前言:100多年前,中国还在马车慢行,信鸽传书的年代。
与当时的西方相比,中国明显落后,但是,中国人没有气馁和退缩,而是抓住机遇,发扬百折不挠的奋斗精神,终于在电力发展上走到了世界前列。
如今,在美国的电网系统里,技术人员竟然使用中文进行交流了,这充分显现出,中国已经在电力技术上超越了美国,成为世界上真正的电力强国。
这是中国人民长期奋斗的结果,更是中国精神的彰显,每一位为中国电力事业发展作出贡献的先辈,都留下了可歌可泣的奋斗故事,正是他们不屈不挠的奋斗精神,才铸就了中国电力强国的辉煌。
从蜡烛到特高压,中国电力业的辉煌发展历程
19世纪中期,当欧美国家正在经历工业革命,电力技术飞速发展之时,中国仍处在封建社会,照明还停留在使用蜡烛的阶段。
1878年,英国在上海租界安装电灯,这引起了中国人的注意和兴趣,在此之后,一些具有远见的中国民族资本家开始学习和引进电力技术。
1882年,中国从美国进口了第一套完整的发电设备,同年7月16日,中国在上海外滩点亮了第一盏电灯,标志着中国电力时代的开始。
但当时的电价非常高昂,一般普通人根本无法承受得起,新中国成立后,在短短几十年时间里,中国的发电量已经跃升至世界第21位,拥有几十个电灯厂和发电厂。
改革开放后,随着中国经济的高速发展,各行各业企业激增,电力需求量激增,为适应日益增长的用电需求,中国电力技术人员对发电设备进行了持续改进。
特高压技术难题解不开,美日特高压梦难圆
特高压输电技术对于拥有广袤国土的大国来说无疑具有重要战略意义,这项技术不仅能有效利用边远地区的电力资源,还能增强国家电网的稳定性和防灾能力。
美国和日本作为科技大国,也曾孜孜以求地想要开发自主的特高压技术,但由于种种原因,最终仍未能攻克其中的核心难题,不得不放弃梦想,转向从我国引进技术。
美国之所以迫切需要特高压,主要是因为其国内不同地区之间的电网互联严重不足。
美国拥有广阔的国土面积,东部和西部的经济发达地区电力供应充足,但中西部地区却长期处于电荒状态。
2021年,强冷空气给美国南部地区带去了罕见的大雪,导致得克萨斯州全境“大停电”,超10万用户失去供电。
而由于美国东西部电网及州级电网独立运营,得克萨斯州无法从其他地区调拨电力支援,有不少居民只能冻死在了家中,这充分暴露了美国电网的脆弱性。
如果拥有特高压输电系统,美国就可以实现不同电网的有效衔接,并大幅提升抗灾能力,但由于美国国土辽阔,要传输超高压电流数千公里对其现有技术而言仍是不小的挑战。
美国科学家曾尝试用加强版陶瓷制造特高压变压器,但由于重达7000吨而放弃,经过多年探索,美国至今仍未攻克特高压的核心难题。
日本也曾全力以赴研发特高压技术,主要原因是其国内电力高度依赖海边核电站,而人口集中地多在内陆城市。
没有特高压远距离输电系统,日本无法有效利用海边核电资源,此外,日本处于地震多发地带,特高压还可提高电网的抗震能力,但由于技术难题和资金短缺,日本的特高压研发也最终宣告失败。
特高压技术的核心在于材料突破,要研发出能承受超强电压而不发生绝缘击穿的变压器并不容易。
中国正是凭借在该领域的持续创新,才独立掌握了特高压技术,实现了从“跟跑”到“领跑”的历史性突破。
如今,美日只能从中国引进特高压设备,并聘用中国专业技术人员来操作,才能勉强利用这项战略性技术,缺乏自主核心技术,注定了美日特高压梦难以实现。
相比之下,中国科学家攻克特高压技术的历程却如履薄冰,早在20世纪90年代,中国就开始酝酿建设跨区域特高压直流工程。
为了实现这个宏伟目标,中国电力科学研究院承担了具有里程碑意义的“七五”国家重点科技攻关项目。
在这个项目中,中国科学家成功突破了特高压输变电的关键技术,包括开关技术、绝缘技术、直流输电技术等。
这为2009年中国首条具有自主知识产权的特高压直流输电工程的建成奠定了坚实基础,在特高压核心技术方面,中国科学家分两条路子进行研发:一是自行设计、试制特高压电力设备,二是引进国外的特高压技术后再改进创新。
比如,变压器绝缘一直是个大难题,有中国科学家通过自主研发成功试制出变压器,有效提高了绝缘性能。
