預測未來電力需求急驟增長,如果不上新的電壓等級,電網可能滿足不了需要。但是實際上70年代末這些國家經濟發展變緩,電力需求量年增長只有1%~2%,因此特高壓輸電研究擱置,特高壓計劃取消,這倒是印證了經濟學生產可能性曲線原理。
陳維江:是的。發達國家雖然研究了特高壓輸電技術,但是由於經濟下滑產生了技術的閒置,未能完成經濟資源和生產技術最大限度的組合。而中國恰恰是存在經濟增長的潛力,即存在生產可能性-市場的需求。同時,上世紀的特高壓輸電技術和設備均不成熟,也沒有技術標準和規範。
中國特高壓為何是自主創新
《21世紀》:談到特高壓傳輸,聽到最多的是“自主創新”。我的問題是,在我們之前已經有歐美國家的實踐,何來自主與創新?
陳維江:長期以來,中國電力技術的發展,從高壓到超高壓輸電技術研發,實際上是走了引進、吸收、消化、再創新的道路,或者叫跟蹤式的發展技術路線。關於特高壓,中國到底有哪些創新?如果按照過去的發展模式,我們是不是仍舊可以走引進、吸收、消化、再創新的技術路線呢?回答是不可行的。
《21世紀》:為什麼?
陳維江:發達國家雖然開展過特高壓試驗研究,蘇聯還建設了輸電工程,但是並沒有形成成熟的技術和設備,更沒有完整的技術標準體系以供參考。雖然國際大聯網委員會認為已經沒有障礙了,但是如果我們依舊走老路,馬上遇到一個問題:當中國建設500千伏電網時,我們還能夠買到“八國聯軍”的設備,但是建設1000千伏電網,技術與設備從哪裡引進?我們即便是有錢,但是在國際市場買不到!另外,雖然特高壓輸電技術國外研究過,但是別人的研究並不等於你就掌握了;加之上個世紀的技術,已經同目前科學技術的進步無法相比——眾多新的材料的出現,計算技術的發展,特別是輸電線路對環境的敏感,已經不可能照搬。關鍵是國外的技術還存在一定的缺陷,即使前蘇聯建成了完整的工程,當時變電站採用敞開式布置,技術顯然落後了。在這樣的情況下,我們面臨的技術挑戰,採用引進、消化、吸收再創新的技術路線去攻克,走不通了,必然走自主創新之路。
《21世紀》:這個技術路線非常獨特,不同於高鐵和大飛機,有點類似於原子彈以及航天技術研發的路線。
陳維江:無論是西門子、ABB或者日本三大電氣製造公司,即便他們擁有特高壓設備製造技術,也不會無償給我們。當然,科學技術規律是無國界的,特高壓技術研發的思路、方法及部分結論是可以參考的。遺憾與慶幸同在:當今世界上沒有特高壓輸電的成熟技術和設備,關鍵參數與技術特性的獲取,也只能立足於自主創新。所以說特高壓給了中國一次跨越式發展與自主創新的歷史性機會。
《21世紀》:但是其難度也是顯而易見的。
陳維江:是的。中國歷史上電網技術發展都是跟蹤式的發展,縮短趕上世界先進水平已經很難了,而現在要超越發達國家,提升一個電壓等級,這意味着要超越現有的工業基礎,超越已有的技術與人才儲備,全面掌握特高壓的輸電技術,自主研發的難度確實很大。
《21世紀》:2004年年底,國家電網公司正式提出發展特高壓輸電技術,為何在短短5年後就能夠建成一條特高壓輸電示範工程?
陳維江:實際上,中國在特高壓輸電技術的研究領域一直跟蹤着國外的技術發展,過去電力部門下屬的科研單位,從1986年起,就做一些跟蹤性的可行性與實驗性研究,但是研究的深度和廣度上都還沒有達到技術適用的程度。當2004年國家電網公司提出在中國研發和應用特高壓輸電技術後,組建了一支超大規模的創新團隊,形成了名副其實的產學研協同攻關模式,專門成立了特高壓建設部,組織上萬人參與技術研發與工程建設。
《21世紀》:除了技術跟蹤之外,中國的體制具有什麼樣的助推作用?
陳維江:為什麼我們能花較短的時間實現成功,當然得益於中國的體制優勢,我們的體制優越性就是集中力量辦大事,特別是配置資源的能力,組織協調的力度,能夠真正實踐產學研協同創新,這些,俄羅斯、美國、日本、意大利同行們是無法與我們相比的。
《21世紀》:中國特高壓的建設帶來哪些外部效應?
陳維江:最重要的是推動中國電力技術實現重大進步,大幅提升了中國在國際電工領域的影響力和話語權。中國建成第一條示範工程以來,共完成180項關鍵技術研究課題,形成專利429項,建立包含7大類79項標準的特高壓交流輸電標準體系,涵蓋系統研究、設備製造、調試試驗和運行維護等環節。目前我國的特高壓交流標準電壓已被推薦為國際標準電壓,國際大電網委員會(CIGRE)和美國電氣電子工程師學會(IEEE)先後成立了由我國主導的9個特高壓工作組,國際電工委員會(IEC)成立了特高壓交流輸電系統技術委員會(TC122)。我國成為繼美、德、英、法、日之後第6個國際電工委員會常任理事國,在國際標準制定的話語權和影響力顯著提升。標準化水平不僅是衡量一個企業核心競爭力的重要指標,也是衡量一個行業乃至國家核心競爭力的重要指標。通過制定標準搶占技術制高點,已成為世界知名企業參與全球競爭、提高核心競爭力的重要途徑。
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