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中国独霸全球的特高压输电技术,到底难在哪?为何外国搞不定?

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开头

如果说在芯片、航空发动机等高科技领域,中国经验不足,容易被国外卡脖子,这一点我们无话可说。

但在其他领域,中国拥有绝对的话语权,就比如独霸全球的特高压输电技术。


什么是特高压?

通常电压按等级可以分为低压、高压、超高压和特高压这几种。

从字面意思上看,不就是把电压提高下嘛,这能有多难吗?为何外国搞不定?

特高压核心技术

提高电压,从技术层面来说当然不难,但是当电压高到一定程度,所有的绝缘体都可能变成导体。

拿生活中非常典型的例子来说吧,比如闪电。


空气原本是不导电的,但在雷雨天,当空气中的电荷积累到一定程度后,就会产生强大的电压,电场大到足以击穿大气层时就会产生闪电,这时的空气就变成了导体。

特高压更是如此,所以内部的变压器,如何做好绝缘就成了最大的难题。


而绝缘材料里最适合的就是陶瓷,能耐压到50千伏,但特高压的标准是直流800千伏,交流1150千伏,远远超过陶瓷的承受能力。

对于这个,美国人就拍脑袋一想,那把这种陶瓷强化下,加上各种各样的Buff,是不是就可以?


于是美国工程师一顿操作猛如虎,设计出陶瓷加强版2.0初稿,但结果却让美国人傻眼了,这种陶瓷制作的特高压变压器,重量高达7000吨以上。

7000吨是什么概念?

按一头成年大象10吨来计算的话,大概是700头的样子。

大象好装,塞进货车里就直接拉走!

可现在是700头大象,而且要一次性运输,这么重的东西怎么弄?放眼全球,目前都还没有非常有效的运输工具呀!


所以美国人很快就放弃了,虽然美国目前的电网技术古老,损耗严重,还互相不通。但超高压都用了这么多年了,也不是不能用对吧,凑合着用呗。

美国人可以凑合,但中国人不能。

中国的电力生产和消耗在地域上分布上很不平衡,这是基本国情。

全国三分之二的煤炭资源都集中在陕西、山西和内蒙三省,80%的水电资源集中在西南地区 ,而七成用电需求却落在了中东部的16个省 ,这就导致不得不长距离输电。


但是距离越大,损耗也就越大,如何尽量减少损耗,那就必须采用特高压输电的形式。

而按照相关规划,我们至少需要1000多个特高压变压器才行,如果按照美国人的那种办法,一个变压器就是7000吨,太重了!

既然陶瓷绝缘这条路走不通,有没有其他更好的办法呢?

于是科研工作者在多年不懈努力尝试下,最终找到了答案,那就是用纸。

当然了,这里的纸不是咱们一般使用的A4纸,而是根据特高压设计过的特制绝缘纸。

这种纸能硬生生的把变压器重量从7000吨降到了500吨,并且方便裁剪,以适应各个元件的不同形状。


而且用纸做成的各种配件达到25万件,不亚于任何一件精密的艺术品。

这种纸是如何做出来的?别问我,我也不知道,这可属于国家机密哦!

用纸做绝缘的方法,难道美国人一开始想不到吗?

估计也能想到,但是中国某些领域的基础科学研究比美国厉害,我们不仅想到了,而且还能把它制造出来,这就是中国智慧!


500吨重的大家伙,虽然比之前的7000吨少了很多,但这东西不能拆分,必须整体运输,采用什么运输工具才好呢?

这次我们又做到了,因为我们有魔法,不对,是大国重器。

比如这个有256个轮子,长达85米的国产平板运输车,可以轻松完成任务。


如果500吨还嫌重,我们也有办法给它降低点重量。

正常情况下,变压器内必须保持密封,不能有任何灰尘,进入正常工作时都是浸泡在专用的变压器油里的。

但如果用液态的氮气替换掉变压器油,等运送到目的地再替换回来,重量还能减到350吨,妥妥的减重150吨呢!

有了强悍的运输工具,是不是万事大吉了?


也不是,几百吨重的变压器在运输过程中,路线都需要提前规划的,要计算好每个桥梁每条道路的承载能力,万一压坏了道路就不好了对吧?

如果实在无法通过怎么办?

能拓宽的地方,尽量拓宽,能加固的地方,尽量加固。

老实说,就算国外能造出特高压的变压器,但是没有这种运输车也是白搭,哦对了,我们这种车只租不卖!

感悟

为什么中国一定要做特高压?

特高压就和高铁一样,对小国来说,可有可无,有当然好,没有也没关系。

但对中国来说,是非有不可,这两样东西,超级大国必须有。

什么是超级大国?

国土面积足够大,人口足够多,国家足够富,才叫超级大国。


西欧、日本等国只能称得上强国或富国,美国是超级强国和富国,俄罗斯只能配得上是军事大国、领土大国,印度是人口超级大国。

所以,真正意义上的超级大国,只有中国。

并且特高压能源传输是未来的趋势,到时候像石油、煤炭的运输就失去了意义,而风电、水电、太阳能发电等只能输电。


过去几十年,我们都是跟着西方发达国家的脚步,一步步发展,但是到了特高压的阶段,西方没有可以借鉴的经验了,毕竟连他们自己都没有搞定,所以只能靠自己摸索。

但即使再难,也难不倒聪明勤奋的中国人!

迄今为止,中国不仅是世界唯一实现特高压大规模商业运营的国家,世界上再没有第二个国家能够做到,而且在特高压领域中,我们是妥妥的行业标准制定者。


有人就不服气了,中国特高压没有说得那么厉害,我看国内也用德国西门子的设备嘛?

这个问题要这么看,除了一些诸如航母,火箭等以外,其它所有复杂设备,没有任何一个国家能完全自产所有的零件。

就比如阿斯麦光刻机吧,它的光源设备来自美国,蔡司镜头来自德国,光学技术由日本提供,制程技术则是台积电和三星支持。


毫不夸张地说,就算是美国也不能独立生产出光刻机。

但美国掌握了光刻机的核心技术,这就足够让其掌握光刻机生产了。同样的道理,中国只要掌握特高压直流输电的核心技术就够了。

想想看,如果全世界都建成特高压输电网络,而且只有一个标准--中国标准,会出现什么情况?


目前中国的特高压网络,不仅解决了西电东输的难题,为西部资源大开发和经济发展带来了巨大的促进作用,也为一带一路的电力输出创造了可能性。

所以未来全世界特高压网络建成之时,我想,那就是世界大同的那一天。而中国特高压技术,必然是改变世界格局极其重要的一步棋子!

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