还有科学家在借鉴引进技术的基础上,通过材料和工艺优化,制作出比进口产品更先进的特高压变压器,正是这种“手拿手,脑对脑”的合作创新精神,中国的特高压技术才能不断进步。
可以说,中国的特高压技术从无到有、从跟跑到领跑,离不开科学家们持之以恒的努力和牺牲奉献的科研精神。
他们挑灯夜战,只为国家的发展强大。也正因如此,中国才得以在特高压技术上突破重围,实现关键核心技术自主可控,既服务好国家战略需求,又以实际行动证明了中国科技创新的伟大潜力。
中国特高压技术的崛起:从调研到落地,再到引领世界
上世纪80年代,随着中国改革开放,经济迅速增长,东部沿海地区的电力需求猛增,而我国的煤炭、水力等能源资源主要集中在西南、西北等偏远地区,与东部负荷中心之间存在巨大的供需隔阻。为实现优势互补,迫切需要一种大容量、远距离的电力输送技术。
当时,世界先进水平的超高压直流输电技术也只有几百千伏,要突破这一瓶颈,实现千伏级别的特高压直流输电,对所有国家来说无疑是一项巨大的挑战。
经过前期论证,中国电力专家认识到,自主掌握特高压技术对实施西电东送、优化能源布局的战略意义极为重大,因此,他们承担起这一历史使命,开启了特高压技术攻关的征程。
2005年,我国正式将特高压直流输电项目列为国家科技重大专项,中国电网公司担负总体协调工作,并牵头组建了一个庞大的研发队伍。
清华大学、华东电力大学等高等院校提供理论支撑,中科院电工研究所等科研院所承担关键技术攻关,中国南车、中国电建等企业负责设备研制和工程实施。
众志成城,集全国之力,经过5年如一日的埋头苦干,一个个令人捉襟见肘的技术难题被逐步攻克。
其中,特高压变压器的制造和运输一直困扰着科研人员,原来的油纸绝缘材料难以满足800千伏等级的需要,采用传统工艺,一台500千伏级变压器重达700吨,要实现800千伏级别更是难上加难。
长期纠结反复实验后,研发团队终于成功研制出一种崭新的绝缘纸浆材料,这种材料极薄轻巧,但绝缘性能卓著,借助它,800千伏级变压器重量大幅缩减至100吨左右,运输问题得到极大缓解。
在材料突破的基础上,研究人员接连攻克了电绝缘、制冷、直流开关、线路防雷等一系列核心技术。
最终在2010年完成我国第一条商业运行的±800千伏特高压直流线路——西起四川向家坝复龙换流站,东至上海奉贤换流站,全线总长度约1906.7公里,其中包括4处长江大跨越段,这标志着中国特高压技术正式从追赶进入并跑、领跑的新阶段。
自此,中国特高压技术在全国范围内快速推广应用,目前,我国已建成投运的特高压线路总里程超过4万公里,其中±800千伏线路最长达到3330公里,再一次刷新世界纪录。
在技术水平上,中国已经走到全球前列,中国的特高压装备也开始走出国门,在巴西、印度等国进行项目合作,将中国的技术和标准推向世界。
这一特高压技术的时长20余年、艰辛万分的研发历程,折射出中国电力人不屈不挠、自力更生的精神品格。
从无到有,从跟随到领先,中国用汗水和智慧书写了一段可歌可泣的故事,在特高压领域,中国由跟跑者成功转变为引领者,这既彰显了中国科技工作者爬坡过坎、不断超越的激情,也展现了新中国奋力赶上时代的敢闯敢试、敢为人先的精神面貌。
展望未来,中国特高压技术必将继续发扬创新精神、引领世界变革,为推动全球节能减排和电网互联互通作出新的更大贡献。
中国电网人将以全新的姿态、更昂扬的精神状态,继续推进电力技术进步,为人类文明提供更清洁、经济、安全的电力服务。
笔者认为
中国的科技发展道路任重而道远。我们要保持谦逊谨慎的态度,不断学习和进步,与世界各国携手共进。
中国人民热爱和平,但我们也绝不会放弃应有的权利,面对各种不公,我们更需要团结一心,坚持理性沟通,以智慧开辟出一条光明大道。
这条道路或许会曲折,甚至充满荆棘,但只要心存希望,我们就一定能迎来美好的明天,历史总有惊人的相似,我们要妥善应对可能出现的各种挑战。
在这个时候,更需要我们保持清醒和理性,不论未来如何,中国人民定会继续努力奋斗,为人类作出新的更大的贡献。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.